Van bướm điều khiển khí nén

Tác giả Hoàng Ngân 18/07/2024 33 phút đọc

Van bướm điều khiển khí nén là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển và điều chỉnh luồng chất lỏng hoặc khí. Với cấu tạo gồm phần van bướm và phần xy lanh – bộ điều khiển khí nén, van bướm điều khiển bằng khí nén giúp điều chỉnh và kiểm soát chất lượng và lưu lượng chất lỏng trong các quy trình công nghiệp. Nguyên lý hoạt động của van bướm điều khiển bằng khí nén rất đơn giản.

Chúng ta cùng nhau tìm hiểu các thông tin cụ thể hơn trong bài viết dưới đây nhé!

Van bướm điều khiển bằng khí nén là gì?

Van bướm điều khiển khí nén là một loại van được sử dụng rộng rãi trong hệ thống đường ống inox. Với kết cấu đơn giản gồm một tấm van bướm và một trục xoay điều khiển, van bướm điều khiển bằng khí nén giúp điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng trong đường ống một cách linh hoạt.

Van bướm điều khiển khí nén được kích hoạt thông qua hệ thống khí nén, khi khí nén được cung cấp vào van, trục xoay điều khiển sẽ mở hoặc đóng tấm van bướm, từ đó điều chỉnh lưu lượng chất lỏng qua đường ống. Với khả năng điều khiển nhanh chóng và hiệu quả, van bướm điều khiển bằng khí nén thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.

Loại van này có thể được điều khiển từ xa bằng cách sử dụng các thiết bị điều khiển khí nén, giúp giảm sự cần thiết của sự can thiệp thủ công và tăng tính tự động hóa trong hệ thống.

Với chất liệu là thép không gỉ hay inox, van bướm điều khiển bằng khí nén có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt. Các loại chất liệu inox phổ biến như inox 201, inox 304, inox 304L, inox 316, inox 316L được sử dụng để sản xuất van bướm đảm bảo tính ổn định trên thời gian dài và chịu được môi trường khắc nghiệt.

Với ưu điểm vượt trội về tính linh hoạt và khả năng điều khiển chính xác lưu lượng chất lỏng, van bướm điều khiển bằng khí nén đóng vai trò quan trọng trong hệ thống đường ống inox, góp phần tối ưu hóa quá trình vận hành và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Cấu tạo của van bướm điều khiển khí nén

Cấu tạo của van bướm điều khiển khí nén bao gồm các thành phần chính như thân van, tay quay và tê, tiện lợi cho việc điều chỉnh luồng chất lỏng hay khí qua ống.

Thân van thường được làm từ chất liệu inox như inox 201, inox 304, inox 316, đảm bảo độ bền cao và chống oxy hóa tốt. Tay quay và tê thường làm từ vật liệu bền, như thép không gỉ hay inox, để đảm bảo khả năng xoay linh hoạt và tiếp xúc tốt với luồng chất lỏng.

Van bướm điều khiển khí nén hoạt động bằng cách sử dụng một van bướm nằm trong thân van, van này có hình dạng giống một cái ổ khóa và quay theo đồng trục với ống.

Bằng cách xoay tay quay, van bướm có thể mở hoặc đóng một cách linh hoạt, điều chỉnh lượng chất lỏng hay khí đi qua ống. Việc điều khiển van bướm thường sử dụng khí nén để cung cấp áp suất và ổn định luồng chất lỏng.

Phần van bướm

Phần van bướm trong các hệ thống đường ống inox đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển dòng chảy của chất lỏng thông qua ống. Van bướm là một thiết bị cơ khí đơn giản, gồm một đĩa tròn lắp vào trên trục và có thể xoay để điều chỉnh dòng chảy. Khi van được mở, đĩa tròn sẽ nằm song song với dòng chảy, tạo ra một hàn lưu thấp, giúp chất lỏng dễ dàng lưu thông qua van.

Một trong những ưu điểm nổi bật của van bướm là kích thước nhỏ gọn và khả năng điều khiển nhanh chóng. Điều này giúp giảm thiểu khối lượng và kích thước của hệ thống đường ống, từ đó tiết kiệm không gian và tăng cường hiệu suất làm việc.

Các van bướm điều khiển bằng khí nén mà chúng tôi cung cấp đảm bảo sự ổn định và độ chính xác trong quá trình điều khiển dòng chảy của chất lỏng. Với công nghệ tiên tiến và chất lượng vượt trội, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm van bướm chất lượng cao, tin cậy và đáng tin cậy.

Các bạn quan tâm đến các sản phẩm van bướm và các phụ kiện đường ống inox, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để biết thêm chi tiết nhé!

Phần xy lanh – Bộ điều khiển khí nén

Phần xy lanh trong bộ điều khiển khí nén đóng vai trò quan trọng trong hệ thống van bướm điều khiển bằng khí nén. Xy lanh là một thiết bị chủ yếu giúp điều khiển hoạt động mở và đóng của van bướm.

Xy lanh hoạt động dựa trên nguyên lý làm việc của khí nén. Khi áp suất khí nén được cung cấp vào trong xy lanh, pistôn sẽ di chuyển, từ đó thay đổi vị trí và góc quay của van bướm. Điều này cho phép kiểm soát lưu lượng chất lỏng hoặc khí thông qua ống.

Bộ điều khiển khí nén được sử dụng để điều chỉnh áp suất và lưu lượng khí nén đến xy lanh. Nó được kết nối với xy lanh và van bướm để đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định. Bộ điều khiển khí nén bao gồm các phụ kiện cần thiết như ống nối, bộ van, bộ van áp suất và các bộ lọc khí.

Việc sử dụng phần xy lanh và bộ điều khiển khí nén trong hệ thống van bướm điều khiển bằng khí nén mang lại nhiều lợi ích. Nó giúp tăng độ chính xác và đáng tin cậy trong việc kiểm soát lưu lượng, giảm khả năng rò rỉ và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, xoay van một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Qua đó, việc kết hợp phần xy lanh và bộ điều khiển khí nén trong hệ thống van bướm điều khiển bằng khí nén giúp tăng cường hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Hơn nữa, điều này còn giúp chúng ta tiết kiệm thời gian và nguồn lực trong quá trình vận hành và bảo trì hệ thống.

Nguyên lý hoạt động

Van bướm điều khiển khí nén là một phần quan trọng trong hệ thống đường ống inox. Van này được sử dụng để điều khiển và kiểm soát dòng chảy của chất lỏng hoặc khí trong đường ống.

Nguyên lý hoạt động của van bướm điều khiển khí nén khá đơn giản. Khi áp lực khí nén được kích hoạt, van xoay một góc nhất định để mở hoặc đóng dòng chảy. Với góc xoay, van bướm tạo ra một đường hạn chế cho chất lỏng hoặc khí đi qua, từ đó kiểm soát dòng chảy theo yêu cầu.

Trong hệ thống đường ống inox, van bướm điều khiển bằng khí nén được áp dụng rộng rãi trong các ngành như thực phẩm, dược phẩm, hóa chất và năng lượng. Chúng được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy, đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Van bướm điều khiển khí nén giúp tối ưu hóa việc điều khiển dòng chảy trong hệ thống đường ống inox, đồng thời giảm thiểu sự mất áp và tiết kiệm năng lượng. Chúng cũng có khả năng chịu áp lực cao và nhiệt độ rộng, giúp hệ thống hoạt động ổn định và bền bỉ.

Thông số kỹ thuật

Kích thước: DN40 – DN1200
Vật liệu chế tạo van (Body Material) : Inox, Gang, Nhựa
Vật liệu đĩa (Disc Material): SS304/SS316 (một loại thép không gỉ), Nylon, Ductile Iron, 2205, 2507, 1.4529
Vòng làm kín (Seal Material): EPDM, PTFE, NBR, VITON
Áp lực làm việc (Working Pressure): PN16
Nhiệt độ làm việc (Working Temperature): Tối đa 220o
Tiêu chuẩn chế tạo bộ khí: IP67 kháng nước, kháng bụi
Áp lực khí nén (Pneumatic pressure used): 3 – 8bar
Kiểu kết nối: Wafer, Lug, Semi Lug
Tiêu chuẩn: BS, JIS, ANSI, DIN
Thương hiệu (Brands): Geko, Haitima, KosaPlus, KBValve,…

Ứng dụng của van bướm điều khiển khí nén

Ứng dụng cho các hệ thống môi trường:

Đóng mở trong ống dẫn khí trong các hệ thống khí nén.
Đóng mở nước sạch, nước thải, nước nóng.
Đóng mở đường ống khí gas,oxy, nhiệt độ cao.
Hệ thống cấp xả liệu, chất rắn, chất lỏng, chất bột

Ứng dụng cho nhà máy:

Nhà máy xử lý nước, cấp thoát nước sinh hoạt, nước thải, nước công nghiệp sản xuất.
Nhà máy thủy điện, đập thủy điện, hồ chứa, nhiệt điện, Kênh hút nước
Nhà máy sản xuất xi măng, bột giấy, bột
Nhà máy sản xuất đồ uống, bía, rượu, mía đường, sữa, nước giải khát
Nhà máy chế tạo, nghiên cứu, viện kỹ thuật, viện hóa học, viện môi trường, viện thủy lợi

Ưu điểm, nhược điểm của van bướm điều khiển khí nén

Ưu điểm

Van bướm điều khiển khí nén là một phụ kiện quan trọng trong hệ thống đường ống inox. Với những ưu điểm nổi bật, loại van này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp.

Đầu tiên, một ưu điểm của van bướm điều khiển bằng khí nén là kích thước nhỏ gọn. Với kết cấu thiết kế đơn giản, van bướm có thể được cài đặt một cách dễ dàng và tiện lợi trong hệ thống ống inox. Điều này giúp tiết kiệm không gian và giảm chi phí lắp đặt.

Ưu điểm tiếp theo là khả năng điều khiển linh hoạt. van bướm điều khiển bằng khí nén có thể điều chỉnh lưu lượng chất lỏng hoặc khí qua ống một cách chính xác và linh hoạt. Do đó, nó cho phép hệ thống đạt được hiệu suất tối ưu và điều chỉnh dễ dàng theo yêu cầu.

Thứ ba, van bướm điều khiển bằng khí nén có tuổi thọ cao và độ bền vượt trội. Với chất liệu inox, như inox 201, inox 304, inox 304L, inox 316, inox 316L, van bướm có khả năng chống ăn mòn và ổn định trong môi trường ẩm ướt, axit hoặc chất tẩy rửa mạnh. Điều này giúp giảm thiểu sự hao mòn và đảm bảo tuổi thọ của hệ thống.

Thêm vào đó, van bướm điều khiển bằng khí nén cũng có khả năng chịu áp lực cao. Với thiết kế chắc chắn và cao cấp, van này giúp hệ thống đường ống inox hoạt động ổn định dưới áp lực cao mà không gây ra sự rò rỉ hoặc hỏng hóc.

Tóm lại, van bướm điều khiển bằng khí nén mang đến nhiều ưu điểm trong hệ thống đường ống inox. Với kích thước nhỏ gọn, khả năng điều khiển linh hoạt, độ bền và khả năng chịu áp lực cao, van này là một lựa chọn hợp lý cho các ứng dụng công nghiệp.

Nhược điểm

Van bướm điều khiển bằng khí nén là một thành phần quan trọng trong hệ thống ống inox, đảm bảo việc điều khiển và điều chỉnh lưu lượng chất lỏng hoặc khí trong ống. Tuy nhiên, như mọi sản phẩm khác, van bướm điều khiển bằng khí nén cũng có một số nhược điểm cần được lưu ý.

Một trong những nhược điểm của van bướm điều khiển bằng khí nén là độ bền của các khớp nối và cơ cấu bên trong. Do áp suất và nhiệt độ cao trong quá trình vận hành, các khớp nối và các thành phần bên trong có thể bị mài mòn và hỏng hóc. Điều này có thể dẫn đến rò rỉ, mất hiệu suất và thậm chí hỏng hóc toàn bộ hệ thống.

Một vấn đề khác là trở kháng chảy. Với các van bướm điều khiển bằng khí nén, có thể xảy ra hiện tượng trở kháng chảy với lưu lượng chất lỏng hoặc khí lớn.

Điều này gây áp lực và làm giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống. Việc giảm trở kháng chảy này có thể đòi hỏi việc thay đổi cấu trúc và kích thước của van, đồng thời kéo theo chi phí bổ sung.

Ngoài ra, van bướm điều khiển bằng khí nén cũng có thể gặp phải vấn đề về môi trường hoạt động. Đặc biệt là trong môi trường ăn mòn, chúng có thể bị phá hủy và gây ra sự cố, đe dọa hoạt động của hệ thống.

Tổng kết lại, mặc dù van bướm điều khiển bằng khí nén có nhiều ưu điểm, nhưng cần quan tâm đến nhược điểm mà sản phẩm này có thể gặp phải. Thông qua việc hiểu rõ các vấn đề này, người sử dụng và cung cấp có thể nhắm đến việc cải tiến và sử dụng sản phẩm một cách hiệu quả hơn.

Phân loại van bướm điều khiển khí nén

Tương tự như các loại van bướm khác, có rất nhiều loại van bướm điều khiển bằng khí nén được phân loại dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Các yếu tố này quyết định van có phù hợp với hệ thống đường ống hay không nên cần cực kỳ thận trọng để đảm bảo van vận hành hiệu quả và tối ưu nhất.

Phân loại theo góc quay

Với van bướm, thiết bị cần đạt được hai góc quay tối thiểu là 0º (đóng hoàn toàn) và 90º (mở hoàn toàn). Tùy theo cấu tạo hay các thiết bị mà van bướm có thể hoặc không thể điều chỉnh được các góc quay theo ý muốn.

Van bướm điều khiển bằng khí nén On/Off:

Thường chỉ có hai góc quay duy nhất là Off (nằm ở góc quay 0º hay trạng thái đóng hoàn toàn) hoặc On (đĩa van bắt đầu mở và chỉ có thể ngừng khi đạt góc quay 90º, không thể dừng ở góc quay bất kỳ). Tuy nhiên trên thực tế đây là dạng được sử dụng phổ biến nhất do chủ yếu nhu cầu sử dụng van bướm cũng chỉ để đóng/mở hệ thống dòng chảy.

Van bướm điều khiển bằng khí nén tuyến tính:

Cho phép đĩa van có thể mở và ngưng lại ở nhiều góc độ khác nhau để điều tiết lưu lượng môi chất theo mong muốn. Tùy lực tác động mà khả năng mở của đĩa van sẽ khác nhau, thường là 4 mA ≅ 0%; 8 mA ≅ 25%;12 mA ≅ 50%; 16 mA ≅ 75%; 20 mA ≅ 100%. Tuy nhiên dạng này sẽ có chi phí cao hơn, vận hành phức tạp hơn nên ít phổ biến hơn.

Phân loại theo bộ truyền động

Đặc điểm của van bướm điều khiển bằng khí nén chính là có thêm bộ phận truyền động gắn trên thân van, chính nhờ bộ phận này mà việc vận hành của thiết bị mới nhẹ nhàng và thực hiện tự động. Do đó, Pneumatic control butterfly valve cũng có thể được phân loại dựa trên bộ truyền động như:

Van bướm điều khiển bằng khí nén tác động đơn (Pneumatic Control Butterfly Valve Single):

Thường sử dụng van 3/2 hoặc hai van 2/2, có thiết kế gồm cửa vào, một cửa xả và một ống xả. Dạng này sẽ cần có một lò xo trong bộ truyền động để khi áp lực (được tạo từ khí nén) truyền vào khiến lò xo bị nén lại làm trục xoay; khi lực không được cấp vào sẽ khiến lò xo trở về trạng thái ban đầu (chính là trạng thái đóng). Dạng này thường áp dụng với các hệ thống không bắt buộc phải hoạt động liên tục do sẽ tốn nhiên liệu (để tạo ra các áp lực nén lò xo liên tiếp).

Van bướm điều khiển bằng khí nén tác động kép (Pneumatic Control Butterfly Valve Double):

Thường sử dụng van 5/2 hoặc 4/2, không có lò tự phản hồi giống như loại tác động đơn, điều này có nghĩa là muốn van ngưng hoạt động thì phải tiếp tục cung cấp khí nén. Trong trường hợp đột ngột mất khí nén thì nó sẽ không thể tự động về trạng thái ban đầu mà nằm ở góc quay gần nhất (nghĩa là nếu van đang quay đến góc 50 độ nhưng khí nén đột ngột bị ngưng thì van cũng dừng lại ở góc này.

Phân loại theo chất liệu

Chất liệu của van cánh bướm điều khiển khí nén cũng tác động rất nhiều đến toàn bộ hệ thống hoạt động của đường ống, liên quan đến độ bền dưới sự tác động của môi trường, môi chất nên cũng cần xem xét kỹ.

van bướm điều khiển bằng khí nén gang: Đây luôn là lựa chọn trong rất nhiều hệ thống đường ống vì có chi phí rẻ, phù hợp với nhiều tính chất môi chất, độ bền ổn. Tuy nhiên nhược điểm của chất liệu này chính là khả năng chịu áp lực và nhiệt độ không quá tốt đặc biệt nếu dùng làm chất liệu van đĩa.

Van bướm điều khiển bằng khí nén Inox:

Được đánh giá là một trong những chất liệu tốt nhất bởi vừa chịu được nhiệt độ, vừa chịu được áp lực cao, không quá dày nên không làm cản trở tốc độ môi chất, rất thường được sử dụng cho bộ phận van đĩa. Inox cao cấp 304 hay 316 là một trong những loại thường được ưa chuộng nhất đồng thời cũng cũng có chi phí cao nhất.

Van bướm điều khiển bằng khí nén nhựa:

Thường đáp ứng cho cách hệ thống đường ống dẫn truyền hóa chất, khí gas do khả năng chống ăn mòn, hoạt động được trong các môi trường acid hay kiềm tốt. Phổ biến nhất là sử dụng các chất liệu nhựa như PVC, UPVC, PP, tuy nhiên độ bền hay khả năng chống va đập, khả năng chịu nhiệt hay áp lực của chất liệu nhựa thường khá kém.

Van bướm điều khiển bằng khí nén thép:

Với các hệ thống đường sống yêu cầu phải chịu áp suất hay nhiệt độ cao thường xem xét sử dụng chất liệu thép thay vì chất liệu gang. Độ cứng của thép tốt hơn, độ bền cao hơn gang nhưng đồng thời cũng có chi phí cao hơn và nặng hơn rất nhiều. Thường các kỹ sư sẽ sử dụng thép không gỉ, thép WCB để sản xuất thân hoặc đĩa van.

Van bướm điều khiển bằng khí nén kết hợp chất liệu:

Mục đích khi kết hợp các chất liệu là để tăng hiệu suất hoạt động, tăng độ bền và giải quyết được các nhược điểm từ các chất liệu khác. Phổ biến nhất thường là sử dụng van bướm thân gang đĩa inox (bởi inox thường khá mỏng, nên sẽ không gây cản trở dòng chảy trong hệ thống đường ống khi mở hoàn toàn).

Phân loại theo dạng kết nối

van bướm điều khiển bằng khí nén sẽ được cố định vào đường ống thông qua các lỗ ren (lỗ khoan) được thiết kế trên thân, các lỗ này sẽ được kết nối với các mặt bích đã được hàn vào hai bên đường ống bằng các bulong. Do đó nếu không lựa chọn các van đúng kiểu kết nối sẽ không thể sử dụng được trên hệ thống.

Van bướm điều khiển bằng khí nén dạng kẹp Wafer (Wafer Type Pneumatic Control Butterfly Valve):

Đây là dạng đơn giản nhất, cách lắp đặt dễ nhất và cũng thường có chi phí rẻ nhất. Theo đó sẽ chỉ có hai lỗ ren được thiết kế trên thân van (nằm ngay vị trí nơi trục van và thân van tiếp giáp) và kết nối với mặt bích bằng các bulong, hai mặt bích giữa ở hai đường ống sẽ cần kẹp chặt để cố định van dễ dàng hơn.

Van bướm điều khiển bằng khí nén kiểu tai bích (Lug Type Pneumatic Control Butterfly Valve):

Với các lỗ ren được phân bố đều quanh thân van, kích thước của các lỗ ren này bằng với kích thước mặt bích để khi siết bulong, đường ống sẽ được làm kín nhất có thể, hạn chế tối đa nguy cơ lưu chất bị rò rỉ.

Van bướm điều khiển bằng khí nén kiểu tai bích rút gọn (Semi Lug Type Pneumatic control butterfly valve):

Có khoảng 4 lỗ ren được đặt ở hai vị trí trên dưới đối xứng nhau trên thân van, thiết kế này giúp van được cố định chặt hơn vào đường ống để hạn chế nguy cơ môi chất bị rò rỉ khi vận hành.

Van bướm điều khiển bằng khí nén dạng hai mặt bích (Flanged Type Pneumatic Control Butterfly Valve):

Đây được đánh giá là một trong những loại có khả năng cố định chắc chắn nhất, ít xảy ra nguy cơ rò rỉ và thường được áp dụng trên các hệ thống đường ống lớn, phải chịu áp suất cao để đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả.

Một số cách phân loại khác

Một số đơn vị cũng lựa chọn Pneumatic Control Butterfly Valve cho hệ thống đường ống thông qua thương hiệu hay nơi sản xuất bởi mỗi nhà sản xuất đều có thể tạo ra các sản phẩm có tính chất, ưu/nhược điểm khác nhau. Một số thương hiệu sản xuất van bướm điều khiển bằng khí nén nổi bật nhất hiện nay như: