Van bướm điều khiển điện là một thiết bị được lắp đặt trực tiếp trên đường ống vận chuyển lưu chất, vừa có chức năng kiểm soát dòng chảy hiệu quả, vừa thực hiện nhiệm vụ điều tiết lưu lượng vô cùng chính xác. Loại van này có thiết kế đa dạng, cơ chế vận hành đơn giản và nhiều mẫu mã cho bạn thoải mái lựa chọn.

Van bướm điều khiển điện là gì?

Van bướm điều khiển điện (Butterfly Valve Control Electricity) hay còn được gọi là van bướm vận hành điện, van bướm tác động điện… là một thiết bị van công nghiệp thông dụng, được thiết kế đặc biệt để kiểm soát dòng chảy và điều chỉnh lưu lượng chất lỏng bên trong đường ống. 

Có nhiều loại van bướm với nhiều nguyên lý hoạt động khác nhau, nhưng van bướm điện đang ngày càng được ưa chuộng trong ngành công nghiệp hiện đại. Tính năng điều khiển tự động từ năng lượng điện năng giúp tạo nên một thiết bị vô cùng hiệu quả, linh hoạt và tiện lợi, thích hợp với những hệ thống sản xuất quy mô lớn, cần khả năng hoạt động mạnh mẽ và nhiều thiết bị cần vận hành.

Với một bộ phận truyền động điện được lắp đặt bên ngoài thân van, chúng cho phép thiết bị được đóng/ mở tự động từ xa, giảm thiểu sự can thiệp của con người, tăng cường độ chính xác và nâng cao khả năng ứng dụng của van trong các môi trường công nghiệp phức tạp.

Được sản xuất với đa dạng kích thước, chất liệu, sản phẩm van bướm này có phạm vi ứng dụng vô cùng rộng rãi, thích hợp với nhiều môi trường lưu chất như chất lỏng, khí nén, hơi nóng… Đồng thời giúp tiết kiệm được nhiều thời gian, năng lượng và nguồn lực, giảm thiểu rủi ro và tăng cường độ an toàn cho người lao động và hệ thống.

Chức năng của van bướm điều khiển bằng điện

Cũng tương tự như các dòng van điều khiển khác, van bướm điện cũng được lắp đặt trực tiếp trên đường ống vận chuyển lưu chất và thực hiện kiểm soát dòng chảy di chuyển trong hệ thống.

Chức năng cơ bản nhất phải kể đến đó là thực hiện đóng/ mở để ngăn chặn hoặc lưu thông dòng chảy. Với thiết kế đĩa van có thể quay một góc bằng hoặc nhỏ hơn 90 độ, van có thể mở ra/ khép lại nhanh chóng để lưu chất được ra vào hệ thống dễ dàng, không bị rò rỉ khi van đóng.

Chức năng tiếp theo cũng nhận được nhiều đánh giá cao đó chính là điều tiết. Tùy theo điều khiển của người sử dụng mà góc độ van của van có thể nhiều hoặc ít, góc độ mở càng lớn thì lượng lưu chất di chuyển qua càng nhiều, góc độ mở nhỏ đi thì lưu lượng di chuyển qua van cũng sẽ giảm.

Cấu tạo chung của van bướm điều khiển điện

So với van tay quay thì van bướm điện sẽ có cấu tạo phức tạp hơn vì phải lắp đặt kèm theo nhiều chi tiết, một thiết bị cơ bản sẽ bao gồm những bộ phận chính như sau:

• Thân van: Vỏ bọc bên ngoài thân van, được sản xuất từ nhiều loại vật liệu như inox, gang, thép, nhựa… với khả năng chống chịu tốt, cố định vị trí cho các bộ phận khác bên trong, trên vành thân van sẽ được thiết kế các mặt bích, wafer, tai bích… để thuận tiện cho việc lắp đặt.
• Trục van: Kết nối đĩa van và bộ phận điều khiển điện, thực hiện truyền chuyển động để làm quay đĩa van.
• Đĩa van: Là phần di chuyển bên trong thân van, có hình dáng giống một cánh bướm. Khi van mở, đĩa sẽ xoay theo một góc được điều khiển để cho phép lưu chất di chuyển qua. Khi van đóng, đĩa van sẽ xoay theo góc ngược lại để ngăn chặn hoàn toàn đường lưu chất lưu thông.
• Gioăng làm kín: Là bộ phận được đúc liền vào trong thân van, ngay tại vị trí tiếp xúc với đĩa van, sản xuất từ những loại vật liệu có tính đàn hồi cao như EPDM, PTFE, NBR… để tạo độ kín tuyệt đối, tránh gây rò rỉ lưu chất và hạn chế tình trạng ma sát ăn mòn đĩa van, kéo dài tuổi thọ sử dụng cho thiết bị.
• Bộ phận điều khiển điện: Là bộ phận truyền động được lắp đặt bên ngoài thân van và kết nối với trục van, sản xuất từ chất liệu nhựa hoặc hợp kim nhôm với khả năng cách điện tốt, bên trong có cuộn coil điện, tụ điện, piston… có chức năng tiếp nhận điện năng và chuyển hóa thành từ trường chuyển động để tạo ra lực momen quay để vận hành van.

Van bướm điện là sự kết hợp hoàn hảo giữa phần thân van cơ học truyền thống và công nghệ điện từ hiện đại. Nhờ vậy mà chúng có thể kế thừa hoàn toàn những tính năng nổi trội của van thủ công, vừa mang đến khả năng hoạt động nhanh chóng, chính xác và hiệu suất cao, xứng đáng là một sản phẩm được ưu tiên hàng đầu khi xây dựng các hệ thống tự động hóa.

Nguyên lý hoạt động của van bướm điều khiển điện

Cho dù được vận hành thông qua phương thức truyền động điện với cấu tạo có phần phức tạp, nhưng nhìn chung, thiết bị van bướm này cũng có cơ chế vận hành tương đối dễ hiểu, quá trình hoạt động được thực hiện thông qua các bước cơ bản sau:

• Khi muốn mở van, người vận hành sẽ thực hiện mở công tắc điện để cấp một mức điện áp tương ứng vào thiết bị.
• Điện áp sẽ theo dây dẫn và truyền đến bộ truyền động.
• Trong bộ truyền động, điện áp sẽ đi vào tụ điện và cuộn coil, làm sinh ra một lực từ trường.
• Lực từ trường này sẽ tác động đến các piston khiến các piston di chuyển ra xa theo chiều xoắn, chuyển động này sẽ làm sinh ra một lực momen tác động lên trục van.
• Bị ảnh hưởng bởi lực momen, trục van sẽ quay theo một góc bằng hoặc nhỏ hơn 90 độ.
• Trục van sẽ làm cho đĩa van hình cánh bướm cũng quay theo, đĩa van đang đóng sẽ được mở ra, tạo thành hai khoảng trống bằng nhau ngay tại cửa van để lưu chất có thể di chuyển qua lại dễ dàng, lúc này van sẽ bước vào trạng thái hoạt động.
• Sau quá trình làm việc, nếu muốn đóng van, người vận hành chỉ cần ngắt công tắc điện, điện áp đang được cấp vào thiết bị sẽ ngay lập tức mất đi.
• Không còn năng lượng, lực từ trường sinh ra từ cuộn coil cũng sẽ dừng, piston không còn bị tác động sẽ quay về vị trí ban đầu, điều này sẽ làm sinh ra một lực momen xoắn theo chiều ngược lại lúc mở.
• Lực momen sẽ làm trục van và đĩa van cũng quay trở về vị trí đóng van ban đầu, ngăn chặn không cho phép lưu chất tiếp tục di chuyển qua.

Trên đây là quá trình đóng/ mở chi tiết của thiết bị van bướm điều khiển bằng điện. Nếu muốn thực hiện chức năng điều tiết, người vận hành sẽ điều chỉnh góc độ mở tương ứng của van để kiểm soát lượng lưu chất vận chuyển qua.

Các loại van bướm điều khiển điện thông dụng hiện nay

Dựa vào mục đích sử dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, chúng ta có thể phân biệt được nhiều loại van bướm khác nhau. Bài viết này sẽ đưa ra một cái nhìn tổng quan về thiết bị van bướm điện, giúp bạn hiểu rõ hơn về sự đa dạng và phong phú của thiết bị này trong các hệ thống sản xuất ngày nay.

Van bướm điện dạng ON/OFF

Là thiết bị van điện được sử dụng để thực hiện hai cơ chế chính là đóng hoàn toàn và mở hoàn toàn, không thực hiện chức năng điều tiết.

Thiết bị này được sử dụng chủ yếu cho những hệ thống chỉ cần đóng mở, thiết kế này cũng cho phép thiết bị hoạt động mạnh mẽ hơn, có khả năng vận hành nhanh chóng hơn, có tuổi thọ sử dụng lâu dài và ngăn chặn tình trạng ăn mòn đĩa van hiệu quả.

Van bướm điện dạng tuyến tính

Là thiết bị được vận hành theo cả 3 cơ chế là đóng hoàn toàn, mở hoàn toàn và điều tiết, đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng của khách hàng.

Không chỉ thực hiện vận chuyển lưu chất, thiết bị này còn có khả năng điều chỉnh lưu lượng qua van nhiều hoặc ít tùy theo nhu cầu sử dụng, có phạm vi ứng dụng rộng hơn so với van ON/OFF.

Tuy nhiên, vì thực hiện chức năng điều tiết nên độ bền của sản phẩm sẽ kém hơn van ON/OFF, áp lực dòng chảy quá mạnh có thể làm đĩa van chịu tác động mạnh và dễ bị ăn mòn.

Van bướm điều khiển điện gang

Là thiết bị van bướm được sản xuất từ chất liệu gang – một loại vật liệu bình dân, có giá thành rẻ và độ bền tốt.

Loại gang được sử dụng chủ yếu là gang cầu, thân van chắc chắn, có thể được áp lực cao, không bị nứt vỡ khi xảy ra va đập mạnh, trên bề mặt được sơn epoxy chống gỉ giúp thiết bị không bị nhiễm bụi, nhiễm nước, sử dụng được lâu dài.

Hiện tại, van gang luôn là ưu tiên lựa chọn của nhiều người tiêu dùng, chúng xuất hiện rộng rãi trong nhiều hệ thống nước, khí, hơi… phần lớn là các hệ thống có điều kiện môi trường bình thường, không quá khắc nghiệt.

Van bướm điện inox

Inox có nhiều tính năng vượt trội như có thiết kế chắc chắn, chống va đập tốt, chịu được áp lực lớn, nhiệt độ cao, chống ăn mòn và ngăn chặn tình trạng gỉ sét hiệu quả, tuổi thọ sử dụng lâu dài có thể lên đến nhiều năm.

Hiện tại, van inox được xem là lựa chọn tối ưu để sử dụng trong các nhà máy hóa chất. Ngoài ra, với tính chất an toàn, van inox cũng được sử dụng để lắp đặt trong các hệ thống đòi hỏi vệ sinh cao như các nhà máy chế biến thực phẩm, dược phẩm, hóa mỹ phẩm… Thiết bị dùng trong các hệ thống này được gọi là van bướm vi sinh.

Van bướm điện thép

Là thiết bị van bướm được sản xuất từ chất liệu thép với khả năng chịu nhiệt và chịu lực vượt trội, được sử dụng chủ yếu trong những hệ thống có điều kiện môi trường khắc nghiệt như hóa chất, xăng dầu, khí nén, hơi nóng…

Thiết bị này cũng có độ cứng cao, chống va đập tốt, tuy nhiên khả năng chống ăn mòn và tính thẩm mỹ kém hơn inox.

Van bướm điện nhựa

Thường sử dụng nhựa PVC cao cấp, có độ bền cao và tính chất an toàn. Những thiết bị van nhựa sẽ có trọng lượng nhẹ, dễ dàng lắp đặt.

Tuy có khả năng chịu nhiệt và chịu lực chỉ ở mức vừa phải, nhưng van nhựa lại là lựa chọn tối ưu trong những hệ thống hóa chất vì có khả năng chống ăn mòn cao, thích hợp với các hệ thống nồng độ cao.

Ngoài ra, với giá thành rẻ, sử dụng thiết bị van nhựa cũng giúp tiết kiệm được nhiều chi phí lắp đặt và bảo trì.

Van bướm điều khiển điện kết nối mặt bích

Mặt bích sẽ được đúc trực tiếp trên vành thân van theo nhiều tiêu chuẩn như JIS, DIN, ANSI, BS… Trong quá trình lắp đặt, cần lựa chọn mặt bích có tiêu chuẩn tương ứng cho đường ống thì mới có thể lắp đặt thành công.

Phương thức kết nối mặt bích mang đến khả năng lắp đặt chắc chắn, ngăn chặn rò rỉ hiệu quả, không bị rung lắc khi sử dụng và tháo lắp dễ dàng thông qua các bu lông.

Van bướm điện kết nối wafer

Wafer là kiểu kết nối thông dụng và chỉ được dành riêng cho những dòng van bướm, còn được gọi là kết nối dạng kẹp. Khi lắp đặt, van bướm được đặt giữa hai mặt bích của đường ống, sau đó thực hiện vặn siết bu lông qua các mặt bích này để cố định vị trí cho van.

Ở kiểu kết nối này, van sẽ được lắp đặt bằng cách ép chặt mặt bích, dường như không qua có quá nhiều sự liên kết giữa thân van và mặt bích. Tuy vậy, chúng vẫn mang đến khả năng kết nối bền vững, không bị rò rỉ, cũng được tháo lắp một cách dễ dàng.

Van bướm điện kết nối plug

Còn được gọi là kết nối kiểu tai bích – cũng là phương thức kết nối được thiết kế dùng riêng cho các dòng van bướm. 

Các tai bích sẽ được đúc quanh viền thân van, mỗi tai bích sẽ có một lỗ để bắt bu lông, khi lắp đặt van, các bu lông sẽ được luồng qua các lỗ này và cố định vào mặt bích của đường ống.

Plug cũng giúp thiết bị được kết nối chắc chắn vào hệ thống, không bị rò rỉ và tháo lắp dễ dàng.

Đánh giá ưu nhược điểm của van bướm điều khiển điện

Một thiết bị cơ khí khi được sản xuất sẽ thích hợp những ưu điểm nổi trội riêng biệt để phù hợp với từng hệ thống sản xuất cụ thể, bên cạnh đó cũng sẽ có một cho số hạn chế riêng. Tuy nhiên, chỉ cần lựa chọn đúng sản phẩm với nhu cầu sử dụng, thiết bị sẽ phát huy được hết những công năng ưu việt và có tuổi thọ sử dụng khá lâu dài.

Ưu điểm:

• Thực hiện chức năng đóng ngắt dòng chảy và điều tiết lưu lượng hiệu quả.
• Kích thước đa dạng phù hợp với mọi quy mô sản xuất.
• Chất liệu sử dụng cũng khác phong phú từ gang, inox, thép, nhựa… với khả năng chịu áp lực lớn, nhiệt độ cao, ngoài ra còn hạn chế được tình trạng ăn mòn và oxy hóa tốt.
• Vận hành bằng điện giúp hệ thống sản xuất trở nên tự động hóa,có thể điều khiển từ xa cùng lúc nhiều thiết bị.
• Thời gian đóng mở nhanh vậy chỉ mất từ 3 – 10s. 
• Đóng mở nhanh nhạy, hiệu quả điều tiết cao.
• Điện áp sử dụng khá đa dạng từ 12V – 380V.
• Vận hành nhẹ nhàng, không gây sốc áp đĩa van, không bị rung lắc hay phát ra tiếng ồn quá lớn.
• Môi trường sử dụng khá linh hoạt khi phù hợp với cả chất lỏng, khí nén, hơi nóng…
• Được thiết kế kèm theo tay quay để phụ trợ trong trường hợp mất điện đột ngột.
• Kết nối dễ dàng bằng phương thức mặt bích, wafer và plug, tháo lắp dễ dàng khi cần bảo trì.
• Van có độ bền khá cao, ít xảy ra hư hỏng nên không cần bảo trì thường xuyên.
• Bộ truyền động được thiết kế với khả năng cách điện tốt, bảo đảm an toàn cho hệ thống sử dụng và những người làm việc xung quanh. 
• Vị trí tiếp xúc giữa đĩa và thân van được đúc một lớp đệm từ chất liệu cao su đàn hồi nhằm giúp ngăn chặn tình trạng ăn mòn đĩa van hiệu quả.
• Chi phí đầu tư khá hợp lý so với các dòng van công nghiệp khác.
• Chức năng tiết kiệm năng lượng được đánh giá cao.

Hạn chế:

• Quá trình lắp đặt van điện phức tạp hơn so với van vận hành thủ công vì phải kết nối điện và lắp đặt bộ truyền động điện.
• Chi phí lắp đặt cũng cao hơn các dòng van cơ.
• Mặc dù có khả năng điều tiết tốt nhưng nếu quá lạm dụng chức năng này sẽ khiến tuổi thọ của van xuống cấp nhanh chóng.
• Van sẽ ngừng hoạt động đột ngột nếu xảy ra tình trạng mất điện.
• Nếu không thực hiện cách điện tốt có thể xảy ra các sự cố giật điện, cháy nổ không mong muốn.
• Sản xuất với kích thước từ DN50 trở lên, không phù hợp với các đường ống có kích thước quá nhỏ.

Ứng dụng của van bướm điều khiển điện trong thực tế

Van bướm điều khiển điện đã thể hiện sự linh hoạt và hiệu suất cao trong nhiều ngành công nghiệp. Để giúp người dùng nắm bắt rõ ràng và áp dụng hiệu quả, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sâu về các ứng dụng tiêu biểu của nó:

• Ứng dụng trong các hệ thống cấp thoát nước: Cung cấp nước sạch, xử lý nước thải cho các hệ thống sản xuất và dân dụng, điều chỉnh chính xác và điều tiết hiệu quả.
• Ứng dụng trong ngành dầu khí: Các hệ thống khai thác và lọc hóa xăng dầu, vận chuyển và kiểm soát lưu lượng, giúp quá trình hoạt động trở nên ổn định và an toàn.
• Ứng dụng trong các nhà máy hóa chất: Với khả năng chịu được môi trường hóa chất mạnh, không bị ăn mòn bởi các chất nồng độ cao, van này giúp kiểm soát dòng chảy của các chất lỏng và khí hóa học, từ đó giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
• Ứng dụng trong các hệ thống phòng cháy chữa cháy: Hỗ trợ đóng ngắt dòng chảy, điều tiết nước để phục vụ cho quá trình cấp nước dập tắt đám cháy.
• Ứng dụng trong các nhà máy chế biến thực phẩm: Sản xuất từ van inox (van bướm vi sinh), vận chuyển và kiểm soát lưu lượng dòng chảy, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, không gây rò rỉ và tránh sự xâm nhập của vi khuẩn.
• Ứng dụng trong các hệ thống HVAC: Hệ thống lạnh, điều hòa nhiệt độ, thông gió, thông hơi… đảm bảo hiệu suất làm lạnh và sự ổn định của hệ thống.
• Ứng dụng trong các nhà máy thủy – nhiệt điện: điều tiết nước làm mát cho các hệ thống turbine, từ đó tạo thành năng lượng để vận hành hệ thống tạo ra điện.
• Ứng dụng trong ngành hàng hải, đóng tàu: Quản lý lưu lượng nước biển vào ra cho các hệ thống làm mát trên tàu và các thiết bị biển khác, cấp nước sinh hoạt, xử lý nước thải, vận chuyển nhiên liệu…

Kết luận, van bướm điều khiển điện không chỉ đa dạng về ứng dụng mà còn đem lại giá trị tối ưu hóa cho nhiều quá trình công nghiệp. Đối với người dùng, việc nắm vững và áp dụng đúng cách sản phẩm này sẽ giúp tăng cường hiệu suất và độ an toàn trong sản xuất.

Những lưu ý khi sử dụng van bướm điều khiển điện

Bên cạnh việc lựa chọn được những sản phẩm chất lượng thì việc sử dụng và lắp đặt thiết bị đúng cách cũng là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo thiết toàn có thể sử dụng được lâu dài và mang đến hiệu quả cao. Một số lưu ý mà bạn cần ghi nhớ là:

• Lựa chọn vị trí lắp đặt: Nên được lắp đặt ở nơi dễ quan sát, đồng thời tránh các vị trí có khả năng tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ ẩm cao hoặc hoạt động rung động mạnh. Hạn chế lắp đặt theo chiều dọc vì điều này có thể gây ra sự mất cân bằng và gây hại cho đĩa khi van mở/đóng.
• Kiểm tra thiết bị định kỳ: Để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy, van bướm cần được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. Điều này bao gồm việc kiểm tra trạng thái của vòng đệm, trục, đĩa và cả hệ thống điều khiển điện.
• Ngăn chặn tình trạng quá tải điện khi sử dụng: Hệ thống điều khiển điện của thiết bị cần được bảo vệ khỏi các tình trạng quá tải điện, sử dụng bộ cầu chì hoặc cầu dao tự động phù hợp, đồng thời kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định.
• Nếu có thể lên hạn chế sử dụng trong môi trường có điều kiện quá khắc nghiệt: Nếu van không được thiết kế cho môi trường cụ thể (như môi trường hóa chất mạnh, nhiệt độ cao), việc sử dụng chúng trong những điều kiện khắc nghiệt có thể dẫn đến hỏng hóc và giảm tuổi thọ.
• Thực hiện vận hành van nhẹ nhàng, đúng cách: Khi sử dụng hệ thống điều khiển điện, người dùng nên tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất và tránh những thao tác sai lầm. Đặc biệt, tránh việc mở/đóng van một cách đột ngột hoặc không đồng đều, vì điều này có thể gây hại cho các bộ phận cơ học.
• Đảm bảo nguồn điện sử dụng phù hợp: Nguồn điện cung cấp cho hệ thống điều khiển điện là ổn định và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Trong trường hợp cần sử dụng thủ công, nên tắt nguồn điện và sử dụng tay quay hoặc tay điều khiển.

Khi tuân thủ những hướng dẫn và lưu ý trên, van bướm điều khiển điện sẽ hoạt động hiệu quả, an toàn và kéo dài tuổi thọ, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian cho người dùng. 

Để tận dụng tối đa hiệu suất và đảm bảo an toàn khi sử dụng, người dùng cần hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và tuân thủ các hướng dẫn cụ thể. Qua việc chăm sóc và bảo dưỡng định kỳ, van bướm đ iều khiển điện sẽ phát huy tối đa giá trị của mình, đem lại lợi ích dài lâu cho mọi hệ thống mà nó được áp dụng.

Có thể bạn quan tâm:

• Van bi (Ball Valve): Cấu tạo, Phân loại, Ưu nhược điểm, Ứng dụng
• Van Cổng (Gate Valve): Cấu Tạo, Cách Thức Hoạt Động, Ứng Dụng
• Van Bướm Kèm Công Tắc Giám Sát: Đặc Điểm, Phân Loại, Ứng Dụng
• Van An Toàn (Safety Valve): Nguyên Lý Hoạt Động, Công Dụng, Cấu Tạo