Sự khác biệt giữa van giảm áp, van an toàn, van điều áp và van xả áp

Van giảm áp, van an toàn, van điều áp và van xả áp đều thuộc nhóm van kiểm soát áp suất, tuy nhiên mỗi loại có chức năng và nguyên lý làm việc khác nhau.

Van giảm áp

Van giảm áp là thiết bị được sử dụng để giảm áp suất của môi chất từ mức áp suất cao xuống mức áp suất thấp hơn theo yêu cầu của hệ thống. Đặc điểm nổi bật của van là có khả năng duy trì áp suất đầu ra ổn định trong một phạm vi nhất định ngay cả khi áp suất đầu vào liên tục thay đổi.

Van an toàn

Van an toàn được sử dụng để bảo vệ các thiết bị áp lực như nồi hơi, bình chịu áp lực và hệ thống đường ống khỏi nguy cơ hư hỏng do áp suất vượt quá giới hạn cho phép. Khi áp suất trong hệ thống tăng cao hơn giá trị cài đặt, van an toàn sẽ tự động mở để xả bớt áp suất. Khi áp suất giảm xuống mức an toàn, van sẽ tự động đóng lại, đảm bảo độ kín và duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.

Van xả áp

Van xả áp chủ yếu được sử dụng trong các trường hợp áp suất vượt quá mức cho phép. Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt, van sẽ tự động mở để giải phóng áp suất dư trong hệ thống. Sau khi áp suất trở về mức bình thường, van sẽ đóng lại và trở về trạng thái làm việc ban đầu.

Về nguyên lý hoạt động, van xả áp và van an toàn khá tương đồng. Tuy nhiên, van xả áp thường được sử dụng cho môi chất lỏng, trong khi van an toàn được ứng dụng phổ biến cho khí nén, hơi nước và các loại khí công nghiệp.

Van điều áp

Van điều áp là thiết bị dùng để duy trì áp suất của môi chất trong một phạm vi ổn định tại một khu vực hoặc một đoạn đường ống nhất định của hệ thống.

Sự khác biệt giữa van giảm áp và van điều áp

Van giảm áp: Có chức năng giảm áp suất đầu vào xuống một mức áp suất đầu ra đã được cài đặt trước. Dù áp suất đầu vào thay đổi, van vẫn duy trì áp suất đầu ra tương đối ổn định.

Van điều áp: Có chức năng duy trì áp suất tại một giá trị xác định theo yêu cầu của hệ thống. Van sẽ tự động điều chỉnh để ổn định áp suất khi áp suất nguồn hoặc nhu cầu sử dụng thay đổi.

So sánh van an toàn và van giảm áp

Van an toàn và van giảm áp đều là những loại van chuyên dụng trong hệ thống đường ống công nghiệp, tuy nhiên chức năng của chúng hoàn toàn khác nhau.

Van an toàn là thiết bị bảo vệ áp suất, chỉ hoạt động khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn cho phép. Khi đó van sẽ tự động mở để xả môi chất, giúp bảo vệ thiết bị và đường ống khỏi nguy cơ hư hỏng hoặc sự cố.

Trong khi đó, van giảm áp là thiết bị điều chỉnh áp suất làm việc của hệ thống. Van hoạt động liên tục để giảm áp suất đầu vào xuống mức áp suất đầu ra phù hợp với yêu cầu sử dụng của các thiết bị ở phía hạ lưu.

Nói một cách đơn giản, van an toàn có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi quá áp, còn van giảm áp có nhiệm vụ điều chỉnh và duy trì áp suất làm việc ổn định trong quá trình vận hành.

Bảng tiêu chuẩn thiết kế van giảm áp

Mã tiêu chuẩn	Tên tiêu chuẩn
ASME B16.34	Van mặt bích, van ren và van hàn đầu dùng cho hệ thống áp lực
API 520	Lựa chọn, tính toán và lắp đặt thiết bị xả áp suất trong ngành dầu khí
API 526	Van an toàn mặt bích bằng thép – Kích thước tiêu chuẩn
API 527	Kiểm tra độ kín của van giảm áp và van an toàn
EN 1567	Van giảm áp dùng cho hệ thống cấp nước – Yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm
EN 334	Van điều áp khí đốt cho hệ thống truyền tải và phân phối khí
ISO 4126	Thiết bị bảo vệ chống quá áp cho hệ thống áp lực
ISO 5208	Thử nghiệm áp suất và độ kín của van công nghiệp
BS EN 1074-5	Van sử dụng trong hệ thống cấp nước – Van điều khiển và van giảm áp
AWWA C530	Van giảm áp dùng cho hệ thống cấp nước đô thi
ASSE 1003	Van giảm áp cho hệ thống cấp nước sinh hoạt
WRAS Approval	Chứng nhận van sử dụng cho nước uống tại Vương quốc Anh
NSF/ANSI 61	Tiêu chuẩn an toàn vật liệu tiếp xúc với nước uống
PED 2014/68/EU	Chỉ thị thiết bị áp lực của Liên minh Châu Âu
CE Marking	Chứng nhận sản phẩm đáp ứng các yêu cầu an toàn và môi trường của EU

Ghi chú

Khi lựa chọn van giảm áp cho hệ thống hơi nước, nước sạch, khí nén hoặc các ứng dụng công nghiệp, nên ưu tiên các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như ASME, API, ISO, EN, AWWA hoặc NSF để đảm bảo độ an toàn, độ bền và khả năng vận hành ổn định. Tại Van Công Nghiệp Đỉnh Vạn Thành, các dòng van giảm áp được lựa chọn từ những thương hiệu uy tín, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế, phù hợp cho hệ thống cấp nước, hơi nóng, khí nén và nhiều ứng dụng công nghiệp khác.

Nguyên lý hoạt động của van giảm áp

Số seri	Tên	Nguyên lý hoạt động
1	Van giảm áp màng tác động trực tiếp	Khi áp suất đầu ra tăng, màng ngăn di chuyển lên trên, độ mở van giảm, vận tốc dòng chảy tăng, độ giảm áp suất tăng, áp suất phía hạ lưu giảm và áp suất đầu ra giảm. Ngược lại, khi màng ngăn di chuyển xuống dưới, độ mở van tăng, vận tốc dòng chảy giảm, độ giảm áp suất giảm và áp suất phía hạ lưu tăng. Áp suất đầu ra phía hạ lưu vẫn không đổi, được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh.
2	Van giảm áp kiểu ống xếp tác động trực tiếp	Khi áp suất đầu ra tăng, ống thổi di chuyển lên trên, độ mở van giảm, vận tốc dòng chảy tăng, độ giảm áp suất tăng, áp suất phía hạ lưu giảm và áp suất đầu ra giảm. Khi ống thổi di chuyển xuống dưới, độ mở van tăng, vận tốc dòng chảy giảm, độ giảm áp suất giảm và áp suất phía hạ lưu tăng. Áp suất đầu ra phía hạ lưu vẫn không đổi, được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh.
3	Van giảm áp piston điều khiển bằng khí nén	Vặn vít điều chỉnh sẽ mở đĩa van điều khiển, cho phép môi chất đi vào từ phía cửa nạp phía trên pít-tông. Vì diện tích pít-tông lớn hơn diện tích đĩa van chính, nó đẩy pít-tông xuống dưới, mở van chính. Áp suất của lò xo cân bằng áp suất phía hạ lưu làm thay đổi độ mở của van điều khiển, từ đó thay đổi áp suất phía trên pít-tông và điều khiển độ mở của đĩa van chính, giữ cho áp suất phía hạ lưu không đổi.
4	Van giảm áp màng điều khiển bằng khí nén	Nguyên lý hoạt động tương tự như trên. Áp suất trong buồng trên của màng ngăn được điều khiển bởi một van điều chỉnh bypass.
5	Van giảm áp màng điều khiển bằng khí nén	Khi lò xo điều chỉnh ở trạng thái tự do, cả van chính và van điều khiển đều đóng. Xoay tay quay theo chiều kim đồng hồ sẽ đẩy màng van điều khiển xuống dưới, mở van. Môi chất chảy qua van điều khiển lên phía trên màng van chính, do đó đẩy van chính mở ra. Môi chất chảy đến cửa ra và đồng thời đi vào khu vực bên dưới màng van điều khiển, làm cho áp suất đầu ra tăng lên cho đến khi cân bằng với lực của lò xo điều chỉnh. Nếu áp suất đầu ra tăng lên, màng van điều khiển sẽ di chuyển lên trên, làm giảm độ mở của van điều khiển. Đồng thời, lưu lượng môi chất đi vào khu vực bên dưới màng van chính giảm xuống, và áp suất giảm, làm giảm áp suất đầu ra để đạt trạng thái cân bằng mới, và ngược lại.
6	Van giảm áp kết hợp	Van giảm áp bao gồm van chính, van điều khiển và van chặn. Khi lò xo điều chỉnh ở trạng thái tự do, van chính và van điều khiển đều đóng. Vặn vít điều chỉnh sẽ đẩy van điều khiển mở ra, đồng thời, môi chất đi vào buồng màng cao su của van chính, duy trì sự cân bằng áp suất nhờ lò xo điều chỉnh. Áp suất này làm cho màng cao su nâng lên, mở van chính và cho phép môi chất chảy ra cửa thoát (lúc này, van chặn mở, duy trì một áp suất nhất định trong buồng). Môi chất ở cửa thoát sau đó quay trở lại buồng phía trên màng cao su và buồng phía dưới van điều khiển. Khi áp suất cửa thoát tăng lên, màng van điều khiển di chuyển lên trên, làm giảm độ mở của van điều khiển và làm giảm áp suất môi chất trong buồng. Đồng thời, áp suất trong buồng giảm xuống, làm cho màng cao su của van chính di chuyển xuống dưới, tiếp tục làm giảm độ mở của van chính và làm giảm áp suất cửa thoát, đạt đến trạng thái cân bằng mới; chiều ngược lại cũng đúng.
7	Van giảm áp kiểu cần gạt	Tại thời điểm này, van giảm áp cân bằng áp suất thông qua một đối trọng trên cần gạt. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: Khi cần gạt ở trạng thái tự do, đĩa van và đế van của van hai đế đóng kín. Dưới tác động của áp suất đầu vào, đĩa van bị đẩy lên trên, tạo ra áp suất ở đầu ra. Áp suất này được truyền đến áp suất đầu ra mong muốn thông qua đối trọng trên cần gạt. Khi áp suất đầu ra vượt quá áp suất cho trước, do lực tác dụng của môi chất lên đế van trên lớn hơn lực tác dụng lên đế van dưới, nên một chênh lệch áp suất nhất định được hình thành, khiến đĩa van di chuyển xuống dưới, làm giảm diện tích tiết lưu, và áp suất đầu ra cũng giảm xuống, đạt đến trạng thái cân bằng mới; ngược lại, quá trình tương tự cũng xảy ra.
8	Van giảm áp kiểu ống thổi dẫn hướng	Nguyên lý cấu tạo tương tự như van giảm áp piston điều khiển bằng khí nén.