Van điều khiển điện: Phân loại, cấu tạo, ứng dụng và ưu điểm

  Van điều khiển điện đang ngày càng được sử dụng phổ biến thay thế các dòng van cơ. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện về phân loại, cấu tạo, ứng dụng cùng những ưu điểm nổi bật của van điều khiển điện, giúp bạn hiểu rõ hơn về dòng van này và cách lựa chọn sản phẩm phù hợp cho nhu cầu sử dụng.

Giới thiệu van điều khiển điện

  Van điều khiển điện là một thiết bị quan trọng trong hệ thống tự động hóa, dùng để điều khiển lưu lượng, áp suất hoặc nhiệt độ của chất lỏng hoặc khí trong đường ống. Nó hoạt động nhờ nguồn điện, có thể được điều khiển từ xa và chính xác hơn so với các loại van cơ truyền thống.

Van điều khiển điện có đa dạng điện áp sử dụng như điện 1 chiều hay xoay chiều, điện 1 pha, 2 pha hay 3 pha để hoạt động. Do vậy, dòng van điện hiện nay có thể đáp ứng được gần như mọi hệ thống từ dân dụng đến công nghiệp, góp phần tăng độ chính xác trong hệ thống và giảm thiểu được nhân công vận hành.

Một số tên gọi: van điện, van điều khiển điện, van điều khiển bằng điện, van điện từ, van động cơ điện, van điện tự động, van điều khiển bằng điện 220V, van điều khiển bằng điện 24VDC, van điều khiển bằng điện 12VDC, van điện 380V, …

Cấu tạo van điều khiển điện

Tùy thuộc vào loại van và ứng dụng cụ thể, cấu tạo của van điều khiển điện có thể thay đổi nhưng luôn có các bộ phận cơ bản sau:

• Phần điều khiển điện: Đảm nhận vai trò chuyển đổi năng lượng điện thành cơ học. Bao gồm các bộ phận điện tử hay cơ học như: cuộn dây điện từ, mô tơ điện, động cơ, …
• Phần thân van: thường được sản xuất từ chất liệu inox, đồng, nhựa, thép, gang, … Cấu tạo có từ 2, 3 cổng được kết nối bằng ren, bích, clamp, hàn giúp cho chất lỏng hay khí chảy qua.
• Lá van, đĩa van hay cầu quay: Là phần chuyển động bên trong van, được làm từ kim loại hoặc các vật liệu linh hoạt như cao su. Chức năng của đĩa hoặc cầu quay là kiểm soát dòng chảy của chất lỏng qua van.
• Trục hoặc cần điều khiển: Kết nối phần điều khiển điện với là van đĩa van hoặc cầu quay, giúp truyền lực từ cơ cấu điều khiển để thực hiện quá trình mở hoặc đóng van.

Nguyên lý hoạt động van điều khiển điện

Nguyên lý hoạt động của van điều khiển điện dựa trên sự chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học để điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng hoặc khí trong hệ thống ống dẫn. Cụ thể, van điều khiển điện hoạt động theo các bước sau:

1. Cung cấp nguồn điện: Khi cấp nguồn điện đến van, điện năng sẽ được chuyển đến phần điều khiển điện. Bộ phận này có thể là một động cơ điện, cuộn dây điện từ (solenoid), hoặc một động cơ servo, tùy thuộc vào loại van.
2. Kích hoạt cơ cấu điều khiển: Nguồn điện giúp bộ phần điều khiển điện hoạt động động, tạo ra chuyển động cơ học. Ví dụ, trong van solenoid, cuộn dây điện từ sẽ tạo ra từ trường, kéo lõi sắt từ về phía cuộn coil để mở hoặc đóng van. Trong các loại van sử dụng động cơ servo hoặc bánh răng, động cơ sẽ quay, tạo ra chuyển động cần thiết để điều khiển van.
3. Truyền động qua trục hoặc cần điều khiển: Chuyển động cơ học từ cơ cấu điều khiển được truyền qua trục hoặc cần điều khiển. Phần này kết nối giữa bộ điều khiển điện và đĩa hoặc cầu quay
4. Điều chỉnh đĩa hoặc cầu quay: Trục điều khiển làm cho đĩa hoặc cầu quay di chuyển, từ đó mở, đóng hoặc điều chỉnh mức độ mở của van. Khi van mở, dòng chất lỏng hoặc khí sẽ lưu thông qua hệ thống. Khi van đóng lại, dòng chảy sẽ ngừng.
5. Ngắt nguồn và dừng hoạt động: Khi tín hiệu điều khiển dừng hoặc yêu cầu đóng van, nguồn điện sẽ bị ngắt. Trong trường này có 2 tình huống xảy ra. Với tình huống 1 là van điện từ khi ngắt điện van sẽ trở lại trạng thái ban đầu là đóng hoặc mở và không thể vận hành được nữa. Tình huống thứ 2 là van động cơ điện thì vẫn giữ nguyên trạng thái trước đó và có thể vận hành đóng mở thủ công bằng tay.

Các loại van điều khiển điện phổ biến trên thị trường hiện nay

Van điện từ

Là loại van sử dụng cuộn coil điện từ để tạo ra lực từ trường để đóng mở dòng chảy. Là dòng van điện có tốc độ đóng mở nhanh nhất (~0,15s) và kích thước gọn nhẹ nhất.

Tìm hiểu thêm tại: Van điện từ solenoid là gì? 18 loại van solenoid thường gặp

Van bi điều khiển điện

Là loại van bi sử dụng thêm mô tơ điện để điều khiển đóng hay mở hoặc điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, thay vì sử dụng tay gạt hay tay xoay như dòng cơ thông thường.

Đây là dòng van có cấu tạo và kích thước nhỏ gọn có thể sử dụng thay thê với van điện từ tùy từng hệ thống.

Van bướm điều khiển điện

Là loại van bướm được thay thế phần tay gạt tay quay bằng bộ truyền động điện (mô tơ điện) để điều khiển tự động. Đây là dòng van tự động có kích thước rất đa dạng từ DN40 đến DN1200 phù hợp lắp đặt ở rất nhiều hệ thống khác nhau.

Van cổng điện

Được sử dụng rất rộng rãi ở các hệ thống cung cấp nước sạch, xử lý nước thải, hệ thống phòng bơm. Với kích thước lớn và cấu tạo chắc chắn, loại van này có thiết kế phần cơ là van cổng kết hợp bộ truyền động điện có kèm theo cả vô lăng để vận hành trong trường hợp không có điện.

Van cầu điện

Van cầu điện thường được ứng dụng cho hệ thống cần điều chỉnh dòng chảy theo yêu cầu. Cần đóng mở van theo tỉ lệ chứ không đóng mở ON/OFF như các dòng van điện thông thường. Van thường được lắp ở hệ thống chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn và yêu cầu độ an toàn chính xác tuyệt đối.

Ưu và nhược điểm của van điều khiển điện

Van điều khiển điện mang lại nhiều lợi ích trong các hệ thống tự động hóa, nhưng cũng có một số hạn chế cần cân nhắc khi sử dụng. Dưới đây là phân tích cụ thể về ưu và nhược điểm của van điều khiển điện

Ưu điểm

• Vận hành tự động và tiết kiệm chi phí nhân công so với khi sử dụng van cơ điều khiển thủ công.
• Hoạt động chính xác, đảm bảo lưu lượng, thời gian hoạt động đã được cài đặt sẵn từ trước.
• Lắp đặt được ở nhiều hệ thống, vị trí khác nhau để có thể điều khiển từ xa.
• Đa dạng chủng loại và kích thước.

Nhược điểm

• Giá van điện cao hơn van cơ thông thường
• Một số loại van điện vận hành và lắp đặt yêu cầu chuyên môn cao hơn.
• Phụ thuộc vào nguồn điện, nếu mất điện van có thể sẽ bị ngừng hoạt động hoặc sẽ phải sử dụng phương pháp thủ công thay thế.

Ứng dụng của van điều khiển điện

Van điều khiển điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ dân dụng đến công nghiệp nhờ khả năng tự động hóa, điều khiển chính xác và hiệu suất cao. Dưới đây là một số lĩnh vực và hệ thống tiêu biểu sử dụng van điều khiển điện:

• Hệ thống nước tự động: Trong hệ thống cấp nước sạch, xử lý nước thải, tưới tự động, … từ những máy móc thiết bị điện nước gia đình đến những hệ thống nhà máy công nghiệp đều sử dụng.
• Ngành dầu khí: Điều chỉnh chính xác lưu lượng dầu hoặc khí trong các đường ống dẫn của hệ thống
• Nhà máy sản xuất: Sử dụng để kiểm soát điều chỉnh dòng chảy nguyên liệu dạng lỏng như nước, sữa, hóa chất, … trong quá trình sản xuất, chế biến và đóng gói.
• Ứng dụng trong y tế, năng lượng, hệ thống HVAC
• …

Lưu ý khi mua van điều khiển điện

Khi lựa chọn mua van điều khiển điện, để đảm bảo van hoạt động chính xác và hiệu quả bạn cần lưu ý đến các yếu tố sau:

Mục đích sử dụng

Sử dụng đóng mở nhanh và thời gian ngắn thì sử dụng van điện từ. Đối với hệ thống không yêu cầu đóng mở nhanh nhưng thời gian sử dụng đóng mở lâu thì nên sử dụng van mô tở điện.

Kích cỡ van phù hợp

Lựa chọn kích thước van: Đảm bảo kích cỡ van (size) phù hợp với hệ thống đường ống. Với đường ống nhỏ, nên chọn các loại van kết nối ren, rắc co, hoặc clamp. Đối với hệ thống lớn hơn, nên sử dụng van có kết nối mặt bích, nhưng cần lưu ý chọn tiêu chuẩn mặt bích (ANSI, BS, DIN, JIS) phù hợp với hệ thống để đảm bảo van có thể lắp đặt chính xác.

Áp suất (PN), Nhiệt độ (độ C), Điện áp (V)

Áp suất, nhiệt độ của van: Là thông số quan trọng cho biết áp lực, nhiệt độ tối đa hoặc tối thiểu mà van có thể hoạt động được. Thông số này thường được nhà sản xuất ký hiệu là PN và độ C và khắc trực tiếp trên thân van (ví dụ: PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, 180°C, 80°C, 60°C). Người mua cần xác định mức áp suất và nhiệt độ của hệ thống để chọn van phù hợp. Ngoài ra còn phải lưu ý đến nguồn điện bạn đang sử dụng để lựa chọn nguồn phù hợp của van.

Môi chất đi qua van

Loại môi chất: Xác định rõ môi chất (chất lỏng, khí, hóa chất…) đi qua van để chọn loại vật liệu cấu tạo phù hợp (thép không gỉ, nhựa, gang…), đảm bảo van có khả năng chống ăn mòn và duy trì độ bền cao trong môi trường làm việc cụ thể.

Tổng kết

Van điều khiển điện không chỉ mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cho các hệ thống tự động hóa mà còn giúp tối ưu hóa quá trình vận hành với độ chính xác cao và khả năng điều khiển linh hoạt. Với đa dạng về chủng loại, cấu tạo và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn nắm rõ và có cái nhìn tổng quát hơn về dòng van điện. Mọi thắc mắc xin vui lòng để lại bên dưới bài viết hoặc liên hệ HOTLINE của vandientu.net để được giải đáp. Xin cảm ơn!

BÀI VIẾT CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• 5 loại van đóng mở nước bằng điện thông dụng hiện nay
• Van điện từ hay van điều khiển bằng điện: Tư vấn lựa chọn

Cập nhật lúc 10:00 – 05/10/2024