Phamhuutam
Thành Viên [LV 1]
1. Van điều khiển là gì
Van điều khiển là loại van được đóng mở bằng năng lượng điện, khí nén hoặc thuỷ lực dùng để điều chỉnh lưu lượng của lưu chất: khí, dầu, nước hoặc hơi nước… Nhằm đảm bảo các biến quá trình: áp suất, nhiệt độ, lưu lượng, mức … càng gần với giá trị mong muốn càng tốt
Nó là một phần quan trọng của vòng điều khiển và là một ví dụ về phần tử điều khiển cuối cùng. Van điều khiển cho đến nay là phần tử điều khiển cuối cùng phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp ngày nay.
2. Cấu tạo Van điều khiển
Van điều khiển gồm 2 bộ phận chính: Thân van (Valve body) và Bộ truyền động (Actuator). Ngoài ra còn có thê các phụ kiện đi kèm: Positioner, Switchbox, solenoid, transducer…
2.1 Thân van
Có nhiều loại thân van, bao gồm2.1.1 Van bướm
Loại van này thường có chi phí thấp hơn và sử dụng ít không gian hơn các loại van khác. Các van này tốt để kiểm soát nhưng các van khác có thể cung cấp khả năng điều khiển chính xác hơn. Chúng có sẵn với đường kính lớn.Đọc thêm: Chi tiết về Van Bướm
Van bướm, Nguồn: Bray
2.1.2 Van cầu
Các van này cung cấp khả năng điều khiển rất chính xác và có sẵn với nhiều đặc tính dòng chảy. Nhược điểm là các van này có xu hướng đắt hơn các loại khác. Chỉ phù hợp với chất lỏng sạch
Van cầu, Nguồn Arca
2.1.3 Van bi
Có 2 kiểu van bi chính: Full và segmented. Thông thường, full ball được sử dụng cho dịch vụ bật / tắt nhưng chúng cũng có thể được sử dụng cho dịch vụ điều chỉnh. Van bi phân đoạn (Segmented ball valve) ban đầu được thiết kế để kiểm soát dòng chảy của bùn. Chúng cung cấp lưu lượng cao và nhiều tuỳ chọn. Giá thành của các van này nằm giữa giá của van bướm và van cầu.Đọc thêm: Van Bi căn bản, Phân loại, Ưu và nhược điểm
Van bi điều khiển khí nén
2.1.4 Van cổng
Loại van này thường được sử dụng để đóng ngắt và cách ly. Đôi khi chúng được sử dụng cho dịch vụ điều tiết nhưng chúng không phù hợp lắm với loại dịch vụ này.
Van cổng điều khiển điện
2.1.5 Van Ép (Pinch valve)
Đây là loại van giá rẻ thường được sử dụng với chất lỏng ăn mòn hoặc mài mòn. Chúng thường được sử dụng cho ứng đóng/mở nhưng có thể được sử dụng để điều chế. Chúng thường được vận hành bằng cách sử dụng áp suất không khí để thu gọn ống bọc.
pinch valve
2.1.6 Van cắm (plug valve)
Các loại này tương tự như van bi nhưng ít tốn kém hơn do thiết kế của chúng. Chúng được sử dụng ở những nơi có tốc độ dòng chảy cao khi giảm áp suất thấp.
Plug valve
2.2 Bộ truyền động van (Actuator)
Actuator là bộ phận được lắp vào van điều khiển để cung cấp năng lượng cho việc đóng mở van: di chuyển bi của van bi, xoay cánh van bướm …Có 3 loại thiết kế bộ truyền động chính:
- Bộ truyền động khí nén,
- Bộ truyền động điện,
- Bộ truyền động thuỷ lực
2.2.1 Bộ truyền động khí nén
- Là bộ truyền động được sử dụng rộng rãi nhất
- Có khả năng cung cấp lực cần thiết với tốc độ di chuyển thích hợp cho nhiều ứng dụng
- Cung cấp phản ứng nhanh, an toàn khi mất điện nhờ các bộ lò xo trong thiết kế của chúng
- An toàn trước các nguy cơ cháy nổ
- Các thiết kế phổ biến của bộ truyền động khí nén: Piston, màng ngăn, cánh xoay
2.2.2 Bộ truyền động điện
- Bộ truyền động điện sử dụng động cơ điện và bộ giảm tốc bánh răng để di chuyển van theo chuyển động thẳng hoặc quay
- Chúng có thế được sử dụng cho các ứng dụng ON/OF cho các van cách ly lớn
- Được sử dụng trong các nhà máy điện, nhà máy cấp nước và xử lý nước, dược phẩm …
Van cầu điều khiển với bộ truyền động điện
2.2.3 Bộ truyền động thuỷ lực
- Sử dụng áp suất của chất lỏng để di chuyển cơ cấu van
- Hầu hết tất cả các thiết kế của bộ truyền động thuỷ lực đều sử dụng Piston thay vì màng ngăn để chuyển đổi áp suất chất lỏng thành lực cơ học
- Chúng thường được sử dụng trên các van cách ly lớn trên đường ống dẫn khí
- Chúng điều khiển vị trí rất ổn định (do chất lỏng không bị nén)
- Một số thiết kế kế hợp năng lượng điện và năng lượng thuỷ lực gọi là bộ truyền động điện thuỷ lực (Electro hydraulic valve)
3. Nguyên lý hoạt động của Van điều khiển
Van điều khiển nhận tín hiệu từ bộ điều khiển (PID Controller, PLC …), tín hiệu này thông thường là 4-20mA hoặc 0-10 V hoặc tín hiệu kỹ thuật số, Thông qua bộ định vị van (Positioner) để chuyển đổi từ tín hiệu điện sang năng lượng để điều khiển bộ truyền động (actuator) nhằm đóng/ mở van đến 1 vị trí mong muốn.
Nguồn ảnh: Realpars
Khi tín hiệu điều khiển thay đổi, bộ định vị và bộ truyền động tiếp tục thực hiện chu trình trên một các liên tục để đáp ứng yêu cầu của bộ điều khiển, nhằm duy trì biến quá trính (áp suất, nhiệt độ, …) đạt được giá trị mong muốn
Hy vọng bài viết sẽ hữu ích với bạn
Chúc bạn thành công!
Nguồn bài viết: https://drgauges.net/page/van-dieu-khien-la-gi-cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong/
