Trong các hệ thống đường ống công nghiệp hiện đại, việc kiểm soát dòng chảy tự động và chính xác là yêu cầu thiết yếu. Van bướm điều khiển khí nén là thiết bị được thiết kế để đáp ứng yêu cầu đó, với khả năng đóng/mở nhanh, vận hành bằng áp suất khí và dễ tích hợp vào hệ thống điều khiển trung tâm. Van thường được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như xử lý nước, hóa chất, HVAC, thực phẩm và dầu khí.
Bài viết này sẽ đồng hành cùng bạn khám phá đầy đủ thông tin cần thiết: từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại kỹ thuật đến các tiêu chí lựa chọn van bướm khí nén, trước khi ra quyết định mua hàng hay lắp đặt van cho hệ thống của mình.
Nội dung chính
Van bướm điều khiển khí nén là gì?
Van bướm điều khiển khí nén là một loại van công nghiệp sử dụng áp suất khí để điều khiển quá trình đóng, mở hoặc điều tiết dòng chảy của lưu chất trong đường ống.
Cấu tạo cơ bản bao gồm hai thành phần chính:
- Van bướm cơ học
- Bộ truyền động khí nén (pneumatic actuator)
Khi có tín hiệu điều khiển, bộ truyền động sẽ dùng áp suất khí để xoay cánh van (đĩa van) theo một góc xác định – thường là 90 độ – nhằm mở hoặc đóng dòng chảy.
Không giống như van bướm tay gạt truyền thống, van khí nén vận hành hoàn toàn tự động, phù hợp với các hệ thống cần phản ứng nhanh, vận hành liên tục hoặc ở khu vực khó tiếp cận. Đây là giải pháp lý tưởng cho môi trường sản xuất hiện đại, nơi yêu cầu sự ổn định, an toàn và hiệu suất cao trong kiểm soát quy trình dòng chảy.
Thiết kế điều khiển bằng khí nén mang lại nhiều lợi thế nổi bật so với các cơ cấu truyền động khác:
- Tốc độ phản hồi nhanh: Van có thể đóng/mở hoàn toàn chỉ trong 1–2 giây, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu ngắt dòng tức thì hoặc xử lý tình huống khẩn cấp.
- Tự động hóa toàn diện: Có thể kết hợp với bộ điều khiển trung tâm, cảm biến, PLC hoặc hệ SCADA để vận hành hoàn toàn không cần can thiệp thủ công.
- An toàn cao trong môi trường nguy hiểm: Không phát sinh tia lửa điện như van điều khiển điện, do đó rất phù hợp cho các khu vực dễ cháy nổ hoặc có hóa chất độc hại.
- Hiệu quả chi phí vận hành: Khí nén có thể được tái sử dụng và rẻ hơn điện năng trong một số ứng dụng quy mô lớn.
- Độ tin cậy cao: Ít hỏng hóc cơ học, dễ bảo trì và có thể hoạt động ổn định trong nhiều năm nếu được kiểm tra định kỳ.
Với những lợi thế trên, van bướm điều khiển khí nén đang trở thành lựa chọn ưu tiên trong chiến lược tự động hóa ngành công nghiệp của nhiều doanh nghiệp.
Cấu tạo & nguyên lý hoạt động
Cấu tạo của van bướm điều khiển khí nén
Van bướm điều khiển khí nén được cấu thành từ hai bộ phận chính:
Bộ điều khiển khí nén (Pneumatic actuator)
Đây là phần “bộ não” giúp chuyển đổi áp suất khí nén thành chuyển động cơ học để vận hành van. Bộ điều khiển gồm các thành phần:
- Piston & xi lanh: Khí nén tác động vào piston, tạo lực đẩy hoặc kéo trong buồng xi lanh.
- Thanh răng & bánh răng: Biến chuyển động thẳng của piston thành chuyển động xoay.
- Trục truyền động: Kết nối với đĩa van, truyền mô-men xoắn để xoay van.
- Lò xo hồi vị (chỉ có ở loại tác động đơn): Giúp van trở về vị trí an toàn khi mất khí.
- Vỏ ngoài hợp kim nhôm: Nhẹ, bền, chống ăn mòn tốt.
- Phụ kiện điều khiển (tuỳ chọn): Van điện từ, công tắc hành trình, bộ định vị tuyến tính (positioner), giúp nâng cao độ chính xác và tính tự động.
Thân van bướm (Butterfly valve body)
Là phần cơ học tiếp xúc trực tiếp với lưu chất, gồm:
- Cánh van (đĩa): Có thể xoay 0–90°, điều tiết hoặc chặn dòng chảy.
- Thân van: Làm từ gang, inox hoặc nhựa, thiết kế kiểu wafer, lug hoặc mặt bích.
- Trục van: Kết nối giữa bộ truyền động và đĩa van.
- Gioăng làm kín: Làm từ EPDM, PTFE, NBR hoặc kim loại, đảm bảo độ kín, chống rò rỉ trong quá trình vận hành.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của van dựa trên việc khí nén được nạp vào actuator, tạo ra lực đẩy piston, sau đó chuyển thành mô-men xoắn làm xoay trục van:
- Khi đĩa van xoay song song với dòng chảy → van mở hoàn toàn.
- Khi đĩa van xoay vuông góc với dòng chảy → van đóng hoàn toàn.
- Khi xoay góc mở trung gian → điều tiết lưu lượng.
Có hai chế độ vận hành chính:
- Tác động đơn (single-acting): Khí nén mở/đóng một chiều, chiều còn lại dùng lực lò xo → an toàn khi mất khí.
- Tác động kép (double-acting): Khí nén điều khiển cả hai chiều đóng và mở → điều khiển linh hoạt hơn.
Hệ thống có thể được điều khiển từ xa qua tín hiệu điện (4–20 mA hoặc 0–10 V), nhờ tích hợp bộ định vị (positioner) và van điện từ (solenoid valve), rất phù hợp với các hệ SCADA hoặc PLC tự động hóa.
Phân loại van bướm điều khiển khí nén
Việc phân loại van bướm điều khiển khí nén cần dựa trên điều kiện kỹ thuật, môi chất và mục đích sử dụng cụ thể. Dưới đây là các cách phân loại phổ biến:
Theo cơ chế truyền động khí nén
Tác động đơn (Single-Acting)
- Đặc điểm: Van chỉ sử dụng khí nén cho một chu trình (thường là mở), chu trình còn lại sử dụng lực đàn hồi của lò xo hồi vị.
- Ưu điểm: An toàn khi mất nguồn khí – van sẽ tự động trở về trạng thái “đóng” hoặc “mở” đã cài đặt trước đó (fail-safe).
- Ứng dụng: Hệ thống PCCC, xử lý hóa chất nguy hiểm, hoặc nơi yêu cầu độ an toàn cao khi mất điện/khí.
Tác động kép (Double-Acting)
- Đặc điểm: Cần khí nén cấp cho cả hai chiều đóng/mở. Không sử dụng lò xo.
- Ưu điểm: Kiểm soát chính xác, phản hồi nhanh, phù hợp với hệ thống tự động hóa liên tục.
- Ứng dụng: Dây chuyền sản xuất, nhà máy xử lý nước, hệ thống HVAC.
Theo chức năng điều khiển
Van ON/OFF
- Chỉ có hai trạng thái: Mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.
- Điều khiển: Van điện từ hoặc tín hiệu rơ-le điện.
- Phù hợp với: Ứng dụng đóng/mở nhanh, kiểm soát đơn giản, không cần điều tiết lưu lượng.
Van tuyến tính (Modulating / Linear control)
- Điều chỉnh góc mở liên tục theo tín hiệu điện áp (0–10V) hoặc dòng điện (4–20mA).
- Tích hợp bộ định vị (positioner) để tăng độ chính xác điều khiển.
- Phù hợp với: Hệ thống pha trộn hóa chất, điều hòa dòng nước/lưu lượng khí, nơi yêu cầu kiểm soát chặt chẽ.
Theo kiểu kết nối với đường ống
| Loại kết nối | Mô tả | Ứng dụng |
| Wafer | Dạng kẹp giữa hai mặt bích. Phổ biến, nhỏ gọn, chi phí thấp | Nhà máy nước, HVAC, thực phẩm |
| Lug | Có tai ren bắt bulông, tháo rời một bên đường ống dễ dàng | Hệ thống phân nhánh, bảo trì thường xuyên |
| Mặt bích (Flanged) | Có mặt bích 2 đầu, kết nối chắc chắn, chịu áp lực cao | Hệ thống áp suất lớn, hóa chất, dầu khí |
Theo vật liệu chế tạo
| Vật liệu | Đặc điểm nổi bật | Phù hợp với |
| Gang | Giá thành rẻ, phổ biến | Nước sạch, HVAC |
| Inox 304/316 | Chống ăn mòn, bền bỉ, chịu hóa chất | Hóa chất, thực phẩm, nước biển |
| Nhựa (PVC, UPVC) | Nhẹ, chống ăn mòn, giá rẻ | Xử lý nước, hóa chất nhẹ |
| Hợp kim nhôm | Dùng chủ yếu cho bộ truyền động khí nén | Gọn nhẹ, chống oxy hóa |
So sánh van bướm điều khiển khí nén với điều khiển điện
Cả van bướm điều khiển khí nén và van bướm điều khiển điện đều được sử dụng phổ biến trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Tuy nhiên, mỗi loại lại có những ưu điểm và giới hạn riêng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành, chi phí và tính an toàn. Dưới đây là bảng so sánh giúp bạn lựa chọn loại van phù hợp nhất với nhu cầu thực tế:
Bảng so sánh tổng quan
| Tiêu chí | Van bướm khí nén | Van bướm điện |
| Nguồn điều khiển |
|
|
| Tốc độ phản hồi |
|
|
| Độ an toàn khi mất nguồn |
|
|
| Ứng dụng trong môi trường nguy hiểm (cháy nổ, hóa chất) |
|
|
| Mức độ điều tiết lưu lượng |
|
|
| Chi phí thiết bị |
|
|
| Chi phí hệ thống (vận hành) |
|
|
| Bảo trì, sửa chữa |
|
|
| Độ bền và tuổi thọ |
|
|
| Tính linh hoạt hệ thống |
|
|
Nên chọn loại nào?
Chọn van điều khiển khí nén nếu:
- Bạn đã có sẵn hệ thống khí nén.
- Yêu cầu đóng/mở nhanh, phản ứng khẩn cấp.
- Môi trường có nguy cơ cháy nổ hoặc cần đảm bảo an toàn tuyệt đối.
- Ưu tiên độ bền, dễ bảo trì và chi phí đầu tư ban đầu hợp lý.
Chọn van điều khiển điện nếu:
- Hệ thống không có sẵn khí nén, ưu tiên tính tiện lợi trong đấu nối.
- Cần điều khiển tuyến tính chính xác cao.
- Tần suất đóng/mở không quá nhiều trong ngày.
- Không gian lắp đặt hạn chế (van điện thường gọn hơn một chút).
Ứng dụng thực tế van bướm điều khiển khí nén trong các ngành
Nhờ khả năng đóng/mở nhanh, vận hành tự động và độ bền cao, van bướm điều khiển khí nén được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Loại van này phù hợp với cả hệ thống có yêu cầu vận hành liên tục lẫn những môi trường đặc biệt khắc nghiệt.
Dưới đây là các ngành điển hình đang ứng dụng hiệu quả dòng van này:
- Điều khiển dòng chảy trong các trạm bơm, nhà máy nước sạch, hồ chứa và hệ thống thoát nước đô thị.
- Ứng dụng trong dẫn hóa chất, axit, dung môi hoặc môi chất có tính ăn mòn cao.
- Điều tiết dòng nước lạnh, hơi nóng hoặc khí gió trong hệ thống làm mát/chiller.
- Dùng trong hệ thống chiết rót, rửa CIP, cấp nước tinh khiết hoặc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình nấu/mẻ.
- Hệ thống PCCC (Phòng cháy chữa cháy).
- Dùng trong các nhà máy nhiệt điện, nhà máy thủy điện hoặc khai thác than.
- Dùng trong các hệ thống làm mát động cơ, bơm xả hoặc cấp nước biển trên tàu.
- Y tế, dược phẩm & phòng thí nghiệm
- Sử dụng để điều khiển dòng khí nén, khí thải, khí CO₂, O₂, hoặc khí kỹ thuật đặc biệt, nhất là trong các hệ thống nồi hơi, lò đốt, dây chuyền sản xuất tự động.
Kinh nghiệm chọn mua van bướm điều khiển khí nén
Để đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, qua đó tiết tiệm chi phí bảo trì, giảm rủi ro hỏng hóc và kéo dài tuổi thọ hệ thống. Thì yếu tố đầu tiên cần thực hiện đúng, là chọn đúng loại van bướm điều khiển khí nén.
Qua hành trình cung cấp các loại van công nghiệp trong hơn 13 năm qua, dưới đây là một số kinh nghiệm lựa chọn van mà Thép Bảo Tín đúc kết được, bạn có thể tham khảo:
Xác định môi chất và điều kiện vận hành
Loại lưu chất: Nước, hóa chất, khí, hơi, dung môi… sẽ ảnh hưởng đến vật liệu chế tạo van.
Tính ăn mòn: Nếu lưu chất có tính axit, kiềm hoặc muối, nên chọn thân inox, đĩa phủ PTFE hoặc van nhựa chuyên dụng (PVC, CPVC, PVDF).
Nhiệt độ – áp suất làm việc:
- Inox: chịu nhiệt cao, áp lực lớn.
- Nhựa: nhẹ, giá rẻ nhưng chịu nhiệt kém hơn.
Kiểu hoạt động: ON/OFF hay điều tiết tuyến tính
- ON/OFF: Van đóng/mở hoàn toàn, phù hợp với ứng dụng đơn giản.
- Tuyến tính (modulating): Cần điều khiển chính xác lưu lượng theo tín hiệu điện (4–20 mA), nên dùng thêm bộ định vị (positioner) và van điện từ.
Lựa chọn kiểu tác động: đơn hay kép
- Tác động đơn: Khi cần fail-safe – van tự động đóng/mở khi mất khí.
- Tác động kép: Khi hệ thống có nguồn khí ổn định, cần điều khiển linh hoạt.
Kích thước & kiểu kết nối đường ống
Đường kính danh nghĩa (DN): Phù hợp với đường ống hiện tại (DN50 – DN500…).
Kiểu kết nối:
- Wafer: Phổ biến, chi phí thấp.
- Lug: Thuận tiện tháo lắp một bên đường ống.
- Mặt bích: Cứng cáp, chịu lực cao, dùng cho hệ thống công nghiệp nặng.
Chọn thương hiệu & xuất xứ đáng tin cậy
Ưu tiên các thương hiệu có chứng chỉ CO/CQ rõ ràng, bảo hành chính hãng.
Một số hãng van và bộ truyền động uy tín tại thị trường Việt Nam:
- Van: Wonil, AUT, Kitz, EM-Flow, Samwoo.
- Bộ truyền động khí nén: Kosaplus, Haitima, Arita, SMC, Festo.
Xem xét ngân sách và chi phí hệ thống
- Van khí nén thường rẻ hơn van điện, nhưng cần đầu tư hệ thống máy nén khí nếu chưa có sẵn.
- Tính toán chi phí vận hành dài hạn (bảo trì, thay thế linh kiện, độ bền…).
Báo giá van bướm điều khiển khí nén mới nhất
Giá của van bướm điều khiển khí nén phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật như: đường kính van (DN), vật liệu thân – đĩa – gioăng, dạng truyền động (tác động đơn/kép), chức năng điều khiển (ON/OFF hay tuyến tính) và thương hiệu sản xuất.
Dưới đây là bảng giá tham khảo mới nhất được cập nhật tháng 6/2025:
| Loại van | Kích thước (DN) | Giá (VNĐ) |
Van bướm khí nén gang – ON/OFF | DN50 | 1.600.000 – 2.200.000 |
| DN100 | 2.800.000 – 3.400.000 | |
| DN150 | 4.200.000 – 5.500.000 | |
Van bướm inox 304 – tác động kép | DN50 | 2.900.000 – 3.500.000 |
| DN100 | 4.500.000 – 5.800.000 | |
| DN150 | 6.800.000 – 8.500.000 | |
| Van nhựa UPVC – khí nén tác động đơn | DN50 – DN100 | 2.000.000 – 4.000.000 |
| Van khí nén điều khiển tuyến tính | DN50 – DN150 | Cộng thêm 2–3 triệu/bộ định vị |
Lưu ý: Giá có thể thay đổi theo thương hiệu, phụ kiện đi kèm (van điện từ, công tắc hành trình, bộ định vị…), số lượng đặt hàng và yêu cầu đặc biệt của dự án.
=> Xem thêm: Báo giá van cánh bướm mới nhất 2025
Giá phụ kiện đi kèm
| Phụ kiện | Giá tham khảo (VNĐ) |
| Van điện từ 5/2, 5/3 (24V/220V) | 350.000 – 750.000 |
| Công tắc hành trình (limit switch box) | 650.000 – 1.200.000 |
| Bộ định vị tuyến tính (positioner) | 2.500.000 – 4.500.000 |
| Dây hơi, đầu nối khí, fitting inox | Tùy cấu hình |
Kết luận
Van bướm điều khiển khí nén là giải pháp tự động hóa hiệu quả, an toàn và tiết kiệm cho các hệ thống công nghiệp hiện đại. Với thiết kế gọn nhẹ, vận hành nhanh, độ bền cao và khả năng điều khiển linh hoạt, loại van này đang được ưu tiên lựa chọn trong nhiều ngành: từ xử lý nước, hóa chất, HVAC đến thực phẩm, điện lực và đóng tàu.
Tuy nhiên, để lựa chọn đúng loại van phù hợp với hệ thống – từ vật liệu, kiểu truyền động đến phụ kiện điều khiển – bạn cần có sự tư vấn kỹ thuật chính xác và báo giá rõ ràng từ đơn vị cung cấp uy tín.
Thép Bảo Tín chuyên cung cấp các loại van công nghiệp như: Van cổng, van bi, van bướm, van an toàn, van y lọc,… Từ các thương hiệu nổi tiếng trong và ngoài nước như Shin Yi, ROBO, Minh Hòa, YDK, Giacomini,….
Liên hệ ngay với Thép Bảo Tín để được tư vấn & báo giá chi tiết:
- Hotline: 0932 059 176
- Email: bts@thepbaotin.com
