Van bi điều khiển điện: Nguyên lý hoạt động, Phân loại & Ứng dụng

Van bi điều khiển điện là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động của nhiều ngành công nghiệp. Với khả năng hoạt động chính xác và tiện lợi, van bi điều khiển điện đã trở thành lựa chọn phổ biến trong việc điều chỉnh và kiểm soát lưu lượng chất lỏng và khí. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá chi tiết về van bi điện, các loại van bi điện và ứng dụng của nó, lợi ích mà nó mang lại.

I. Tìm hiểu về van bi điều khiển điện

Van bi (Ball Valve) là một loại van được thiết kế để kiểm soát lưu lượng của chất lỏng hoặc khí trong các hệ thống ống dẫn. Van bi sử dụng một viên bi hình cầu, có lỗ khoan xuyên tâm, để điều chỉnh lưu lượng dòng chảy. 

Loại van này có nhiều phương thức vận hành như Van bi điều khiển bằng tay gat, điều khiển bằng khí nén và điều khiển điện,… Trong đó, loại van bi điều khiển bằng điện là một phương thức vận hành nhanh chóng và hiệu quả nhất. Không cần dùng đến sức người và có thể điều khiển từ xa.

Van bi điều khiển điện (Electric Actuator ball valve) có vai trò đóng/mở để ngăn chặn hoặc cho phép lưu chất đi qua van. Với thiết kế đặc biệt của đĩa van, chúng có khả năng kiểm soát và điều tiết lưu lượng dòng chảy vô cùng hiệu quả. Thiết bị này có thời gian vận hành chỉ mất khoảng từ 1s – 3s.

Loại thiết bị này giúp hệ thống sản xuất tự động hóa. Chúng được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như ở những hệ thống quy mô to có nhiều thiết bị, những nơi trên cao, dưới sâu, những nơi mà môi trường làm việc có các chất độc hại,… Thiết bị này có thể điều khiển từ xa với độ chính xác tuyệt đối.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA VAN BI ĐIỆN

II. Cấu tạo của van bi điều khiển bằng điện

Loại van này được chia làm 2 phần chính đó là van bi và động cơ van điều khiển bằng điện. Cấu tạo của van bi điện gồm các bộ phận chính sau: 

1. Phần van bi điện

Thân van

Bộ phận này được chế tạo từ nhiều vật liệu khác nhau như inox, đồng, gang, thép,… Chịu được nhiệt độ, áp lực  làm việc lớn, có khả năng chống ăn mòn oxy hóa và chống nhiễm bụi, bẩn. Đây là bộ phận nằm ngoài cùng chứa đựng và bảo vệ các bộ phận khác bên trong. 

Tại các vị trí kết nối với đường ống sẽ được thiết kế các vòng ren hoặc mặt bích,… Để dễ dàng kết nối và tháo lắp. Tạo mối nối chắc chắn, tránh tình trạng rò rỉ môi chất. 

Đĩa van

Đĩa van được thiết kế giống hình dạng một viên bi rỗng xuyên tâm. Bộ phận này tiếp xúc trực tiếp với áp lực dòng chảy của lưu chất nên được chế tạo bằng các loại vật liệu bền bỉ như inox, thép…

Đĩa van được liên kết với trục van để thực hiện chức năng đóng/mở và điều tiết dòng chảy. Có khả năng đóng kín tuyệt đối, không gây rò rỉ lưu chất khi van đang ở trạng thái đóng.

Trục van

Là bộ phận nằm giữa đĩa van và bộ điều khiển thực hiện chức năng nhận lực và truyền động. Được chế tạo từ các loại vật liệu cứng, có khả năng chống chịu tốt như inox, thép… Trục van có thể làm việc ổn định trong các môi trường có điều kiện khắc nghiệt. 

Gioăng làm kín 

Là bộ phận được lắp đặt giữa đĩa van với thân van để tạo độ kín tuyệt đối, không làm rò rỉ lưu chất. Được làm bằng các loại vật liệu đàn hồi như Teflon, NBR, PTFE…

2. Bộ phận điều khiển 

Hay còn được gọi là thiết bị truyền động điện được làm bằng các loại hợp kim nhôm hoặc nhựa. Bao gồm các bộ phận như vỏ thiết bị, mạch điện tử, công tắc giám sát, công tắc hành trình, tụ điện, bánh răng truyền lực, mô tơ… Có chức năng chuyển hóa năng lượng điện thành cơ năng để vận hành van. Có 2 kiểu đóng mở chính là ON/OFF hoặc tuyến tính.

III. Nguyên lý hoạt động

Van bi điều khiển điện hoạt động khi ta cấp nguồn điện vào bộ điều khiển điện. Lúc này thông qua mạch điện chuyển hoá năng lượng điện thành cơ năng giúp động cơ quay. Đồng thời khiến trục bánh răng chuyển động tạo nên chuyển động xoay với góc 90 độ để đóng/mở van. 

• Van bi điều khiển điện tuyến tính: Có thể điều khiển van đóng mở theo góc nhất định giúp điều tiết lưu lượng dòng chảy theo nhu cầu sử dụng. Ở loại van bi điện tuyến tính này được thiết kế thêm bộ phận tín hiệu, xuất tín hiệu giúp điều tiết dòng chảy chất lỏng. Trên van bi tuyến tính còn được thiết kế thêm màn hình LCD giúp hiển thị các góc đóng mở của van. Đồng thời có thể gửi tín hiệu về tủ tín hiệu PLC qua đó mà ta có thể điều khiển van đóng mở từ xa.
• Dạng van bi điều khiển điện ON/OFF: Loại van này hoạt động với 2 trạng thái đó là đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn. Đối với loại ON/OFF này chuyên sử dụng cho hệ thống không có nhu cầu điều tiết lưu lượng chất lỏng. Với thiết kế đơn giản nên van có giá thành rẻ hơn loại van bi tuyến tính.

Xem thêm tại: https://www.youtube.com/watch?v=zq8mi_4txt8

IV. Ưu và nhược điểm 

Ưu điểm

• Van bi điện có khả năng đóng mở, điều tiết lưu lượng dòng chảy chính xác, nhanh và hoàn toàn tự động.
• Có thiết kế đơn giản, dễ dàng lắp đặt, sửa chữa, bảo trì và thay thế mới.
• Kích cỡ đa dạng từ DN15 – DN500 phù hợp với nhiều hệ thống đường ống lớn nhỏ.
• Sử dụng nguồn điện áp đa dạng 24VDC, 220V, 110V, 380V để vận hành.
• Sử dụng tốt trong nhiều môi trường chất lỏng, khí nén, hơi nóng, xăng dầu, hoá chất…
• Có khả năng chịu áp lực và nhiệt độ cao.
• Đa dạng kiểu kết nối.
• Thiết kế đúc nguyên khối nên có độ cứng chắc cao, chống được va đập tốt.
• Dòng chảy đi qua thân van không bị giảm bở quả bi van nằm ngoài dòng chảy.
• Van bi điều khiển điện đạt tiêu chuẩn IP67 kháng nước, chống bám bụi, chống rò rỉ tốt.

Nhược điểm 

• Chi phí lắp đặt cao hơn các loại van bi điều khiển khác.
• Tốn chi phí năng lượng điện.

V. Ứng dụng của van bi điều khiển bằng điện trong thực tế

Dưới đây là các ứng dụng chính của van bi điều khiển điện:

Ngành Công Nghiệp Hóa Chất

• Kiểm Soát Quy Trình: Quản lý chính xác lượng hóa chất được đưa vào hoặc ra khỏi các thiết bị phản ứng.
• Bảo Vệ Hệ Thống: Ngăn ngừa sự rò rỉ hoặc sự cố bằng cách duy trì điều kiện hoạt động ổn định.

Ngành Công Nghiệp Dầu Khí

• Điều Khiển Dòng Chảy: Kiểm soát dòng chảy của dầu và khí. Để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.
• Tự Động Hóa Quy Trình: Tích hợp với hệ thống điều khiển tự động để quản lý quy trình từ xa.

Nhà Máy Điện

• Quản Lý Nước Làm Mát: Điều chỉnh lưu lượng nước làm mát trong các hệ thống nhiệt điện.
• Điều Chỉnh Áp Suất: Điều chỉnh và kiểm soát áp suất của hơi nước trong các lò hơi và máy phát điện.

Hệ Thống HVAC (Sưởi Ấm, Thông Gió và Điều Hòa Không Khí)

• Điều Khiển Lưu Lượng Không Khí: Quản lý lưu lượng không khí trong các hệ thống thông gió. Để duy trì điều kiện môi trường tối ưu.
• Điều Chỉnh Nhiệt Độ: Kiểm soát lưu lượng nước làm mát hoặc nước sưởi. Để duy trì nhiệt độ mong muốn trong các tòa nhà.

Ngành Thực Phẩm và Đồ Uống

• Kiểm Soát Quy Trình Sản Xuất: Điều chỉnh lưu lượng nguyên liệu và sản phẩm trong các dây chuyền chế biến.
• Đảm Bảo Vệ Sinh: Tích hợp vào các hệ thống vệ sinh tự động để duy trì tiêu chuẩn vệ sinh cao.

Ngành Dược Phẩm

• Điều Chỉnh Lưu Lượng: Quản lý lưu lượng của các thành phần dược phẩm trong các quy trình sản xuất.
• Tự Động Hóa Quy Trình: Tích hợp vào hệ thống điều khiển tự động để nâng cao hiệu quả và chính xác trong sản xuất.

Hệ Thống Cấp Nước và Xử Lý Nước

• Quản Lý Cấp Nước: Điều chỉnh lưu lượng nước trong các hệ thống cấp nước đô thị và công nghiệp.
• Xử Lý Nước: Kiểm soát dòng chảy trong các hệ thống xử lý nước. Để đảm bảo hiệu quả xử lý và chất lượng nước.

Ứng Dụng Dân Dụng

• Tự Động Hóa Tòa Nhà: Kiểm soát các chức năng như sưởi ấm, làm mát và cấp nước.

Như vậy, Van bi điều khiển điện là một giải pháp tối ưu cho việc điều chỉnh và kiểm soát dòng chảy của chất lỏng và khí trong nhiều ứng dụng công nghiệp và hệ thống tự động. Với khả năng điều khiển chính xác, tự động hóa hiệu quả cao. Van bi điện là sự lựa chọn lý tưởng cho nhiều hệ thống và quy trình công nghiệp cũng như dân dụng.

Ngoài Van bi điều khiển điện ra thì ADM INDUSTRY còn cung cấp những sản phẩm khác, xem thêm tại: vattunhamaygiare.com

Quý khách có nhu cầu tư vấn sản phẩm, tư vấn báo giá, báo giá dự án xin vui lòng liên hệ qua sđt: 0965.595.039/ Mail: v[email protected]

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP ADM