Bộ điều khiển van tuyến tính


Trong các hệ thống công nghiệp hiện nay, việc áp dụng tự động hóa là điều rất phổ biến. Đặc biệt là trong các hệ thống đường ống và van công nghiệp. Việc áp dụng tự động hóa giúp tiết kiệm chi phí nhân công đồng thời tăng năng suất của dây chuyền lên nhiều lần. Ngoài nhiệm vụ điều khiển van đóng hoặc mở dòng lưu chất trong hệ thống, các bộ điều khiển này còn có thể giúp van mở một phần để điều tiết lưu lượng đi qua. Các bộ điều khiển này được gọi là bộ điều khiển van tuyến tính. Bài viết hôm nay chúng tôi xin giới thiệu cấu tạo và ứng dụng của nó với van công nghiệp.

Giới thiệu về bộ điều khiển van tuyến tính

Bộ điều khiển van tuyến tính là một thiết bị truyền động để điều khiển các dòng van. Bản chất của nó cũng giống như các bộ truyền động hoạt động bằng điện chúng ta thường thấy trên thị trường. Tuy nhiên, nó không chỉ điều khiển van đóng hoặc mở hoàn toàn mà còn có thể điều khiển van mở một phần. Góc mở của van được tùy chỉnh theo ý muốn của người sử dụng, từ đó điều tiết được phần trăm lưu lượng thông qua van.

Ngoài cấu tạo như các bộ truyền động thông thường, nó còn có thêm bộ xử lý tín hiệu kèm màn hình LCD hiển thị. Bộ phận này gọi là thiết bị tự động hóa thông minh (automation intelligent). Nó có vai trò như bộ não của bộ truyền động, thiết bị này nhận tín hiệu điều khiển 4~20 mha hoặc tín hiệu analog 0~10v từ hệ thống. Sau đó nó xác định vị trí hiện tại của van và điều khiển motor để mở van đến vị trí mong muốn.

Hiện nay bộ điều khiển tuyến tính đang được lắp ghép với 2 loại van cơ thông dụng nhất là van bi và van bướm tạo nên 2 dòng sản phẩm van điều khiển chất lượng, độ tin cậy và ứng dụng rất cao như: Van bướm điều khiển điệnVan bi điều khiển điện.

Đặc điểm nổi bật của bộ điều khiển van tuyến tính

Sau đây là các ưu thế nối bật của bộ điều khiển tuyến tính so với các dạng bộ truyền động thông thường:

  • Khả năng điều khiển van mở theo góc bất kỳ, từ đó điều tiết được lưu lượng qua van theo ý muốn.
  • Tích hợp màn hình LCD hiển thị trạng thái của van, đồng thời có tích hợp các nút điều khiển để cài đặt và thao tác tại chỗ.
  • Một số dòng bộ điều khiển còn có remote điều khiển từ xa, điều này cũng mang đến tính khả dụng rất cao.
  • Bộ điều khiển nhận tín hiệu điều khiển 4~20 mhA từ các cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ được tích hợp trên đường ống.
  • Vận hành hoàn toàn tự động, van luôn ở trong trạng thái chờ. Khi nhận được tín hiệu xung nó sẽ tự động điều chỉnh van theo mức đã cài đặt trước.

Cấu tạo của bộ điều khiển van tuyến tính

Bộ điều khiển tuyến tính cũng có các thành phần cấu tạo như các bộ truyền động bằng điện thông thường. Nhưng nó được nâng cấp hơn nhờ gắn thêm bộ phận thiết bị tự động hóa thông minh (automation intelligent). Sau đây chúng ta cùng đi tìm hiểu chi tiết từng thành phần của bộ điện tuyến tính.

Vỏ bộ truyền động

Được làm từ hợp kim nhôm có độ bền cao đồng thời mang đến trọng lượng rất nhẹ. Đây là thành phần chứa và bảo vệ các linh kiện của bộ truyền động. Phần vỏ được sơn phủ epoxy để bảo vệ các tác nhân ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài. Phần vỏ này được ghép lại bởi nhiều phần và liên kết với nhau bằng bulong. Giữa các phần ghép có gioăng làm kín để đảm bảo tiêu chuẩn kháng bụi và kháng nước IP67.

Động cơ điện

Bản chất là motor điện thông thường. Sử dụng các nguồn điện áp thông dụng như 24v, 220v hoặc 380v. Động cơ điện có nhiệm vụ chuyển hóa điện năng thành cơ năng. Tuy vậy, động cơ điện không truyền động trực tiếp đến trục van mà nó phải thông qua bộ gear giảm tốc. Do bộ truyền động tạo nên tốc độ quay rất nhanh nhưng lực momen xoắn lại rất bé.

Hộp số (Gear giảm tốc)

Bao gồm các hệ thống bánh răng ăn khớp với nhau. Mục đích của nó là truyền động từ motor đến trục của của van. Đồng thời, hộp số chuyển đổi tốc độ thành momen xoắn để dễ dàng hoạt động van. Phần hộp số còn được tích hợp phần điều khiển bằng tay để điều khiển van trong trường hợp gặp sự cố mất điện.

Phần bảng mạch

Bao gồm các cổng kết nối và phần bảng mạch truyền dẫn. Đây là phần để kết nối nguồn điện với động cơ, đồng thời trích xuất ra các linh kiện khác như đèn báo tín hiêu, v.v…. Thông thường, các bộ truyền động sẽ có 10 cổng kết nối. Với cổng 1 là cổng nối đất, chống giật, cổng 2/3/4 để két nối với nguồn điện. Các cổng còn lại để kết nối với các linh kiện đi kèm khác.

Công tắc hành trình

Hoạt động nhờ vào trục quay của bộ truyền động. Công tắc hành trình có nhiệm vụ ngắt nguồn điện khi van đạt đến trạng thái đóng hoặc mở tối đa. Công tắc hành trình sẽ được kích hoạt nhờ các gờ được gắn trên trục quay.

Thiết bị tự động hóa thông minh (automation intelligent)

Là bộ phận xứ lý tín hiệu đầu vào, đồng thời điều khiển hoạt động của motor trong bộ truyền động. Thiết bị này được xem như bộ não của cả bộ điều khiển van tuyến tính. Nó nhận tín hiệu điều khiển từ các cảm biến hoặc trung tâm điều khiển. Sau đó điều khiển van đến vị trí cài đặt, rồi gửi lại tín hiệu về trung tâm điều khiển.

Thiết bị này có màn hình LCD để hiển thị trạng thái hiện tại của van đang ở góc mở bao nhiêu. Đồng thời có các nút bấm trên thân để cài đặt và điều khiển tại chỗ. Một số dòng bộ truyền động van tuyến tính còn có điều khiển tự động.

Các dòng van sử dụng bộ điều khiển van tuyến tính

Van bi điều khiển điện tuyến tính

Van bi điện tuyến tính là dòng van bi kết hợp với bộ điều khiển van tuyến tính. Van sử dụng với các hệ thống đườn ống từ DN15-DN200. Bộ điều khiển tuyến tính có nhiệm vụ điều khiển độ xoay của bi van trong khoảng từ 0º~90º. Từ đó, lỗ mở của bi van được điều chỉnh từ 0 đến 100%. Lưu lượng đi qua lỗ mở từ đó cũng được điều chỉnh theo ý muốn của người sử dụng. Van bi trong các ứng dụng điều tiết lưu lượng mang lại độ chính xác cao, độ sai lệch và thất thoát nhỏ. Nhược điểm của nó là không có sẵn các size lớn từ DN250 trở lên và giá thành cao hơn nhiều so với van bướm.

Thông số kĩ thuật của van

  • Kích thước van: DN15 – DN200
  • Chất liệu chế tạo: Inox, nhựa, gang
  • Kiểu kết nối: lắp ren, lắp bích hoặc dán keo
  • Tiêu chuẩn mặt bích: JIS10K, BS, DIN, ANSI
  • Nhiệt độ làm việc: -10 – 250 độ C
  • Áp lực làm việc: PN10, PN16, PN25
  • Điện áp sử dụng: 24V, 220V, 380V
  • Tín hiệu điện đầu vào: 4 – 20mA hoặc 0 – 10V DC
  • Góc quay van: 0 – 90 độ
  • Phần trăm lưu lượng chất: 25, 50, 75, 100%
  • Môi trường làm việc: nước, khí, hơi, xăng dầu, hóa chất,…
  • Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan

Van bướm điều khiển điện tuyến tính

Ở các dòng van bướm, bộ điều khiển van tuyến tính sẽ điều chỉnh góc quay của cánh van. Góc quay của đĩa van được tùy chỉnh từ 0~90º, từ đó độ che khuất của cánh van được thay đổi. Lưu lượng đi qua van cũng được thay đổi theo. Do đĩa van luôn luôn nằm trong đường ống nên độ chính xác trong điều tiết lưu lượng của van bướm không cao. Đồng thời lưu chất đi qua bị thay đổi áp suất một cách đáng kể. Tuy nhiên, nếu cùng kích cỡ thì van bướm có giá thành rẻ hơn nhiều so với van bi. Đồng thời việc lắp đặt van bướm cũng dễ dàng hơn đối với các size lớn đển rất lớn.

Thông số kĩ thuật của van

  • Kích cỡ: DN50 – DN1000
  • Chất liệu thân van: inox, gang, thép, nhựa
  • Chất liệu vỏ bộ điện: Hợp kim nhôm cao cấp, đúc nguyên khối
  • Tiêu chuẩn chống nước: IP67
  • Điện áp sử dụng: 220VAC – 380VAC – 24VDC
  • Kiểu điều khiển vận hành: Tuyến tính (đóng mở theo góc)
  • Tiến hiệu điều khiển: 4 – 20mA
  • Kiểu kết nối: Lắp bích, Wafer
  • Áp lực làm việc: PN10, PN16
  • Nhiệt độ làm việc: 10 – 220ºC
  • Môi trường làm việc: Nước, nước thải, hóa chất, dầu, khí, hơi…
  • Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan

0986.117.127