Hệ thống ống cần van giảm áp cho hệ thống ống khi áp suất nguồn cao hơn mức thiết bị và đường ống phía sau chịu được hoặc cần dùng. Điển hình là nước thủy cục áp cao ban đêm, tòa nhà cao tầng phân vùng áp, hơi cấp cho thiết bị gia nhiệt và khí nén cấp xi lanh. Áp thừa không chỉ gây hỏng đồ mà còn làm hao nước, rò rỉ nhiều hơn và vận hành sai thông số.
Bài này đi qua bốn tình huống cụ thể, các dấu hiệu nhận biết bằng phép đo, lợi ích kèm cơ chế, và trường hợp không cần lắp. Khái niệm nền tảng về thiết bị có trong bài van giảm áp là gì.
Vai trò của van giảm áp cho hệ thống ống
Van giảm áp cho hệ thống ống hạ áp suất nguồn P1 xuống áp làm việc P2 và giữ P2 gần như không đổi khi lưu lượng và P1 thay đổi. Nó điều tiết liên tục, không làm nhiệm vụ xả quá áp. Nếu hệ thống còn nguy cơ tăng áp, cần thêm thiết bị an toàn riêng, xem bài phân biệt van giảm áp, van an toàn, van xả áp.
Trong cách gọi thông thường, “van giảm áp cho hệ thống ống” cũng chính là van điều áp hoặc van ổn áp. Cơ chế bên trong gồm lò xo, màng và đĩa van, được mô tả ở bài cấu tạo của van giảm áp.
Bốn tình huống cần lắp van giảm áp cho hệ thống ống
Nhà cao tầng: phân vùng áp
Cột nước tĩnh tăng khoảng 1 bar cho mỗi 10,2 m chiều cao. Tòa nhà 10 tầng, mỗi tầng 3,3 m, có chênh cao khoảng 33 m, tương ứng 3,2 bar chỉ do trọng lực. Nếu bơm cấp lên bể mái hoặc bơm tăng áp thẳng đến tầng cao, các tầng thấp chịu áp cộng dồn rất lớn.
Với van giảm áp cho hệ thống ống nhà cao tầng, cách xử lý là phân vùng áp: mỗi vùng khoảng 8–10 tầng được cấp qua một van giảm áp trên đường xuống, sao cho áp tại thiết bị vệ sinh ở mức dễ chịu, tham khảo 2–4 bar. TCVN 4513:1988 (cấp nước bên trong) tham khảo giới hạn áp lực tự do tối đa tại thiết bị dùng nước khoảng 60 m cột nước, tương đương 6 bar.
Nước thủy cục áp cao, nhất là ban đêm
Mạng cấp nước đô thị thiết kế cho giờ cao điểm nên ban ngày áp thấp, ban đêm khi ít người dùng áp tăng lên, có nơi đo được 6–8 bar. Lúc này bình nóng lạnh, vòi cảm ứng, máy giặt, van phao có áp làm việc tối đa khoảng 5–6 bar sẽ chịu áp tĩnh cao liên tục.
Van giảm áp cho hệ thống ống cấp nước đầu vào nhà hạ áp xuống khoảng 3 bar, là mức mà nhiều thiết bị dân dụng cần. Model nước dạng ren cỡ nhỏ có trong danh mục van giảm áp nước.
Hơi cấp cho thiết bị gia nhiệt
Hơi bão hòa có nhiệt độ gắn chặt với áp suất. Ở 1 bar dư, hơi khoảng 120 °C; ở 3 bar dư khoảng 144 °C; ở 7 bar dư khoảng 170 °C (tham khảo). Muốn thiết bị trao đổi nhiệt, nồi nấu, máy ủi, máy ép chạy đúng nhiệt độ thì phải kiểm soát áp suất hơi.
Dùng van giảm áp cho hệ thống ống hơi: giảm từ lò hơi 8 bar xuống 3 bar cho thiết bị cũng hạ nhiệt độ hơi từ 170 xuống 144 °C, đồng thời giúp thiết bị có áp thiết kế thấp làm việc trong giới hạn. Hơi đòi hỏi vật liệu chịu nhiệt, màng thép không gỉ hoặc ống xếp, và bẫy hơi tách nước ngưng trước van.
Khí nén cấp xi lanh và dụng cụ khí
Máy nén thường tạo áp 7–8 bar trong bình, nhưng xi lanh khí, dụng cụ khí, súng phun sơn chỉ cần 4–6 bar. Cấp thẳng áp bình sẽ làm xi lanh đập mạnh, tốn khí và nhanh mòn phốt.
Van giảm áp cho hệ thống ống khí nén đặt tại điểm dùng giữ P2 ổn định, giúp lực và tốc độ xi lanh lặp lại. Với đường khí, nên chọn bộ điều áp chuyên dùng cho khí nén, kèm lọc ở phía trước.
Dấu hiệu cần lắp van giảm áp cho hệ thống ống
Các dấu hiệu dưới đây có thể kiểm chứng bằng đo, không phải cảm giác.
- Đo áp tĩnh cao hơn áp thiết kế: gắn đồng hồ áp ở vòi gần đầu vào lúc không có ai dùng nước, vào ban đêm. Nếu số đọc vượt 5–6 bar hoặc vượt áp làm việc của thiết bị, cần giảm áp.
- Búa nước, rung ống khi đóng vòi: áp tĩnh cao và vận tốc lớn làm xung áp khi đóng van nhanh mạnh hơn. Trang tham khảo về water hammer mô tả hiện tượng này.
- Vòi bắn tóe, nước phun mạnh khi vừa mở: áp ở điểm dùng cao hơn mức vòi và sen thiết kế.
- Thiết bị hỏng sớm bất thường: phao, van một chiều, ống mềm, bình nóng lạnh phải thay thường xuyên mà không có lý do khác.
- Rò rỉ ở mối nối, gioăng: các điểm yếu nhất như ren, khớp nối ống mềm chảy nước khi áp tăng.
- Đồng hồ nước quay nhanh khi không có người dùng: có thể do rò rỉ nhỏ tăng theo áp, hoặc áp tăng làm thiết bị xả nhiều hơn.
Nếu đã lắp mà vẫn có hiện tượng bất thường, xem biểu đồ khắc phục sự cố van giảm áp.
Lợi ích của van giảm áp cho hệ thống ống, kèm cơ chế
Lợi ích sau đây có cơ sở vật lý nên có thể tự ước lượng, không cần con số quảng cáo.
- Giảm rò rỉ và hao nước: lưu lượng qua một lỗ rò tỉ lệ với căn bậc hai của chênh áp (Q ∝ √ΔP). Hạ áp từ 6 xuống 3 bar thì lưu lượng qua cùng một lỗ rò giảm còn khoảng 71%, tức giảm 29%. Với vòi và sen cố định, nước chảy ra cũng giảm theo tỉ lệ này.
- Kéo dài tuổi thọ thiết bị: ứng suất lên màng, phốt, gioăng và thân thiết bị tăng theo áp. Áp thấp hơn mức tối đa cho phép giúp vật liệu mỏi chậm hơn.
- Hạn chế búa nước: xung áp khi đóng van tỉ lệ với vận tốc dòng bị chặn, và vận tốc tăng khi áp nguồn cao. Giữ P2 vừa phải làm xung nhỏ đi.
- Vận hành đúng thông số: hơi giữ đúng nhiệt độ gia nhiệt, khí nén giữ đúng lực xi lanh, vòi nước đúng lưu lượng thiết kế.
- Giảm tiếng ồn: dòng chảy mạnh qua cút, tê, van gây ồn; hạ P2 làm giảm vận tốc và tiếng ồn.
Lưu ý: van giảm áp không làm tăng lưu lượng, và nếu chọn van quá nhỏ còn hạn chế lưu lượng đỉnh. Việc chọn cỡ van cần tính theo Kv, xem bài hướng dẫn lựa chọn van giảm áp.
Khi nào không cần van giảm áp cho hệ thống ống
Không phải đường ống nào cũng cần van giảm áp cho hệ thống ống.
- Áp nguồn đã thấp: P1 thấp hơn hoặc bằng áp làm việc mà thiết bị cần, ví dụ nhà dùng bơm tăng áp mini chỉ đạt 2 bar.
- Thiết bị đã có bộ điều áp riêng: nhiều máy giặt, bình nóng lạnh, máy rửa bát có van giảm áp tích hợp hoặc khoảng áp rộng.
- Hệ thống cấp nước dùng bể mái trọng lực: áp tĩnh chỉ bằng chiều cao cột nước, thường đã thấp.
- Chỉ cần ngắt hoặc đóng mở, không cần giữ áp: dùng van chặn hoặc van điện từ.
- Nguồn quá áp là sự cố không thường xuyên (bơm đóng đầu ra): giải pháp là van xả áp hoặc van an toàn, không phải van giảm áp.
Với trường hợp áp nguồn dao động rất mạnh hoặc cần áp rất ổn định trong dải lưu lượng rộng, nên đo thực tế một hai ngày để chọn kiểu van.
Lắp van giảm áp cho hệ thống ống như thế nào
Cụm van giảm áp cho hệ thống ống lắp đủ gồm van chặn, Y lọc, đồng hồ P1, van giảm áp, đồng hồ P2, van an toàn phía sau và đường bypass. Y lọc ngăn cặn kẹt bệ, đây là nguyên nhân hỏng phổ biến nhất ở công trình mới nên cần xả rửa đường ống trước khi cho nước qua van.
Chiều lắp theo mũi tên trên thân, nắp lò xo hướng lên khi lắp trên ống nằm ngang. Trình tự và sơ đồ chi tiết có ở bài cách lắp đặt van giảm áp nước.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về van giảm áp cho hệ thống ống
Áp nước bao nhiêu thì nên lắp van giảm áp cho hệ thống ống trong nhà?
Khi đo áp tĩnh ở vòi lúc ban đêm vượt khoảng 5–6 bar, hoặc vượt áp làm việc tối đa của thiết bị trong nhà, nên lắp. Hạ xuống khoảng 3 bar là mức dễ chịu cho nhiều thiết bị dân dụng (tham khảo).
Lắp van giảm áp có làm nước yếu đi không?
Có thể, nếu van quá nhỏ hoặc cài P2 thấp hơn nhu cầu. Chọn cỡ van theo Kv và cài P2 phù hợp thì lưu lượng đủ dùng mà áp thừa được loại bỏ.
Nhà cao tầng phân vùng áp thế nào?
Mỗi vùng thường 8–10 tầng, cấp qua một van giảm áp để áp tại thiết bị vệ sinh ở khoảng 2–4 bar (tham khảo). Cần tính áp theo chiều cao thực tế của tòa nhà.
Van giảm áp có thay được van an toàn không?
Không. Van giảm áp giữ áp làm việc phía sau, còn việc xả khi quá áp thuộc về van an toàn hoặc van xả áp lắp phía sau nó.
Hơi và khí nén có dùng chung loại van giảm áp không?
Không nên. Hơi cần vật liệu và màng chịu nhiệt, bẫy hơi tách nước ngưng. Khí nén cần bộ điều áp chuyên cho khí, thường kèm lọc và bầu dầu.
