Van điều khiển điện được sử dụng khá nhiều trong công nghiệp với nhiều loại khác nhau. Những van đơn giản như selenoi van, van bướm, van bi…Đều sử dụng là van điện. Tuy nhiên hầu như nó chỉ điều khiển đóng mở on/off chứ không đóng mở theo tỷ lệ hay tuyến tính. Trong bài này sẽ giới thiệu về van cầu điều khiển bằng điện. Trong công nghiệp hầu như sử dụng loại này. Chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và cách lựa chọn phù hợp.

Cấu tạo van điều khiển điện

Về cấu tạo van chia thành 2 phần chính bao gồm đầu van actuator (của thương hiệu Baelz có mã hàng là 373-E07) và thân van (của thương hiệu Baelz có mã hàng là 342-bk-ss).

• Đầu van điện on/off bao gồm một motor kéo trục giúp van đóng mở. Hai công tắc hành trình giúp giới hạn ngưỡng trên và ngưỡng dưới của van. Phần cuối cùng là tụ để kích cho motor hoạt động và bộ hợp số giúp đầu van điện khỏe hơn.
• Đầu van điện tuyến tính thì có thêm biến trở lắp vào kết nối với bộ phận truyền động của van giúp feedback vị trí đóng mở hiện tại của van. Đồng thời bộ phận quan trọng nhất của đầu van này là board mạch nhận tín hiệu analog 4-20ma hoặc 0-10v giúp van đóng mở theo tỷ lệ.
• Thân van có loại 2 ngã và 3 ngã giống nhau bao gồm vỏ ngoài được làm chủ yếu bằng gang dẻo GGG40.3 và Plug phía trong được làm bằng chất liệu inox. Tùy thuộc vào từng loại van mà Plug này có cấu tạo khác nhau. Nếu van dùng cho nhiệt độ cao 300oC đến 350oC thì có thêm ống giải nhiệt giữa thân van và đầu actuator.

Nguyên lý hoạt động van điều khiển bằng điện

Van hoạt động chủ yếu theo nguyên lý kéo lên và xuống để đóng mở. Tuy nhiên van on/off và van tuyến tính sẽ hoạt động hoàn toán khác nhau.

• Van on/off hoạt động chủ yếu đóng hết hoặc mở hết khi có nguồn cấp vào motor. Van không dừng giữa chừng đề điều tiết như là van tuyến tính. Khi đóng hết hoặc mở hết thì công tắc hành trình sẽ tác động và ngắt không cho motor chạy nữa. Van on/off cũng có thể trở thành van tuyến tính khi chúng ta sử dụng thêm bộ điều khiển nhiệt độ 6490 của Baelz.
• Van tuyến tính hoạt động chính xác và tỷ lệ theo tín hiệu analog đầu vào. Nó sẽ đóng mở theo phần trăm giúp điều khiển được lưu lượng đi qua nó. Từ đó ổn định được nhiệt độ hoặc áp suất phía sau ngõ ra của van. Bộ điều khiển tuyến tính dùng cho van thì đa dạng các hãng, chỉ cần có thể xuất ra tín hiệu 4-20ma PID là được.

Lựa chọn van điện phù hợp

Để lựa chọn được một van phù hợp thì chúng ta cần theo những tiêu chí như sau:

• Đầu tiên là lựa chọn lực đóng van phù hợp. Bước này quan trọng vì nếu chọn sai van sẽ không hoạt động được. Thông thường chúng ta sẽ chọn lực đóng van bằng với áp suất đầu vào.
• Nhiệt độ lưu chất. Bước này quan trọng thứ 2 vì chọn sai sẽ làm hỏng actuator phía trên và làm hỏng seal trong thân van. Nếu nhiệt độ 300oC đến 350oC thì chọn van có phần ống giải nhiệt dài.
• Lưu chất đi qua van: nếu chọn van cho lưu chất không đúng sẽ làm van nhanh hỏng.
• Chất liệu thân van: thông thường chúng ta chọn loại gang dẻo GGG40.3. Tuy nhiên nếu van dùng cho ngành thực phẩm thì chúng ta phải chọn chất liệu là inox.