Van Bướm Điều Khiển Điện: Cấu Tạo, Phân Loại Wafer, Lug

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về van bướm điện – từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến các ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Đồng thời, chúng ta sẽ cùng khám phá những lợi thế mà van bướm điện mang lại so với các loại van truyền thống.

1. Van bướm điều khiển điện là gì?

Van bướm điện là thiết bị dùng để đóng, mở hoặc điều chỉnh lưu lượng trong đường ống. Cấu tạo chính gồm một đĩa tròn đặt bên trong ống và bộ truyền động điện giúp xoay đĩa.

Khi đĩa xoay song song với dòng chảy, chất lỏng đi qua dễ dàng (van mở). Khi xoay vuông góc, đĩa chặn dòng hoàn toàn (van đóng). Đĩa này có hình dạng giống cánh bướm khi nhìn nghiêng – vì vậy được gọi là “van bướm”.

Bộ truyền động điện điều khiển đĩa xoay một cách chính xác và tự động, giúp van vận hành nhanh, ổn định và kín khít. Van hoạt động tốt với nhiều loại chất lỏng như nước, dầu, khí…

Với thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt và ít bảo trì, van bướm điện được sử dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước, dầu khí, HVAC và nhà máy điện.

2. Cấu tạo chung của van bướm điều khiển điện

• Thân van (Body): Có dạng một vòng kim loại tròn, mỏng, thường được làm từ gang, thép không gỉ (inox), hoặc nhựa. Thân van có các lỗ để định vị hoặc bắt bulong kết nối với đường ống.
• Đĩa van (Disc): Còn gọi là cánh bướm, có dạng đĩa tròn nằm bên trong thân van. Đây là bộ phận trực tiếp xoay để chặn hoặc cho phép dòng chảy đi qua. Vật liệu thường là inox để chống ăn mòn.
• Trục van (Stem): Là một thanh kim loại cứng, đi xuyên qua tâm đĩa van và nối với bộ điều khiển điện bên trên, có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ mô tơ xuống đĩa van.
• Gioăng làm kín (Seat/Liner): Là lớp lót đàn hồi nằm bên trong lòng thân van, thường làm từ cao su EPDM, NBR hoặc Teflon (PTFE). Đây là bộ phận cực kỳ quan trọng, tạo ra độ kín khít tuyệt đối khi đĩa van ép chặt vào.
• Bộ truyền động điện và thân van được thiết kế dạng mô-đun, cho phép tháo lắp, bảo trì và thay thế dễ dàng. Tính mô-đun này cũng hỗ trợ khả năng tương thích với nhiều loại tín hiệu điều khiển khác nhau, chẳng hạn như 4-20mA và 0-10V, nâng cao khả năng thích ứng với các hệ thống điều khiển khác nhau.

3. Nguyên lý hoạt động của van bướm điều khiển điện

Van bướm điện là thiết bị kết hợp giữa phần cơ khí và bộ điều khiển điện, được dùng để điều tiết hoặc đóng/mở dòng chất lỏng trong đường ống. Khi nhận tín hiệu điều khiển, bộ truyền động điện sẽ quay trục van, kéo theo đĩa bướm bên trong ống quay theo.

• Khi đĩa xoay song song với dòng chảy → van mở hoàn toàn, chất lỏng đi qua dễ dàng.
• Khi đĩa xoay vuông góc với dòng chảy → van đóng hoàn toàn, chặn hoàn toàn lưu lượng.
• Đĩa cũng có thể dừng ở các vị trí trung gian để điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu.

Bộ truyền động điện có thể được lập trình để phản hồi các tín hiệu đầu vào như tín hiệu 4–20 mA hoặc 0–10 V, cho phép kiểm soát chính xác vị trí van. Một số loại còn tích hợp chức năng phản hồi vị trí, giúp người vận hành giám sát và điều khiển van từ xa, tăng độ chính xác và tiện lợi cho hệ thống.

4. Phân loại Van bướm điều khiển điện

Để lựa chọn đúng sản phẩm, cần nắm rõ các cách phân loại chính sau:

Phân loại theo kiểu kết nối thân van (Quan trọng nhất)

• Dạng Wafer (Kẹp): Đây là dạng phổ biến nhất. Thân van có thiết kế mỏng, không có mặt bích riêng mà được kẹp và giữ chặt giữa hai mặt bích của đường ống bằng các bulong dài xuyên qua.
  • Ưu điểm: Nhỏ gọn, nhẹ, chi phí thấp, lắp đặt nhanh.
• Dạng Lug (Tai bích): Thân van được đúc liền các tai (vấu) có lỗ ren. Các bulong sẽ được bắt trực tiếp từ mặt bích đường ống vào các tai này.
  • Ưu điểm: Kết nối cực kỳ chắc chắn, ổn định. Cho phép tháo gỡ đường ống một bên để bảo trì mà không ảnh hưởng đến bên còn lại.
• Dạng hai mặt bích (Double Flange): Thân van có sẵn hai mặt bích được đúc liền. Kiểu kết nối này tương tự như van cổng, mang lại sự chắc chắn tối đa, thường dùng cho các hệ thống áp lực cao và kích thước rất lớn.

Phân loại theo vật liệu

• Thân gang cánh inox: Là loại thông dụng và kinh tế nhất, chuyên dùng cho các hệ thống nước sạch, nước thải, HVAC.
• Toàn thân inox (SS304, SS316): Dùng cho môi trường ăn mòn, hóa chất, nhà máy thực phẩm, dược phẩm yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh cao.
• Van bướm nhựa (PVC, UPVC, PP): Dùng cho các hệ thống dẫn hóa chất có tính ăn mòn mạnh như axit, bazơ.

Phân loại theo chức năng điều khiển

• Dạng ON/OFF (Đóng/Mở): Chỉ có hai trạng thái hoạt động là đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn. Đây là loại phổ biến nhất.
• Dạng Tuyến tính (Modulating): Có khả năng điều chỉnh góc mở của đĩa van theo tín hiệu analog (4-20mA, 0-10V), cho phép điều tiết lưu lượng dòng chảy một cách chính xác.

5. Ưu điểm của van bướm điều khiển điện

Van bướm điện có nhiều ưu điểm hơn so với van truyền thống, khiến chúng trở thành lựa chọn vượt trội cho các ứng dụng công nghiệp hiện đại:

• Hiệu quả năng lượng: Thiết kế mô-men xoắn thấp và đường dẫn dòng chảy được tối ưu hóa giúp giảm thất thoát năng lượng, nâng cao hiệu quả tổng thể của hệ thống và giảm chi phí vận hành.
• Dễ vận hành: Với khả năng hỗ trợ điều khiển từ xa và tự động, van bướm điện giảm thiểu nhu cầu can thiệp thủ công, giảm chi phí lao động và cải thiện hiệu quả hoạt động.
• Hoạt động nhanh hơn: Bộ truyền động điện cho phép đóng mở nhanh chóng, khiến van bướm điện trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu phản ứng nhanh, chẳng hạn như tắt khẩn cấp hoặc điều chỉnh thường xuyên.
• Kiểm soát chính xác: Van bướm điện có thể điều chỉnh lưu lượng chính xác thông qua tín hiệu điều khiển, trong khi van thủ công dựa vào kỹ năng của người vận hành, thường dẫn đến khả năng kiểm soát kém chính xác hơn.
• Yêu cầu bảo trì thấp: Thiết kế dạng mô-đun và vật liệu bền giúp giảm tần suất và chi phí bảo trì, đảm bảo độ tin cậy lâu dài.
• Khả năng thích ứng rộng: Có khả năng xử lý nhiều môi trường, nhiệt độ và điều kiện áp suất khác nhau, van bướm điện phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
• Tuổi thọ dài: Vật liệu chất lượng cao và kỹ thuật chính xác đảm bảo tuổi thọ hoạt động lâu dài, mang lại lợi tức đầu tư tuyệt vời.
• Giám sát và Phản hồi Dữ liệu: Van bướm điện có thể được trang bị cảm biến và tích hợp vào hệ thống điều khiển để cung cấp khả năng giám sát và phản hồi theo thời gian thực. Van bướm thủ công không có khả năng này, hạn chế chức năng của chúng trong các hệ thống công nghiệp hiện đại.

6. Ứng dụng của van bướm điều khiển điện

Van bướm điện là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng đóng/mở nhanh, kiểm soát lưu lượng chính xác và dễ tích hợp vào hệ thống tự động hóa.

Ứng dụng tiêu biểu:

• Ngành hóa chất: Xử lý các loại hóa chất ăn mòn nhờ lớp lót chống hóa chất (PTFE), hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
• Ngành dược phẩm: Đáp ứng yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt (CIP/SIP), chống nhiễm bẩn, vận hành chính xác trong các quy trình sản xuất dược.
• Ngành năng lượng (nhà máy điện, dầu khí): Kiểm soát dòng chảy của hơi nước, nhiên liệu, nước làm mát. Được sử dụng trong các ứng dụng ngắt khẩn cấp và cô lập đường ống.
• Xử lý nước và nước thải: Điều tiết lưu lượng trong các hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Hoạt động hiệu quả trong môi trường có bùn thải hoặc hóa chất.
• Ngành tàu biển: Ứng dụng trong hệ thống nước dằn và làm mát động cơ, thiết kế gọn nhẹ, dễ lắp đặt và vận hành trong không gian hạn chế.

7. Lưu ý khi lựa chọn Van bướm điều khiển điện

Để đảm bảo van hoạt động hiệu quả và bền bỉ, hãy cân nhắc kỹ các yếu tố sau:

• Chất lỏng đi qua van: Mỗi loại chất lỏng có đặc tính khác nhau như độ nhớt, nhiệt độ, khả năng ăn mòn hay mài mòn. Nên chọn van làm từ vật liệu phù hợp như thép không gỉ, nhựa hoặc đồng.
• Áp suất và lưu lượng hệ thống: Van cần chịu được áp suất và lưu lượng đúng với hệ thống để hoạt động hiệu quả và an toàn.
• Kích thước van: Van phải vừa với đường ống nơi lắp đặt, nếu không sẽ gây rò rỉ hoặc giảm hiệu suất.
• Loại bộ truyền động: Một số bộ truyền động điện cho phép điều khiển chính xác và có tính năng phản hồi vị trí, phù hợp với các hệ thống tự động.
• Môi trường sử dụng: Nếu van hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (nóng, ẩm, bụi…), nên chọn loại bền chắc. Nếu không gian lắp đặt chật hẹp, hãy ưu tiên thiết kế nhỏ gọn.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp những thông tin hữu ích giúp bạn hiểu rõ hơn về van bướm điều khiển điện. Để được tư vấn kỹ thuật chi tiết và nhận báo giá tốt nhất cho dự án của mình, vui lòng liên hệ với các nhà cung cấp uy tín.