Van bướm điều khiển khí nén không phải là thiết bị xa lạ với chúng ta. Nó được dùng rộng rãi trong công nghiệp. Để có cách nhìn tổng thể cũng như có sự lựa chọn hiệu quả, kinh tế cho dự án của bạn hãy cùng KV247 đi tìm hiểu thiết bị này nhé.
Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén Là Gi?
Van bướm điều khiển khí nén là một loại van điều khiển khí nén (Pneumatic Control Butterfly Valve). Van được sử dụng nhiều trong các nhà máy, xí nghiệp, xưởng sản xuất hiện nay.
Cũng như tên gọi của nó, van sử dụng khí nén để trực tiếp đóng mở, mở van. Hoạt động tự động hóa, thay thế cho việc dùng sức người như các loại van tay gạt hay tay quay. Van sẽ nhận áp lực khí nén tín hiệu điều khiển để đóng/mở van theo yêu cầu của ứng dụng.
Thời gian đóng/mở của van bướm khí nén khá nhanh, nó chỉ khoảng 1 – 2s đối với van đóng/mở. Van tuyến tính mở theo góc thì nó điều tiết lượng lớn nhỏ đi qua van thông qua điều kiện tín hiệu mở một góc nhất định
Van bướng tác động đơn chỉ cần cấp khí 1 lần để mở. Hoạt động của van dự vào lực đàn hồi của lò xo. Đối với các ván bướm tác động kép thì cần cấp khí 2 lần để van đóng hoặc mở.
Một số nơi gọi van này là van bướm điều khiển hởi. Van được dùng trong các nhà máy chuyên sản xuất thức ăn, chế biến sữa, nước giải khát, …
Cấu Tạo Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén
Van bướm được cấu tạo bới 2 phần chính:
- 1 Bộ điều khiển, truyền động
- 1 Van bướm
Thiết Bị Truyền Động Khí Nén
Tác động đơn: Nó là 1 dạng lò xo tự động phản hồi. Khi cấp khi nén vào trong bộ điều khiển thì nó giúp cho trục xoay 1 góc 90 độ, hành trình mở van bắt đầu. Khi ngừng cấp khí nén đến bộ điều khiển, lò xo lúc này sẽ bị đẩy trục xoay về vị trí ban đầu. Những van khí nén tác động đơn thì chúng ta cáp khí 1 lần để mở van, còn hành trình đóng van sẽ phụ thuộc vào lực của lò xo ở bên trong nó.
Tác động kép: là dạng bộ điều khiển mà con người luôn phải cấp khí. Cấp lần 1 là mở van, cấp thêm 1 lần nữa là đóng van.
Van Bướm
Van bướm sẽ được lắp trực tiếp trên đường ống. Nó là phần trực tiếp tiếp xúc với lưu chất, chịu nhiệt độ, áp lực cũng như các tính chất của lưu chất được sử dụng trong đường ống. Van có nhiệm vụ điều tiết lưu lượng thông qua góc đóng/mở của van.
Than van bướm đươc điều khiển bằng khí nén được làm từ hợp kim chuyên dụng như: nhựa, inox, thép, gang…
Đĩa van bướm quay góc 90 độ để mở và đóng hoàn toàn. Đĩa van được làm từ hợp kim nhằm đảm bảo độ bền, chịu được tác động của hóa chất tùy theo môi trường lưu chất mà chúng ta sử dụng.
Gioăng van sử dụng là gioăng teflon hoặc cao su. Lựa chọn gioăng cũng phải dựa trên tính chất hóa học của lưu chất sử dụng.
Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén
Khí nén được cáp từ nguồn cấp thông qua van điện từ. Áp suất khí nén sẽsexl cho xi lanh xoay trục van theo góc 90 độ. Trục kết nối với trục của van bướm và cánh van lúc này xoay theo 1 góc 90 độ. Quá trình này sẽ giúp cho van chuyển từ trạng thái đóng sang trạng thái mở.
Thông Số Của Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén
- Chất liệu: inox 304, gang, thép WCB, nhựa UPVC.
- Kích thước van: DN50, DN65, DN80, DN100, DN125, DN150, DN200, DN250, DN300, DN350, DN400, DN500, DN600, DN800, DN1200.
- Nhiệt độ làm việc: -10 độ C ~ 380 độ C.
- Áp suất làm việc: 10bar, 16bar, 25 bar, 40bar.
- Gioăng làm kín: Vitton, Cao su EPDM hoặc Teflon, inox.
- Kiểu kết nối: Mặt bích, wafer, lug.
- Hoạt động: On/off hoặc tuyến tính.
- Kiểu tác động: Tác động đơn, tác động kép.
- Thời gian đóng mở: 1-2s.
- Áp suất khí nén cấp: 2 bar đến 8 bar.
- Momen xoắn: 2.75Nm ~ 13673Nm.
Phân Loại Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén
Theo Chất Liệu
Inox: Đặc điểm của loại van này là: Chất liệu van làm từ inox sus304/sus316 và kích thước từ DN50 – DN500. Áp suất làm việc: PN10 – PN16, nhiệt độ làm việc từ -5 độ C – 220 độ C. Kiểu chuyển động van là: tác động đơn và tác động kép. Tuy có giá thành cao như van bền bỉ, chống ăn mòn và va đập tốt.
Gang: Đây là loại van bướm thông dụng, giá thành phải chăng. Kích thước van từ DN50 – DN1500 và 100% làm từ gang dẻo hoặc gang. Vì thế mà nó chịu được nhiệt độ làm việc từ -10 – 250 độ C và mức áp lực từ PN10, PN16 (10-16bar), PN25, PN40. Van được lắp theo tiêu chuẩn mặt bích JIS, ANSI, DIN… môi trường làm việc có thể là nước, khí, dầu, dung dịch, hóa chất…
Nhựa: Van nhựa sẽ được ưu tiên dùng cho những công việc có liên quan đến hóa chất. Van dùng khí nén và điện để đóng mở tự động van nên không cần tác động trực tiếp của con người. Van có thể kết hợp với nhiều loại đầu điều khiển: loại kép, loại đơn. Kích thước van dù lớn nhưng trọng lượng lại không quá nặng nên hỗ trợ lắp đặt nhẹ nhàng, đơn giản. Chất liệu sản xuất là: PVC, UPVC, CPVC, PVDF. Ứng dụng nước thải và hóa chất có độ ăn mòn cao và một số hóa chất nguy hiểm.
Thép: Đặc điểm của van này đó là toàn bộ được làm bằng thép nên chịu được nhiệt độ cao, độ bền tốt, chống va đập, hoạt động ổn định dù là áp suất cao. Thân van bướm bằng thép để kết nối với bộ điều khiển, đóng mở vận hành van theo yêu cầu
Vi Sinh: Đây là 1 loại van bướm inox nhưng có điểm khác biệt là thân van được mài nhẵn bóng để dùng cho những công việc cần độ sạch cực kỳ cao. Van bướm vi sinh này có thể hoạt động tự động, thích hợp với những dây chuyền tự động hóa của nhà máy về dược phẩm, thuốc, đồ uống… Kiểu kết nối là clamp (nối nhanh) hoặc kiểu hàn, van được ưa chuộng trong những ngành công nghiệp sạch.
Theo Dạng Hoạt Động
ON/OFF: Van bướm on/off là van mà khi làm việc nó sẽ đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn. Van dùng nguồn khí nén được cấp từ nguồn với áp lực cao để tạo nên động năng, dịch chuyển những xi lanh ở bên trong của van. Van dùng cổng kết nối wafer nên kết nối với đường ống nhanh, tiện lợi. Van được đánh giá an toàn, bảo vệ môi trường, làm việc ổn định trong các lĩnh vực dẫn nước thải, nước sinh hoạt, nước đã qua xử lý…
Tuyến Tính: Đây là loại van đóng mở van theo góc. Nó sử dụng tín hiệu đầu vào là analog 0-20mA, tương đương với các góc từ 0 đến 90 độ.
Van tuyến tính khác với van on/off, nó là dòng van được kết hợp với 1 bộ phận tuyến tính được lắp thêm ở bộ truyền động. Điều này sẽ làm van có kích thước lớn hơn.
Van này sẽ dùng để điều tiết những dòng lưu chất ở trạng thái nhẹ. Muốn van hoạt động tốt, chúng ta nên trang bị thêm các bộ lọc khí, bộ tiêu âm để hỗ trợ tăng độ bền.
Theo Kiểu Kết Nôi
Mặt Bích: Van loại này có độ chắc chắn và kín hơn cho hệ thống. Khi làm việc, van này nhẹ nhàng, đóng mở nhanh hơn so với các loại van có tay gạt hoặc tay quay hộp số. Van lắp mặt bích có thể kết hợp các loại bộ điều khiển khí như: Bộ kép, bộ đơn. Loại van lắp mặt bích này dùng được cho cả hệ thống mà áp lực lớn, cần độ kín cao. Van có giá thành cao hơn so với các dòng van khác nên người mua cần cân nhắc kỹ.
Tai Bích: Kiểu lắp đặt thứ 2 chính là tai bích điều khiển, so với lắp bằng mặt bích thì nó ít phổ biến và ít được dùng hơn trong công nghiệp ngày nay. Van này thường dùng cho những ứng dụng cho áp lực lớn và yêu cầu áp lực này phân đều tại các vị trí kết nối bu lông. Ví dụ như hệ thống đường ống của thủy điện, nhiệt điện, tàu biển…
Ứng Dụng Van Bướm Điều Khiển Bằng Khí Nén
- Cho các nhà máy chuyên xử lý nước thải, cấp nước sinh hoạt, cung cấp nước cho công nghiệp.
- Dùng cho các nhà máy thủy điện, hồ chứa nước, đập thủy điện.
- Các nhà máy sản xuất bột giấy, xi măng hay những nhà máy chuyên sản xuất sữa, bia, nước giải khát, mía đường và các loại đồ uống.
- Dùng cho nghiên cứu, thí nghiệm tại các viện thủy lợi, hóa học.
- Van dùng đóng mở đường ống dẫn khí của hệ thống khí nén, đóng ngắt dòng nước nóng nước sạch, nước thải hay ống khí gas, khí oxy có nhiệt cao.
- Tham gia cấp xả chất liệu công nghiệp: chất bột, lỏng, rắn…
Ưu Điểm
- Nó là van công nghiệp, được sử dụng rộng rãi, có thể bảo vệ lưu lượng dòng chảy lưu chất trong đường ống.
- Giá thành rẻ hơn nếu so sánh với van cầu hay van bi điều khiển bằng khí nén.
- Gioăng được thiết kế kín, an toàn và dẻo mềm, chống ăn mòn tốt.
- Thay thế và lắp đặt, vệ sinh dễ dàng.
- An toàn khi dùng van bướm cho hệ thống.
- Thích hợp dùng cho nhiều môi trường khác nhau, người dùng nên chọn loại van phù hợp với lưu chất.
- Dùng khí để đóng mở van, thay thế sức lực của con người.
Nhược Điểm
- Kiểu van chỉ có 2 dạng nối lắp là bích hoặc kẹp nên cũng sẽ hạn chế trong 1 số trường hợp dùng.
- Kích thước thì lớn hơn so với van bi, chiếm nhiều diện tích hơn.
- Van chỉ dùng cho hệ thống khí nén và hơi