Van bi điều khiển điện là thiết bị đang được rất nhiều anh em kỹ thuật và chủ công trình quan tâm khi cần tự động hóa hệ thống đường ống. Nếu bạn đang muốn tìm một loại van có thể đóng/mở bằng điện, dễ lắp đặt, điều khiển từ xa và hoạt động ổn định trong nhiều môi trường, thì đây chính là giải pháp bạn nên cân nhắc.
Van bi điều khiển điện được dùng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước, khí nén, hơi nóng, hóa chất… Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ cấu tạo và cách hoạt động của loại van này. Vậy nên, bài viết hôm nay sẽ giúp bạn hiểu đúng về nó. Từ đó, dễ dàng đưa ra lựa chọn phù hợp cho nhu cầu thực tế của mình.
Nội dung chính
Van bi điều khiển điện là gì?
Van bi điều khiển điện là sự kết hợp giữa một van bi cơ khí (phần cơ khí) và một bộ truyền động điện (motorized actuator). Nó được dùng để tự động đóng/mở hoặc điều tiết lưu lượng của chất lỏng, khí trong đường ống thông qua tín hiệu điện.
Chức năng nổi bật của van bi điều khiển điện bao gồm:
- Giúp loại bỏ sự can thiệp của con người. Đặc biệt ở những vị trí khó tiếp cận hoặc nguy hiểm.
- Cho phép người vận hành kiểm soát van từ một khoảng cách an toàn. Điều này là nhờ các hệ thống điều khiển tự động như PLC, DCS.
- Tích hợp vào các dây chuyền sản xuất hoặc hệ thống xử . Từ đó giúp tự động hóa hoàn toàn các bước vận hành.
- Đặc biệt với các loại van có chức năng điều tiết. Nhờ vậy, giúp kiểm soát lưu lượng dòng chảy một cách chuẩn xác.
- Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả và giảm thiểu rủi ro vận hành.
Van bi loại này gồm 2 thành phần cốt lõi hoạt động gắn kết với nhau:
- Van bi: Đây là phần cơ khí của hệ thống, cũng là phần tiếp xúc trực tiếp với lưu chất bên trong đường ống
- Bộ truyền động điện (Motorized Actuator): Nó nhận tín hiệu điện từ hệ thống điều khiển. Sau đó sử dụng động cơ điện để tạo ra chuyển động quay, tác động trực tiếp lên trục van bi. Từ đó điều khiển van đóng/mở hoặc thay đổi góc độ mở.
Cấu tạo chi tiết của van bi điều khiển điện
Cấu tạo của phần van bi (phần cơ khí)
- Thân van: Là phần bao ngoài của van, chứa toàn bộ các chi tiết bên trong. Tùy vào môi trường làm việc và loại lưu chất, thân van có thể được làm từ inox (SUS304, SUS316), gang, thép. Hoặc nhựa như PVC, UPVC, PPH, HDPE.
- Bi van (đĩa bi): Có hình cầu rỗng với lỗ xuyên tâm. Bi van thường được làm từ cùng vật liệu với thân van và có 2 dạng chính: lỗ đầy đủ hoặc lỗ giảm.
- Trục van: Kết nối giữa bi van và bộ truyền động. Trục thường có thiết kế chống thổi ngược để tăng độ an toàn khi van chịu áp suất cao.
- Gioăng làm kín: Có nhiệm vụ giữ cho van luôn kín, không rò rỉ. Các vật liệu thường dùng gồm PTFE (Teflon), EPDM và Viton.
- Kiểu kết nối: Van bi có thể kết nối với hệ thống đường ống thông qua nối ren, mặt bích, hoặc hàn. Nó tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và thiết kế hệ thống.
Cấu tạo của bộ truyền động điện (Motorized Actuator)
- Vỏ bộ điều khiển: Là phần bao ngoài bảo vệ motor và bảng mạch. Thường được làm từ nhôm đúc nguyên khối hoặc nhựa kỹ thuật. Chúng có khả năng chống bụi, chống nước theo các tiêu chuẩn IP65, IP67. Nhờ vậy, nó phù hợp cả lắp trong nhà và ngoài trời.
- Motor điện: Là trái tim của bộ truyền động. Motor tạo ra lực quay để xoay trục van. Có nhiều loại điện áp để lựa chọn như 24VDC, 220VAC, 380VAC, phù hợp với từng hệ thống.
- Hệ thống bánh răng giảm tốc: Giúp giảm tốc độ quay của motor. Đồng thời tăng mô-men xoắn, cho phép motor điều khiển được cả những loại van kích thước lớn, chịu áp suất cao.
- Công tắc giới hạn hành trình: Được gắn trong actuator để xác định vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn của van. Khi đạt đến vị trí, công tắc tự động ngắt điện, giúp bảo vệ motor không bị quá tải.
- Bảng mạch điều khiển: Là nơi nhận tín hiệu điều khiển (ON/OFF hoặc tuyến tính), xử lý và truyền lệnh vận hành cho motor. Một số dòng cao cấp còn tích hợp thêm chức năng điều khiển thông minh.
- Tụ điện: Trong một số dòng van, tụ điện được sử dụng để duy trì hoạt động tạm thời. Hoặc giúp van trở về vị trí an toàn khi mất điện.
- Bộ phận phản hồi tín hiệu (nếu có): Được dùng trong van điều tiết. Thiết bị này gửi tín hiệu về trung tâm điều khiển (thường là tín hiệu 4–20mA) để xác định góc mở hiện tại của van. Từ đó, giúp kiểm soát lưu lượng chính xác hơn.
- Tay quay phụ: Trong trường hợp mất điện hoặc sự cố kỹ thuật, người dùng có thể vận hành van bằng tay. Nhờ vậy, đảm bảo hệ thống không bị gián đoạn.
Nguyên lý hoạt động của van bi điều khiển điện
Van bi điều khiển điện hoạt động hoàn toàn tự động nhờ mô-tơ điện gắn trực tiếp lên thân van. Tùy vào mục đích sử dụng, người dùng có thể lựa chọn chế độ đóng/mở đơn giản hoặc điều tiết góc mở linh hoạt. Dưới đây là cách van vận hành:
Cơ chế đóng/mở bằng điện
Khi cấp điện vào bộ điều khiển, mô-tơ bên trong sẽ bắt đầu quay. Lực quay này được truyền qua hệ thống bánh răng, từ đó xoay trục van một góc 90 độ. Trục quay sẽ xoay bi van bên tron. Đây chính là bộ phận quyết định trạng thái đóng hay mở của van.
- Van có thể được thiết lập để đóng/mở hoàn toàn (ON/OFF)
- Hoặc điều chỉnh theo góc mở nhất định, dùng trong các hệ thống cần điều tiết lưu lượng
Nhờ nguyên lý này, van vận hành êm ái, chính xác và không cần can thiệp thủ công.
Điều khiển từ xa qua PLC hoặc công tắc
Van bi điều khiển điện có thể kết nối dễ dàng với tủ điện, công tắc, bộ hẹn giờ hoặc hệ thống PLC trong nhà máy. Khi hệ thống gửi tín hiệu điện điều khiển, van sẽ tự động đóng hoặc mở theo lập trình sẵn.
Đây là ưu điểm lớn giúp van hoạt động đồng bộ với toàn bộ hệ thống tự động hóa, tăng tính an toàn và tiện lợi. Đặc biệt là trong các nhà máy có quy trình vận hành liên tục.
Loại motor: đóng/mở nhanh hay tuyến tính
Tùy vào nhu cầu sử dụng, van bi điện có thể được trang bị 2 loại motor chính:
- Motor ON/OFF: Là loại thông dụng nhất. Van chỉ có 2 trạng thái: mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, thích hợp với các hệ thống đơn giản không yêu cầu điều tiết dòng.
- Motor tuyến tính: Cho phép điều chỉnh góc mở của van theo tín hiệu điện (thường là 4–20mA hoặc 0–10V). Từ đó, giúp kiểm soát lưu lượng chính xác theo yêu cầu.
Van điều khiển tuyến tính thường được dùng trong các hệ thống cần điều tiết lưu lượng liên tục. Điển hình như hệ thống HVAC, xử lý nước, hệ thống điều áp…
👉 Tham khảo một vài loại van khác tại Thép Bảo Tín:
Ưu điểm và ứng dụng thực tế của van bi điều khiển điện
Dưới đây là những ưu điểm nổi bật và các lĩnh vực ứng dụng phổ biến của loại van này.
Ưu điểm
- Van hoạt động hoàn toàn bằng điện, có thể tích hợp với công tắc, tủ điện, PLC hoặc hệ thống điều khiển từ xa. Điều này giúp giảm công sức vận hành thủ công và tăng tính đồng bộ cho toàn hệ thống.
- Van có cấu tạo chắc chắn, sử dụng các vật liệu làm kín chất lượng cao (như PTFE, Viton…). Nhờ vậy, đảm bảo không rò rỉ, vận hành ổn định trong thời gian dài, kể cả khi đóng/mở nhiều lần liên tục.
- Van bi điện không cần hệ thống khí nén, ít rủi ro rò rỉ khí. Đồng thời, các dòng van đạt tiêu chuẩn chống bụi nước (IP65, IP67). Nhờ vậy, nó rất phù hợp lắp đặt trong môi trường ẩm, ngoài trời hoặc khu vực không yêu cầu phòng nổ.
Ứng dụng phổ biến
Van bi điều khiển điện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Nhà máy xử lý nước: Dùng trong các hệ thống lọc, cấp/ thoát nước tự động, điều khiển đóng/ mở theo mức nước hoặc lưu lượng.
- Hệ thống HVAC, PCCC: Điều tiết nước lạnh, khí, hơi trong hệ thống điều hòa trung tâm, PCCC… Giúp kiểm soát nhiệt độ và lưu lượng chính xác.
- Công nghiệp thực phẩm, hóa chất, năng lượng: Lắp đặt trong dây chuyền pha trộn, vận chuyển chất lỏng, dung dịch hóa học… . Van phải đảm bảo vệ sinh, chống ăn mòn và có khả năng điều tiết ổn định theo yêu cầu sản xuất.
Kết luận
Van bi điều khiển điện là thiết bị giúp hệ thống vận hành tự động, ổn định và tiết kiệm sức người. Nó có khả năng đóng/mở chính xác, độ kín cao và dễ kết nối với tủ điện hay PLC. Vì vậy, van này rất phù hợp cho các nhà máy, hệ thống xử lý nước, HVAC hay dây chuyền sản xuất công nghiệp.
Tùy vào môi trường làm việc và loại lưu chất, bạn có thể chọn thân van bằng inox, gang hay thép. Quan trọng nhất là chọn đúng loại van phù hợp với nhu cầu thực tế. Điều này giúp tránh lãng phí hoặc gặp rắc rối khi vận hành.
Bạn đang tìm mua van bi điều khiển điện bằng inox hoặc gang? Hãy liên hệ với Thép Bảo Tín nhé! Chúng tôi chuyên cung cấp van công nghiệp chính hãng, đầy đủ CO-CQ và luôn sẵn sàng tư vấn. Nhờ vậy, bạn chọn được sản phẩm phù hợp nhất cho công trình của mình.