Cấu tạo van cầu điều khiển bằng khí nén
Van cầu điều khiển bằng khí nén là thiết bị được cấu thành từ nhiều bộ phận khác nhau, trong đó thân van và bộ truyền động khí nén đóng vai trò chính. Mỗi bộ phận đảm nhiệm một nhiệm vụ riêng và ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đóng mở, độ kín cũng như khả năng điều tiết lưu lượng.
Việc hiểu rõ cấu tạo van cầu điều khiển bằng khí nén giúp kỹ thuật viên dễ dàng lựa chọn, lắp đặt và bảo trì thiết bị.
Các bộ phận chính của van cầu khí nén
Một bộ van hoàn chỉnh thường gồm thân van cầu, đĩa van, seat, trục, gioăng làm kín, bộ truyền động khí nén và các phụ kiện điều khiển.
Thân van
Thân van là phần bao bên ngoài và trực tiếp chịu áp suất của lưu chất.
Vật liệu chế tạo phổ biến gồm gang, thép carbon và inox. Mỗi loại có khả năng làm việc trong những môi trường khác nhau.
Van gang thường được sử dụng trong hệ thống nước, khí hoặc một số môi trường thông thường.
Van thép thích hợp cho hệ thống có nhiệt độ và áp suất cao.
Van inox có khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp với nước sạch, hóa chất và một số dây chuyền sản xuất yêu cầu vệ sinh.
Đĩa van và seat
Đĩa van là bộ phận trực tiếp kiểm soát tiết diện dòng chảy.
Khi đĩa tiếp xúc với seat, dòng lưu chất bị ngăn lại. Khi đĩa được nâng lên, lưu chất đi qua khoảng trống giữa đĩa và seat.
Hình dạng đĩa và seat ảnh hưởng đến khả năng điều tiết cũng như độ kín của van.
Trong quá trình sử dụng lâu dài, hai bộ phận này cần được kiểm tra vì có thể bị mài mòn do áp suất, nhiệt độ hoặc cặn bẩn.
Trục van
Trục van nối giữa đĩa van và actuator.
Khác với một số loại van sử dụng chuyển động quay, trục của van cầu thường chuyển động tuyến tính theo phương lên xuống.
Trục phải có độ cứng và khả năng chống ăn mòn phù hợp để đảm bảo van vận hành ổn định.
>>> Các loại van cầu theo kiểu kết nối đường ống
Bộ truyền động khí nén của van cầu
Actuator là bộ phận biến áp lực khí nén thành chuyển động cơ học.
Actuator tác động đơn
Loại tác động đơn sử dụng khí nén cho một chiều chuyển động và dùng lò xo để đưa van trở lại vị trí ban đầu.
Ưu điểm của thiết kế này là có thể thiết lập trạng thái an toàn khi hệ thống mất khí.
Ví dụ, trong một số đường hơi, van có thể được thiết kế tự đóng khi mất nguồn khí để hạn chế rủi ro.
Actuator tác động kép
Loại tác động kép sử dụng khí nén cho cả quá trình đóng và mở.
Thiết kế này cho lực vận hành ổn định, phù hợp với những hệ thống yêu cầu đóng mở chủ động theo hai chiều.
Tuy nhiên, khi nguồn khí bị mất, van không có cơ chế lò xo để tự động trở về trạng thái an toàn như loại tác động đơn.
Các phụ kiện thường lắp cùng van
Van cầu điều khiển khí nén có thể kết hợp nhiều phụ kiện để tăng khả năng tự động hóa.
Positioner
Positioner được dùng trong các hệ thống cần điều tiết lưu lượng.
Thiết bị nhận tín hiệu điều khiển và điều chỉnh lượng khí cấp vào actuator để đưa van đến đúng độ mở yêu cầu.
Bộ lọc điều áp khí nén
Bộ lọc giúp loại bỏ nước, bụi bẩn và tạp chất trong nguồn khí.
Phần điều áp giúp duy trì áp suất khí cấp phù hợp với actuator.
Nguồn khí sạch và ổn định sẽ giúp tăng tuổi thọ của bộ truyền động.
Van điện từ và công tắc hành trình
Van điện từ được dùng để kiểm soát hướng cấp khí vào actuator trong các hệ thống on off.
Công tắc hành trình giúp xác định trạng thái đóng hoặc mở của van và truyền tín hiệu về hệ thống điều khiển.
Vật liệu ảnh hưởng thế nào đến cấu tạo van?
Vật liệu cần được lựa chọn theo môi trường làm việc.
Với nước thông thường, thân gang có thể đáp ứng tốt và có chi phí hợp lý.
Đối với hơi nóng, dầu hoặc hệ thống áp suất cao, thân thép thường được ưu tiên.
Trong môi trường có tính ăn mòn, inox là lựa chọn phù hợp hơn.
Ngoài thân van, vật liệu gioăng và seat cũng cần được kiểm tra theo nhiệt độ và đặc tính lưu chất.
Lưu ý khi lựa chọn cấu hình van
Không nên chỉ chọn van dựa trên kích thước DN.
Người mua cần xác định môi chất, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và yêu cầu điều khiển.
Đối với hệ thống chỉ cần đóng mở, cấu hình actuator kết hợp van điện từ có thể đáp ứng.
Nếu cần điều tiết, nên sử dụng thêm positioner.
Một bộ van cầu khí nén chính hãng cần có thông số thân van và actuator phù hợp với nhau. Việc lựa chọn đúng cấu tạo và phụ kiện giúp hệ thống vận hành ổn định, giảm hư hỏng và thuận tiện hơn khi bảo trì.