Cách chọn bộ điều khiển khí nén phù hợp cho van bi

Van bi điều khiển khí nén là thiết bị quan trọng trong các hệ thống tự động hóa, được sử dụng để đóng mở dòng lưu chất nhanh chóng và chính xác. Bộ điều khiển khí nén (pneumatic actuator) đóng vai trò cốt lõi trong việc truyền động cho van hoạt động. Việc lựa chọn đúng loại bộ điều khiển phù hợp với van bi và điều kiện làm việc không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định mà còn nâng cao tuổi thọ thiết bị, giảm thiểu chi phí bảo trì.

Hướng dẫn chọn bộ điều khiển khí nén cho van bi

1. Các loại bộ điều khiển khí nén phổ biến

Hiện nay, ba loại bộ điều khiển khí nén thường được sử dụng cho van bi gồm:

• Bộ điều khiển tác động đơn (single-acting): Chỉ sử dụng khí nén cho một hành trình, hành trình ngược lại được thực hiện bằng lực hồi của lò xo. Loại này phù hợp với các hệ thống yêu cầu van tự động đóng/mở khi mất khí.
• Bộ điều khiển tác động kép (double-acting): Sử dụng khí nén cho cả hai hành trình đóng và mở. Ưu điểm là mô-men xoắn lớn, vận hành chính xác, phù hợp với hệ thống điều khiển thường xuyên, có tính ổn định cao.
• Bộ điều khiển khí nén tuyến tính: Cho phép điều chỉnh góc mở van theo tín hiệu điều khiển analog (4–20mA), giúp điều tiết lưu lượng chính xác trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dòng.

>>> Xem thêm: Ứng dụng van bi điện trong hệ thống HVAC và phòng sạch

2. Tiêu chí lựa chọn bộ điều khiển khí nén phù hợp

Lực mô men xoắn (torque)

Mỗi loại van bi sẽ yêu cầu một lực xoắn nhất định để vận hành. Việc tính toán chính xác mô men xoắn cần thiết dựa vào:

• Kích thước van (DN)
• Áp suất vận hành
• Loại lưu chất (nước, hơi, khí, hóa chất…)
• Tần suất đóng/mở

Bộ điều khiển được chọn phải có mô men xoắn lớn hơn hoặc bằng yêu cầu vận hành để đảm bảo hoạt động ổn định và không quá tải.

Kiểu tác động

• Tác động đơn: Được ưu tiên trong hệ thống cần bảo vệ khi mất khí, ví dụ như hệ thống phòng cháy chữa cháy, dầu khí...
• Tác động kép: Thích hợp cho hệ thống cần điều khiển liên tục, cho độ chính xác cao và vận hành bền bỉ.

Loại điều khiển

• ON/OFF: Dành cho van chỉ yêu cầu đóng hoặc mở hoàn toàn.
• Tuyến tính: Áp dụng trong hệ thống cần điều chỉnh lưu lượng theo mức độ, có độ chính xác cao trong điều tiết.

Tiêu chuẩn kết nối

Bộ điều khiển cần tương thích với chuẩn kết nối ISO 5211 của van bi, giúp việc lắp đặt thuận tiện, thay thế dễ dàng và đảm bảo độ chắc chắn khi vận hành.

Áp suất khí nén sử dụng

Thông thường, các bộ điều khiển khí nén hoạt động ở dải áp suất từ 3 đến 8 bar. Cần kiểm tra áp suất khí nén có sẵn trong hệ thống và chọn bộ truyền động phù hợp với thông số này.

Chất liệu và môi trường làm việc

Tùy theo điều kiện môi trường, nên chọn bộ điều khiển có vật liệu vỏ như:

• Nhôm sơn tĩnh điện: chịu ăn mòn cơ bản.
• Nhôm anod hóa hoặc inox: dùng cho môi trường ăn mòn cao như hóa chất, ngoài trời, vùng ven biển…

Kích thước và trọng lượng

Cần cân nhắc trọng lượng và kích thước của bộ điều khiển để phù hợp với không gian lắp đặt và khả năng chịu tải của kết cấu giá đỡ, đường ống.

3. Các phụ kiện đi kèm

Để vận hành hệ thống hiệu quả và an toàn, bộ điều khiển khí nén thường kết hợp với các phụ kiện sau:

• Bộ định vị (positioner): Nhận tín hiệu điều khiển (4–20mA) và điều chỉnh góc mở của van tương ứng, dùng cho hệ thống điều tiết.
• Van điện từ (solenoid valve): Chuyển đổi tín hiệu điện thành điều khiển khí nén, điều khiển hành trình đóng/mở của van.
• Bộ lọc khí, giảm áp: Đảm bảo nguồn khí nén sạch và ổn định, tránh ảnh hưởng đến bộ truyền động.
• Công tắc hành trình (limit switch): Phản hồi trạng thái đóng/mở của van, hỗ trợ giám sát từ xa.

4. Lưu ý khi lắp đặt và bảo trì

• Đọc kỹ thông số kỹ thuật, sơ đồ kết nối và tiêu chuẩn gắn của van và bộ điều khiển.
• Sử dụng bulong, vòng đệm phù hợp, siết đúng lực để tránh biến dạng thân van hoặc mất độ kín.
• Sau khi lắp đặt, cần thử nghiệm đóng/mở để đảm bảo bộ điều khiển hoạt động trơn tru.
• Kiểm tra định kỳ các phụ kiện như van điện từ, ống dẫn khí, lọc khí để duy trì độ ổn định và độ an toàn của hệ thống.
• Nên chọn thiết bị có xuất xứ rõ ràng, bảo hành chính hãng và được nhà cung cấp hỗ trợ kỹ thuật.

Việc lựa chọn đúng bộ điều khiển khí nén cho van bi không chỉ đảm bảo hoạt động hiệu quả, an toàn mà còn giúp kéo dài tuổi thọ hệ thống, tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì. Người dùng cần cân nhắc kỹ các yếu tố như mô men xoắn, kiểu điều khiển, loại tác động, tiêu chuẩn kết nối và điều kiện môi trường trước khi đưa ra quyết định.Đối với các hệ thống công nghiệp phức tạp, việc tham khảo ý kiến kỹ thuật từ nhà cung cấp hoặc chuyên gia là rất cần thiết để lựa chọn giải pháp tối ưu, tránh lãng phí và rủi ro trong quá trình vận hành.

>>> Xem thêm: Bảo trì van bi điều khiển điện – Những lỗi thường gặp và cách xử lý hiệu quả