Van điều áp là một trong những thiết bị van cơ bản, xuất hiện trong hầu hết các hệ thống khí nén, nước hay thủy lực. Tuy nhiên với một số người thì thông tin về loại van này còn thiếu. Vậy công dụng của van, cấu tạo và phân loại như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây bạn nhé!
Contents
Van điều áp là gì ?
Như chúng ta đã biết thì áp suất đóng vai trò quan trọng và là yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc, năng suất và tuổi thọ của các thiết bị mà chúng ta sử dụng. Chính vì thế, việc cân chỉnh sao cho áp suất phù hợp cũng như đáp ứng yêu cầu là vấn đề quan tâm hàng đầu của nhiều người, đặc biệt là nhân viên kỹ thuật hay kỹ sư. Sử dụng van điều áp là một trong những giải đáp được gợi ý nhiều nhất. Vậy, van điều áp là gì ? Van điều áp hay còn được nhiều người gọi là van giảm áp, van ổn áp. Thiết bị này có chức năng chủ yếu là giảm áp suất đầu vào của dòng lưu chất cho đến khi đạt được một thông số nhất định, an toàn và phù hợp.
Một hệ thống đơn giản hay phức tạp đều có những đường ống dẫn lưu chất phân chia nhánh, gấp khúc hoặc phân chia các ống nhỏ. Chính vì thế mà lắp van điều áp bảo vệ đường ống, không bị nổ hoặc vỡ khi lưu chất dồn về đột ngột. Bên cạnh đó thì van điều chỉnh áp suất còn thực hiện nhiệm vụ duy trì áp suất tại mức áp đã được điều chỉnh trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống. Thông thường, một van điều áp cơ bản sẽ có thiết kế đơn giản với các bộ phận: đồng hồ đo áp suất, núm vặn hoặc núm nhấn để điều chỉnh, màng, lò xo. Tùy vào mỗi hãng sản xuất mà van sẽ có mẫu mã, kiểu dáng khác nhau. Người ta có thể kế hợp: van điều áp, bộ cảm biến, các bộ hạn chế áp suất để thực hiện tốt nhiệm vụ điều chỉnh áp suất.
Cấu tạo của van điều áp
Cấu tạo của một van giảm áp sẽ bao gồm 2 dạng cụ thể như sau:
Dạng đầu ra và đầu vào
Dạng này sẽ bao gồm các bộ phận như pistong, lò xo, vít xoay chiều, cửa van, thân van, ống dẫn áp suất.
- Phần tử điều khiển dạng ống trượt : luôn ở vị trí cố định đóng tại cửa ra
- Lò xo điều chỉnh áp lực áp lên ống trượt
- Vít điều chỉnh áp lực đặt đè trên lò xo điều chỉnh áp
- Cửa vào của áp suất P1
- Cửa ra của áp suất P2
Dạng ổn áp
Dạng này thì tương tự như dạng trên nhưng có đặc điểm riêng là giữa áp suất tại cửa van không phụ thuộc vào tác động của áp suất hoặc lưu chất đi qua van. Dạng van này được chia ra làm 2 kiểu đó là kiểu tác động trực tiếp và kiểu tác động gián tiếp.
Kiểu tác động trực tiếp
Kiễu tác động trực tiếp sẽ bao gồm các bộ phận như thân van, pistong điều khiển, lò xo, núm điều chỉnh, rãnh nối
- Vỏ van
- Bộ điều khiển van
- Lò xo áp lực van
- Vít điều chỉnh áp lực gắn ngay trên đầu lò xo áp lực
- Rảnh nối khoang dưới và đầu ra áp lực P2
- Thùng chứa tại đầu trên có rãnh kết nối từ đầu lò xo
- Đầu vào và đầu ra được ký hiệu bằng P1 và P2
Kiểu tác động gián tiếp
Với kiểu tác động này thì van chính gồm ống trượt có dạng trụ với các đoạn có kích thước khác nhau, lò xo cố định với độ cứng nhỏ, thân van có các rãnh nối các khoang chứa với cửa ra, trên ống trượt cũng có rãnh nối giữa các khoang. Van phụ có dạng bi trượt, gồm bi điều khiển, lò xo phụ, vít điều chỉnh lò xo.
- Ống trượt là điều khiển chính
- Lò xo áp lực
- Vít điều khiển lò xo áp lực
- Lò xo áp lực chịu sự điều khiển từ vít điều khiển
- Bi trượt bộ phận điều khiển phụ
- Khoang chứa trên
- Khoang chứa giữa
- Khoang chứa dưới
- Rảnh nối giữa ống trượt
- Khoang chứa thông với đầu vào P1
- Khoang chứa thông với đầu ra P2
Chức năng của van giảm áp – điều áp
Chức năng của van giảm áp là để giới hạn áp lực đầu ra của hệ thống đường ống nước và khí. Van giảm áp hoạt động dựa trên nguyên lý khác biệt về trọng lượng do nước tạo ra trên đĩa đệm (B) và trên piston (A). Trong thực tế mỗi bar áp suất (14,5 PSI) tương đương khoảng 1 kg/cm2 ( 14,2 Ib/in2). Khi trên đĩa đệm và trên piston có tỷ lệ và khác biệt về đường kính, chúng ta sẽ có hai dao động trái ngược nhau có cùng trọng lượng nhưng khác nhau về áp lực. Để điều chỉnh áp lực đầu ra ta phải có sự tác động của lò xo (C) hoạt động cùng chiều với chiều nước ở phía đầu vào của van. Do có trọng lượng đối xứng và áp lực lớn hơn lên piston nên làm cho van giảm áp đóng lại.
Chức năng của đĩa đệm bằng thép không rỉ. Đĩa đệm bằng thép không rỉ (B) đảm bảo cho van giảm áp hoạt động được bền hơn. Trong trường hợp nước có cặn bẩn không được loại bỏ hết trong quá trình lọc nếu đĩa đệm bằng đồng sẽ bị ăn mòn do tốc độ làm việc cao trong quá trình đóng mở. Vì vậy với đĩa đệm làm bằng thép không rỉ sẽ rất quan trọng cho van giảm áp trong trường hợp van phải hoạt động trong điều kiện nước không được hoàn toàn sạch.
Phân loại van điều áp – giảm áp
Việc phân loại van điều áp, van giảm áp hay van ổn áp sẽ giúp cho người sử dụng và người cung cấp có thể dễ dàng trao đổi với nhau hơn. Hơn nữa việc phân loại giúp ích cho người mua có thể dễ dàng hình dung và lựa chọn giữa nhiều chủng loại khác nhau trong quá trình trang bị. Mặc dù trên thị trường có nhiều loại van nhưng thường được chia thành ba loại: khí, nước, thủy lực những hai loại thông dụng nhất đó là: van điều áp khí nén và van điều áp thủy lực.
Van điều áp – giảm áp khí nén
Van điều áp là một trong những linh kiện cơ cấu của hệ thống khí nén và nhắc đến đây thì chúng ta có loại van điều áp khí nén. Cụ thể, chức năng của thiết bị là điều chỉnh sao cho áp suất khí luôn luôn ở mức an toàn cho vận hành. Hệ thống làm việc sẽ gặp phải tình trạng áp đầu vào cao vượt mức cho phép thì lắp đặt và sử dụng ngay van điều áp sẽ đem lại hiệu quả ngay lập tức. Van điều chỉnh áp áp suất luôn gắn cùng với đồng hồ. Đồng hồ đo và hiển thị thông số áp lực, người dùng căn cứ trên đó để tác động lên núm chỉnh đến khi áp lực đạt yêu cầu.
Van điều áp khí nén có thể đứng riêng lẻ hoặc kết hợp với lọc, bình dầu để tạo nên bộ lọc đôi, bộ lọc ba. Bên cạnh đó, van điều áp được chia theo hãng sản xuất. Hầu hết các hãng khí nén đều nghiên cứu và phát triển dòng thiết bị này nhằm cung cấp cho nhu cầu ngày càng tăng của khách. Trong các loại van đó, chúng ta phải kể đến: van điều áp smc, van điều áp khí nén airtac, Festo, SMC, STNC… được đánh giá cao với thiết kế nhỏ gọn, chất liệu thép+ nhựa bền bỉ, chi tiết và lỗ ren được gia công tỉ mỉ, hiệu quả chỉnh áp chính xác.
Van điều áp – giảm áp thủy lực
Như chúng ta đã biết thì hầu hết các hệ thống thủy lực đều thực hiện những công việc hay nhiệm vụ có tính chất nặng nhọc. Trong đó, để bảo vệ hệ thống không bị quá áp, luôn luôn đảm báo áp lực làm việc, chỉnh áp phù hợp với từng yêu cầu ở từng giai đoạn làm việc hoặc muốn trích áp suất để phục vụ cho mục đích sử dụng khác, người ta dùng van điều áp. Van điều áp dùng cho thủy lực sẽ có cấu tạo khác với van điều áp dùng cho khí nén với thân van, màng, nắp chụp, piston, lò xo, chốt hãm, khoang (buồng). Thân van thường được làm từ đồng – chất liệu có độ cứng cáp, chắc chắn, chống oxi hóa và ăn mòn tốt nhất. Khi lựa chọn van điều áp cần quan tâm đến: áp suất min – max hệ thống, tính chất của lưu chất, cỡ size, vị trí lắp ren…
Van điều áp – giảm áp nước, hơi
Phân loại theo kiểu lắp
Van điều áp – giảm áp nước ren, rắc co (Thường có size từ DN15 – DN100)
Van điều áp – giảm áp nước mặt bích (Thường dùng từ DN40-DN300)
Phân loại theo vật liệu
Van điều áp – giảm áp nước bằng đồng
Van điều áp – giảm áp nước bằng gang
Phân loại theo xuất xứ
Van điều áp – giảm áp Đài Loan
Van điều áp – giảm áp nước Italy
Van điều áp – giảm áp nước Hàn Quốc
Van điều áp – giảm áp nước Nhật Bản
Nguyên lý hoạt động của van điều áp
Trên thực tế thì có rất nhiều khách hàng vẫn cho rằng van điều áp thực hiện chức năng tăng áp suất. Tuy nhiên trên thực tế thì van không có chức năng này. Van chỉ giúp chỉnh từ áp suất cao xuống áp suất thấp và không thực hiện điều ngược lại. Hoặc cũng có nhiều người cho rằng, có thể điều chỉnh van tăng giảm tùy ý muốn. Điều này chưa đúng, áp suất điều chỉnh cần phù hợp với mức áp trung bình của hệ thống, áp suất đầu ra không thể cao hơn áp suất đầu vào. Và nó cũng lý giải vì sao ở đầu bài chúng tôi gọi van điều áp là van giảm áp. Van điều áp bị chi phối bởi các yếu tố áp suất đầu vào, áp suất đầu ra, không gian của buồng chứa và thanh trượt. Để sử dụng van hiệu quả thì việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động là một điều cần thiết.
Van điều áp (bộ điều chỉnh) một giai đoạn
Khi áp cao đi vào van điều áp thông qua cửa van vào. Khí nén đến thân van, tại đây áp cao tác động đến màng van làm đóng van, ngăn không cho dòng khí tiếp tục đi qua. Ở bên cửa ra của van có gắn đồng hồ đo áp suất, khi khí nén bắt đầu đi ra ngoài ở cửa van, áp suất bên trong thân van giảm làm màng ngăn mở ra. Van sẽ tiếp tục mở cửa cho khí đi vào đến khi có sự cân bằng giữa lò xo và áp ra thông qua tác động điều chỉnh cầm tay hoặc núm vặn. Sẽ có hai trường hợp:
Nếu áp suất của khí nén cung cấp giảm, áp suất khí nén ở đầu ra sẽ tăng và áp ra thấp thì áp lực sẽ giảm đi.
Nếu áp suất của khí nén cấp giảm thì van sẽ cho phép khí đi vào buồng nhiều hơn để tạo áp cân bằng.
Van điều áp (bộ điều chỉnh) hai giai đoạn
Bộ điều chỉnh hai giai đoạn giúp giảm áp suất một cách dần dần thông qua hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, áp suất của khí nén đi vào van sẽ giảm. Ở giai đoạn thứ hai, nút điều chỉnh sẽ gắn với màng van. Van điều áp (bộ điều chỉnh) hai giai đoạn thường được dùng cho hệ thống phức tạp với nhiều xi lanh, công suất lớn vì thiết bị này có đến hai van an toàn, đảm bảo không để áp suất lớn và dư thừa, chống nổ tốt. Bên cạnh đó, khi áp suất giảm thì nó có thể bù áp tự động.
Các ứng dụng của van điều áp
Van điều áp thực hiện chức năng quan trọng nên trong hầu hết các máy móc, dây chuyền vận hành bằng khí nén đều có sử dụng van điều áp ở những vị trí quan trọng. Chúng ta có thể điểm qu một số ứng dụng có thể dễ dàng nhìn thấy như:
Ứng dụng trong máy nén khí
Máy nén khí là loại máy thông dụng hiện nay. Nó không chỉ sử dụng trong công nghiệp mà còn dùng trong sản xuất thủ công nghiệp và đời sống. Nó dùng để vệ sinh máy móc, vệ sinh công nghiệp, làm khô xe máy sau khi rửa, thổi vụn gỗ và đặc biệt có thể ứng dụng trong các phòng mạch nha khoa. Một máy nén khí có thể di động đến nhiều vị trí khác nhau và thực hiện đa nhiệm vụ.
Van điều áp máy nén khí giúp điều chỉnh chính xác mức áp suất theo nhu cầu và giới hạn được áp lực của đầu khí ra sao cho phù hợp với từng công việc cụ thể của máy nén khí theo yêu cầu của người dùng. Việc kiểm soát cần thiết để áp lực khí nén không làm hư hỏng thiết bị. Vì vậy mà van điều chỉnh áp suất khí nén đã trở thành một thiết bị luôn được mua và dùng kèm với máy nén khí. Ngoài máy nén khí thì van điều áp còn được dùng trong các máy bơm mỡ, máy phun bọt tuyết để rửa xe, hệ thống đường ống dẫn khí nén,
Ứng dụng trong máy bay
Không chỉ riêng khí nén mà trên một chiếc máy bay hành khách hoặc vận tải hàng hóa có sự xuất hiện của rất nhiều thiết bị khí nén. Một van điều áp riêng lẻ hay một bộ điều chỉnh áp suất thường được lắp trong các hệ thống áp suất dẫn sóng hay hệ thống nước uống của máy bay, ca bin buồng lái điều khiển hay áp suất của con lật. Van điều áp hiệu quả, ổn định sẽ góp phần vào việc điều khiển máy bay dễ dàng hơn, an toàn bay và đảm bảo tốc độ di chuyển theo hành trình tốt.
Ứng dụng trong hàng không vũ trụ
Đông cơ đẩy tên lửa, hệ thống ACS (hệ thống kiểm soát), các hệ thống RCS hay còn gọi là kiểm soát phản ứng đều sử dụng van điều áp nói chung và các thiết bị kiểm soát áp lực. Với những môi trường có chất lỏng ăn mòn, nhiệt độ cao, áp lực lớn thì điều này là vô cùng cần thiết.
Ứng dụng trong việc giảm áp lực nước
Với các hệ thống nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp hay hệ thống cấp nước sinh hoạt ngầm, hệ thống nước thải, hệ thống làm mát hay phòng cháy chữa cháy thì áp lực hay áp suất rất quan trọng. Nước sẽ tự xâm nhập vào các thiết bị sử dụng nước: van, bơm… với áp suất thay đổi liên tục. Tuy nhiên, điều mà con người cần làm đó là giữ áp suất ở mức cố định và trong phạm vi an toàn nhất. Và họ đã lựa chọn van điều chỉnh áp suất nước.
Ứng dụng trong công nghiệp khai thác mỏ
Ngày nay, trong một số máy móc dùng để khai thác khoáng sản, luyện kim có sử dụng thiết bị khí nén mà cụ thể là van điều áp. Với các hầm mỏ khoáng sản nằm sâu trong lòng đất thì áp suất sẽ tăng dần, tỉ lệ thuận với độ sâu. Nếu không có van giảm áp thì áp lực vỡ đường ống hoặc ảnh hưởng tới các thiết bị khác. Các van điều áp lắp trong hệ thống nước cần đảm bảo đúng vị trí, đúng khoảng cách để có thể phát huy tác dụng tối đa.
Ngoài ra, dựa vào độ chính xác cao khi vận hành, vệ sinh và tuyệt đối an toàn mà van điều áp còn được lắp đặt và sử dụng cho các dây chuyền khí nén phục vụ sản xuất thuốc và thiết bị y tế, chế biến thực phẩm, sản xuất đồ uống và nước giải khát. Tùy vào yêu cầu công việc cũng như đặc điểm của dây chuyền mà khách hàng có thể lựa chọn những van điều áp có kích cỡ, hình dáng khác nhau. Điều cần phải chú ý đó là hãng sản xuất, thời gian bảo hành, độ bền trung bình của van điều áp.
Trên đây là những thông tin liên quan đến van điều áp do Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây bạn sẽ có thêm nhiều thông tin cần thiết về van điện áp nhé!
Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ
Chuyên mục: Tổng hợp
