Van bi điều khiển điện

Van bi là loại van được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong tất cả các loại van công nghiệp, chúng ta có thể thấy chúng ở bất kỳ nhà máy, xí nghiệp nào. Van bi gồm ba dạng: điều khiển tay, điều khiển điện và điều khiển khí nén.

Trong bài viết hôm nay, hãy cùng Makgil đọc và chia sẻ một số kiến thức hữu ích về van bi điều khiển điện.

Van bi điều khiển điện là gì?

Van bi điều khiển điện, hay còn gọi là van bi điện, van bi điều khiển bằng điện, có tên tiếng anh là Electric Ball Valve, là loại van được sử dụng để đóng, mở, điều tiết dòng chảy môi chất thông qua viên bi dạng rỗng nằm phía trong thân van, được tích hợp với bộ điều khiển điện (Electric Actuator) để vận hành tự động.

Dựa vào nguyên lý hoạt động, van bi điện được chia làm hai loại chính là điều khiển ON/OFF và tuyến tính. Phần thân van chúng có cấu tạo giống như các loại van bi cơ thông thường, và được tích hợp thêm bộ điều khiển điện giúp người dùng có thể điều khiển, vận hành từ xa một cách hoàn toàn tự động. Đây cũng đang là xu hướng tự động hóa trong các ngành công nghiệp ở những thập kỷ tiếp theo.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bi điều khiển điện

1. Cấu tạo của van bi điện

Van bi điều khiển bằng điện có cấu tạo gồm hai phần chính là phần cơ và phần điều khiển.

• Phần cơ: Là phần thân van giống như các loại van bi cơ thông thường, được làm từ nhiều vật liệu khác nhau như thép không gỉ, thép hợp kim, thép carbon, nhựa,… Chúng có cấu tạo giống với các van bi điều khiển thủ công thông thường, với một số bộ phận chính sau đây:
• Thân van (Body): Thân van thường làm bằng nhiều loại vật liệu khác nhau như đồng, gang, thép, thép không gỉ,… có chức năng liên kết các bộ phận bên ngoài và tạo thành một khối thống nhất, chịu tác động bên ngoài của môi trường, va đâp và bảo vệ các bộ phận bên trong và cho phép môi chất di chuyển bên trong, mà không rò rỉ ra bên ngoài. Tùy vào thiết kế, mà thân van có thể được đúc thành một khối, hai khối hoặc ba khối.
• Trục van (Stem): Trục van là bộ phận truyền động, truyền momen xoắn từ tay điều khiển (đối với van điều khiển cơ bằng tay quay, tay vặn). Một đầu trục van được liên kết với tay van, đầu còn cái liên kết cơ khí với phần viên bi tạo thành một khối chắc chắn, đảm bảo phần viên bi đi chuyển theo đúng hành trình mong muốn thông qua tay điều khiển. Tùy vào điều kiện hoạt động, mà nhà sản xuất hoặc người dùng lựa chọn vật liệu của trục van cho phù hợp.
• Viên bi (Ball): Là bộ phận đặc trưng của van, liên quan đến cơ chế hoạt động của van so với các loại van khác. Bi của van nằm bên trong, chính giữa của van, được khoét rỗng hai đầu đồng tâm, có tác dụng cho phép hoặc ngăn chặn, điều tiết dòng chảy lưu thông.
• Vòng đệm (Seal & Seat): Vòng đệm nằm bên trong có hai loại:
• Seal: Được thiết kế với mục đích làm kín thân với trục van. Seal đảm bảo độ kín giữa thân van & trục van, giúp môi chất không bị rò rỉ ra ngoài.
• Seat: Được thiết kế để làm kín viên bi. Seat có chức năng vô cùng quan trọng trong cơ chế hoạt động của van bi, giúp đảm bảo độ kín khít giữa viên bi và thân van, không cho môi chất rò rỉ khi viên bi cố định hay chuyển động.

Tùy vào đặc tính của môi chất, áp suất & nhiệt độ làm việc mà nhà sản xuất hay người dùng lựa chọn vật liệu của vòng đệm, giúp van hoạt động ổn định & kéo dài tuổi thọ của van.

• Bạc lót trục van (Packing): Là bộ phận cố định trục van & thân van, cho phép trục thực hiện chuyển động xoay tròn bên trong bạc lót. Tuy nhiên cũng có những nhà sản xuất thiết kế không sử dụng bạc lót cho van.
• Bu lông & đai ốc (Bolt & nuts): Là bộ phận dùng để liên kết các mảnh của thân van (trong những thiết kế van hai mảnh & ba mảnh), liên kết các bộ phận khác của van thành một khối đồng nhất. Bu long & đai ốc thường được làm bằng thép không gỉ, hoặc thép carbon.
• Nắp van (Bonnet): Là bộ phận nằm ở giữa tay điều khiển và thân van, bên ngoài của trục van, có tác dụng bảo vệ trục van và làm kín.

• Bộ điều khiển điện: Là bộ phận nằm ở phía trên thân van, có tên tiếng anh là electric actuator, có tác dụng thay thế tay van cơ thông thường. Bên trong bộ điều khiển gồm một motor, có tác dụng nhận tín hiệu điện, sau đó chuyển hóa điện năng thành cơ năng và thực hiện hành trình đóng, mở, điều khiển van theo tín hiệu đã được cài đặt từ trước.

Thông thường, các nhà sản xuất electric actuator luôn có các tùy chọn nguồn cấp cho bộ điều khiển 24V, 220V, 380V,… và tín hiệu ngõ ra dưới dạng 4-20mA.

2. Nguyên lý hoạt động

Như đã trình bày ở trên, van bi điện được chia làm hai loại khác nhau là điều khiển ON/OFF và điều khiển tuyến tính. Mỗi một loại hoạt động theo một nguyên lý khác nhau, cụ thể:

• Van bi điều khiển tuyến tính: Loại van này hoạt động hoàn toàn tự động dựa vào nguồn điện cấp vào bộ điều khiển điện. Để điều khiển van đóng, mở hoặc điều tiết, cần phải cấp tín hiệu cho van dưới dạng tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10mV. Khi đó, phần bi nằm liên kết với trục của van đóng mở theo góc từ 0-90°, tương ứng với dải tín hiệu 4-20mA (hoặc 0-10mV):
  • Ở tín hiệu 4mA, tương ứng với van ở trạng thái đóng hoàn toàn (góc 0°).
  • Ở tín hiệu 20mA, tương ứng với van ở trạng thái mở hoàn toàn (góc 90°).
  • Trong dải tín hiệu 4-20mA, van ở trạng thái điều tiết, muốn van mở góc bao nhiêu độ, người dùng có thể cài đặt thông qua lập trình PLC hoặc trang bị thêm bộ cấp nguồn sử dụng tín hiệu analog 4-20mA.
• Van bi điều khiển ON/OFF: Loại van này chỉ hoạt động theo hai chế độ ON/OFF (tương ứng với hai vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn) đã được nhà sản xuất cài đặt từ trước. Khi được cấp điện, motor của bộ điều khiển sẽ quay, tạo ra một mô-men xoắn tác động lên trục van thông qua bánh răng truyền động. Khi đó, trục van tác động tới viên bi, di chuyển từ góc 0° (vuông góc với thân van – tương ứng với vị trí van đóng hoàn toàn) tới góc 90° (song song với thân van – tương ứng với vị trí van mở hoàn toàn).

Trên bộ điều khiển điện của van sẽ được trang bị một công tắc hành trình. Khi van ở vị trí mở hoàn toàn, dòng điện sẽ ngắt và giữ van ở vị trí này. Ngược lại, khi nguồn điện được được cấp lại, thông qua công tắc hành trình, van sẽ chuyển động theo hành trình đối nghịch, di chuyển về trạng thái đóng ban đầu.

Phân loại van bi điều khiển điện

Tùy vào tiêu chí phân loại, van bi điện được chia làm nhiều loại khác nhau. Trong bài viết hôm nay, chúng tôi xin phép phân loại van dựa vào hai tiêu chí sau đây:

Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van, van bi điện được chia làm hai loại như phần trên đã trình bài là điều khiển ON/OFF và điều khiển tuyến tính.

Dựa vào kết nối của van, van bi điện được chia thành bốn loại cơ bản sau đây:

• Van bi điện kết nối ren: Van bi điện kết nối ren có tên tiếng anh là Electric Thread Ball Valve, là loại van bi điều khiển bằng điện có phần kết nối dưới dạng ren, thường được sử dụng cho những van có kích thước nhỏ (dưới 2 inch). Tiêu chuẩn ren kết nối của van bi có nhiều loại như ren G, ren NPT, ren BSP,…

• Van bi điện kết nối bích: Van bi điện kết nối bích có tên tiếng anh Electric Flanged Ball Valve, là loại điều khiển bằng điện có phần kết nối dạng mặt bích (có nhiều tiêu chuẩn như ANSI, JIS, BS, DIN,…), dùng để kết nối với đường ống thông qua mặt bích, làm kín bằng gasket. Van bi điều khiển điện kết nối bích thường sử dụng cho những kích thước lớn, tuy nhiên cũng có một số ít ứng dụng người dùng yêu cầu kết nối bích cho những van có kích thước nhỏ, vì một vài lý do cụ thể nào đó.

• Van bi điện kết nối hàn: Van bi điện kết nối hàn có nhiều loại, gọi chung là Electric Welded Ball Valve. Tùy vào kiểu mối hàn mà phân ra thành Socket Weld Ball Valve, Butt Weld Ball Valve hay PUP Ball Valve,… Đây là những loại van bi điều khiển được thiết kế để hàn trực tiếp vào đường ống, tại những vị trí ít khi cần tháo lắp & hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ.

 

• Van bi điện kết nối nhanh: Van bi điều khiển điện kết nối nhanh có tên tiếng anh là Electric Quick Connect Ball Valve, là loại van bi điều khiển bằng điện được sử dụng chủ yếu trong những đường ống khí nén, ống tubing, ngành công nghiệp sạch như thực phẩm, đồ uống,… phải dùng đến chuẩn vi sinh. Cơ chế làm kín của chúng thường dựa vào gioăng làm kín phía trong & đai ốc hoặc clamp siết chặt phía ngoài, hoặc dựa vào áp suất làm việc tác động trực tiếp,…

 

 

Ưu và nhược điểm của van bi điều khiển điện

Ưu điểm

• Với việc được trang bị bộ điều khiển điện, van bi điện ngày càng được sử dụng nhiều, thay thế sức vận hành thủ công của con người.
• Giảm thiểu rủi ro, thiệt hại trong quá trình vận hành.
• Cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp đặt và bảo dưỡng.
• Chủng loại đa dạng, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp.
• Dải điện áp đa dạng, phù hợp với nhiều hệ thống khác nhau.
• Tuổi thọ cao, độ bền ổn định, độ phản hồi tín hiệu tốt.

Nhược điểm

• Với việc được trang bị thêm bộ điều khiển, van bi sẽ có giá thành cao hơn các dòng van khác.
• Thời gian đóng mở chậm hơn so với van điều khiển khí nén.
• Van bi điện thường phổ biến ở những dòng van có kích thước nhỏ.
• Trong trường hợp lắp đặt không đảm bảo an toàn, sẽ có nguy cơ chập điện dẫn đến cháy nổ.
• Trong những hệ thống, nhà máy không được trang bị máy phát điện, bộ điều khiển không hoạt động khi xảy ra sự cố mất điện và người vận hành phải vận hành thủ công.

Phạm vi ứng dụng của van bi điều khiển điện

Van bi điều khiển bằng điện được sử dụng vô cùng phổ biến, ngày càng rộng rãi, thay thế cho van cơ thông thường. Chúng ta có thể thấy van bi điều khiển điện trong bất kỳ nhà máy, xí nghiệp nào. Một số ứng dụng của van bi có thể kể đến như:

• Các nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, dầu khí,…
• Các hệ thống cấp nước, thoát nước dân dụng và công nghiệp.
• Các công trình thủy điện, nuôi trồng thủy sản,…

Makgil Việt Nam – Nhà cung cấp van bi điều khiển điện chính hãng, uy tín, chất lượng

Makgil Việt Nam là một trong những đơn vị giàu kinh kiệm trong lĩnh vực cung cấp, lắp đặt van công nghiệp như van bi, van bướm, can cầu, van cổng, van dao,… tại thị trường Việt Nam

Với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, chúng tôi cũng dễ dàng có thể tư vấn cho khách hàng lựa chọn được loại van bi điều khiển điện phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng, với chi phí tối ưu, hợp lý nhất.

Đặc biệt, với lượng hàng lưu kho rất lớn với đầy đủ vật liệu, kích thước, tiêu chuẩn kết nối, giá thành của Makgil luôn cam kết tốt nhất thị trường, , đảm bảo để khách hàng có thể tin tưởng lựa chọn.

Quý khách hàng lưu ý rằng chúng tôi xin phép không cung cấp hàng hóa có xuất xứ từ Trung Quốc, thương hiệu của Trung Quốc, gây ảnh hưởng đến uy tín của chúng tôi và sự an toàn cho hệ thống của người dùng. Makgil Việt Nam chỉ cung cấp van đến từ những nước thuộc EU/G7/Korea với mức chi phí, giá cả hợp lý nhất.

Makgil Việt Nam hân hạnh được phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng theo thông tin chi tiết dưới đây:

CÔNG TY TNHH MAKGIL VIỆT NAM

Trụ sở chính: 18/21 Nguyễn Văn Dung, Phường 06, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh

Chi nhánh Hà Nội: Số 130 D4 Khu đô thị mới Đại Kim, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội

Điện thoại: 02866-572-704

Fax: 02822-026-775

Website: https://makgil.com     Email: info@makgil.com

Zalo: 0902 949 401       –         0902 988 005      –       0932 798 882