Khi sử dụng các loại van có bộ điều khiển tự động điện hoặc khí nén chắc chắn chúng ta sẽ nghe nhắc đến van điều khiển tuyến tính. Vậy bạn có biết cụ thể van tuyến tính là gì? Cấu tạo van tuyến tính như thế nào? Đừng bỏ lỡ bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ tổng hợp chi tiết ngay cho bạn, cùng tìm hiểu nhé!
Van tuyến tính là gì?
Van tuyến tính có tên tiếng anh là Linear valve, là loại van điều khiển được dùng để điều khiển các góc mở tùy chỉnh từ 0 – 90 độ. Từ đó giúp người vận hành kiểm soát được dòng chảy lưu chất đi qua van. Về cơ bản, van tuyến tính sẽ được vận hành hoàn toàn tự động thông qua bộ điều khiển điện hoặc khí nén.
Cụ thể van tuyến tính nhận tín hiệu điều khiển là tín hiệu dòng 4-20mA, 0-20mA hoặc tín hiệu áp 0-10V, 0-5V, 1-5V hoăc 2-10VDC để điều khiển góc mở của van. Hiện nay, trên thị trường van tuyến tính thường được chia thành hai loại: van điều khiển tuyến tính khí nén và van điều khiển tuyến tính điện.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van tuyến tính
Cấu tạo
Về cấu tạo, van tuyến tính được thiết kế gồm 2 phần riêng biệt được ghép lại với nhau là bộ điều khiển tuyến tính và thân van cơ. Cụ thể:
-
Bộ điều khiển tuyến tính
Bộ truyền động tuyến tính ở đây có thể là động cơ điện được tích hợp thêm bộ xử lý tín hiệu 4~20 mhA hoặc 0~10V để đóng mở theo góc. Hoặc bộ điều khiển khí nén được gắn thêm bộ điều tiết khí nén (Posittioner) và cũng được điều khiển bằng tín hiệu xung 4~20 mhA. Với nhiệm vụ điều tiết luồng khí vừa đủ với các góc mở của van đã được cài đặt trước.
-
Phần van cơ
Được thiết kế có thể là van bi, van bướm, van cổng, van cầu. Chất liệu chế tạo inox, gang, đồng, nhựa… Mỗi loại van sẽ có những ưu nhược điểm và phù hợp với những hệ thống có nhu cầu lắp đặt khác nhau với chức năng khác nhau.
Nguyên lý hoạt động
Video minh họa về cơ chế vận hành của van tuyến tính:
Để cho các bạn hiểu rõ hơn thì loại van tuyến tính này có thể định vị chính xác ở bất kỳ điểm nào giữa 0° và 90°. Nghĩa là loại van điều khiển tuyến tính có khả năng điều khiển dòng lưu lượng theo tỷ lệ, theo góc mong muốn, điều chỉnh lưu lượng chất lỏng đi qua van nhiều hay ít.
Phân loại van tuyến tính
Có 2 loại van tuyến tính được dùng rộng rãi và phổ biến nhất trên thị trường hiện nay đó là van khí nén tuyến tính và van điện tuyến tính. Cụ thể:
Van điều khiển khí nén tuyến tính
Với loại van này phần thân van có thể là van bi hoặc van bướm, để điều khiển van hoạt động cần có thêm sự hỗ trợ của bộ điều tiết Positioner . Bộ phận này sẽ giúp điều tiết lưu lượng dòng chảy đi qua với tốc độ chính xác. Khi cung cấp nguồn điện áp vào bảng mạch điện tử. Lúc này cảm biến nhiệt, cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng sẽ được điều chỉnh phù hợp theo yêu cầu.
Đồng thời giá trị lưu lượng đi qua van sẽ được hiển thị trên màn hình của Positioner hoặc đưa ra tín hiệu đến phòng điều khiển để thông báo trạng thái đóng mở của van. Tuy nhiên, bộ điều tiết này chỉ sử dụng được trong điều kiện áp lực khí nén từ 3-8 bar. Với hệ thống có áp lực cao cần giảm áp lực xuống trước khi đưa vào bộ điều tiết.
Ưu điểm:
- Hoạt động ổn định, an toàn, chắc chắn.
- Thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, lắp đặt dễ dàng.
- Thời gian đóng mở nhanh theo góc tùy chính, vận hành linh hoạt.
- Gía thành hợp lý, cạnh tranh.
Nhược điểm:
- So với bộ truyền đông điện khi vận hành sẽ gây ra tiếng ồn lớn hơn.
Van điều khiển điện tuyến tính
Loại van này được thiết kế đơn giản hơn loại khí nén vì bộ điều khiển điện được tích hợp sẵn thiết bị nhận tín hiệu xung. Đặc biệt, trên thân bộ điện còn được thiết kế màn hình LCD để hiển thị phần trăm các góc mở của van giúp người dùng quan sát dễ dàng, tiện lợi. Ngoài ra, khi vận hành cũng có thể điều khiển trực tiếp tại chỗ nhờ các phím điều khiển tích hợp trên thân của bộ truyền động điện.
Nguồn điện áp sử dụng trong van điều khiển điện cũng rất thông dụng tại nhiều khu vực 24V hoặc 220V. Với các bộ điều khiển điện hiện đại hơn còn được tích hợp thêm bộ phận chống quá tải khi vượt áp lực, nhiệt độ. Điều này sẽ giúp van ngừng hoạt động khi gặp sự cố hoặc gặp vật cứng cản trở.
Ưu điểm:
- Thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, tiện lợi cho quá trình vận chuyển, lắp đặt.
- Độ chính xác cao hơn so với dòng van khí nén điều khiển tuyến tính.
- Vận hành êm ái, độ bền, tuổi thọ cao.
- Nguồn điện áp sử dụng 1 chiều 24V hoặc xoay chiều 220V phổ biến tại nhiều khu vực, vị trí lắp đặt khác nhau.
Nhược điểm:
- Giá thành cao hơn so với van khí nén tuyến tính.
- Thời gian đóng mở lâu hơn dòng van khí nén.
Ứng dụng của van tuyến tính
Với thiết kế đa dạng gồm 2 loại điều khiển điện và điều khiển khí nén, hiện nay van tuyến tính được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều hệ thống. Nhất là những vị trí có nhu cầu đóng mở theo góc tùy chỉnh. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình:
- Trong hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước sạch, nước thải…
- Trong các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm…
- Trong hệ thống PCCC
- Trong hệ thống hơi nóng, khí nén.
