Van cầu điều khiển khí nén là gì?

Bên cạnh van bi, van cổng, van bướm thì van cầu điều khiển khí nén cũng được rất nhiều người sử dụng. Những kiến thức về cấu tạo, hoạt động cũng như cách phân loại, ứng dụng… của van này có trong bài chia sẻ của chúng tôi hôm nay sẽ giúp quý khách có thể tự tin tìm hiểu, đặt mua cũng như sử dụng thiết bị sao cho hiệu quả nhất.

Van cầu điều khiển khí nén là gì?

Trong các hệ thống hơi, khí nén thì ngoài xi lanh đóng vai trò chấp hành quan trọng thì chúng ta cần phải nhắc đến các van làm nhiệm vụ cơ cấu.

Trong đó, van cầu điều khiển bằng khí nén được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống cung cấp dòng lưu chất.

Tên tiếng anh của nó là Controls globe valve with pneumatic actuator. Thực chất, van điều khiển khí nén này chính là một thiết bị đóng cửa – mở cửa van tự động. Nó sử dụng áp suất của khí nén để tác động lên đĩa, cửa van để kiểm soát dòng chảy.

Bên cạnh việc thực hiện đóng mở – OFF/ON thì van còn cho phép người dùng có thể kiểm soát chính xác tốc độ cũng như lưu lượng của dòng chảy. Trên mỗi van sẽ có một bộ truyền động bằng khí nén mà chúng tôi sẽ nói cụ thể hơn ở phần cấu tạo, nó sẽ làm nhiệm vụ: Sử dụng tín hiệu khí nén điều khiển việc đóng, mở van.

van cầu điều khiển bằng khí nén

Cấu tạo van cầu điều khiển khí nén

Một bộ van cầu điều khiển khí nén gồm nhiều chi tiết, bộ phận như: van, phần truyền động, van điện từ, bộ định vị.

1. Van cầu

Thân van chính là bộ phận chứa đựng rất nhiều chi tiết van, là nơi tiếp xúc trực tiếp với dòng lưu chất và là nơi chịu áp lực nhiều nhất. Người ta thường thiết kế van cầu có 2 cổng vì phổ biến hơn loại van cầu 3 cổng. Van 3 cổng sẽ làm nhiệm vụ đổi hướng dòng chảy và phân chia dòng chảy theo ý muốn của người vận hành.

Van 2 cổng thì có đặc điểm: Hai cổng này có thể đối diện nhau để thông dòng chất dễ dàng, 2 cổng vuông góc với nhau hoặc tại bất kỳ vị trí nào trên thân van.

Loại van này chuyên dụng cho những dòng chất lỏng có tính ăn mòn cao, nhiệt và áp suất lớn nên người ta không lắp van theo chiều ngang mà chọn lắp kiểu xiên hoặc góc. Bởi vì khi van nằm ngang trên đường ống, dòng lưu chất sẽ bị đọng lại nếu không sử dụng nữa trong 1 thời gian dài sẽ tồn dư chất, tăng tốc độ oxi hóa hỏng van hơn.

Chất liệu để chế tạo thân van: gang, đồng, thép, inox…

van cầu

2. Thiết bị truyền động bằng khí nén

Tùy theo nhu cầu của mỗi người mà khách hàng có thể chọn van cầu với bộ thiết bi truyền động dạng piston hoặc dạng màng.

Dạng piston

Nhìn chung thì bộ thiết bị truyền động dạng piston có cấu tạo cũng như hoạt động khá giống với 1 ben khí nén. Cấu tạo của nó gồm 1 piston và 1 nòng. Piston sẽ chuyển động trong nòng. Nó cho lực đẩy trục lớn hơn, hành trình dài hơn so với bô truyền động dạng màng.

Piston sẽ nói với trục của van cầu. Khi lượng khí nén cung cấp tăng dần và chiếm lấy không gian của nòng sẽ làm piston dịch chuyển lên trên làm trục van bị kéo lên và van mở. Khi khí nén bị xả ra ngoài, piston đi xuống làm trục van đi xuống và van sẽ đóng.

Người ta phân chia bộ truyền động dạng piston thành 2 loại:

+ Tác động đơn: Sử dụng áp lực khí nén cho 1 chu trình đóng hoặc mở.

+ Tác động kép: Sử dụng áp suất của khí nén cho cả chu trình mở và đóng.

thiết bị truyền động bằng khí nén dạng piston

Dạng màng

Đây chính là bộ truyền động tác động đơn. Cấu tạo của nó gồm: màng và lò xo. Bộ truyền động sẽ làm việc dựa trên hành trình di chuyển lên xuống của màng và lực đàn hồi của lò xo.

So với bộ truyền động bằng piston thì bộ truyền động dạng màng được sử dụng phổ biến cho các van cầu hơn vì giá thành rất rẻ, lắp đặt và sử dụng dễ dàng, thiết kế và cấu tạo của van đơn giản.

bộ truyền động bằng khí nén dạng màng

3. Bộ định vị van khí nén

Chức năng của bộ định vị van khí nén đó là định vị đĩa van dựa trên nguyên lý cân bằng theo tín hiệu khí nén nhận được.

Nhờ có bộ định vị này mà con người có thể biết chính xác vị trí của van và cấp khí cho bộ truyền động theo yêu cầu. Nhờ có bộ phận định vị mà các van cầu điều khiển bằng khí nén mới cho thể hoạt động hiệu quả, nhanh chóng.

4. Van khí nén điện từ

Van khí nén điện từ được phân chia thành nhiều loại với số cổng và vị trí làm việc khác nhau. Van điện từ 1 đầu điện, van điện từ 2 đầu điện có thể hoạt động với điện áp 12v, 24v, 110v, 220v. Khi cấp điện, dòng điện có từ trường sẽ tác động lực lên lõi van và van chuyển đổi trạng thái ngay lập tức từ đóng sang mở hoặc ngược lại. Khi ngắt điện, thời gian để van trở về trạng thái ban đầu chỉ khoảng 1-3s. Chức năng của van này đó là cung cấp và phân phối dòng khí nén có áp suất cho bộ phận thiết bị truyền động.

van điện từ khí nén

Nguyên lý hoạt động

Đối với van cầu điều khiển khí nén thì hoạt động sẽ được phân thành 3 kỳ chính: Mở, đóng, điều tiết. Cụ thể như sau:

hoạt động của van cổng

Chu trình đóng van hoàn toàn

Van điện từ trong hệ thống sẽ đóng mở và phân phối dòng khí nén từ nguồn đến bộ phận truyền động của van cầu. Chính áp lực của khí nén sẽ tác động và đẩy piston hoặc màng bằng 1 lực lớn hơn, có thể thắng được lực đàn hồi của lò xo. Lúc này, màng và piston sẽ dịch chuyển theo trục van xuống đến hết hành trình và van sẽ đóng lại.

Chu trình mở van hoàn toàn

Khi ngắt dòng điện, van điện từ cũng sẽ ngừng ngay việc cấp khí nén. Lượng khí nén sẽ được xả ra môi trường bên ngoài thông qua cửa của van. Lúc này, lực đàn hồi của lò xo sẽ thắng được áp lực của khí và đẩy piston hoặc màng đi lên phía trên. Van mở.

Chu trình điều tiết (đóng hoặc mở một phần)

Đây không phải là chu trình chính, nó là phần nhỏ nằm trong chu trình đóng hay chu trình mở.

Trong chu trình này, áp lực của khí nén sẽ đẩy màng hay piston di chuyển một đoạn ngắn hơn hành trình thiết kế khi đóng hay mở hoàn toàn. Lúc này đĩa van sẽ đóng mở 1 phần để phục vụ cho việc điều tiết dòng chất đi qua van.

Các loại van cầu điều khiển bằng khí nén

Với rất nhiều loại hiện có trên thị trường, người ta quyết định phân chia thành từ nhóm van để thuận tiện cho việc chọn lựa: Theo cách điều khiển, theo vật liệu, theo kiểu kết nối…

Theo cách điều khiển

Nếu xét theo cách điều khiển thì van cầu khí nén có 2 loại:

Điều khiển khí nén ON/OFF

Đây là loại van cầu điều khiển bằng khí nén mở hoặc đóng. Điều đó có nghĩa là nếu cấp nguồn khí đến bộ phận truyền động thì van sẽ chỉ đóng lại hoặc mở ra để dòng lưu chất đi qua.

Phần thân của van này được cấu tạo bằng chất liệu: Hợp kim, thép carbon đúc, thép rèn, gang xám, thép chống nguội… với nhiệt độ làm việc 220 độ C. Van được kết nối tiêu chuẩn JIS, DIN…

Điều khiển khí nén tuyến tính

Đây là loại van cầu khí nén đóng mở linh hoạt hơn so với loại van cầu ON/OFF khi nó có thể đóng mở theo góc, điều chỉnh việc đóng mở theo ý muốn của người sử dụng.

Van có thể dùng để điều tiết dòng chất qua van hoặc đóng mở để cung cấp cho các đường ống thẳng…

Nguồn: thuykhidien.com

10/12/2021 / by / in
Comments

Comments are closed here.