Van điều khiển khí nén là gì?


Bài viết hôm trước chúng tôi đã giới thiệu đến các bạn Van điều khiển điện là gì? Hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu tiếp đến quý vị về van điều khiển khí nén. Vậy van điều khiển khí nén là gì? Hãy cũng chúng tôi tìm hiểu về nó nhé.

Van điều khiển khí nén là gì?

Van điều khiển khí nén tên tiếng anh là Pneumatic control valve. Van là sự kết hợp của các dòng van công nghiệp với bộ truyền động sử dụng khí nén. Nó chuyển đổi áp lực khí nén thành cơ năng, cụ thể là momen xoắn để điều khiển các loại van. Van có thể đóng mở on/off hoặc nhận tín hiệu tuyến tính để đóng mở theo tỉ lệ. Với dòng van tuyến tính thì cần phải lắp đặt thêm bộ điều tiết khí nén (Rotary Posittioner) nhận tín hiệu điện 4-20mhA hoặc 0-10V.

Cấu tạo của van điều khiển khí nén là gì?

Van điều khiển khí nén bao gồm hai thành phần chính đó là: Bộ truyền động khí nén và van cơ. Ngoài ra, còn có các phụ kiện khác như công tắc giới hạn hành trình (limit switch box), bộ định vị điều tiết khí nén (rotary posittioner), van điện từ khí nén, v.v….. Sau đây ta hãy cùng đi tìm hiểu chi tiết các thành phần của van.

Bộ truyền động khí nén (Pneumatic actuator)

Có bản chất là một xy lanh khí nén. Nó nhận áp lực khí nén từ nguồn cấp, sau đó chuyển đổi thành momen xoắn truyền đến van, giúp van đóng và mở. Tùy từng loại van mà bộ truyền động khí nén có cấu tạo khác nhau. Ví dụ như đối với van bi, van bướm, bộ truyền động gồm 2 xy lanh di chuyển ngang ăn khớp với một trục xoay. Với dòng van như van cổng hoặc van cầu, bộ truyền động là môt xy lanh di chuyển đứng, gắn trục tiếp với trục của van.

Bộ tác động khí có hai dạng đó là tác động đơn – lò xo phản hồi và tác động kép

Van cơ

Là các dòng van công nghiệp thông thường như van bướm, van bi, van cầu, van cổng. Tùy từng hệ thống mà ta lựa chọn loại van sao cho phù hợp với mục đích sử dụng. Chúng là những dòng van cơ được tháo bỏ phần điểu khiển cơ học, được gia công thêm giá đỡ để lắp đặt bộ truyền động khí nén

Bộ đinh vị điều tiết khí nén (Rotary posittioner)

Là thiết bị phụ kiện không thể thiếu trong dòng van điều khiển khí nén tuyến tính. Thiết bị này nhận tín hiệu điều hiển 4-20mhA và nguồn khí nén. Nó xác định vị trí hiện tại của van, sau đó nhận tín hiệu điều khiển và điều tiết lượng khí nén để điều khiển van mở đến vị trí mong muốn. Bộ điều tiết khí nén này thường được gắn thêm khi cần van điều khiển tuyến tính chứ không được tích hợp kèm theo bộ truyền động như van điện.

Ngoài ra còn có thêm phụ kiện van điện từ khí nén (Pneumatic solenoid valve): Dòng van điện từ có nhiều cổng, sử dụng để phân chia dòng khí nén đến các cổng trên bộ truyền động khí nén.

Về cơ bản, van điều khiển khí nén sẽ có cấu tạo chi tiết như sau:

Van điều khiển On/Off = Bộ truyền động khí nén + Van cơ + Van điện từ khí nén

Van điều khiển tuyến tính = Bộ truyền động khí nén + Van cơ + Bộ định vị điều tiết khí nén

Các loại van điều khiển khí nén 

Van bướm điều khiển khí nén

van bướm điều khiển khí nén

Là dòng van bướm kết hợp với bộ truyền động khí nén. Do giá thành rẻ và kết cấu nhỏ gọn nên dòng van bướm điều khiển khí nén rất được ưu chuộng trong các hệ thống công nghiệp hiện nay. Van được sử dụng nhiều trong các nhà máy sản xuất hơi, khí nén. Van có thời gian đóng mở nhanh chóng, chỉ từ 1~3s và cũng có kết nối đa tiêu chuẩn phù hợp với rất nhiều hệ thống.

Van bi điều khiển khí nén

van bi điều khiển khí nén

Là dòng van bi thông thường được gia công thêm phần giá đỡ. Hoặc các dạng van bi đặc biệt chuyên lắp điều khiển hay còn gọi là van bi có tán. Van được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ và áp suất cao như sản xuất hơi nóng, khí nén, đá khô, v.v… Van bi được sử dụng thường là dòng van bi inox để có thể đáp ứng được yêu cầu khắc nghiệt của hệ thống.

Van cầu điều khiển khí nén

van cầu điều khiển khí nén

Chuyên sử dụng trong các ứng dụng điều tiết lưu lượng như dầu, hơi hoặc trong các ngành thực phẩm, dược phẩm. Bộ truyền động của van là dạng thẳng đứng, kết nối trực tiếp với trục van. Xylanh di chuyển lên xuống sẽ kéo trục van lên xuống để đóng mở van.

Van dao điều khiển khí nén

van dao điều khiển khí nén

Đối với các lưu chất dạng sệt, bột việc sử dụng van bình thường sẽ dẫn đến lưu chất kẹt vào đĩa van. Để giải quyết vấn đề này ta có van cổng dao điều khiển khí nén. Điểm mạnh của nó là dễ dàng cắt xuyên qua các dạng lưu chất này mà không bị tắc nghẽn vào đĩa van.

Ưu điểm và nhược điểm 

Ưu điểm của van điều khiển khí nén là gì?

  • Van có cấu trúc đơn giản, thiết kế nhỏ gọn, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, chi phí thấp
  • Van có hiệu suất cao nhờ thời gian đóng mở van nhanh, chuyển đổi trạng thái trong một khoảng thời gian ngắn từ 1~2s
  • Van điều khiển bằng khí nén dễ lắp đặt và sửa chữa van khi có sự cố xãy ra, vận hành, an toàn trong quá trình sự dụng, bảo hành bảo dưỡng van đơn giản.
  • Do sử dụng nguồn khí nén nên van hoạt động rất an toàn, không phải lo lắng về vấn đề sự cố chập cháy
  • Thực tế người ta thường xây dựng trạm nguồn khí nén dùng chung cho nhiều mục đích khác nhau như công việc làm sạch, truyền động trong các loại van, máy móc, nên việc sử dụng bộ điều khiển khí nén là rất phù hợp.

Nhược điểm của van điều khiển khí nén là gì?

  • Do truyền động bằng khí nén nên với các đường truyền dẫn dài sẽ làm làm tốn chi phí cho việc truyền động cho van khí cao hơn 10 – 15 lần so với van truyền động bằng điện cùng công suất.
  • Khi áp lực trong đường ống thay đổi thì vận tốc đóng mở của van cũng có xu hướng thay đổi do khả năng đàn hồi của khí nén khá lớn, vì vậy khả năng duy trì quay đều của đĩa van khó thực hiện.
  • Khí nén sau khi xả ra từ bộ truyền động thường gây ra tiếng ồn lớn
  • Đối với các dòng van size lớn thì bộ truyền động khí nén trở nên rất cồng kềnh

0986.117.127