Van hút chân không

Cập nhật lần cuối ngày 09/08/2023 lúc 04:04 chiều

Van hút chân không là tên gọi của một loại thiết bị đặc biệt, được sử dụng khá phổ biến trong nhiều hệ thống khí nén, tuy nhiên đây là tên gọi truyền miệng phổ biến tại Việt Nam, thực chất thiết bị này không phải là một loại van, và càng không có chức năng giống với các loại van được biết đến và sử dụng phổ biến.

Vậy “van hút chân không” về bản chất nó là gì? Chức năng hoạt động của chúng ra sao? Hãy cùng VIVA tìm hiểu trong bài viết ngày hôm nay.

Tìm hiểu về van hút chân không

Van hút chân không là tên gọi thường được sử dụng để biểu thị thiết bị, có chức năng tạo ra độ chân không bằng cách áp dụng hiệu ứng Venturi. Về cơ bản nguyên lý Venturi có thể được hiểu là, khi một dòng chất lưu (ở trường hợp này cụ thể là khí nén) bị ép đi qua một phần tiết diện hẹp, tại đó vận tốc của nó được tăng lên, đồng thời áp suất bị giảm đi.

Chính vì thế tên gọi chính thức của thiết bị này được thống nhất bởi nhiều quốc gia trên thế giới là (Venturi vacuum generators).

Việc hút chân không được áp dụng cho nhiều hoạt động bao gồm hoạt động sản xuất thực phẩm, hoạt động nghiên cứu, hoạt động chế tạo chi tiết máy móc,…

Tùy vào lĩnh vực ứng dụng mà thiết bị hút chân không vận hành bằng khí nén này, có thể tùy biến để lắp thêm một số thiết bị, để có thể tối ưu khả năng ứng dụng cho từng điều kiện làm việc cụ thể.

Những loại thiết bị được sử dụng kèm với van hút chân không thường thấy nhất là:

• Giác hút chân không: Với chức năng giữ và cố định các vật thể trong quá trình sản xuất (các tấm kính, các khối kim loại, hộp, thùng,…) chúng được ứng dụng đặc biệt nhiều trong công nghiệp chế tạo. Những giác hút này được cố định lên khung kim loại chắc chắn, đuôi giác hút được liên kết với van hút chân không, thông qua các dây hơi khí nén. Khi vận hàng những giác hút này sẽ hút chặt lấy vật thể, và chúng cũng có thể thả các vật thể đó ra khi tín hiệu điều khiển khí nén thay đổi.
• Đường ống dẫn khí (dây hơi khí nén): Với chức năng hút không khí bên trong các túi, bao bì thực phẩm để gia tăng thời gian lưu trữ, rút khí trong các túi đựng để tiết kiệm không gian.

Thông số kỹ thuật của van hút chân không

• Kích thước đầu nối của thiết bị: 1/8”, 1/4”, 3/8”,…
• Giới hạn nhiệt độ làm việc: -20℃ đến 80℃
• Tùy chọn vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm hoặc nhựa
• Giới hạn áp suất âm có thể tạo ra: -0.8 bar
• Áp suất khí nén đầu vào: 1 bar đến 16 bar
• Lưu lượng khí nén sử dụng: 44 l/min, 100 l/min, 180 l/min,…
• Lưu chất sử dụng cho thiết bị: Khí nén
• Nguồn gốc xuất xứ: Đài Loan, Trung Quốc, Đức,…
• Chế độ bảo hành: Từ 12 đến 18 tháng.

Cấu tạo và hoạt động của van hút chân không

Cấu tạo

Trong thực tế không có kiểu cấu tạo tiêu chuẩn nào, được áp dụng cho tất cả các thiết bị van hút chân không, mà chúng chỉ áp dụng cùng một nguyên lý cấu tạo cơ bản, còn cấu tạo chi tiết của sản phẩm sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Đơn vị sản xuất và chủng loại sản phẩm (được phân loại dựa trên chức năng).

Nhìn chung van hút chân không có cấu tạo khá đơn giản bao gồm:

• Thân van: Thân van được chế tạo từ hai loại vật liệu phổ biến đó là nhựa và hợp kim nhôm, trên thực tế việc lựa chọn loại vật liệu nào để chế tạo thân van, được tính toán dựa trên điều kiện làm việc cụ thể. Hình dạng của bộ phận này cũng rất đa dạng, ví dụ như kiểu thân van có dạng hình trụ tròn, thân van dạng hình hộp chữ nhật,… Trên thân van được thiết kế các lỗ bắt vít, để cố định thiết bị vào hệ thống trong quá trình làm việc.
• Cổng hút chân không: Cổng hút được bố trí có phương vuông góc với đường dẫn khí chính bên trong thân van. Cổng hút được thiết kế để liên kết với các loại giác hút chân không.
• Cổng cấp khí nén: Đây là vị trí được nối với dây hơi cung cấp khí nén, từ đó mà khí nén từ hệ thống khí nén có thể đi vào được thân van.
• Cổng ra của khí nén: Trong quá trình làm việc khí nén, sẽ thoát ra ngoài môi trường thông qua cổng này.

Hoạt động

Nguyên lý hoạt động của van hút chân không dựa trên nguyên lý Venturi, trong đó chất dòng chảy của chất khí có áp suất cao được đẩy qua một khu vực hẹp. Khi dòng khí nén chảy qua khu vực thu hẹp tiết diện, tốc độ của chúng tăng lên trong khi áp suất giảm. Hiệu ứng áp suất khác biệt này tạo ra một khu vực có áp suất thấp hơn, so với môi trường xung quanh.

Lúc này khí nén từ bên ngoài có áp suất cao hơn, có xu hướng tràn vào vị trí có áp suất thấp, dẫn đến hiện tượng không khí từ môi trường bên ngoài được hút vào bên trong giống như hình ảnh bên dưới.

Sau đó tiếp tục cả không khí và khí nén theo dòng chảy, được giải phóng ra môi trường bên ngoài thông qua cổng thoát khí nén, do áp suất khí nén của giai đoạn này là tương đối lớn, trong quá trình làm việc sẽ phát sinh ra tiếng ồn, nên cổng thoát khí thường được lắp thêm thiết bị tiêu âm khí nén.

Khi ta ngừng cấp khí nén, dòng chảy khí nén trong thân thiết bị tạo chân không, bị ngừng lại và không tạo được sự chênh lệch áp suất ở vị trí cổng hút, nên tất cả quay trở lại trạng thái ngừng hoạt động, kết thúc một chu trình làm việc của thiết bị.

Một số lưu ý khi lựa chọn van hút chân không

Như bạn đã biết van hút chân không được cung cấp với nhiều chủng loại, sự khác biệt về chủng loại thiết bị được thể hiện qua, hình dáng, kích thước, vật liệu chế tạo,… Với mỗi chủng loại van hút chân không khác nhau, chúng sẽ có những đặc điểm riêng biệt, vì vậy khi lựa chọn các sản phẩm van hút chân không, ta cần lưu ý đến các vấn đề sau:

• Áp suất làm việc: thông thường các thiết bị van hút chân không, được thiết kế để có thể làm việc ở phạm vi áp suất khí nén từ 1 đến 16 bar, đây là giả áp suất khá rộng có thể đáp ứng được nhiều hệ thống khí nén cụ thể. Tuy nhiên trong một số hệ thống đặc biệt có giá trị áp suất lớn hơn, cần lưu ý lựa chọn thiết bị có khả năng đáp ứng phạm vi áp suất khí nén làm việc sao cho phù hợp.
• Chức năng phụ đi kèm: Van hút chân không được thiết kế với chức năng chính là tạo ra lực hút chân không, tuy nhiên trong thực tế sử dụng để nâng cao khả năng làm việc tự động, có nhiều loại van hút chân không được thiết kế kèm theo với các loại cảm biến, màn hình LCD hoặc các chân cắm dây truyền tín hiệu điều khiển. Một số sản phẩm được thiết kế với những tính năng hiện đại này bao gồm ZZK2A series của thương hiệu SMC, OVEM series của thương hiệu Festo,…
• Vật liệu chế tạo: Việc lựa chọn vật liệu chế tạo của van, cần căn cứ trên điều kiện làm việc cụ thể của thiết bị. Nếu thiết bị hoạt động trong môi trường có xu hướng ăn mòn, hoặc có tính oxi hóa cao, ta nên ưu tiên những sản phẩm được chế tạo từ vật liệu nhựa.
• Thông số kỹ thuật: Là một thiết bị kỹ thuật, van hút chân không được thiết kế để phù hợp với thông số kỹ thuật của điều kiện làm việc. Do là sản phẩm có phạm vi ứng dụng khá rộng, nên chúng được thiết kế nhiều dòng sản phẩm, mang nhiều thông số khác nhau. Chính vì vậy để lựa chọn được sản phẩm phù hợp, ta cần quan tâm đến thông số kỹ thuật chi tiết, được nhà sản xuất công bố.

Trên đây là một số lưu ý nhỏ mà VIVA muốn gửi đến khách hàng, với mong muốn hỗ trợ khách hàng lựa chọn được sản phẩm, phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng.

Ứng dụng của van hút chân không

Van hút chân không có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là các dây chuyền sản xuất có ứng dụng hệ thống khí nén. Bản thân van hút chân không (Venturi vacuum generator), không thể được sử dụng riêng lẻ mà nó sẽ lắp đặt kết hợp, với những thiết bị khí nén khác nhau (dây hơi khí nén, giác hút chân không, van khí nén,…).

Một vài ví dụ về khả năng ứng dụng của van hút chân không có thể kể đến như:

• Ứng dụng trong dây truyền sản xuất kính: Van hút chân không sử dụng kết hợp với giác hút chân không, để cố định và di chuyển những tấm kính từ bộ phận này đến bộ phận khác trong quá trình sản xuất.
• Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm: Van hút chân không được sử dụng trong các khâu đóng gói sản phẩm, cụ thể ở đây chúng có thể được sử dụng để hút chân không bên trong bao bì, hay hút các sản phẩm đã đóng gói để di chuyển chúng đến các bộ phận tiếp theo.
• Ứng dụng trong dây truyền sản xuất ô tô: Van hút chân không sẽ được gắn trên các cánh tay robot, để tạo ra lực hút chân không ở các đầu giác hút, sau khi các tấm kim loại hoặc kính được cố định, cánh tay robot sẽ di chuyển vật thể để những vị trí mong muốn.

Những ví dụ về ứng dụng cụ thể của van hút chân không kể trên, hy vọng qua đó có thể giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về, tầm quan trọng của thiết bị này.