Trong các hệ thống công nghiệp hiện đại, việc kiểm soát lưu lượng lưu chất đóng vai trò rất quan trọng nhằm đảm bảo hiệu suất vận hành ổn định và tối ưu quy trình sản xuất. Bên cạnh chức năng đóng mở dòng chảy, nhiều doanh nghiệp còn quan tâm đến khả năng điều tiết lưu lượng của các loại van tự động. Trong đó, Van dao điều khiển khí nén là dòng van được sử dụng phổ biến trong môi trường bùn, nước thải và lưu chất chứa nhiều cặn. Tuy nhiên, liệu van dao khí nén có thể điều tiết lưu lượng hay không vẫn là thắc mắc của nhiều người dùng. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Van dao khí nén là gì?

Van dao điều khiển khí nén là dòng van công nghiệp sử dụng bộ truyền động khí nén để điều khiển quá trình đóng mở van tự động. Thiết bị hoạt động bằng cách dùng áp lực khí nén tác động lên actuator, giúp đĩa van dạng lưỡi dao di chuyển lên xuống nhằm kiểm soát dòng lưu chất.

Van thường được ứng dụng trong:

• Hệ thống nước thải
• Bùn đặc
• Xi măng
• Tro bay
• Bột giấy
• Hóa chất
• Lưu chất chứa cặn rắn

Ưu điểm nổi bật của dòng van này là khả năng chống kẹt tốt và vận hành mạnh mẽ trong môi trường khắc nghiệt.

Van dao khí nén có thể điều tiết lưu lượng không?

Câu trả lời là CÓ, nhưng khả năng điều tiết của Van dao điều khiển khí nén thường không tối ưu bằng các dòng van chuyên dùng cho điều tiết như:

• Van cầu
• Van bi tuyến tính
• Van bướm điều khiển tuyến tính

Trên thực tế, van dao khí nén chủ yếu được thiết kế cho chức năng:

• Đóng hoàn toàn
• Mở hoàn toàn

hay còn gọi là chế độ ON/OFF.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, van vẫn có thể được sử dụng để điều tiết lưu lượng ở mức tương đối.

Vì sao van dao khí nén không phải lựa chọn tối ưu cho điều tiết lưu lượng?

Thiết kế đĩa van dạng dao

Đĩa van có dạng lưỡi dao mỏng nhằm mục đích:

• Cắt qua lưu chất có cặn
• Đóng mở nhanh
• Hạn chế kẹt van

Thiết kế này không tối ưu cho việc kiểm soát lưu lượng chính xác liên tục.

Dễ gây mài mòn khi mở một phần

Nếu van thường xuyên hoạt động ở trạng thái mở một phần:

• Dòng lưu chất sẽ tác động trực tiếp lên mép đĩa van
• Tăng nguy cơ mài mòn
• Giảm tuổi thọ gioăng làm kín

Đặc biệt trong môi trường chứa cặn hoặc bùn đặc, tình trạng mài mòn diễn ra nhanh hơn.

Khả năng điều tiết không tuyến tính

Van dao không có đặc tính điều tiết tuyến tính ổn định như van cầu hoặc van bi V-port nên việc kiểm soát lưu lượng chính xác khá khó khăn.

Khi nào van dao khí nén có thể dùng để điều tiết lưu lượng?

Mặc dù không phải lựa chọn tối ưu, nhưng van dao khí nén vẫn có thể điều tiết trong một số trường hợp như:

Điều tiết lưu lượng đơn giản

Đối với hệ thống không yêu cầu:

• Độ chính xác cao
• Kiểm soát lưu lượng liên tục

van dao khí nén vẫn có thể đáp ứng ở mức cơ bản.

Môi trường chứa nhiều cặn

Trong môi trường:

• Bùn
• Tro xỉ
• Xi măng
• Bột giấy

các dòng van điều tiết thông thường dễ bị kẹt. Khi đó, van dao khí nén trở thành giải pháp phù hợp hơn dù khả năng điều tiết không quá chính xác.

Sử dụng actuator tuyến tính

Một số hệ thống sử dụng:

• Bộ định vị tuyến tính (positioner)
• Điều khiển khí nén tuyến tính

giúp van hoạt động ở nhiều góc mở khác nhau nhằm hỗ trợ điều tiết lưu lượng tốt hơn.

Ưu điểm khi dùng van dao khí nén điều tiết lưu lượng

Hoạt động tốt với lưu chất có cặn

Đây là ưu điểm lớn nhất của van dao so với nhiều loại van điều tiết khác.

Đóng mở mạnh mẽ

Actuator khí nén tạo lực lớn giúp van vận hành ổn định ngay cả trong môi trường lưu chất đặc.

Tự động hóa dễ dàng

Van có thể kết nối với:

• PLC
• Bộ điều khiển
• Hệ thống SCADA

để kiểm soát lưu lượng tự động.

Hạn chế khi dùng van dao khí nén để điều tiết

Bên cạnh ưu điểm, vẫn tồn tại một số hạn chế như:

• Độ chính xác không cao
• Dễ mài mòn nếu mở bán phần lâu dài
• Không phù hợp với hệ thống yêu cầu kiểm soát lưu lượng ổn định liên tục
• Tuổi thọ gioăng có thể giảm nhanh hơn

Nên dùng loại van nào nếu cần điều tiết lưu lượng chính xác?

Nếu hệ thống yêu cầu:

• Điều tiết tuyến tính
• Kiểm soát lưu lượng chính xác
• Hoạt động liên tục

thì nên ưu tiên:

• Van cầu điều khiển khí nén
• Van bi tuyến tính
• Van bướm tuyến tính
• Van điều khiển điện tuyến tính

Các dòng van này được thiết kế chuyên dụng cho điều tiết nên sẽ cho hiệu quả tốt hơn.

Xem thêm: Van cổng điều khiển bằng điện 

Ứng dụng thực tế của van dao khí nén điều tiết

Hiện nay, van vẫn được sử dụng để điều tiết tương đối trong:

• Hệ thống xử lý nước thải
• Nhà máy giấy
• Hệ thống bùn vi sinh
• Nhà máy xi măng
• Hệ thống tro bay
• Ngành khai khoáng

Đây là những môi trường mà khả năng chống kẹt quan trọng hơn độ chính xác điều tiết tuyệt đối.

Kết bài

Có thể thấy, Van dao điều khiển khí nén có thể điều tiết lưu lượng trong một số trường hợp nhất định, đặc biệt ở các môi trường chứa nhiều cặn hoặc bùn đặc. Tuy nhiên, dòng van này vẫn chủ yếu được thiết kế cho chức năng đóng mở ON/OFF thay vì điều tiết tuyến tính chính xác. Vì vậy, doanh nghiệp cần cân nhắc đặc điểm hệ thống và yêu cầu vận hành thực tế để lựa chọn loại van phù hợp, đảm bảo hiệu quả hoạt động lâu dài và tối ưu chi phí vận hành.