Van điều khiển điện

I. Tìm hiểu van điều khiển điện là gì?

Van điều khiển điện là thiết bị van công nghiệp được kết nối với một bộ động cơ hoạt động dựa vào nguồn điện áp thông dụng từ 24V - 380V, giúp điều khiển đóng mở van một cách hoàn toàn tự động. Với thiết kế phần tán ở đáy bộ điện, giúp bộ điều khiển có khả năng kết nối với các dòng van cơ khác nhau như van bi, van bướm, van cổng, van cầu. Mỗi dòng van được thiết kế riêng biệt, để có thể phù hợp cho từng hệ thống làm việc khác nhau

Van được thiết kế với 2 dạng đóng mở chính là dạng ON/OFF (đóng mở hoàn toàn) và dạng tuyến tính (đóng mở theo các góc độ khác nhau). Việc đóng mở tuyến tính thường sử dụng cho những hệ thống yêu cầu về điều tiết lưu lượng dòng chảy

II. Thông số kỹ thuật van điều khiển điện

*Thông số kỹ thuật chung

III. Hình ảnh van điều khiển điện

IV. Cấu tạo van điều khiển điện

Về cấu tạo, đối với những dòng van khác nhau sẽ có những thiết kế riêng biệt để có phù hợp sử dụng cho những điều kiện môi trường làm việc khác nhau và cũng là đặc điểm để dễ dàng phân biệt các dòng van với nhau. Tuy nhiên chúng đều được cấu tạo bởi 2 bộ phận chính bao gồm: Phần van cơ và bộ điều khiển điện. Cùng chúng tôi tìm hiểu về cấu tạo chung của từng bộ phận này dưới đây

1. Cấu tạo phần van cơ

Ở đây thường sử dụng là các dòng van bướm, van bi, van cổng hoặc van cầu. Cấu tạo chung của chúng bao gồm các bộ phận chính đó là: Thân van, đĩa van, trục van và gioăng làm kín

- Thân van: Được làm từ các chất liệu phổ biến như gang, nhựa, thép, đồng hoặc inox. Là bộ phận chính dùng để liên kết và bảo vệ các chi tiết bên trong thân van. Ngoài ra thân van còn dùng để kết nối trực tiếp với hệ thống đường ống thông qua đa dạng kiểu kết nối như: Lắp mặt bích, nối ren, hàn ống, kẹp wafer, clamp,...

- Đĩa van: Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dòng chảy lưu chất, thường được làm từ các chất liệu hợp kim có độ bền cao như inox hoặc thép không gỉ. Có nhiệm vụ chính là đóng mở, cho phép hoặc ngăn chặn toàn bộ dòng chảy lưu chất đi qua van

- Trục van: Là bộ phận trung gian kết nối phần đĩa van bộ điều khiển lại với nhau, giúp truyền lực tác động từ bộ điều khiển xuống đĩa van, hỗ trợ quá trình đóng mở của van

- Gioăng làm kín: Được làm hoàn toàn từ chất liệu cao su cao cấp cao cấp như Teflon (PTFE) hoặc EPDM, có khả năng chống mài rách khi làm việc trong những hệ thống có áp suất làm việc lớn. Gioăng làm kín giúp làm gia tăng độ kín khít cho van và ngăn lưu chất rò rỉ ra bên ngoài, hạn chế tình trạng thất thoát lưu lượng

2. Cấu tạo bộ điều khiển điện

Đây được xem là thiết bị đầu não của van, là sự tích hợp của các chi tiết điện tử và hệ thống truyền động như: Vỏ bảo vệ, bảng mạch điện tử, công tắc giám sát hành trình, bánh răng truyền động, công tắc quan sát, giúp van vận hành một cách nhịp nhàng và dễ dàng nhất. Dưới đây là cấu tạo chi tiêt của từng bộ phận này

- Vỏ bảo vệ: Được làm từ nhựa hoặc hợp kim nhôm nguyên khối, bên ngoài được phủ một lớp sơn Epoxy giúp bộ điện chống ăn mòn bề mặt và hoàn toàn cách điện, đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc

- Bảng mạch điện tử: Thiết kế với các vi mạch thông minh, có khả năng nhận tín hiệu và thông báo quá trình đóng mở của van về tủ điều khiển

- Công tắc giám sát hành trình: Khi van thực hiện hết một chu trình đóng hoặc mở, công tắc hành trình sẽ tự động ngắt nguồn điện, tránh hiện tượng giữ điện bên trong động cơ có thể dẫn đến tình trạng cháy nổ gây nguy hiểm cho người sử dụng

- Bánh răng truyền động: Nhận lực mô men xoắn từ động cơ, truyền lực tác động đến trục van, giúp van đóng mở một cách dễ dàng

- Công tắc quan sát: Đặt trên đầu bộ điện, bên ngoài được bảo vệ bởi một lớp nhựa trong suốt, giúp người sử dụng có thể dễ dàng nhận biết được trạng thái đóng mở của van

V. Nguyên lý hoạt động van điều khiển điện 

Khi cấp điện cho bộ điều khiển, bảng mạch điện sẽ có nhiệm vụ chuyển đổi điện năng thành cơ năng tác động lực mô men lên các bánh răng tạo thành lực chuyển động quay của trục van. Trục van kết nối với đĩa van quay một góc 90 độ, tạo nên trạng thái mở hoàn toàn (đối với dạng ON/OFF) hoặc mở theo các góc độ khác nhau (đối với dạng tuyến tính). Khi muốn chuyển từ trạng thái mở sang trạng thái đóng, các bạn chỉ cần chuyển tiếp điểm điện từ sơ đồ mở sang sơ đồ đóng trên bộ điện

Các bạn có thể tham khảo video dưới đây để hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điều khiển điện

VI. Ưu điểm và nhược điểm van điều khiển điện

1. Ưu điểm van điều khiển điện

• Vận hành hoàn toàn tự động nhờ vào các nguồn điện phổ biến tại Việt Nam hiện nay từ 24V - 380V, thay thế cho sức làm việc của con người, giúp giảm được chi phí nhân công 
• Bộ điều khiển điện đạt tiêu chuẩn IP68, có khả năng chống thấm nước, phù hợp lắp đặt ở môi trường ngoài trời và sử dụng ở những hệ thống có độ ẩm cao
• Thời gian đóng mở van tương đối chậm, vì thế mà không xảy ra hiện tượng sock áp hoặc rung lắc đường ống so với các dòng van điều khiển khí nén khi hoạt động ở những hệ thống có áp lực làm việc lớn
• Hoạt động ổn định, vận hành êm ái, không gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình làm việc, sử dụng một cách đơn giản
• Có thể lắp đặt tại nhiều vị trí và sử dụng ở nhiều môi trường khác nhau, đem lại hiệu quả làm việc cao mà các dòng van điều khiển thủ công không đáp ứng được
• Thiết kế van đa dạng như van bướm, van cổng, van cầu, van bi, đáp ứng được nhu cầu sử dụng của mọi công trình 
• Thiết kế bộ tuyến tính giúp người sử dụng có thể dễ dàng điều tiết lưu lượng dòng chảy một cách chính xác
• Kích thước van đa dạng từ DN15 - DN1500, thậm chí có thể sản xuất lớn hơn theo yêu cầu đặt hàng của người sử dụng. Phù hợp lắp đặt cho những đường ống lớn đến rất lớn

2. Nhược điểm van điều khiển điện

• Khi xảy ra sự cố mất điện đột ngột, van không thể tự động trở về trạng thái ban đầu, lúc này cần phải đóng mở bằng thủ công
• Có giá thành cao hơn và đòi hỏi không gian lắp đặt lớn hơn so với các dòng van cơ bởi thiết kế bộ điện khá cồng kềnh
• Dòng van điện tuyến tính có cấu tạo và vận hành phức tạp hơn dòng van ON/OFF

VII. Ứng dụng van điều khiển điện

Van điều khiển điện được ứng dụng khá phổ biến trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau bởi cơ chế vận hành hoàn toàn tự động, chức năng linh hoạt, đem lại hiệu quả cao trong quá trình làm việc. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của dòng van này

• Ứng dụng trong hệ thống đường ống cung cấp nước sinh hoạt tại các khu dân cư, khu chung cư
• Lắp đặt vào hệ thống đường ống tại các xí nghiệp, nhà máy sản xuất với quy mô lớn
• Ứng dụng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy tại các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại
• Với khả năng điều khiển đóng mở van từ xa, vì thế mà chúng được ứng dụng ở những môi trường hóa chất độc hại, có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người
• Đối với những dòng van bi được làm từ nhựa hoặc inox vi sinh, đạt tiêu chuẩn về an toàn vệ sinh, thường được sử dụng trong các nhà máy chế biến dược phẩm, thực phẩm, nhà máy sản xuất đồ uống, nước giải khát
• Đối với những dòng van bướm hoặc van cổng cũng được ứng dụng trong những hệ thống tương tự giống van bi, tuy nhiên chúng được lắp đặt cho những hệ thống có kích thước lớn đến rất lớn, bởi kích thước của van bi chỉ giới hạn đến DN300
• Van cầu hơi được sản xuất để chuyên dùng cho những hệ thống hơi nóng có nhiệt độ làm việc cao, hệ thống khí nén áp lực lớn
• Với các dòng van được thiết kế đặc biệt như van cổng dao hoặc van bướm silo có thể sử dụng cho môi trường có chứa lưu chất đậm đặc như bùn, đất, đá hoặc lắp đặt trong các nhà máy sản xuất bột giấy, xi măng

VIII. Một số dòng van điều khiển điện phổ biến trên thị trường hiện nay

1. Van bi điều khiển điện

Van bi điều khiển điện được thiết kế với phần quả bi được đục lỗ xuyên tâm, giúp lưu chất có thể đi qua hoàn toàn mà không bị cản lại bởi bất kỳ bộ phận nào của van, không làm ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy. Van có ưu điểm là giá thành rẻ, chất lượng ổn định với độ bền cao và tuổi thọ sử dụng lâu dài. Cấu tạo đơn giản, có khả năng chịu được áp lực lên đến 100Bar và nhiệt độ cao lên đến 300 độ C, tùy thuộc vào thiết kế và vật liệu chế tạo của từng nhà sản xuất

2. Van bướm điều khiển điện

Bao gồm một sản phẩm van bướm cơ được kết nối với bộ động cơ điện. Đây là dạng van khóa nước được sử dụng để đóng mở dòng chảy một cách tự động theo cài đặt từ trước. Với ưu điểm vượt trội so với các dòng van cơ thông thường, có thể điều tiết lưu lượng dòng chảy theo các góc độ khác nhau rất hiệu quả. Thực tế phần lớn các dòng van bướm điện nói chung thường được sử dụng phổ biến và đem lại hiệu quả cao nhất cho các hệ thống liên quan đến nước

3. Van cổng điều khiển điện

Đây là dòng van được áp dụng những công nghệ hiện đại, tiên tiến. Nhằm mang đến sự tự động hóa cho các hệ thống sản xuất, hương tới tầm cao mới cho ngành van công nghiệp. Với thiết kế bộ điện với mục đích hướng đến là thay thế mọi thao tác đóng mở thủ công bằng tay. Thiết kế phần đĩa van nằm ngoài dòng chảy lưu chất khi van mở hoàn toàn, không hạn chế lưu lượng dòng chảy đi qua van, vì thế mà chúng đem lại hiệu quả cao trong những ứng dụng cần lượng xả lớn

Mục đích chính của van là đóng mở dòng chảy bằng cách điều khiển phần cánh van nâng lên hoặc hạ xuống giống với dạng cửa sập. Van chỉ vận hành theo dạng đóng mở hoàn toàn (ON/OFF), rất hiếm thấy van được sử dụng cho mục đích điều tiết lưu lượng bên trong hệ thống

4. Van cầu điều khiển điện

Với thiết kế phần thân van có dạng giống hình chữ ngã, vì thế mà còn được gọi với các tên gọi khác là van chữ ngã hoặc van yên ngựa điều khiển điện. Cấu tạo 2 nửa thân van được ngăn cách bởi một vách ngăn bên trong, thiết kế phần trục van di chuyển lên xuống để điều chỉnh dòng chảy bên trong van. Van có độ kín khít cao, vì thế mà chúng được sản xuất để chuyên dùng cho những hệ thống yêu cầu về độ kín tuyệt đối như khí nén, khí gas, hơi nóng. Van có cơ chế hành trình đóng mở ngắn, tiết kiệm được lực tác động lên trục quay so với dòng van cổng

5. Van điều khiển điện ON/OFF

Van điều khiển điện ON/OFF có cơ chế đóng hoặc mở hoàn toàn, không phù hợp cho việc điều tiết lưu lượng dòng chảy. Khi cấp nguồn điện vào bộ điều khiển thì mô tơ sẽ tạo ra lực mô men xoắn truyền lực tác động đến trục van, từ trục van sẽ điều khiển đĩa van đóng hoặc mở. Tùy vào kiểu điều khiển mà van có các trạng thái đóng mở khác nhau, có thể điều khiển từ trái qua phải hoặc từ trên xuống dưới 

Quy trình lắp đặt và bảo dưỡng van cũng không quá phức tạp, chỉ người sử dụng có hiểu biết một chút về điện là có thể lắp đặt và sử dụng van một cách đơn giản và nhanh chóng

6. Van điều khiển điện tuyến tính

Loại này thiết kế đặc biệt và phức tạp hơn so với dạng ON/OFF. Ngoài chức năng đóng hoặc mở hoàn toàn thì chúng còn có khả năng điều chỉnh góc mở khác nhau sao cho phù hợp với lưu lượng mà người sử dụng mong muốn chảy qua van. Việc tuyến tính giúp hệ thống có thể điều tiết được lưu lượng phù hợp với nhu cầu sử dụng ví dụ như áp suất, nhiệt độ biến thiên liên tục theo nhu cầu. Có thể nói đây là một trong những dòng van công nghiệp mang tính tự động hóa cao nhất. Chúng hoạt động một cách nhạy bén và chính xác, vì thế mà có tính thực tiễn lớn đối với các ứng dụng trong thực thế, trở thành một thiết bị quan trọng không thể thiếu trong quá trình sản xuất

IX. Một số lưu ý khi lựa chọn và sử dụng van điều khiển điện

1. Lưu ý khi lựa chọn van điều khiển điện

Để lựa chọn được một sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng của hệ thống, các bạn cần chú ý một số điểm đáng lưu ý mà chúng tôi đã tổng hợp dưới đây

- Lựa chọn van theo môi trường làm việc: Với những dòng van nhựa phù hợp cho môi trường hóa chất ăn mòn, những hệ thống có nhiệt độ và áp lực làm việc lớn thì sử dụng dòng van thép hoặc inox là lựa chọn tối ưu, còn đối với những hệ thống nước thông thường có thể lựa chọn van đồng hoặc gang để tiết kiệm chi phí đầu tư

- Lựa chọn van theo kiểu kết nối: Đối với dòng van nối ren phù hợp cho những hệ thống có kích thước nhỏ từ DN15 - DN50. Dạng lắp mặt bích sử dụng cho những đường ống từ DN50 trở lên.

- Lựa chọn bộ điện có kích thước phù hợp với van để động cơ có thể tạo ra lực mô men xoắn phù hợp trong quá trình sản xuất. Tránh trường hợp động cơ nhỏ lắp cho van kích thước lớn thì động cơ sẽ không đủ tải dẫn đến tình trạng van hoạt động không ổn định hoặc có thể dẫn đến cháy nổ động cơ

- Lưu ý thông số kỹ thuật của thiết bị phải phù hợp với thông số của hệ thống, đảm bảo thông số của van phải lớn hơn thông số vận hành của hệ thống nhằm mục đích giúp van vận hàng một cách ổn định nhất

- Điều quan trọng là phải lựa chọn sản phẩm ở những địa chỉ cung cấp chính hãng - uy tín, giúp nâng cao tuổi thọ sử dụng của van cũng như không làm ảnh hưởng đến quá trình làm việc của toàn bộ hệ thống

2. Lưu ý khi sử dụng van điều khiển điện

- Kiểm tra nguồn điện áp đầu vào trước khi vận hành van, nhằm đảm bảo quá trình vận hành ổn định. Bởi nguồn điện không ổn định có thể làm cháy nổ động cơ

- Kiểm tra các mối liên kết giữa van và đường ống có xảy ra hiện tượng rò rỉ hay không. Trong trường hợp rò rỉ lưu chất cần khắc phục ngay lập tức, tránh thất thoát nhiên liệu

- Kiểm tra nhiệt độ và áp suất của lưu chất, đảm bảo không vượt quá ngưỡng cho phép của van, giúp van vận hành một cách ổn định và chính xác. 

X. Cách lắp đặt van điều khiển điện đúng cách

Trước khi lắp đặt, các bạn cần kiểm tra thật kỹ lại một lần nữa để xác minh rằng sản phẩm phù hợp và an toàn cho hệ thống sử dụng. Các thông số được in trên tem ở bộ truyền động như: Điện áp, nhiệt độ, thời gian đóng mở và mô men xoắn có khớp với ứng dụng hay không

Tiếp theo cần chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như: Cờ lê, mỏ lết, lục giác, bulong, đai ốc, băng tan và dây điện. Sau khi hoàn thành các bước chuẩn bị thì các bạn bắt đầu lắp đặt theo các bước sau đây

• Bước 1: Làm sạch bề mặt kết nối của van và đường ống bằng bình xịt khí chuyên dụng
• Bước 2: Quấn băng tan vào hai đầu ren của đường ống hoặc lắp thêm bộ phận gioăng làm kín (đối với dạng kết nôi mặt bích) để ngăn chặn lưu chất rò rỉ ra bên ngoài
• Bước 3: Bắt bulong qua các lỗ được đục sẵn trên thân van và đường ống, dùng cờ lê bắt chặt các bulong và đai ốc lại với nhau. Cần siết đều tay và đều lực, nếu siết quá chặt có thể làm biến dạng phần gioăng làm kín
• Bước 4: Sử dụng lục giác có đi kèm với bộ điện, tháo rời nắp bộ điện, sau đó tiến hành đấu nối dây nguồn theo sơ đồ mạch điện có kèm hướng dẫn bên trong.
• Bước 5: Đóng nắp, test thử van xem hoạt động ổn định hay chưa và hoàn thành quá trình cài đặt 

*Lưu ý: Đa số các bộ điện hiện nay đều được thiết kế theo tiêu chuẩn IP68 có thể lắp đặt ở môi trường ngoài trời. Tuy nhiên với một số khác không đi kèm với tiêu chuẩn này, vì thế các bạn cần lắp đặt van ở những vị trí khô ráo, đặc biệt khi lắp đặt ngoài trời cần thiết kế hệ thống mái che để tránh nước đi vào bộ truyền động

XI. Các thông số cần chú ý về van điều khiển điện

- Tín hiệu điều khiển: Bộ truyền động tuyến tính sử dụng tín hiệu để điều khiển vị trí đóng mở của van theo các góc độ khác nhau. Các tín hiệu thường sử dụng được đo bằng vôn (V) hoặc miliampe (mA). Nhưng thông dụng nhất vẫn là (mA)

- Thời gian đóng mở van: Đây là khoảng thời gian cần thiết để van thực hiện quá trình đóng hoặc mở. Thời gian đóng mở nhanh hay chậm tùy thuộc vào model của từng nhà sản xuất, nguồn điện cấp vào (AC hoặc DC) và áp suất dòng chảy. Khoảng thời gian đóng mở trung bình từ 15 - 30s

- Phương pháp dự phòng: Đây là phương pháp an toàn cho phép van có thể hoạt động khi gặp sự cố mất điện hoặc mất tín hiệu điều khiển

- Kích thước thân van: Kích thước van càng lớn thì tương đương với lực mô men xoắn càng lớn. Vì vậy cần lựa chọn bộ truyền động phù hợp, sao cho mô men xoắn của bộ truyền động phải lớn hơn ít nhất từ 1,2 đến 1,5 lần so với lực mô men xoắn của van

- Chu kỳ làm việc của van: Đây là khoảng thời gian tối ưu van có thể hoạt động trước khi cần nghỉ ngơi. Trong quá trình làm việc, động điện sẽ sinh ra nhiệt, vì thế sau một thời gian hoạt động cần phải tạm dừng hoạt động để van có thể giảm nhiệt độ

- Dòng điện một chiều (DC) hoặc xoay chiều (AC): Các yêu cầu về dòng điện sẽ phụ thuộc vào công suất điện áp của hệ thống. Trong hầu các ứng dụng thường sử dụng nguồn điện áp phổ biến là 24V - 110V - 220V hoặc 380V

XII. Địa chỉ cung cấp van điều khiển điện chính hãng - Uy tín

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều đơn vị cung cấp van điều khiển điện với đa dạng mẫu mã và giá thành khác nhau. Tuy nhiên để tìm được một sản phẩm chất hãng, đảm bảo chất lượng, quý khách hàng cần lựa chọn những đơn vị cung cấp uy tín

Thuận Phát tự hào là một trong những đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp van công nghiệp nói chung và van điều khiển tự động nói riêng. Các sản phẩm chủ lực bên chúng tôi bao gồm: Van điều khiển điện, van điều khiển khí nén, van điện từ, van nước, van hơi. Tất cả sản phẩm được công ty nhập khẩu trực tiếp từ Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Châu Âu. Quý khách hàng có thể hoàn toàn yên tâm về chất lượng cũng như giá thành của sản phẩm

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp về van điều khiển điện, quý khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua Hotline/Zalo: 0981.922.385 để được hỗ trợ tư vấn miễn phí và nhận báo giá chi tiết về từng dòng sản phẩm

Website: thuanphat.net