TÌM HIỂU VÀ PHÂN LOẠI VAN ĐIỀU KHIỂN: KHÍ NÉN, ĐIỆN, TUYẾN TÍNH, ON/OFF – SON INDUSTRIAL

Van điều khiển là dòng van công nghiệp có khả năng đóng – mở hoặc điều tiết tự động thông qua bộ truyền động, thay vì vận hành thủ công như các loại van cơ truyền thống. Bộ truyền động có thể hoạt động bằng khí nén hoặc điện, cho phép van phản hồi theo tín hiệu điều khiển từ hệ thống trung tâm, PLC hoặc bộ điều khiển PID.

Nhờ đó, van điều khiển giúp:

• Tối ưu hiệu suất vận hành
• Giảm phụ thuộc vào nhân công
• Nâng cao độ chính xác và tính ổn định của hệ thống

Phân loại van điều khiển phổ biến hiện nay

Van điều khiển trong công nghiệp được chia thành hai nhóm chính:

1. Van điều khiển bằng khí nén

Van điều khiển khí nén sử dụng áp suất khí nén để tạo lực truyền động đóng mở van. Đây là dòng van được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy nhờ độ bền cao, phản hồi nhanh và khả năng làm việc ổn định trong môi trường khắc nghiệt.

Nguyên lý hoạt động

Khí nén được cấp vào bộ truyền động (thông qua van điện từ 5/2, 5/3, 4/2…), tạo lực tác động lên piston hoặc trục quay. Chuyển động này làm trục van xoay hoặc tịnh tiến theo hành trình đã thiết kế.

• Với van bi, bi van quay 90° để đóng hoặc mở dòng chảy
• Với van bướm, cánh bướm xoay 90° để thay đổi trạng thái van

Khi ngắt khí nén, van sẽ:

• Trở về vị trí ban đầu (đối với van tác động đơn)
• Hoặc giữ trạng thái cuối (đối với van tác động kép)

Cấu tạo cơ bản

Một van điều khiển khí nén hoàn chỉnh gồm:

• Phần thân van: van bi, van bướm, van cầu, van chữ Y… kết nối trực tiếp với đường ống
• Bộ truyền động khí nén: piston, trục quay, lò xo (nếu có)
• Phụ kiện điều khiển: van điện từ, bộ định vị, công tắc hành trình

Vật liệu van thường là gang, thép carbon, inox hoặc nhựa kỹ thuật, tùy môi trường và điều kiện làm việc.

Ưu điểm nổi bật

• Kết cấu gọn, dễ lắp đặt
• Thời gian đóng mở nhanh
• Hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ, áp suất cao
• Chi phí đầu tư hợp lý cho hệ thống tự động hóa

2. Van điều khiển điện

Van điều khiển điện sử dụng motor điện để truyền động, nhận tín hiệu điều khiển trực tiếp từ nguồn điện hoặc bộ điều khiển trung tâm.

Nguyên lý hoạt động

Khi cấp điện (24VDC hoặc 220VAC), motor điện quay theo chiều được lập trình sẵn, truyền lực tới trục van để đóng hoặc mở. Khi ngắt điện, van sẽ:

• Tự động hồi về trạng thái ban đầu (với loại có lò xo hồi)
• Hoặc dừng tại vị trí cuối cùng (với loại không hồi)

Cấu tạo chính

• Bộ điều khiển điện (motor, bo mạch, cảm biến)
• Thân van cơ (van bi, van bướm, van cầu…)

Các loại phổ biến

• Van bi điều khiển điện
• Van bướm điều khiển điện
• Van cầu điều khiển điện
• Van 3 ngã điều khiển điện

Van điều khiển điện phù hợp với các hệ thống yêu cầu điều khiển tập trung, không có sẵn nguồn khí nén hoặc cần tích hợp sâu với hệ thống PLC.

Phân biệt van tuyến tính và van On/Off

Đây là điểm nhiều khách hàng thường nhầm lẫn khi lựa chọn van.

Van điều khiển On/Off

• Chỉ có hai trạng thái: mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn
• Phù hợp cho các ứng dụng đóng ngắt dòng chảy đơn giản

Van điều khiển tuyến tính

• Nhận tín hiệu analog (0–10V, 4–20mA)
• Cho phép van đóng mở theo nhiều mức từ 0–100%
• Dùng để điều tiết lưu lượng, áp suất, nhiệt độ chính xác

Van tuyến tính thường được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất yêu cầu kiểm soát chặt chẽ thông số vận hành.

Ưu và nhược điểm của van điều khiển tuyến tính – On/Off

Ưu điểm

• Thời gian đáp ứng nhanh
• Dễ tích hợp với hệ thống điều khiển tự động
• Hoạt động tốt trong môi trường áp suất, nhiệt độ cao

Hạn chế

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn van cơ
• Yêu cầu lắp đặt và hiệu chỉnh đúng kỹ thuật
• Phụ thuộc vào nguồn điện hoặc khí nén ổn định

Ứng dụng thực tế trong công nghiệp

Nhờ khả năng điều tiết chính xác, van điều khiển được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống:

Điều khiển nhiệt độ

Kết hợp van điều khiển với cảm biến nhiệt Pt100 và bộ điều khiển PID giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong các hệ thống gia nhiệt, trao đổi nhiệt.

Điều khiển áp suất

Van điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất để duy trì áp suất theo giá trị cài đặt, đồng thời có thể đóng vai trò như van giảm áp tự động.

Điều khiển lưu lượng

Van điều khiển tuyến tính cho phép kiểm soát lưu lượng chính xác, đặc biệt quan trọng trong:

• Thực phẩm & đồ uống
• Sản xuất bia, sữa
• Hóa chất, xử lý nước

Việc lựa chọn đúng van điều khiển không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định mà còn góp phần tối ưu chi phí, nâng cao độ an toàn và hiệu suất sản xuất. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, môi trường làm việc và mức độ tự động hóa, người dùng có thể cân nhắc giữa van điều khiển khí nén hoặc van điều khiển bằng điện, dạng on/off hay tuyến tính.

SON Industrial cung cấp đầy đủ các dòng van điều khiển tiêu chuẩn công nghiệp, đầy đủ chứng từ CO, CQ, đáp ứng nhu cầu từ nhà máy, dự án đến hệ thống tự động hóa hiện đại. Liên hệ Son Industrial để được hỗ trợ tư vấn và báo giá nhanh chóng.