Van điều khiển điện, Nguyên lý và ứng dụng của van điện
14/01/2025
Lượt xem: 11
Van điều khiển điện, van điện, van điều khiển bằng động cơ điện (electric control valve) đều là tên gọi cho cho loại van được điều khiển bằng năng lượng điện, được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại hệ thống đường ống công nghiệp của hệ Cấp thoát nước, hơi, khí và chất lỏng nói chung, chịu trách nhiệm kiểm soát chính xác và điều chỉnh lưu lượng hoặc áp suất trong hệ thống. Là nhà đại diện phân phối Van điện Belimo, PGTECH có các dải van điều khiển thông dụng như van bi điều khiển, van bướm điều khiển, van cầu điều khiển,…với phương thức điều khiển tuyến tính và điều khiển On/Off – Modulating & On/Off Control. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu chung về nguyên lý hoạt động, thành phần và ứng dụng của van điều khiển điện trong các lĩnh vực khác nhau.
Ghé thăm Belimo Thụy Sỹ, nhà sản xuất Van điều khiển điện và động cơ van gió hàng đầu thế giới
I. Tổng quan về van điều khiển bằng động cơ điện
A. Định nghĩa bộ truyền động van điện và nguyên lý hoạt động của van điều khiển điện
- Động cơ van điện - electric valve actuators
Bộ truyền động van điện, hay bộ động cơ cho van điều khiển điện là thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động cơ học, cho phép người dùng kiểm soát dòng chất lỏng hoặc khí. Chúng có thể được sử dụng để mở và đóng van nhằm điều chỉnh áp suất và lưu lượng trong hệ thống.
Việc sử dụng bộ động cơ van điện cho phép kiểm soát chính xác và đảm bảo độ tin cậy bằng cách cung cấp hoạt động tự động đáng tin cậy với sự can thiệp thủ công tối thiểu.
- Nguyên lý hoạt động của van điều khiển điện
Nguyên lý cơ bản của van điều khiển điện là bộ truyền động điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng bằng cách thay đổi mức độ mở van.
So với van điện từ (solenoid valve), van điều khiển bằng động cơ điện có thể xử lý lưu lượng cao hơn và các yêu cầu điều khiển phức tạp hơn. Trong khi van điện từ được sử dụng cho các lưu lượng nhỏ hơn bằng cách tạo ra từ trường để dẫn động ống cuộn qua cuộn dây điện từ, van điều khiển điện được điều chỉnh để có phạm vi điều khiển chất lỏng rộng hơn.
Nguyên lý hoạt động của Van điều khiển bằng động cơ điện, Van điều khiển điện Belimo
B. Các cơ cấu truyền động điện khác nhau
Có nhiều loại động cơ điện khác nhau chẳng hạn như cơ cấu truyền động bằng động cơ điện, cơ cấu truyền động điện từ và cơ cấu truyền động thủy lực chạy bằng điện. Trong đó, hai loại chính của bộ truyền động van điện là loại chạy bằng động cơ (motor-driven) và loại chạy bằng điện từ (solenoid).
Bộ truyền động bằng động cơ sử dụng động cơ điện để truyền động bánh răng hoặc dây đai để mở và đóng van. Mặt khác, bộ truyền động điện từ dựa vào lực điện từ do dòng điện tạo ra để di chuyển lõi trượt bên trong bộ truyền động để mở và đóng van.
Các loại bộ truyền động điện khác bao gồm bộ truyền động thủy lực chạy bằng điện, sử dụng động cơ điện để cung cấp năng lượng cho hệ thống thủy lực đóng và mở van.
C. Cấu tạo của van điều khiển điện
Van điều khiển điện chủ yếu bao gồm bộ động cơ điện (electric actuator) và thân van điều khiển (control valve body), thông qua việc tiếp nhận tín hiệu của hệ thống điều khiển tự động hóa công nghiệp, để điều khiển van thay đổi kích thước diện tích mặt cắt ngang giữa ống chỉ và đế van để kiểm soát lưu lượng môi chất đường ống, nhiệt độ, áp suất và các thông số quy trình khác, để đạt được điều khiển tự động từ xa.
Tham khảo Cấu tạo của Van bướm điều khiển nổi tiếng tiết kiệm năng lượng với hiệu suất hoạt động cao
D. Những lợi ích nổi bật của việc sử dụng bộ động cơ van điện so với các loại bộ truyền động khác
Bộ động cơ của van điện có nhiều ưu điểm hơn so với các loại bộ truyền động khác, chẳng hạn như khí nén hoặc thủ công. Bộ động cơ van điều khiển điện chính xác và chuẩn xác hơn so với bộ truyền động khí nén, khiến chúng phù hợp với các quy trình công nghiệp đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ áp suất hoặc lưu lượng trong hệ thống.
Ngoài ra, bộ động cơ của van điều khiển điện cung cấp độ tin cậy do hoạt động tự động với ít sự can thiệp thủ công nhất. Cuối cùng, bộ động cơ van điện thường tiết kiệm chi phí hơn so với van thủ công do yêu cầu lao động ít hơn và hiệu quả cao hơn.
II. Ứng dụng của van điều khiển điện trong các ngành công nghiệp
Trong số các loại van điều khiển hiện có như van cầu điều khiển điện, van bi điều khiển điện, van vùng điều khiển điện thì dòng van bướm điều khiển điện nổi bật với khả năng kiểm soát lưu lượng lớn với mức tổn thất áp suất tối thiểu.
Van bướm điều khiển bằng động cơ điện phù hợp cho các ứng dụng nước sinh hoạt, nước thải, nước biển, nước nóng và nước lạnh...của hệ thống HVAC, Cấp thoát nước, xử lý nước v.v
Đối với các ứng dụng yêu cầu kiểm soát lưu lượng tự động liên tục van bi điều khiển điện là lựa chọn tốt nhất. Bạn có thể sử dụng chúng ở bất kỳ đâu trong nhà khi bạn cần kiểm soát nước tự động—ví dụ, hệ thống nước dân dụng, HVAC, bộ lọc nước và các dự án tự động hóa khác.
Hay như Van cầu điều khiển điện là dòng van được sử dụng phổ biến trong hệ thống HVAC, sử dụng cho nước nóng và nước lạnh hiệu quả. Do van đóng mở kiểu Piston nên có độ chính xác cao, an toàn cao, tuổi thọ độ bền cao. Van cầu điều khiển điện là giải pháp hiệu quả cho đường Bypass của hệ thống Chiller (Cooling) hoặc Heating (Nhiệt).
Dưới đây là một số ứng dụng của van điều khiển điện nói chung trong các ngành công nghiệp.
A. Ngành công nghiệp dầu khí - Oil & Gas Industry
Van điện được sử dụng rộng rãi trong ngành dầu khí vì dễ sử dụng, chính xác và đáng tin cậy. Chúng được sử dụng để điều chỉnh dòng chất lỏng hoặc khí một cách chính xác bằng cách mở và đóng van khi cần thiết.
Điều này đặc biệt quan trọng vì mục đích an toàn, vì bộ động cơ điện cho phép người vận hành nhanh chóng đóng đường ống cung cấp nếu phát hiện rò rỉ hoặc tình huống khẩn cấp xảy ra.
B. Xử lý nước và nước thải - Water and Wastewater Treatment
Van điện cũng được sử dụng trong các quy trình xử lý nước và nước thải để đảm bảo duy trì lưu lượng thích hợp của chất lỏng.
Bộ động cơ van điều khiển điện có thể được lập trình để điều chỉnh chính xác lưu lượng, áp suất và nhiệt độ nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cho nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như kiểm soát mức clo trong nước uống hoặc quản lý dòng chất thải.
C. Sản xuất điện - Power Generation
Van điều khiển điện cũng được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng phát điện, chẳng hạn như nhà máy điện hạt nhân và thủy điện. Trong các ứng dụng cài đặt này, van điều khiển bằng động cơ điện có thể kiểm soát lưu lượng hơi nước hoặc nước để điều chỉnh áp suất trong hệ thống vì mục đích an toàn.
Bộ động van điện rất quan trọng để cung cấp khả năng kiểm soát tự động chính xác và đáng tin cậy, cho phép người vận hành phản ứng nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp.
D. Công nghiệp hóa chất và hóa dầu - Chemical and Petrochemical Industry
Van điều khiển điện được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu để điều chỉnh chính xác lưu lượng hóa chất. Chúng có thể được lập trình để mở và đóng van khi cần, cho phép kiểm soát chính xác áp suất hoặc nhiệt độ mà không cần can thiệp thủ công. Điều này đặc biệt quan trọng để đảm bảo an toàn trong môi trường nguy hiểm, nơi đòi hỏi phản ứng nhanh.
III. Ứng dụng tự động hóa tòa nhà và hệ thống HVAC
A. Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC)
Van điều khiển điện được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa tòa nhà cho các ứng dụng HVAC. Chúng có thể được lập trình để điều chỉnh luồng không khí qua hệ thống thông gió, kiểm soát áp suất, nhiệt độ và độ ẩm một cách chính xác.
Bộ động cơ van điện cung cấp hoạt động tự động đáng tin cậy giúp giảm thiểu sự can thiệp thủ công trong khi vẫn cung cấp khả năng kiểm soát chính xác đối với môi trường của tòa nhà.
B. Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)
Van điều khiển bằng động cơ điện cũng có thể được sử dụng trong hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) để tự động điều khiển nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như chiếu sáng, thiết bị phòng cháy chữa cháy và mức tiêu thụ năng lượng.
Bộ động van điện cho phép người vận hành phản ứng nhanh với những thay đổi trong môi trường và cung cấp khả năng điều khiển chính xác với sự can thiệp thủ công tối thiểu.
C. Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Van điều khiển điện đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy vì chúng cho phép kiểm soát nhanh chóng và chính xác lưu lượng nước hoặc khí cần thiết để dập tắt hoả hoạn. Van điện cung cấp hoạt động tự động với sự can thiệp thủ công tối thiểu, cho phép người vận hành phản ứng nhanh chóng nếu phát hiện ra đám cháy.
IV. Ứng dụng đô thị và cơ sở hạ tầng
A. Hệ thống phân phối nước và tưới tiêu
Van điều khiển bằng động cơ điện được sử dụng trong các ứng dụng đô thị và cơ sở hạ tầng như hệ thống phân phối nước và tưới tiêu. Chúng cho phép kiểm soát chính xác dòng chảy của chất lỏng, giúp quản lý đường ống cung cấp và điều chỉnh mức áp suất dễ dàng hơn. Ngoài ra, van điều khiển điện cung cấp hoạt động tự động đáng tin cậy với sự can thiệp thủ công tối thiểu.
B. Cơ sở hạ tầng giao thông
Van điều khiển điện cũng được sử dụng trong cơ sở hạ tầng giao thông, chẳng hạn như kiểm soát giao thông và hệ thống đường sắt. Trong các ứng dụng này, bộ động cơ van điện cung cấp khả năng điều khiển tự động chính xác để điều chỉnh lưu lượng xe cộ hoặc tàu hỏa mà không cần can thiệp thủ công. Điều này giúp đảm bảo an toàn đồng thời giảm thiểu chi phí lao động liên quan đến vận hành thủ công.
V. Những cân nhắc khi lựa chọn van điều khiển điện
A. Thảo luận về các yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn bộ động cơ van điện
Khi lựa chọn bộ động cơ van điện, có một số yếu tố cần xem xét, chẳng hạn như yêu cầu về mô-men xoắn, môi trường vận hành và khả năng tương thích với các hệ thống điều khiển.
Khi nói đến yêu cầu về mô-men xoắn, cần phải tính đến lực cần thiết để mở và đóng van để đảm bảo rằng về khả năng bộ động cơ đủ mạnh để xử lý nhiệm vụ.
Ngoài ra, điều quan trọng là phải xem xét môi trường vận hành khi lựa chọn bộ động cơ van điện. Điều này bao gồm các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và độ rung để đảm bảo rằng bộ động cơ có thể hoạt động đáng tin cậy trong môi trường mong muốn.
Cuối cùng, điều quan trọng nữa là phải đảm bảo rằng bộ động cơ van điện tương thích với các hệ thống điều khiển mà chúng sẽ sử dụng.
B. Điều quan trọng khi lựa chọn van điều khiển điện phù hợp
Khi lựa chọn van điều khiển điện, điều quan trọng là phải tham khảo ý kiến của những chuyên gia trong ngành, nhà sản xuất van điện uy tín và nhà tích hợp hệ thống để có được kết quả tốt nhất. Những chuyên gia này có kiến thức về các loại bộ động cơ khác nhau hiện có và có thể tư vấn loại nào phù hợp nhất cho một ứng dụng nhất định. Với việc tham khảo ý kiến của những chuyên gia về van điện này, người vận hành có thể đảm bảo rằng hệ thống của họ được trang bị dòng van điều khiển điện phù hợp và có thể hoạt động đáng tin cậy trong môi trường dự kiến. Ngoài ra, họ có thể hỗ trợ khắc phục mọi sự cố có thể phát sinh trong quá trình lắp đặt hoặc vận hành.
Tập đoàn Belimo Thuỵ Sỹ là công ty dẫn đầu thị trường toàn cầu về phát triển, sản xuất và bán các thiết bị hiện trường để kiểm soát hiệu quả năng lượng của hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC). Trọng tâm kinh doanh cốt lõi của Belimo là các sản phẩm động cơ điều khiển van gió (động cơ điều khiển cửa gió), van điều khiển, thiết bị cảm biến và đo lường.
PGTECH là nhà phân phối đại diện ủy quyền của Belimo tại Việt Nam, cung cấp các giải pháp Động cơ điều khiển van gió, van điều khiển, thiết bị cảm biến của Belimo. Đã xấp xỉ 10 năm gắn bó với thương hiệu Belimo, chúng tôi đã không ngừng vươn lên vị trí số 1 trong hệ thống phân phối các giải pháp Belimo tại Việt Nam. Mỗi năm, doanh số của PGTECH đều tăng trưởng mấy chục % thậm chí hàng trăm %.
Kết luận
Van điện (van điều khiển điện) là thiết bị đa năng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, thương mại và đô thị, phục vụ cho nhiều hệ thống tự động hoá công nghiệp như hệ thống HVAC, hệ Cấp thoát nước, hệ hơi, khí và chất lỏng nói chung. Van điều khiển có nhiều lợi ích, chẳng hạn như giảm chi phí lao động liên quan đến hoạt động thủ công, cung cấp khả năng kiểm soát chính xác mức áp suất và nhiệt độ, và cho phép người vận hành phản ứng nhanh với những thay đổi trong môi trường. Với các ứng dụng đa dạng và khả năng điều khiển tự động đáng tin cậy, van điều khiển điện là một công cụ vô giá cho bất kỳ hệ thống tự động hoá nào yêu cầu kiểm soát lưu lượng chính xác.
PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực
Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam
Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH
Kỹ sư: Đỗ Trường
PGTECH CO., LTD
VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.
Địa Chỉ: PGTECH Co., Ltd số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ, Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội
Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986
Fax: 024-730235 89
Email: info@pgtech.com.vn sales@pgtech.com.vn
Website: www.pgtech.com.vn