Van bi khí nén

Van bi điều khiển bằng khí nén, hay còn được gọi là “pneumatic control ball valve”, là một trong những thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển quy trình công nghiệp. Với khả năng tự động hoá và điều khiển chính xác, loại van này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chất lỏng hoặc khí trong các quá trình sản xuất và vận hành.

1 Van bi điều khiển khí nén là gì?

Van bi điều khiển khí nén là một thiết bị sử dụng áp suất của khí nén để đóng mở 1 van bi cơ học, qua đó điều khiển lưu chất chảy qua van. Nó có cấu tạo gồm 2 phần chính là thân van bi và bộ truyền động bằng khí nén. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong dân dụng.

Sản phẩm có hai dạng là van bi điều khiển ON/OFF và van bi điều khiển tuyến tính. Loại ON/OF chỉ điều khiển hoạt động đóng mở của van, còn tuyến tính thì có thể điều chỉnh lưu lượng của van.

Với khả năng đóng mở nhanh chóng, loại van khí nén này thường được ứng dụng trong các hệ thống mà mọi con người khó tiếp cận để kiểm tra và vận hành.

2 Cấu tạo của van bi điều khiển khí nén

2.1 Thân van bi

Phần thân là 1 van bi inox, gang, nhựa, thép… với kết cấu thân gồm 2 mảnh, 3 mảnh.

Để tìm hiểu kỹ về các loại van bi và cấu tạo của chúng mời các bạn tham khảo bài: Van bi

Ngoài ra van được sử dụng phải là loại có giá đỡ (Mounting pad) thiết kế với tiêu chuẩn kết nối ISO 5211, cùng với tiêu chuẩn kết nối thiết bị truyền động bằng khí nén.

Tiêu chuẩn ISO 5211 là gì? ISO 5211 là tiêu chuẩn quốc tế quy định kích thước mặt bích, kích thước bộ phận truyền động và giá trị tham chiếu mô-men xoắn cho bộ truyền động quay, một phần kết nối với van công nghiệp như van bướm và van bi. Tiêu chuẩn cũng xác định các loại kết nối khác nhau được sử dụng cho các bộ truyền động này. Bài viết này chủ yếu tập trung vào tiêu chuẩn ISO 5211 và các tiêu chuẩn ISO liên quan khác được sử dụng cho van bi và van bướm.

Giá trị mô-men xoắn cực đại

Kiểu kết nối	Mô-mem xoắn max (Nm)
F03	32
F04	63
F05	125
F07	250
F10	500
F12	1000
F14	2000
F16	4000
F25	8000
F30	16000
F35	32000
F40	63000
F48	125000
F60	250000

Các thông số tiêu chuẩn ISO 5211

(mm)

Kiểu mặt bích	d1	d2	d3	d4	h1 max	h2 min	Số lỗ bu-long
F03	46	25	36	M5	3	8	4
F04	54	30	42	M5	3	8	4
F05	65	35	50	M6	3	9	4
F07	90	55	70	M8	3	12	4
F10	125	70	102	M10	3	15	4
F12	150	85	125	M12	3	18	4
F14	175	100	140	M16	4	24	4
F16	210	130	165	M20	5	30	4
F25	300	200	254	M16	5	24	8
F30	350	230	298	M20	5	30	8
F35	415	260	356	M30	5	45	8
F40	475	300	406	M36	8	54	8
F48	560	370	483	M36	8	54	12
F60	686	470	603	M36	8	54	20

 

Nếu van bi không có giá đỡ tiêu chuẩn thì chúng ta phải gia công bộ giá đỡ này và lắp thêm vào.

Đặc biệt van còn phải có mô men soắn nhỏ hơn mô men soắn của bộ truyền động bằng khí nén.

2.2 Bộ điều khiển khí nén

Bộ truyền động khí nén sử dụng cho van bi là loại chuyển động quay. Nó sẽ chuyển hóa năng lượng khí nén tạo ra momen xoắn và chuyển thành chuyển động của bi van. Có 2 loại chính đó là tác động đơn và tác động kép. Cấu tạo của nó sẽ bao gồm: Thân, trục vít, piston, lò xo (loại tác động đơn), ốc hãm hành trình, , nắp hiển thị trạng thái, nắp bịt.

Cấu tạo bộ truyền động đơn (Single Acting): Bộ truyền động đơn là loại chỉ sử dụng khí nén cho 1 chu trình đóng hoặc mở van. Chu trình mở còn lại sẽ sử dụng lực đàn hổi của lò xo để thực hiện.

Cấu tạo bộ truyền động kép (Double Acting): Bộ truyền động kép là loại sẽ sử dụng áp suất khí nén để để thực hiện cả hai chu trình đóng và mở.

2.3 Một số phụ kiện lắp đặt cùng van bi điều khiển khí nén

• Bộ tuyến tính (Preumatic positioner)
• Công tắc giới hạn hành trình (limit switch box)
• Tiêu âm khí nén (giảm thanh khí nén)
• Dây khí nén
• Van điện từ khí nén ( Preumatic Solenoid Valves)
• Bộ điều áp khí nén
• Bộ lọc khí nén

3 Nguyên lý hoạt động của van bi điều khiển khí nén

Nguyên lý hoạt động của van bi điều khiển khí nén sẽ dựa vào bộ truyền động và dạng hoạt động của van bi.

Van bi điều khiển bằng khí nén hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ học của van bi thông thường, trong đó một viên bi được sử dụng để điều chỉnh luồng chất lỏng hoặc khí. Tuy nhiên, điểm đặc biệt của loại van này chính là khả năng điều khiển thông qua khí nén. Khí nén được sử dụng để điều khiển việc xoay của viên bi trong van, từ đó điều chỉnh lượng chất lỏng hoặc khí thông qua đường ống.

3.1 Đối với loại truyền động đơn

Quy trình đóng: Khi được cấp khí nén, khí nén đi vào khoang bên trong của bộ truyền động, lúc này áp lực của khí nén sẽ thắng lực đàn hồi của lò xo (lò xo bị nén lại), đẩy piston di chuyển ra phía ngoài, làm cho trục vít quay cùng chiều kim đồng hồ (piston được kết nối với trục vít qua các răng). Trục vít quay cũng làm trục van quay theo, quá đó hoạt động mở van được tiến hành.

Quy trình mở: Khi ngừng cấp khí nén và lỗ xả được mở ra, khí nén thoát ra môi trường bên ngoài, lực đàn hồ của lò xo (lò xo giãn ra) sẽ đẩy pistong di chuyển vào phía trong. Trục vít quay ngược chiều kim đồng hồ, quá đó hoạt động mở van được tiến hành.

3.2 Đối với loại truyền động kép

Quy trình đóng: Khi được cấp khí nén, khí nén đi vào 2 khoang bên ngoài của bộ truyền động, áp lực của khí nén sẽ đẩy piston di chuyển vào phía trong, làm cho trục vít quay cùng chiều kim đồng hồ (piston được kết nối với trục vít qua các răng). Trục vít quay cũng làm trục van quay theo, quá đó hoạt động đóng van được tiến hành.

Quy trình mở: Khi được cấp khí nén, khí nén đi vào khoang bên trong của bộ truyền động, áp lực của khí nén sẽ đẩy piston di chuyển ra phía ngoài, piston này được kết nối với trục vít qua các răng, piston quay cũng làm trục van quay theo, quá đó hoạt động mở van được tiến hành.

4 Đánh giá van bi điều khiển khí nén

4.1 Ưu điểm

1. Cho dòng chảy thẳng và lực cản dòng chảy thấp, thậm chs bằng 0 (đối với van bị dạng full bore)
2. Có thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ, nhẹ.
3. Với hiệu suất làm kín tốt, nó cũng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống chân không.
4. Thao tác dễ dàng, đóng mở nhanh chóng.
5. Bảo trì dễ dàng.
6. Khi mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, quả cầu và bề mặt bịt kín của đế van được cách ly với môi trường. Khi môi chất đi qua sẽ không gây ăn mòn bề mặt làm kín của van.
7. Nhiều ứng dụng. Nó có thể được áp dụng trong môi trường từ chân không cao đến áp suất cao.
8. Tương đối an toàn khi sử dụng, nếu có rò rỉ trong van bi khí nén, khí có thể được xả trực tiếp mà không gây ô nhiễm môi trường.
9. So với van bi vận hành bằng tay và, van bi khí nén có thể sử dụng cho các đường ống có đường kính lớn hơn.

4.2 Nhược điểm

1. Phải có hệ thống khí nén để cung cấp năng lượng cho van hoạt động
2. Sử dụng van bi khí nén thường gây ra tiếng ồn lớn.
3. Thường không được sử dụng với các lưu chất rắn vì có khả năng gây nghẹt.
4. Khi đầu tư lắp đặt cần chi phí tương đối cao.

5 Ứng dụng của van bi điều khiển khí nén

Ứng dụng của van bi điều khiển bằng khí nén rất đa dạng, từ các quy trình sản xuất công nghiệp, hệ thống cấp nước và xử lý nước thải, cho đến ngành dược phẩm và thực phẩm. Khả năng hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt cùng khả năng tương thích với các hệ thống tự động hoá là những lợi điểm quan trọng của loại van này. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu.

• Được ứng dụng tại những nơi có độ ẩm cao, những vị trí có độ ẩm cao thường là nguyên do khiến gây ra tình trạng chập cháy điện.
• Thường được ứng dụng tại những hệ thống dễ cháy, nổ như trong các ngành công nghiệp hóa dầu, công nghiệp hóa chất hay một số ngành công nghiệp khác.
• Được lắp đặt trong một số các ứng dụng về nước ví dụ như trong cấp thoát nước, trong các hệ thống xử lý nước, cấp nước.
• Ứng dụng trong một số các ngành công nghiệp như công nghiệp dầu mỏ, công nghiệp sản xuất giấy, bột giấy.
• Ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp chế biến dược phẩm.
• Ứng dụng trong các hệ thống giúp tự động hóa các hoạt động trong hệ thống này.

6 Các thương hiệu van bướm điều khiển khí nén uy tín trên thị trường

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều thương hiệu van bướm điều khiển khí nén uy tín, đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng. Dưới đây là một số thương hiệu nổi bật:

6.1 EM-Flow (Đài Loan)

• Là một trong những nhà sản xuất van bi điều khiển khí nén lớn có độ uy tín tại Đài Loan.
• Sản phẩm được đánh giá cao về chất lượng, độ bền bỉ, hoạt động chính xác và đa dạng mẫu mã.
• Phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau như: hóa chất, dầu khí, thực phẩm, dệt may,…
• Giá thành phù hợp với thị trường Việt Nam.

Công ty Viva là nhà phân phối chính thức của thương hiệu EM-Flow, đảm bảo về chất lượng và giá thành của van bi điều khiển khí nén EM-Flow luôn rẻ nhất trên thị trường.

6.2 Kitz (Nhật Bản)

• Nổi tiếng với các sản phẩm van chất lượng cao, được ưa chuộng bởi độ bền bỉ và an toàn.
• Van bi điều khiển khí nén Kitz có khả năng chịu áp suất và nhiệt độ cao.
• Phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao như: nhà máy điện, nhà máy hóa chất,…
• Giá thành cao hơn so với các thương hiệu khác.

6.3 Belimo (Thụy Sỹ)

• Chuyên sản xuất các thiết bị tự động hóa, bao gồm van bi điều khiển khí nén.
• Sản phẩm có thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm không gian lắp đặt.
• Hoạt động ổn định, hiệu quả và giá thành hợp lý.
• Phù hợp cho các ứng dụng có không gian hạn chế.

6.4 Samson (Đức)

• Chuyên sản xuất các sản phẩm điều khiển lưu chất, bao gồm van bi điều khiển khí nén.
• Sản phẩm được đánh giá cao về độ chính xác, hiệu suất hoạt động và khả năng đáp ứng nhu cầu điều khiển phức tạp.
• Phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như: ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm,…
• Giá thành cao.

6.5 Emerson (Mỹ)

• Tập đoàn đa quốc gia cung cấp nhiều giải pháp công nghiệp, bao gồm van bi điều khiển khí nén.
• Sản phẩm có độ bền cao, hoạt động ổn định và đa dạng chủng loại.
• Phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau như: dầu khí, nước thải, năng lượng,…
• Giá thành ở mức trung bình.

Ngoài ra, còn có một số thương hiệu van bướm điều khiển khí nén uy tín khác

9 Giá van bi điều khiển khí nén Viva

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP VIVA xin gửi đến quý khách hàng bảng báo giá các loại sản phẩm van bi điều khiển khí nén.

Hàng được nhập khẩu chính hãng trực tiếp từ Đài Loan, đầy đủ chứng từ nhập khẩu như: CO, CQ, PK, BL… Toàn bộ sản phẩm được bảo hành chính hãng 12 – 24 tháng.

Lưu ý: Giá trên đây chua bao gồm tiền thuế VAT và chi phí vận chuyển. Nếu Quý khách hàng cần báo giá với số lượng lớn vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được tư và nhận báo giá tốt nhất.

Xem thêm: Bảng giá van bi điều khiển khí nén

Viva tự hào là nhà nhập khẩu và phân phối chính thức van bi điều khiển khí nén EM-Flow tại thị trường Việt Nam. Chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm chính hãng với giá cả cạnh tranh, cùng với dịch vụ khách hàng chuyên nghiệp và tận tâm. Van bi điều khiển khí nén EM-Flow là dòng sản phẩm chất lượng cao đến từ Đài Loan, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp

10 Các tiêu chí lựa chọn van bi điều khiển khí nén

Việc lựa chọn một sản phẩm thích hợp rất quan trọng trong quá trình thiết kế hệ thống, việc lựa chọn các van bi điều khiển khí nén cũng vậy, để có thể lựa chọn các van thích hợp cần phải dựa vào một số yếu tố nhất định, một số yếu tố cần phải lưu ý đó là:

Vật liệu cấu tạo: Vật liệu cấu tạo phổ biến của dòng van này đó là thép cacbon, thép không gỉ, gang, nhựa, đồng… Các sản phẩm từ dòng vật liệu khác nhau có tính chất khác nhau, vì vậy cân nhắc đặc điểm ứng dụng lựa chọn các van với vật liệu khác nhau.

Chức năng: Các van được thiết kế với các dòng van 2 ngã, 3 ngã, 4 ngã… Có các chức năng như điều khiển dòng chảy, điều tiết lưu lượng, trộn lưu chất, phân nhánh lưu chất. Tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng, lựa chọn các sản phẩm thích hợp.

Kết nối: Van được thiết kế với các kiểu kết nối là kết nối ren, kết nối bích, kết nối clamp, kết nối hàn, dựa vào thiết kế của hệ thống lựa chọn các van với kiểu kết nối thích hợp.

Hoạt động: Các sản phẩm này được thiết kế với 2 dạng đó là dạng điều khiển tuyến tính và dạng điều khiển ON/OFF, các van này cũng sẽ có chức năng khác nhau.

Thông số kích thước: Lựa chọn van có kích thước kết nối chính xác, thích hợp với hệ thống.

Áp suất làm việc: Xác định được áp suất của hệ thống và lựa chọn áp suất làm việc của van thích hợp.

Nhiệt độ làm: Cần xác định được nhiệt độ làm việc tối đa, tối thiểu và lựa chọn các van bi điều khiển khí nén có thông số nhiệt độ làm việc phù hợp với hệ thống.

11 So sánh van bi điện và van bi khí nén

12 Lý do van bi điều khiển khí nén gây tiếng ồn

Một nhược điểm lớn nhất có lẽ là do tiếng ồn mà nó gây ra. Các nguyên nhân chủ yếu và cách khắc phục cơ bản nhất đó là:

Nguyên nhân đầu tiên khiến cho van bi điều khiển khí nén gây ra tiếng ồn có lẽ là do rung động cơ học.

Hoạt động của lưu chất ở trong đường ống cũng có thể gây ra tiếng ồn, khi lưu chất chảy trong đường ống hay van, nó va đập với đường ống, điều này cũng sẽ gây ra tiếng ồn.

Rung động tự nhiên của các chi tiết trong van bi điều khiển khí nén cũng là 1 nguyên nhân gây ra tiếng ồn. Một số chi tiết, bộ phận trong van bi điều khiển khí nén có tần số rung động tự nhiên đó chính là lý do gây ra tiếng ồn.

Xem thêm:

• Van bướm khí nén
• Van bi điện