Tại sao van điện từ, bộ lọc điều áp và công tắc giới hạn cần thiết cho van khí nén? Chỉ có bộ truyền động đã đủ chưa?

Van điều khiển khí nén không chỉ bao gồm thân van và bộ truyền động. Trong nhiều hệ thống tự động hóa công nghiệp, van điện từ giúp điều khiển dòng khí, bộ lọc điều áp giúp xử lý và ổn định nguồn khí nén, còn công tắc giới hạn cung cấp tín hiệu phản hồi vị trí đóng/mở. Việc lựa chọn đúng phụ kiện giúp van vận hành ổn định, đáp ứng yêu cầu điều khiển và hạn chế sự cố trong quá trình sử dụng.

Tìm hiểu chức năng của từng phụ kiện sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn van khí nén phù hợp với nhu cầu thực tế, tránh lắp đặt thiếu thiết bị hoặc phát sinh chi phí không cần thiết.

Nhiều người lần đầu lựa chọn van khí nén thường cho rằng chỉ cần lắp bộ truyền động vào thân van là có thể tự động đóng mở.

Trên thực tế, điều này còn phụ thuộc vào phương thức vận hành và hệ thống điều khiển.

Bộ truyền động khí nén có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng của khí nén thành chuyển động cơ học để đóng hoặc mở van. Tuy nhiên, để điều khiển tự động từ xa, kiểm soát chất lượng khí cấp và giám sát trạng thái van, hệ thống thường cần thêm các phụ kiện như van điện từ, bộ lọc điều áp và công tắc giới hạn.

Van điện từ khí nén

Trước tiên, hãy tìm hiểu về van điện từ khí nén.

Có thể hiểu đơn giản, van điện từ có chức năng điều khiển hướng cấp và xả khí nén đến bộ truyền động.

Bản thân bộ truyền động khí nén không tự xác định thời điểm cần mở hoặc đóng van. Khi nhận tín hiệu điều khiển từ PLC, rơ-le hoặc hệ thống điều khiển, van điện từ sẽ chuyển trạng thái, phân phối khí nén đến các cổng tương ứng để bộ truyền động thực hiện thao tác đóng hoặc mở.

Vì vậy, van điện từ có thể được xem như một thiết bị chuyển mạch điều khiển cho bộ truyền động khí nén.

Nếu không sử dụng van điện từ, hệ thống vẫn có thể vận hành bằng van điều khiển khí nén thủ công hoặc một phương thức điều khiển khí nén khác. Tuy nhiên, để tự động hóa việc đóng/mở từ xa, van điện từ thường là một trong những phụ kiện quan trọng. Thiết bị này được sử dụng phổ biến trong các hệ thống PLC, tủ điều khiển, dây chuyền sản xuất và hệ thống đường ống tại nhà máy.

Khi lựa chọn, cần xác định điện áp cuộn coil, số cổng và số vị trí của van điện từ, áp suất làm việc, lưu lượng khí yêu cầu và kiểu tác động của bộ truyền động. Van điện từ phải tương thích với bộ truyền động và tín hiệu điều khiển của hệ thống.

Bộ lọc điều áp khí nén

Tiếp theo là bộ lọc điều áp, thường được gọi là bộ lọc giảm áp khí nén.

Nhiều người chỉ quan tâm đến việc hệ thống có nguồn khí nén hay không mà chưa chú trọng đến chất lượng khí cấp. Trên thực tế, khí nén có thể chứa hơi ẩm, dầu, bụi, gỉ sét và các tạp chất khác; áp suất cấp cũng có thể dao động trong quá trình vận hành.

Nếu khí nén không được xử lý phù hợp, các tạp chất và độ ẩm có thể gây tắc nghẽn van điện từ, làm tăng nguy cơ ăn mòn, ảnh hưởng đến gioăng và khiến bộ truyền động hoạt động không ổn định.

Bộ lọc điều áp có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất theo khả năng lọc của thiết bị, hỗ trợ tách nước ngưng và điều chỉnh áp suất khí đầu ra về phạm vi phù hợp với yêu cầu của bộ truyền động.

Nếu áp suất khí quá thấp, bộ truyền động có thể không tạo đủ mô-men xoắn để đóng hoặc mở van. Nếu áp suất vượt quá giới hạn cho phép, thiết bị có thể bị ảnh hưởng hoặc hư hỏng. Vì vậy, cần lựa chọn bộ lọc điều áp phù hợp với áp suất nguồn, lưu lượng khí tiêu thụ và yêu cầu của nhà sản xuất bộ truyền động.

Đối với hệ thống sử dụng khí nén có độ ẩm cao hoặc chứa nhiều dầu, cần xem xét bổ sung thiết bị xử lý khí phù hợp. Bộ lọc điều áp thông thường không thay thế hoàn toàn cho máy sấy khí hoặc các thiết bị xử lý khí nén chuyên dụng.

Công tắc giới hạn hành trình

Tiếp theo là công tắc giới hạn hành trình, thường được lắp trên bộ truyền động hoặc hộp công tắc giám sát vị trí van.

Chức năng chính của thiết bị này là cung cấp tín hiệu phản hồi khi van đạt đến vị trí đóng hoặc mở đã cài đặt.

Ví dụ, phòng điều khiển cần biết van đã mở hoàn toàn hay chưa, hoặc PLC cần nhận tín hiệu xác nhận van đã đóng trước khi cho phép công đoạn tiếp theo hoạt động. Khi đó, công tắc giới hạn sẽ chuyển trạng thái và gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển.

Nếu không có tín hiệu phản hồi, hệ thống có thể chỉ biết rằng lệnh đóng hoặc mở đã được gửi đi, nhưng không xác nhận được van đã thực sự đến đúng vị trí hay chưa. Trong trường hợp áp suất khí không đủ, van bị kẹt hoặc bộ truyền động gặp sự cố, van có thể chưa đóng/mở hoàn toàn dù lệnh điều khiển đã được phát ra.

Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống tự động hóa, dây chuyền sản xuất và quy trình vận hành có liên động an toàn.

Vì vậy, công tắc giới hạn phù hợp khi cần giám sát vị trí van từ xa, xác nhận trạng thái vận hành hoặc cung cấp tín hiệu cho hệ thống PLC. Tuy nhiên, thiết bị này chỉ phản hồi vị trí theo cơ cấu được giám sát, không tự bảo đảm rằng van đã làm kín hoàn toàn hoặc không còn rò rỉ.

Bộ định vị van khí nén

Ngoài các phụ kiện trên, một số van điều khiển khí nén còn cần bộ định vị van (Positioner).

Bộ định vị chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng điều tiết lưu lượng, áp suất hoặc những thông số công nghệ khác. Khi hệ thống điều khiển gửi tín hiệu đặt vị trí, bộ định vị sẽ điều chỉnh lượng khí cấp vào bộ truyền động để đưa van đến vị trí tương ứng.

Ví dụ, khi cần điều chỉnh độ mở van theo các mức 30%, 50% hoặc 80%, bộ định vị giúp kiểm soát vị trí đĩa van hoặc bi van theo tín hiệu yêu cầu trong phạm vi đặc tính của thiết bị.

Do đó, van khí nén chỉ dùng để đóng/mở hoàn toàn thường không cần bộ định vị. Ngược lại, với van điều tiết liên tục, bộ định vị thường là thành phần quan trọng để đáp ứng yêu cầu điều khiển chính xác. Cần lựa chọn bộ định vị tương thích với loại bộ truyền động, tín hiệu điều khiển và yêu cầu vận hành của hệ thống.

Lựa chọn phụ kiện van khí nén theo nhu cầu sử dụng

Khi lựa chọn phụ kiện van khí nén, không nên chỉ căn cứ vào giá bán mà cần xác định phương thức vận hành, yêu cầu điều khiển, điều kiện nguồn khí và môi trường lắp đặt.

Vận hành thủ công tại chỗ: Có thể sử dụng bộ truyền động hoặc cơ cấu vận hành phù hợp mà không cần hệ thống điều khiển điện từ tự động.

Điều khiển đóng/mở từ xa: Thường cần van điện từ tương thích với bộ truyền động và nguồn tín hiệu điều khiển.

Giám sát trạng thái van: Nên trang bị công tắc giới hạn hoặc bộ phản hồi vị trí phù hợp để gửi tín hiệu về tủ điều khiển.

Nguồn khí có bụi hoặc hơi ẩm: Cần sử dụng bộ lọc điều áp phù hợp và xem xét bổ sung thiết bị xử lý khí khi cần thiết.

Điều tiết lưu lượng: Nên lựa chọn bộ định vị và bộ truyền động phù hợp với yêu cầu điều khiển theo vị trí.

Môi trường có nguy cơ cháy nổ: Cần kiểm tra chứng nhận và mức độ phù hợp của van điện từ, công tắc giới hạn, bộ truyền động cùng các thiết bị điện liên quan theo phân vùng nguy hiểm của công trình.

Lắp đặt van bi khí nén và van bướm khí nén

Đối với van bi khí nén và van bướm khí nén, việc lựa chọn phụ kiện cần căn cứ vào kích thước van, mô-men xoắn vận hành, áp suất nguồn khí và yêu cầu đóng/mở hoặc điều tiết. Bộ truyền động phải đủ lực để vận hành van trong điều kiện chênh lệch áp suất thực tế; đồng thời, van điện từ và bộ lọc điều áp phải đáp ứng lưu lượng khí yêu cầu.

Khi lắp đặt, cần kiểm tra kết nối cơ khí giữa thân van và bộ truyền động, đường ống khí nén, dây tín hiệu và vị trí công tắc giới hạn. Sau khi hoàn tất, nên thử đóng/mở, kiểm tra tín hiệu phản hồi và xác nhận van hoạt động đúng theo trình tự điều khiển. Trước khi bảo trì, phải cô lập nguồn khí, nguồn điện và áp suất trong đường ống theo quy trình an toàn.

Kết luận

Bộ truyền động khí nén tạo lực để vận hành van; van điện từ điều khiển đường cấp và xả khí; bộ lọc điều áp hỗ trợ xử lý và ổn định nguồn khí; công tắc giới hạn cung cấp tín hiệu phản hồi vị trí; còn bộ định vị hỗ trợ điều tiết van theo tín hiệu điều khiển.

Không phải mọi hệ thống đều cần đầy đủ tất cả các phụ kiện. Việc lựa chọn phụ thuộc vào nhu cầu đóng/mở, điều tiết lưu lượng, giám sát từ xa và điều kiện vận hành thực tế. Trước khi đặt hàng, cần xác định rõ hệ thống có nguồn khí nén hay không, phương thức điều khiển, yêu cầu phản hồi vị trí và điều kiện môi trường để lựa chọn cấu hình phù hợp.

Công ty TNHH Van Công Nghiệp Đỉnh Vạn Thành nhập khẩu và phân phối van bi khí nén, van bướm khí nén, bộ truyền động khí nén và các phụ kiện van công nghiệp phục vụ hệ thống đường ống, cấp thoát nước, HVAC, PCCC và nhà máy. Khách hàng nên cung cấp thông số kỹ thuật và yêu cầu vận hành để được tư vấn lựa chọn van cùng phụ kiện tương thích.

Phụ kiện van khí nén, van điện từ khí nén, bộ lọc điều áp khí nén, công tắc giới hạn hành trình, bộ định vị van khí nén, bộ truyền động khí nén, van bi khí nén, van bướm khí nén, lựa chọn van khí nén.