Van bướm khí nén

Van bướm khí nén là một nhánh thuộc nhóm sản phẩm van bướm, được phân loại theo cách vận hành: đĩa van được xoay bởi bộ truyền động dùng khí nén (pneumatic actuator) thay cho tay người. Van đóng mở trong 1–3 giây, nhận lệnh từ PLC qua van điện từ, có thể tự đóng khi mất khí và không dùng động cơ điện nên an toàn trong khu vực dễ cháy nổ. Danh mục gồm van bướm khí nén on/off và tuyến tính, thân gang, inox, nhôm, nhựa, kết nối wafer, lug, mặt bích, của các hãng Nhật Bản, Đài Loan, Malaysia, Hàn Quốc và Trung Quốc.

Cấu tạo van bướm khí nén

Van gồm hai phần ghép với nhau qua mặt bích chuẩn ISO 5211: thân van bướm (thân, đĩa, trục, gioăng) và bộ truyền động khí nén. Bộ truyền động là xi lanh có hai piston, biến lực đẩy thẳng của khí nén thành chuyển động quay 90°. Có hai kiểu cơ cấu:

• Thanh răng – bánh răng (rack and pinion): mỗi piston có thanh răng ăn khớp với bánh răng trên trục ra. Mô-men gần như không đổi trên toàn hành trình, kích thước gọn, dùng cho đa số van bướm đến khoảng DN300.
• Chạc trượt (scotch yoke): piston đẩy một chạc chữ Y. Mô-men lớn nhất ở hai đầu hành trình, đúng thời điểm van bướm cần lực nhiều nhất (lúc đĩa tách khỏi gioăng và lúc ép kín). Dùng cho van cỡ lớn, áp cao.

Bộ truyền động tác động đơn và tác động kép

Tác động kép (double acting)

Cấp khí vào khoang giữa để đẩy hai piston ra (mở van), cấp khí vào hai khoang ngoài để đẩy piston vào (đóng van). Toàn bộ lực khí nén dùng để quay van nên bộ truyền động nhỏ gọn và rẻ hơn. Khi mất khí, van giữ nguyên vị trí cuối cùng.

Tác động đơn (single acting, lò xo hồi)

Khí nén đẩy piston mở van và nén các bộ lò xo ở hai khoang ngoài. Khi ngắt khí hoặc mất điện van điện từ, lò xo đẩy piston về và đóng van (thường đóng, fail close) hoặc mở van (thường mở, fail open). Dùng cho đường cấp nhiên liệu, hóa chất, hơi nóng, nơi van phải về vị trí an toàn khi sự cố.

Lưu ý khi chọn cỡ: với tác động đơn, khí nén phải thắng cả lò xo, và lò xo phải tự đủ lực đóng van. Vì vậy cùng một van, bộ tác động đơn thường lớn hơn bộ tác động kép một đến hai cỡ. Mô-men ở cuối hành trình lò xo (spring end torque) phải lớn hơn mô-men đóng kín của van.

Thông số cần kiểm tra khi chọn van bướm khí nén

Thông số	Giá trị thường gặp	Ghi chú
Kích thước van	DN40 – DN600	Van lớn hơn dùng actuator scotch yoke
Áp suất khí cấp	4 – 7 bar	Chọn actuator theo áp khí thấp nhất của hệ thống
Kiểu tác động	Đơn hoặc kép	Theo yêu cầu vị trí an toàn khi mất khí
Thời gian đóng mở	1 – 3 giây (DN50–DN200)	Chỉnh chậm lại bằng van tiết lưu nếu cần
Tín hiệu điều khiển	24VDC, 220VAC (van điện từ); 4–20 mA (positioner)	On/off hoặc tuyến tính
Mặt bích lắp	ISO 5211 (F05, F07, F10, F12…)	Phải khớp cổ van và đầu trục

Hệ số an toàn mô-men. Mô-men của actuator ở áp khí thấp nhất nên lớn hơn mô-men van từ 25% đến 50%. Phần dư này bù cho gioăng bị dính sau thời gian dài không thao tác, cặn bám và áp khí dao động. Van gioăng PTFE hoặc lưu chất có bột, hạt (xi măng, bùn) cần hệ số cao hơn.

Phụ kiện đi kèm van bướm khí nén

• Van điện từ (solenoid valve): loại 5/2 cho tác động kép, 3/2 cho tác động đơn, lắp thẳng lên actuator theo chuẩn NAMUR. Nhận tín hiệu điện từ PLC để chuyển hướng khí.
• Hộp công tắc hành trình (limit switch box): báo trạng thái mở/đóng về tủ điều khiển, có đèn chỉ thị trên nắp.
• Bộ định vị (positioner): nhận tín hiệu 4–20 mA, điều chỉnh lượng khí để đĩa dừng đúng góc yêu cầu. Bắt buộc khi dùng van bướm khí nén để điều tiết lưu lượng, áp suất, mức.
• Bộ lọc điều áp: lọc nước, dầu, bụi trong khí nén và ổn định áp suất cấp. Khí bẩn là nguyên nhân chính làm mòn gioăng piston và kẹt van điện từ.
• Van tiết lưu, tiêu âm: chỉnh tốc độ đóng mở và giảm tiếng xả khí.

Trong khu vực có khí, bụi dễ cháy nổ, bộ truyền động khí nén không có động cơ hay tiếp điểm nên không sinh tia lửa. Chỉ cần chọn van điện từ và hộp công tắc đạt chuẩn phòng nổ (Ex d hoặc Ex ia) là cả cụm van đáp ứng yêu cầu.

Thương hiệu nổi bật

EM-FLOW (Đài Loan)

EM-FLOW có dải van bướm khí nén on/off (EMPB-OCW, EMPB-OPW, EMPB-OSW, EMPB-OSF) và tuyến tính (EMPB-PSW), kết hợp thân gang, inox hoặc nhựa với actuator thanh răng – bánh răng. Nếu bạn ưu tiên thương hiệu EM-FLOW, hãy tham khảo van cánh bướm điều khiển khí nén EM-FLOW với nhiều model và vật liệu thân van.

Kitz (Nhật Bản)

Kitz có van bướm khí nén on/off FA-10XJMEA (thân nhôm) và FA-10DJUE (thân gang), dùng cho HVAC, cấp nước, nhà máy. Nếu bạn ưu tiên thương hiệu Kitz, bạn có thể xem thêm các dòng van bướm khí nén Kitz chính hãng.

Danh mục còn có van bướm khí nén Tomoe, Bray, Covna, Haitima, Eaglesky, KST, Kosaplus, Flowx, Tork và các dòng D671X cho dự án cần tối ưu chi phí.

Ứng dụng của van bướm khí nén

• Xử lý nước và nước thải: đóng mở tự động bể lọc, rửa ngược, phân phối nước theo chu kỳ.
• Silo xi măng, trạm trộn bê tông, nhà máy thức ăn chăn nuôi: van bướm silo đóng mở nhanh dưới đáy bồn.
• Thực phẩm, đồ uống, dược phẩm: van bướm vi sinh inox 316L kết nối clamp, vận hành theo chương trình CIP.
• Hóa chất, dệt nhuộm, mạ: van nhựa hoặc inox gioăng PTFE, kết hợp tác động đơn để về vị trí an toàn.
• Khu vực dễ cháy nổ: kho xăng dầu, sơn, dung môi.

Van bướm khí nén hay van bướm điện?

Chọn khí nén khi nhà máy đã có hệ khí nén, cần đóng mở nhanh, tần suất thao tác cao, cần vị trí an toàn khi mất năng lượng hoặc làm việc trong khu vực phòng nổ. Chọn điều khiển điện khi vị trí lắp xa nguồn khí, số lượng van ít và không muốn đầu tư máy nén khí, đường ống dẫn khí.

Lắp đặt và bảo trì van bướm khí nén

• Lắp thân van vào đường ống khi đĩa hơi mở, sau đó mới kiểm tra hành trình bằng khí nén.
• Dùng khí khô, sạch; lắp bộ lọc điều áp ngay trước van điện từ và xả nước đọng định kỳ.
• Chỉnh vít chặn hành trình trên actuator để đĩa ép kín gioăng ở vị trí đóng, không quá hành trình.
• Kiểm tra rò khí ở cổng nối, van điện từ và gioăng piston 6 tháng một lần.
• Van ít thao tác nên chạy thử toàn hành trình mỗi tháng.
• Không tháo nắp actuator tác động đơn khi chưa có dụng cụ chuyên dụng: lò xo bên trong đang bị nén với lực lớn.

Câu hỏi thường gặp về van bướm khí nén

Áp suất khí nén tối thiểu để van hoạt động là bao nhiêu?

Phụ thuộc cỡ actuator. Đa số actuator được chọn theo áp 5–6 bar; khi áp hệ thống thấp hơn mức này, cần chọn actuator lớn hơn để đủ mô-men.

Có điều khiển van bướm khí nén theo tỷ lệ được không?

Được, bằng cách lắp bộ định vị nhận tín hiệu 4–20 mA. Vùng điều chỉnh hiệu quả của van bướm là khoảng 20° đến 70° góc mở.

Mất khí thì van bướm khí nén ở trạng thái nào?

Tác động kép giữ nguyên vị trí. Tác động đơn tự về vị trí đóng (hoặc mở) nhờ lò xo, tùy cấu hình đặt hàng.

Báo giá van bướm khí nén tại Van nước Việt Nam

Giá van bướm khí nén phụ thuộc DN, vật liệu thân, kiểu tác động, thương hiệu actuator và phụ kiện kèm theo. Để nhận báo giá, bạn gửi: DN, áp suất và nhiệt độ lưu chất, loại lưu chất, áp khí nén cấp, kiểu tác động, tín hiệu điều khiển (on/off hay 4–20 mA), điện áp van điện từ và số lượng.

Địa chỉ Hà Nội: Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội