Van điều khiển khí nén là gì | Cấu tạo | Nguyên lý | Vimi

Van điều khiển  khí nén hay còn được gọi với tên đầy đủ là ” Van điều khiển bằng khí nén “. Đây là loại van được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống của các nhà máy, các dây truyền sản xuất, giúp tối ưu hóa hệ thống, giảm chi phí vận hành. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của van điều khiển khí nén là gì? Hãy cùng Vimi tìm hiểu về loại van này.

1 

Van điều khiển khí nén là gì?

Tên tiếng anh của van điều khiển khí nén là ” Pneumatic control valve ”. Van điều khiển khi nén là loại van có tích hợp bộ truyền động bằng khí nén, bộ truyền động này quy đổi nguồn năng lượng của khí nén thành hoạt động cơ học đóng / mở, điều khiển những loại van .
Van điều khiển khí nén có hai loại đóng mở chính là on / off và đóng mở tuyến tính, bộ điều khiển khí nén được dùng tích hợp cùng những chủng loại van đa phần là : Van bị, van bướm, van cầu, van cổng và van màng .

Bộ truyền động khí nén có hai loại chuyển động chính là chuyển động trục van kiểu tịnh tiến và chuyển động trục van kiểu xoay, với loại chuyển động xoay chúng ta có 2 loại là: Bộ tác động đơn và bộ tác động kép.

2 

Van điều khiển khí nén có hình dáng như thế nào?

Hình dáng của van, phụ thuộc vào vào hình dáng của bộ điều khiển khí nén và hình dáng của những chủng loại thân van. Bộ điều khiển khí nén thường có 3 kiểu hình dáng phố biến như ảnh dưới đây, ngoài những theo mỗi tên thương hiệu có hình dáng riêng và sắc tố khác nhau .

Trong các loại van điều khiển khí nén, thường gặp nhiều nhất vẫn là van bướm điều khiển khí nén và van bi điều khiển khí nén. Ngoài ra một số loại van điều khiển khí nén khác như van cầu điều khiển khí nén, van cổng dao và van màng điều khiển khí nén cũng được sử dụng với những hệ thống hoặc vị trí đặc biệt.

3 

Cấu tạo của van điều khiển khí nén

Van điều khiển bằng khi nén có cấu tạo cơ bản gồm 3 bộ phận chính là thân van, bộ truyền động khí nén và các bộ phận khác kèm theo. Riêng bộ truyền động khí nén, ứng với mỗi kiểu chuyển động chúng có nguyên tắc hoạt động và cấu tạo khác nhau.

❶

Thân van điều khiển khí nén như thế nào?

Trong hệt thống những bài viết về những chủng loại van, chúng tôi đã ra mắt cấu trúc, nguyên tắc hoat động, cũng như ứng dụng của những loại van riêng không liên quan gì đến nhau. Để hiểu sâu và chi tiết cụ thể về những loại van, bạn đọc hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm những bài viết dưới đây để hiểu rõ cấu trúc thân van theo từng chủng loại van .

❷

Bộ truyền động của van điều khiển khí nén là gì?

Các bộ truyền động đang sử dụng thông dụng lúc bấy giờ, được chia làm 2 kiểu chính, đó là : Truyền động đơn và truyền động kép, với truyền động đơn thì có hoạt động trục van dạng tính tiến và dạng xoay, tuy nhiên so với truyền động kép thì hầu hết chỉ ứng dụng cho truyền động làm xoay trục van .

I) Cấu tạo bộ chuyền đơn

♠ Với loại truyền động đơn tịnh tiến.

Loại chuển động đơn tịnh tiến là loại sử dụng áp lực đè nén khí nén, ảnh hưởng tác động lên bộ phận hoạt động. Khi áp lực đè nén này lớn hơn áp lực đè nén lò xo, tạo ra hoạt động tịnh tiến, hoạt động này đồng thời sẽ là hoạt động của trục van, từ đó giúp van đóng hoặc mở. Khi ngừng cung ứng khí nén, lực đàn hồi của lò xo sẽ đẩy trục van trả về trạng thái thiết lập bắt đầu .
Loại truyền động đơn này thường vận dụng vào gắn vào những loại van cầu, van cổng và van màng. Bởi những loại van này hoạt động giải trí theo nguyên tắc, trục van hoạt động tịnh tiến đóng và mở đĩa van khỏi vị trí ghế van

♠

Với loại chuyển động đơn, kiểu xoay.

Đối với bộ truyền động đơn này, chúng có cấu trúc được chia làm 2 buồng là buồng trong và buồng ngoài. Bồng trong chứa trụ quay bánh rang, gắn với pistong, buồng ngoài là nơi chứa bộ lò xo ( hoàn toàn có thể 1 hoặc nhiều lò xo ) .
Loại hoạt động đơn xoay, được tạo ra từ việc quy đổi hoạt động tịnh tiến thành truyển động xoay, đây chính là điểm khác nhau lớn giữa 2 loại truyền động đơn tịnh tiến và truyền động đơn kiểu xoay. Loại truyền động đơn này thường được vận dụng và gắn vào những loại van : Van bướm và van bi

II) Cấu tạo bộ truyền động kép

Sự khác nhau giữa ảnh hưởng tác động đơn và tác động ảnh hưởng kép : Với bộ điều khiển tác động ảnh hưởng đơn, khí nén được đưa vào 1 buồng khí, còn ảnh hưởng tác động kép thì buồng khí nén được đưa vào cả 2 buồng ( trong và ngoài )

☆ Bộ điều khiển tác động đơn.

Là loại truyền động chỉ dùng khí nén trong 1 quy trình đóng hoặc quy trình mở van, lực đàn hồi của lò xo sẽ triển khai quy trình đóng ngược lại. Van luôn trong trạng thái thiết lập bắt đầu ( Đóng hoặc mở ) nếu không phân phối khí nén cho bộ truyền động .

+) Chu trình mở: Khí nén đi được cấp vào từ cổng C, vào buồng trong của bộ điều khiển, lực khí nén thắng lực nén của lò xo. Đẩy piston chạy sang hai bên, các bánh răng của trục sẽ biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục. Trục quay ngược chiều kim đồng hồ, cánh van bướm hoặc ban bi sẽ quay, van được mở ra. Không khí từ hai buồng ngoài sẽ thoát ra ngoài qua cổng L.

+) Chu trình đóng: Khi ngừng cấp khí, hoặc nguồn khí nén bị gián đoạn. Lực đàn hồi của lò xo đẩy piston theo hướng ngược lại (vào trong), bằng các bánh răng giữa trục van và piston. Piston đẩy làm trục van quay theo chiều kim đồng hồ để đóng van. Lúc đó không khí từ buồng trong sẽ thoát ra ngoài qua cổng C.

☆ Bộ điều khiển tác động kép

Là loại truyền động dùng khí nén cho cả 2 quy trình đóng và mở van, không có lò xo bên trong. Khí nén được dùng để bơm vào cả buồng trong và buồng ngoài trong quy trình triển khai quy trình đóng hoặc quy trình mở

+) Chu trình mở: Khí nén đi vào từ cổng C vào buồng trong của bộ điều khiển đẩy piston chạy sang hai bên, các bánh răng của trục vít quay ngược chiều kim đồng hồ truyền lực xuống trục để mở van, khi đó không khí từ hai buồng ngoài sẽ thoát ra ngoài qua cổng L. Van trong trạng thái mở hoàn toàn.

+) Chu trình đóng: Áp lực của khí nén đi vào từ cổng L vào hai buồng ngoài của bộ điều khiển đẩy piston chạy vào trong, các bánh răng của trục vít quay cùng chiều kim đồng hồ truyền lực xuống trục để đóng van, khi đó không khí từ buồng trong sẽ thoát ra ngoài qua cổng C. Van trong trạng thái đóng hoàn toàn.

❸

Các bộ phận khác của van điều khiển khí nén là gì?

Ngoài 2 bộ phận chính như trên, tùy từng nhu yếu hoạt động giải trí thiết yếu cho van điều khiển khí nén mà cần thêm những bộ phận khác

I) Bộ phận chỉ báo đóng mở – Đối với van điều khiển khí nén ON/OFF.

Khác với van tay gạt, chúng ta có thể nhận biết trạng thái đóng mở của van dựa vào góc quay của tay gạt. Van điều khiển khí nén kiểu ON/OFF, vận hành van theo hình thức đóng mở hoàn toàn, nên van có bộ chỉ báo có tác dụng cho biết van đang ở trạng thái đóng hay mở.

II) Bộ công tắc giới hạn (limit swith box)  – Đối với van điều khiển khí nén điện từ ON/OFF

Tác dụng của bộ công tắc nguồn van điều khiển khí nén là gì ? Thưc tế có nhiều đơn vị chức năng không sử dụng bộ điều công tác làm việc này, bởi họ hoàn toàn có thể phân biệt van đang đóng hoặc mở bằng bộ phận chỉ báo ở trên. Tuy nhiên bộ công tắc nguồn này được một số ít chủ góp vốn đầu tư lắp thêm bới nó có 2 công dụng chính :
♦ Hiển thị trạng thái đóng mở của van, để người dùng biết van đang ở trạng thái đóng, hay trạng thái mở của van .
♦ Gửi tín hiệu báo trạng thái đóng mở của van, đến phòng điều khiển, hoặc sử dụng tín hiệu đó cho van điện từ – bộ chia khí sẽ dẫn khí sang bên đóng hoặc bên mở của cổng khí nén, thực thi đóng hoặc mở van .

III) Bộ định vị điều tiết khí nén (Rotary Positioner) – Đối với van điều khiển khí nén tuyến tính

Bộ xác định điều tiết của van điều khiển khí nén là gì ? Chúng được lắp ráp với van điều khiển khí nén, có tính năng điều tiết lưu lượng khí nén đến thiết bị truyền động, từ đó tạo ra những góc mở khác, để điều tiết vận tốc lưu chất. Thiết bị này hoạt động giải trí dựa trên nguyên tắc cân bằng lực, giữa lực tác động ảnh hưởng của dòng lưu chất lên đĩa van và áp lực đè nén khí nén, rồi lại nhận vị trí của đĩa van để hiển thị góc mở lên đồng hồ đeo tay. Do đó, bộ xác định bảo vệ hoạt động giải trí đáng an toàn và đáng tin cậy và đúng mực của van điiều khiển bằng khí nén .

IV) Bộ van điện từ – Bộ chia khí

Khi không dùng bộ chia khí này, để van hoàn toàn có thể triển khai đóng mở tất cả chúng ta cần cấp 2 nguồn khí cho bộ truyền động : Nguồn cấp cho bên mở và nguồn cấp cho bên đóng. Tuy nhiên khi dùng thêm bộ chia khí, tất cả chúng ta chỉ cần 1 nguồn cấp, nguồn này sẽ được van điện từ cấp vào bên mở khi cẩn mở van, ngược lại sẽ cấp vào bên đóng để đóng van, việc phân loại này se theo đúng mục tiêu sử dụng, giúp van đóng mở thuận tiện. Các loại điện áp hầu hết vận dụng cho loại van này là điện áp 220V AC, 110V AC, 24V DC .

4 

Nguyên lý hoạt động của van điều khiển khí nén

Dựa theo cách phân loại của bộ truyền động khí nén, phụ thuộc vào vào bộ điều khiển đó là bộ truyền động đơn hay truyền động kép, và tạo ra hoạt động tịnh tiến hoặc hoạt động xoay mà chúng có những nguyên tắc hoạt động giải trí khác nhau .

➊ Nguyên lý hoạt động của van điều khiển khí nén, bộ truyền động đơn

I ) Bộ truyền động đơn, hoạt động tịnh tiến

Tùy vào mạng lưới hệ thống, mà thiết lập bảo đảm an toàn hoàn toàn có thể là van tự đóng khi ngưng cấp khí hoặc van tự động hóa mở khi ngừng cấp khí, ví dụ dưới đây là van tự động hóa mở khi ngừng cấp khí, khi đó lực đàn hồi của lò xo đẩy trục van lên, mở đĩa van khỏi ghế van, cho dòng lưu chất chảy qua .

✶ Fail to close: Ngừng cấp khí van tự động đóng

✶ Fail to open: Ngừng cấp khí van tự động mở

II) Bộ truyền động đơn, kiểu chuyển động xoay

Nguyên lý hoạt động van điều khiển khí nén tác động đơn dạng xoay, hay còn gọi là van điều khiển khí nén tác động đơn. Khí chỉ cấp vào buồng trong, lực khí nén sẽ đẩy piston về phía 2 bên, từ đó làm xoay trục nhờ các bánh răng. Khi ngừng cấp khí, lực đàn hồi của lò xo sẽ đẩy piston về trạng thái ban đầu. Đồng thời van cũng về trạng thái thiết lập, theo 1 trong 2 trạng thái dưới đây

✶ Fail to close : Ngừng cấp khí van tự động hóa đóng
✶ Fail to open : Ngừng cấp khí van tự động hóa mở

➋Nguyên lý hoạt động của van điều khiển khí nén tác động kép

a) Chu trình mở: Khí được cấp vào buồng trong, lực khí nén đẩy piston chuyển động từ trong ra phía ngoài, bằng các bánh răng giữa trục van và piston làm cho trục van xoay, đồng thời là cánh van ( đối với van bướm ), hoặc bi van ( đối với van bi ) xoay cùng góc độ và vận tốc.  Lúc này khí từ buồng ngoài được đẩy ra khỏi bộ truyền động và van được mở ra 

b) Chu trình đóng: Khí được cấp vào buồng ngoài, lực khí nén đẩy piston chuyển động từ phía ngoài vào trong, bằng các bánh răng giữa trục van và piston làm cho trục van xoay, đồng thời là cánh van ( đối với van bướm ), hoặc bi van ( đối với van bi ) xoay cùng góc độ và vận tốc. Lúc này khí từ buồng trong được đẩy ra khỏi bộ truyền động và van được đóng lại

➌ Nguyên lý hoạt động của van điều khiển khí nén tuyến tính

Van điều khiển tuyến tính có nguyên tắc hoạt động giải trí, giống như loại van điều khiển khí nén bộ ảnh hưởng tác động kép. Tuy nhiên được gắn thêm bộ xác định, điều tiết khí nén, để kiểm soát và điều chỉnh lưu lượng theo thiết lập khởi đầu .

5 

Phân loại van điều khiển khí nén

Có rất nhiều chiêu thức phân loại van điều khiển khí nén khác nhau, tuy nhiên người ta đa phần phân loai chúng theo chủng loại van, theo vật tư, hoặc theo kiểu liên kết, theo nguồn gốc nguồn gốc và tên thương hiệu

➊Phân loại theo chủng loại van

➋

Phân loại theo khả năng đóng mở, điều tiết lưu chất

➌

 Phân loại theo bộ truyền động

➍Phân loại theo vật liệu

♠  Với van bi điều khiển khí nén

♠  Với van bướm điều khiển khí nén

♠  Với van cổng điều khiển khí nén

➎ Phân loại theo kiểu kết nối

♠  Van bi điều khiển khí nén

♠  Van bướm lắp bích điều khiển khí nén

♠  Với cổng lắp bích điều khiển khí nén

➏ Phân loại theo hãng sản xuất và xuất xứ

6 

Ưu và nhược điểm của van điều khiển khí nén là gì

Van điều khiển khí nén có rất nhiều ưu điểm điển hình nổi bật khác nhau, đặc biệt quan trọng là vận tốc quản lý và vận hành và độ bảo đảm an toàn cao. Tuy nhiên loại van này cũng không tránh khỏi những điểm yếu kém nhất định, đặc biệt quan trọng là giá tiền so với những loại van quản lý và vận hành bằng tay .

➊

Ưu điểm

♦ Van có size van nhỏ, khối lượng nhẹ, dễ luân chuyển và ngân sách thấp
♦ Có thể thuận tiện trấn áp hoạt động giải trí, được lắp ráp ở nhiều vị trí khác
♦ Thời gian đóng mở nhanh, chỉ từ 1 – 2 giây là ưu điểm điển hình nổi bật của loại van này. Van hoàn toàn có thể đóng mở dạng ON / OFF, cũng hoàn toàn có thể đóng mở dạng tuyến tính
♦ Dễ dàng lắp ráp, thuận tiện thay thế sửa chữa khi có sự cố, bảo trì đơn thuần
♦ An toàn trong quy trình quản lý và vận hành, hoàn toàn có thể thiết lập để van và mạng lưới hệ thống trở nên bảo đảm an toàn khi nguồn khí cấp vào bị lỗi, bằng cách chọn chính sách “ Van tự đóng khi ngừng cấp khí “, hoặc “ Van tự mở khi ngừng cấp khí “

➋Nhược điểm

Δ Van cấu trúc phức tạp, yên cầu người thay thế sửa chữa bảo trì phải có kiến thức và kỹ năng trình độ cao
Δ Đối với van điều khiển tuyến tính dạng ON / OFF, van sẽ đóng hoặc mở trọn vẹn ( tùy theo thiết lập khởi đầu ) khi ngừng cấp khí, chính thế cho nên phải thiết lập van ở trạng thái an toàn, khi khí nén bị ngưng cấp, hoặc không đủ áp lực đè nén .
Δ Cần phải dùng thêm “ Bộ xác định điều tiết khí nén [ Rotary Positionner ] “ để điều khiển tuyến tính
Δ Đối với van bướm do mở quá nhanh nên có rủi ro tiềm ẩn gây ra hiện tượng kỳ lạ búa nước .

7 

Ứng dụng của van điều khiển khí nén là gì?

Van điều khiển khí nén có ứng dụng đa dạng chủng loại trong nhiều nghành. Sau khi hiểu hết những công dụng của loại van này, người mua sẽ khai thác tối đa năng suất, công dụng, trách nhiệm của van và sử dụng van một cách tương thích với mục tiêu sử dụng nhất .

Van được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là khi chúng được sử dụng cùng với thân van bướm. Ví dụ như: Trong sản xuất xi măng, tham khảo bài viết ” Van bướm xi măng “, hoặc chúng ta sẽ thấy được sự phong phú ứng dụng thông qua tìm hiểu ” Van bướm nước thải “,  ” Van bướm hóa chất ” và ” Van bướm dùng trong tàu thủy ”

➊

Van điều khiển khí nén tuyến tính – Ứng dụng trong điều khiển nhiệt độ

Khi lắp ráp van điều khiển khí nén, với bộ cảm ứng nhiệt độ và bộ nhận truyền tín hiệu, thì van có năng lực thực thi việc điều khiển nhiệt độ. Khi đó van sẽ hoạt động giải trí theo nguyên tắc : Bộ phận và truyền tín hiệu sẽ tín hiệu nhiệt độ, từ bộ cảm biến nhiệt, sau đó truyền tín hiệu thông tin nhiệt độ đến van, van sẽ nhận được tín hiệu này, và quản lý và vận hành theo đúng giá trị nhiệt độ đã được thiết lập .

➋

Van điều khiển khí nén tuyến tính – Ứng dụng trong điều khiển áp suất

Cũng tương tự như như so với ứng dụng điều khiển nhiệt độ, tất cả chúng ta cần lắp van với bộ cảm ứng áp suất và bộ điều khiển áp suất. Bộ cảm biến áp suất, truyến mức áp suất tới bộ nhận và truyền tín hiệu áp suất, từ đây thông tin áp suất được truyền đến van, và van sẽ tự động hóa đóng mở hoặc kiểm soát và điều chỉnh theo thiết lập bắt đầu .
Điều đặc biệt quan trọng ở van điều khiển khí nén : Có thể biến thành van giảm áp chính bới nó nhận tín hiệu và chạy theo giá trị của bộ điều khiển đã setup .

➌

 

Van điều khiển khí nén tuyến tính – Ứng dụng trong điều khiển lưu lượng

Loại van này cũng được ứng dụng trong việc điều khiển lưu lượng một cách đúng chuẩn, cung ứng những nhu yếu kiểm soát và điều chỉnh lưu lượng ở những thời gian khác nhau. Chúng được ứng dụng trong những nghành như : Chế biến lương thực thực phẩm, sản xuất nước giải khát, sữa, bia … Van điều khiển khí nén, được ứng dụng để kiểm soát và điều chỉnh lưu lượng một cách đúng mực .

Những lưu ý khi lựa chọn van điều khiển khí nén: Tính chất của dòng lưu chất, nhiệt độ áp suất của dòng lưu chất, độ chính xác và tốc độ của van khi chuyển đổi trạng thái.

Loạt ảnh về ứng dụng của van điều khiển khí nén:

8

Hướng dẫn lựa chọn bộ điều khiển khí nén, phù hợp với áp suất của hệ thống

Để lựa chọn đúng mực kiểu hoạt động giải trí của van điều khiển khí nén, tương thích với mục tiêu sử dụng, đồng điệu với mạng lưới hệ thống ống về áp suất thao tác và áp suất của mạng lưới hệ thống cấp khí nén. Chúng ta cần biết cách lựa chọn loại van này .

➊

Chọn model của bộ truyền động, phù hợp với kích thước của van

Với mỗi đơn vị sản xuất, hoặc mỗi tên thương hiệu, họ có những Model khác nhau và qui định đồng thời hướng dẫn người dùng, sử dụng những Model đó theo những size van khác nhau, cũng như là vận dụng cho những áp suất mạng lưới hệ thống ống khác nhau .
Dưới đây là một ví dụ đơn cử cho việc lựa chọn đó .

➋

Kiểm tra lại với đơn vị cung cấp về sự phù hợp của áp suất đối với Model đó

Chúng tôi, là những đơn vị chức năng phân phối bộ điều khiển khí nén, hiểu rõ áp suất của mạng lưới hệ thống, cũng như áp suất khí nén thiết yếu cho bộ điều khiển, đồng thời chúng tôi có tính năng tư vấn cho người dùng những lựa chọn tương thích nhất với mạng lưới hệ thống của họ, giúp những nhà thầu hoặc đơn vị chức năng kiến thiết có cũng lựa chọn kinh tế tài chính, tương thích với những nhu yếu của chủ góp vốn đầu tư .
Trong nhiều trường hợp, những chuyên viên kỹ thuật cùng những kỹ sư bán hàng của Vimi, đã và đang giúp sức người mua lựa chọn những giải pháp sử dụng loại sản phẩm mang lại quyền lợi to lớn trong quy trình sử dụng, cũng như giảm đáng kể ngân sách lắp ráp mạng lưới hệ thống .

9

Kho van điều khiển khí nén

Van điều khiên khí nén và van điều khiển điện là những chủng loại van được sử dụng ngày một nhiều, nhằm mục đích mục tiêu cung ứng nhu yếu tự động hóa ngày càng cao. Bởi giá công nhân trên quốc tế và cả Nước Ta tất cả chúng ta đang ngày một tăng, công nghệ 4.0 phối hợp để tự động hóa là xu thế tất yếu .

Nắm bắt được xu thế phát triển công nghiệp, Công Ty Cổ Phần Kỹ Thuật Vimi  đã và đang làm việc với nhiều nhà sản xuất, là đơn vị cung cấp của nhiều đối tác lớn trong khu vực cũng như trên thế giới. Hiện nay kho hàng của chúng tôi có diện tích hàng nghìn m2, phục vụ nhiều đơn vị chủ đầu tư cùng nhiều nhà thầu trong các khu công nghiệp trọng điểm quốc gia

Chạm để liên hệ: 0967 39 36 88 hoặc 0972 881 852 . Chúng tôi luôn sẵn sàng phục vụ quý khác hàng

5

/

5
(
21
bầu chọn
)

Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện