Hướng dẫn về van khí nén | Giải thích chi tiết về van bi, van bướm, van cổng và bộ truyền động

Van khí nén là gì?

Định nghĩa về van khí nén

A Van khí nénĐây là một loại van điều khiển công nghiệp được vận hành bằng khí nén. Bằng cách chuyển đổi áp suất không khí thành chuyển động cơ học, bộ truyền động sẽ mở, đóng hoặc điều chỉnh van để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng, khí, hơi nước hoặc môi trường ăn mòn.
Các thiết kế phổ biến bao gồm van bi khí nén, van bướm, van cổng và van đóng ngắt nhanh.

Nguyên lý hoạt động của van khí nén

Khí nén đi vào buồng truyền động, đẩy pít-tông hoặc màng ngăn. Chuyển động này làm cho trục quay hoặc di chuyển tuyến tính, khiến van mở hoặc đóng. Trong các hệ thống tự động, bộ truyền động được điều khiển bằng tín hiệu PLC hoặc DCS để quản lý lưu lượng chính xác.

Phương tiện truyền thông điển hình

• Không khí và khí trơ

• Nước dùng trong quy trình sản xuất và chất lỏng công nghiệp

• Hệ thống hơi nước

• Các chất hóa học có nhiệt độ cao, ăn mòn hoặc nguy hiểm.

Chức năng và ưu điểm của van khí nén

Chức năng chính

Điều khiển bật/tắt tự động

Van khí nén cho phép vận hành từ xa đáng tin cậy trong các đường ống công nghiệp, loại bỏ nhu cầu can thiệp thủ công.

Điều khiển điều biến chính xác

Khi được trang bị bộ định vị, van có thể cung cấp khả năng điều khiển lưu lượng, áp suất hoặc nhiệt độ ổn định và lặp lại.

Ưu điểm chính

Thời gian phản hồi nhanh (thường dưới 1 giây)

Lý tưởng cho việc tắt máy khẩn cấp và các hệ thống bảo vệ.

Độ an toàn cao với đặc tính chống cháy nổ tự nhiên.

Vì bộ truyền động sử dụng khí nén thay vì điện, nên nó có thể được sử dụng an toàn trong các khu vực nguy hiểm.

Tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp

Cơ chế này đơn giản, với ít bộ phận dễ bị hỏng.

Thích hợp cho đường ống có đường kính lớn và áp suất cao.

Van bi và van bướm khí nén hoạt động đặc biệt hiệu quả trong các ứng dụng đòi hỏi cao này.

Các thành phần chính của van khí nén

Bộ truyền động khí nén

Bộ truyền động tác động đơn (có lò xo hồi vị)

Sử dụng lò xo để tự động trở về vị trí đóng hoặc mở an toàn khi xảy ra sự cố mất khí.

Bộ truyền động tác động kép

Không khí được cung cấp cho cả hai phía của pít-tông, giúp tạo ra mô-men xoắn lớn hơn và hoạt động êm ái hơn.

Các loại thân van

Van bi khí nén

Sản phẩm này có khả năng bịt kín tốt và ít rò rỉ, thường được sử dụng để cách ly khí.

Van bướm khí nén

Nhẹ và tiết kiệm chi phí; được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước và các hệ thống đường ống lớn.

Van cổng khí nén

Giảm thiểu sự sụt áp; thích hợp sử dụng cho chất lỏng dạng bùn, bột hoặc chứa chất rắn.

Van cầu/van điều khiển khí nén

Được thiết kế để điều chỉnh lưu lượng chính xác.

Phụ kiện điều khiển

• Van điện từ

• Hộp công tắc giới hạn

• Bộ điều chỉnh lọc gió (FRL)

• Bộ định vị để điều khiển điều biến

Các loại van khí nén chính

Theo cấu trúc van

• Van bi khí nén

• Van bướm khí nén

• Van cổng khí nén

• Van đóng ngắt khí nén

• Van điều khiển khí nén

Theo loại bộ truyền động

• Tác dụng đơn lẻ

• Tác động kép

Theo chức năng

• Van bật/tắt

• Van điều khiển điều chỉnh

So sánh giữa van khí nén và van điều khiển bằng tay

Hoạt động

Van khí nén cho phép vận hành tự động và từ xa, trong khi van điều khiển bằng tay đòi hỏi phải thao tác trực tiếp.

Hiệu suất

Van khí nén có thể đóng mở thường xuyên và phản ứng nhanh; van điều khiển bằng tay chậm hơn và ít phù hợp hơn cho các chu trình tự động.

Ứng dụng

Van khí nén phù hợp với các dây chuyền sản xuất tự động; van điều khiển bằng tay thường được sử dụng trong các hoạt động đơn giản hơn, tần suất thấp.

So sánh giữa van khí nén và van điện

Nguồn điện

• Khí nén: khí nén

• Điện: động cơ điện

Tốc độ

Van khí nén thường cho phép vận hành nhanh hơn.

Sự an toàn

Do không sử dụng động cơ hay tia lửa điện, van khí nén thích hợp cho môi trường dễ cháy nổ.

BẢO TRÌ

Các bộ truyền động khí nén có ít bộ phận chuyển động hơn và yêu cầu bảo trì tổng thể thấp hơn.

Các lĩnh vực ứng dụng của van khí nén

Dầu khí và hóa dầu

Được sử dụng trong hệ thống truyền dẫn khí đốt, kho chứa khí, các đơn vị cracking và hệ thống dừng khẩn cấp.

Xử lý nước

Van bướm khí nén thường được sử dụng trong hệ thống phân phối nước và xử lý nước thải đô thị.

Thực phẩm & Dược phẩm

Van khí nén vệ sinh hỗ trợ các hệ thống chế biến đồ uống và hệ thống CIP.

Ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên, hơi nước và năng lượng

Van bi và van đóng ngắt khí nén cung cấp khả năng cách ly đáng tin cậy cho hơi nước và khí.

Công nghiệp máy móc, luyện kim và bột giấy

Được sử dụng trong hệ thống cung cấp khí, đường ống dẫn bùn và điều khiển quy trình.

Bảo trì van khí nén

Kiểm tra hàng ngày

• Kiểm tra áp suất không khí chính xác (thường là 0,4–0,7 MPa)

• Kiểm tra xem có rò rỉ khí không

• Xác nhận phản hồi vị trí

Bảo trì bộ truyền động

• Thay thế các gioăng bị mòn

• Kiểm tra lực lò xo

• Bôi trơn các bề mặt chuyển động bên trong

Bảo trì thân van

• Làm sạch các bề mặt bên trong

• Thay thế vòng đệm

• Bôi trơn thân cây

Bảo trì phụ kiện

• Vệ sinh van điện từ

• Bộ điều chỉnh lọc thoát nước

• Hiệu chỉnh bộ định vị

Hướng dẫn lựa chọn van khí nén

Những điểm cần lưu ý chính

• Loại phương tiện

• Điều kiện áp suất và nhiệt độ

• Giá trị Cv/Kv yêu cầu

• Kích thước van (DN15–DN1500)

• Yêu cầu chống cháy nổ hoặc an toàn

• Tốc độ kích hoạt và thiết kế an toàn chống lỗi

• Điều kiện môi trường và lắp đặt

Tiêu chuẩn ngành

Tiêu chuẩn quốc tế chung

• ISO 5211 (Giao diện lắp đặt bộ truyền động)

• API 6D / API 608 (Tiêu chuẩn van bi)

• Tiêu chuẩn GB/T 12237 (Van công nghiệp)

• GB/T 9113 (Thông số kỹ thuật mặt bích)

Câu hỏi thường gặp về van khí nén

1. Van bi khí nén có tốt hơn van bướm khí nén không?

Van bi có khả năng làm kín vượt trội, trong khi van bướm tiết kiệm chi phí hơn cho các đường ống lớn.

2. Bộ truyền động khí nén có tuổi thọ bao lâu?

Thông thường, chu kỳ dao động từ 300.000 đến 1.000.000 lần, tùy thuộc vào chất lượng không khí và điều kiện hoạt động.

3. Van khí nén có cần bôi trơn không?

Hầu hết các bộ truyền động đều tự bôi trơn, nhưng một số cơ cấu có thể cần bôi trơn định kỳ.

4. Khi nào nên sử dụng van ngắt khí nén?

Trong các ứng dụng tắt máy khẩn cấp (ESD), cách ly môi trường nguy hiểm hoặc ứng dụng an toàn phản ứng nhanh.

5. Sự khác biệt giữa bộ truyền động tác động đơn và bộ truyền động tác động kép là gì?

Van tác động đơn cung cấp hoạt động an toàn; van tác động kép mang lại mô-men xoắn cao hơn và khả năng điều khiển ổn định hơn.