Van điện từ

Van điện từ là thiết bị được điều khiển hoạt động bởi dòng điện AC hoặc DC tác dụng lên cuộn coil và sinh ra từ trường. Lực từ sẽ tác động lên lõi và thực hiện việc đóng mở van. Nó chính là bộ phận cơ cấu cần thiết để có 1 hệ thống làm việc ổn định.

Van điện từ là gì?

Van điện từ mà chúng ta hay gọi là solenoid van chính là 1 phát minh rất lớn trong ngành thiết bị công nghiệp. Nó ra đời và tham gia vào hầu hết các hệ thống khí, nước, hơi, hóa chất… từ lớn đến nhỏ, từ công nghiệp đến dân dụng đời sống.

Chức năng của nó là đóng mở nhanh gọn, kiểm soát và phân phối các dòng lưu chất sao cho đáp ứng nhu cầu làm việc của các thiết bị trong hệ thống.

Van solenoid được dùng nhiều là loại 2 cổng. Bên cạnh đó, vẫn có loại 3 cổng, 4 cổng, 5 cổng với mục đích là phân phối và điều khiển hướng dòng. Cấu tạo chính là sẽ gồm thân van, đầu điện và trục kết nối.

Cấu tạo của van điện từ

Một van điện từ sẽ có cấu tạo gồm nhiều bộ phận gồm: Chính, phụ được bố trí, lắp ráp với nhau 1 cách logic, thông minh. Cụ thể, cấu tạo của các van điện solenoid như sau:

Thân van và nắp van

Đây là bộ phận dùng để kết nối những thành phần để hình thành nên van điện từ. Ống dẫn khí nén sẽ được lắp trực tiếp trên thân van thông qua kiểu nối mặt bích, nối hàn hoặc kết nối ren.

Chất liệu được các hãng sản xuất ưu tiên lựa chọn đó là nhựa, inox hoặc gang, đồng… Mỗi công việc, mỗi 1 môi trường khác nhau sẽ sử dụng 1 loại van nhất định được làm từ chất liệu phù hợp.

Thân van sẽ được đảm bảo cách điện hoàn toàn.

Cuộn dây điện từ (coil điện)

Nhờ có bộ phận này mà van solenoid mới khác với các van điều khiển bằng khí nén hoặc bằng lực tay. Lõi của coil là 1 cuộn dây nhôm hoặc đồng, quấn lại thành các vòng và đồng tâm với nhau. Và nó được tráng 1 lớp cách điện nhằm chống cháy nổ. Coil sẽ nối với nguồn điện và sản sinh ra từ trường.

Nó cũng là 1 bộ phận nhanh hỏng nhất trong van.

Lò xo

Lò xo có lực đàn hồi, nhờ đó mà van hoạt động chính xác. Một đầu của lò xo sẽ nối với trục van và luôn nén trục xuống dưới khi mà chưa được cấp điện để giúp van duy trì trạng thái mở đối với van thường mở và đóng đối với van thường đóng. Lò xo được làm từ hợp kim hoặc inox nên có độ đàn hồi tốt.

Đặc biệt trong quá trình bảo dưỡng hay vệ sinh thì không được làm biến dạng, kéo dãn lò xo vì nó sẽ làm sai lệch lực đàn hồi đã thiết kế.

Màng van (đĩa van)

Trục van (piston)

Trục van là thanh kim loại hoàn toàn, dạng trụ tròn. Ở 1 đầu được gắn với lò xo, 1 đầu được kết nối cố định với màng van. Nhờ vào lực hút của từ trường và lực đàn hồi của lò xo nên trục van có thể di chuyển lên xuống.

Vỏ ngoài bảo vệ cuộn coil

Và giăng, phớt làm kín

Nguyên lý hoạt động của van điện từ

Mỗi một thiết bị đều có nguyên lý hoạt động và van điện từ cũng vậy.

Van thường đóng

Van khi ở trạng thái bình thường sẽ đóng, không cho dòng chất đi qua van. Khi kích hoạt nguồn điện thì trong vòng 1-3 giây, cửa van sẽ mở để dòng chất chảy qua van và đi vào đường ống dẫn đến các thiết bị khác. Đây thường là loại van đóng mở trực tiếp.

Chu trình làm việc của nó đơn giản và được phân thành 2 giai đoạn khác nhau. Đầu tiên là mở: Nguồn điện 24v, 220v… được cấp vào thì cuộn coil nhận điện, sinh ra từ trường. Chính từ trường này sẽ tạo nên lực hút để thắng được lực lò xo đàn hồi ở trên trong thân van. Nó hút trục, kéo màn van hay gọi là đĩa van lên phía trên của lỗ thoát. Van mở và lưu chất đi qua, như vậy là chu trình van mở kết thúc.

Thứ 2 là chu trình đóng: Khi ngắt dòng điện vào van thì từ trường sẽ không được cuộn coil sinh ra. Lúc này thì lực đàn hồi của lò xo sẽ thắng và đẩy trục, đĩa van về lại vị trí cũ. Lỗ thoát dòng chất bị chặn lại. Van đóng và chu trình đóng van kết thúc.

Van thường mở

Nguyên lý làm việc của các van điện từ solenoid thường mở trái ngược hoàn toàn so với van thường đóng.

Van luôn ở trạng thái mở cửa hoàn toàn khi chưa cấp nguồn điện, nghĩa là lưu chất luôn được phép đi qua van. Khi cấp điện, lực từ trường được sinh ra từ cuộn coil đã chuyển sang trạng thái đóng. Dòng chất đang đi qua bị chặn lại. Nó thường là van điện đóng mở gián tiếp.

Loại van đóng mở gián tiếp này sẽ kết hợp giữa độ chênh áp trên hệ thống và năng lượng điện để tác động cơ cấu chấp hành. Đối với loại van này thì cần phải có độ chênh áp giữa áp đầu ra và áp đầu vào thì mới đủ điều kiện cho van làm việc.

Phân loại van solenoid

Theo dạng đóng mở

Nếu phân chia theo cách thức hoạt động thì các solenoid valve có thể phân chia thành 2 loại như sau:

Van điện từ thường mở - NO

NO là viết tắt của từ Normal open, nó chỉ loại van khi không hoạt động vẫn luôn mở. Khi có dòng điện tương ứng cấp vào van, lực từ trường làm piston trong van dịch chuyển về vị trí chặn. Van đóng ngăn dòng lưu chất đi qua. Trên sơ đồ, các van thường mở có ký hiệu là NO.

Chỉ 1 số hệ thống đặc biệt thì mới sử dụng loại van này cùng với nhu cầu không cao nên trên thị trường nó rất hiếm. Tuy nhiên, B2B luôn có sẵn tại thị trường Việt Nam với dòng van thường mở chính hãng, chất lượng.

Van điện từ thường đóng – NC

So với các van điện từ solenoid NO thì van NC phổ biến rộng rãi hơn. Người ta thiết kế van ở trạng thái chưa có dòng điện chạy qua thì van đóng, ngăn không cho dòng chất đi qua. Lúc cấp dòng điện vào van thì cũng là lúc lực từ được cuộn coil sinh ra tác động đến piston ở bên trong và dòng chất có thể đi qua.

Do khi chưa sử dụng, van luôn đóng cửa nên nó được ký hiệu là NC hay Normal close và nó cũng chính là loại được dùng nhiều và việc đặt mua cũng trở nên dễ dàng hơn.

Theo thiết kế

Nếu dựa trên yếu tố thiết kế thì có 3 loại van đó là:

Trực tiếp

Van trực tiếp sẽ có piston tham gia trực tiếp vào nhiệm vụ đóng chặn hoặc mở dòng lưu chất.

Thường nó chỉ dùng trong những hệ thống có áp suất làm việc thấp dưới 16 bar do có piston nhỏ và độ đàn hồi lò xo bé. Thiết kế đơn giản, không yêu cầu có chênh lệch áp suất, ưu tiên dùng cho những đường ống dẫn có size từ DN 25 trở về.

Gián tiếp

Loại này thì sẽ được dùng cho hệ thống có áp trên 16 bar và đường ống có kích cỡ từ DN25 trở đi.

Piston sẽ không tác động đến việc đóng mở van mà nó chỉ làm thay đổi áp suất trên màng. Đóng mở van sẽ dựa vào sự chênh lệch áp lực. Yêu cầu đảm bảo chênh áp suất đầu vào, đầu ra tối thiểu 0,5 bar để van làm việc

Bán trực tiếp

Van này là sự kết hợp của van gián tiếp và van trực tiếp. Nó không cần chênh áp suất nhưng vẫn hoạt động tốt đối với dòng lưu chất áp cao. Nó có nhiều điểm tương đồng với 2 loại van trên, điểm khác duy nhất chính là piston được kết nối trực tiếp với màng.

Khi pít tông được nâng lên, nó trực tiếp nâng màng để mở van. Piston được nâng lên thì nó sẽ nâng màng trực tiếp để dòng chất đi qua.

Theo chất liệu

Bằng nhựa

Chất liệu nhựa dùng sản xuất van phải đảm bảo tiêu chuẩn IP67. Đây là chất liệu mà chúng ta ít thấy nhất trong sản xuất các thiết bị kỹ thuật. Van điện từ có thân nhựa sẻ cách điện hoàn toàn và thích hợp cho môi trường làm việc có tính ăn mòn, hóa chất, bị ô nhiễm nặng…

Bằng đồng

Đây là chất liệu phổ biến để sản xuất van solenoid. Do được làm bằng đồng hoàn toàn nên có thể dùng cho hơi, khí nén, nước lạnh, nước nóng…

Bằng inox

Van điện từ được làm bằng inox là loại có giá thành cao tuy nhiên nó lại mang đến độ bền, sự thẩm mỹ, cứng cáp, có thể dùng lâu dài mà không bị ảnh hưởng bởi oxi hóa, ăn mòn.

Van có thể được dùng cho lưu chất là: nước nóng, hóa chất, nước thải công nghiệp…

Theo điện áp

Nếu dưa trên điện áp dùng thì có 4 loại van:.

220v

Van điện từ 220v là loại thông dụng nhất khi sử dụng dòng điện xoay chiều để làm việc.

110v

Van điện 110v sẽ dùng cho các hệ thống thí nghiệm, hệ thống đặc biệt, chỉ sử dụng dòng điện duy nhất để hoạt động.

24v

Van có điện áp 24v sẽ dùng cho các dòng điện 1 chiều, an toàn cho người dùng điện.

12v

Cuối cùng là solenoid valve 12v, van dùng cho điện 1 chiều.

Van có nhiều cấp điện áp khác nhau để khách hàng có thể tự lựa chọn. Tuy nhiên, điện áp nhỏ thì chi phí cho dây dẫn lớn, chi phí cách điện nhỏ. Điện áp lớn thì chi phí cho dây dẫn nhỏ, dòng điện nhỏ nhưng tốn kém chi phí cho cách điện lớn.

Theo kiểu lắp

Hiện nay, phân chia theo kiểu lắp thì có 2 loại đó là lắp bích và lắp ren.

Lắp ren, rắc co

Những van có trên thị trường hiện nay thì phần lớn là van lắp ren. Do nó có trọng lượng nhẹ, cấu tạo đơn giản, dễ lắp và dễ tháo tuy nhiên yêu cầu gia công phải tỉ mỉ. Hiện nay, B2B có đa dạng các van lắp ren từ phi 13, 17, phi 21, phi 27, phi 34, phi 42, phi 49 cho đến phi 60, phi 90.

Mặt bích

Van lắp đặt bích là các dòng van thông thường, nó kết nối với đường ống thông qua kiểu lắp 2 bích. Loại này thì có tiêu chuẩn khác với loại van lắp ren, rắc co. Nó dùng nhiều cho các van lắp tại đường ống dẫn có kích thước trên DN50.

Theo hãng sản xuất

Một số hãng sản xuất van điện từ nổi tiếng, hàng hóa có sẵn tại thị trường Việt Nam.

Uind

Van điện từ Unid UW-15, Unid UW-25, 35, 40, 50, US, UD… là những van có giá thành rẻ, thích hợp cho những hệ thống nhỏ và trung bình, không yêu cầu áp lớn.

Unid là hãng thiết bị trẻ nhưng chuyên về sản xuất van, thiết bị để kiểm soát, phân phối chất lỏng, ứng dụng trong tưới tiêu nông nghiệp, điều hòa không khí, phun nước phòng cháy chữa cháy…

Airtac

Ngoài Unid thì khách hàng cũng có thể lựa chọn van điện từ 24v, 220v… của Airtac đến từ Đài Loan để sử dụng. Thân van được làm từ nhiều chất liệu nhưng nhìn chung đều cứng cáp, chống oxy hóa tốt.

STNC

Van solenoid đến từ STNC có giá thành phải chăng. Các dòng TUW, UWK, UD, US, UH, UM... của hãng rất được chuộng dùng vì bền bỉ và mẫu mã đẹp mắt.

TPC

TPC là hãng sản xuất thiết bị khí nén lớn đến từ Hàn Quốc. Từ năm 1980, công ty phát triển nhiều thiết bị hơn để mở rộng địa bàn kinh doanh và có thêm thị trường mới.

Các van điện từ solenoid của TPC đều đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong công nghiệp 100%.

ODE

ODE bắt đầu sản xuất van điện từ năm 1960. Trải qua nhiều năm trong lĩnh vực này, hãng đã cung cấp nhiều loại van cho nhiều lĩnh vực sản xuất từ thực phẩm cho đến hóa chất, y tế…

Van của ODE được sản xuất tại Ý và nhập khẩu chính ngạch vào Việt Nam.

Ứng dụng của van solenoid

Chức năng của các van solenoid đó là đóng mở, phân phối và điều khiển hướng khí nhằm cấp cho các thiết bị xi lanh, lọc, động cơ, súng xịt… làm việc. Chình vì vậy mà nó có thể được dùng ở mọi nơi, trong mọi ứng dụng với các dòng lưu chất hơi, khí, chất lỏng, nước…

Thiết bị này dùng trong dân dụng đời sống hằng ngày để đóng mở nước tưới tiêu, hệ thống xử lý nước thải, cấp nước cho ao cá… tại nông trường, trang trại. Các hệ thống nước tưới tự động thì van điện từ tưới cây là 1 phần không thể thiếu, nó là sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật giúp nông dân đỡ vất vả hơn lại tiết kiệm được nguồn nước.

Van điện từ được dùng để thay thế cho các van điều khiển bằng khí nén hoặc bằng tay. Chúng được lắp nhiều tại các ngành công nghiệp liên quan đến gas, chất lỏng như: Đóng mở, trộn lẫn hoặc phân chia dầu, chất lỏng thủy lực hay những công việc liên quan đến bơm thủy lực, bơm nước.

Van dùng cho hệ thống cấp, thoát nước sinh hoạt tại các nhà máy, các tòa nhà, bệnh viện, khu chung cư, trạm bơm… Một số nhà máy có sử dụng van trong dây chuyền sản xuất như: Sản xuất hóa chất, lắp ráp ô tô, chế tạo máy, luyện kim, giấy, xử lý rác thải, sản xuất và chế biến thực phẩm, rượu bia…

Ưu và nhược điểm của van điện từ solenoid

Van điện từ solenoid là thành phần không thể thiếu trong hệ thống khí nén, hơi… Nó cũng giống như các thiết bị khác khi có ưu lẫn nhược điểm mà người muốn sử dụng cần phải tìm hiểu kỹ.

Ưu điểm

Thiết bị có rất nhiều ưu điểm nổi bật như:

+ Sử dụng nguồn điện có sẵn, chỉ cần thay coil điện là đã tương thích với các dòng điện: 220v hoặc 24v, 110v hay 12v.

+ Thiết kế của van ngày càng được chú trọng sao cho nhỏ gọn nhẹ nhất. Cấu tạo đơn giản với thân, đầu điện và trục kết nối tạo điều kiện thuận tiện cho di chuyển, lắp đặt, không tốn nhiều chi phí.

+ Van điện từ có nhiều tiêu chuẩn kết nối quốc tế như: DIN hay JIS, ANSI… nên khả năng tương thích tốt với phần lớn các hệ thống đường ống dẫn có sẵn, đang được lắp trong nhà máy hiện nay.

+ Vật liệu để chế tạo van luôn là vấn đề mà chúng ta quan tâm. Những chất liệu đồng, inox, thép, nhựa… cứng cáp sẽ đem lại sự bền bỉ khi dùng. Một số loại nó còn tích hợp khả năng cách điện nên khá an toàn.

+ Đa dạng kết nối với size ren 13, 17, 21, 27, 34…lắp được ở mọi vị trí trong hệ thống thuận tiện.

+ Thiết bị này có thể kết hợp với timer, cảm biến để điều khiển từ xa, đóng mở van ở những nơi mà con người khó tiếp cận hoặc độc hại: Lòng đất, nước biển, trên cao, hầm lò…

+ Nhờ thiết kế van đa dạng, nhiều loại, nhiều mã… đã giúp các khách hàng, chủ doanh nghiệp có thể tối ưu chi phí, lựa chọn bám sát yêu cầu và không lãng phí.

Nhược điểm

Song song với các ưu điểm thì thiết bị này có những nhược điểm mà thời gian tới các hãng phải nghiên cứu để khắc phục tốt nhất.

+ Khi mất điện, các van hoạt động bằng cơ hoặc khí nén vẫn có thể thay đổi trạng thái làm việc. Còn van hoạt động bằng điện từ thì mất điện mọi hoạt động đều phải ngừng lại.

+ Do mức độ phổ biến rộng rãi nên chất lượng nhìn chung sẽ khó phân biệt được chính hãng, giả. Nó tràn lan trên thị trường nên phần % khách mới thường sẽ nhầm mất.

+ Do là van điện từ nên khi vận hành liên tục, coil phải dùng điện áp. Vì thế mà nhiệt độ của van tăng lên nhiều lần. Nguy cơ cháy nổ, mất an toàn có thể xảy ra.

+ Lưu lượng của các chất khi đi qua van sẽ bị ảnh hưởng không ít. Lượng chất sau khi đi qua van luôn luôn bé hơn lưu lượng của dòng chất trước khi qua van.

+ Những van điện từ có độ bền không cao nếu đem so sánh với van điều khiển khí bằng tay cơ học.

Một số lưu ý khi lắp van solenoid

Bởi vì van điện từ là thành phần cơ cấu quan trọng nên lắp đặt phải chính xác thì nó mới mang lại hiệu quả làm việc như ý muốn.

+ Khách hàng nên kiểm tra nhãn van để nắm được những thông số: Điện áp, áp lực min-max, nhiệt độ, kích cỡ ren để phù hợp với hệ thống và lưu chất.

+ Trên thân van điện từ nước, hơi, khí nén luôn có 1 mũi tên hoặc sơ đồ, lắp đặt van với dòng chảy chất khí, nước, hơi đúng theo yêu cầu. Vị trí tối ưu đó là cuộn dây điện từ hướng lên trên. Lắp thêm 1 số van Y lọc ở phía đầu cấp chất vào nhằm lọc loại bỏ chất bẩn, bảo vệ van, hỗ trợ quá trình bảo dưỡng được nhanh hơn.

+ Các van này cũng cần phải được làm sạch định kỳ, theo lịch, tùy theo tần suất, điều kiện của hệ thống và chất lượng của dòng lưu chất.

+ Cuộn coil điện sẽ đạt nhiệt cao nếu phải làm việc liên tục nên vị trí lý tưởng để lắp đặt đó chính là nơi thoáng mát, gần quạt hoặc điều hòa khi trời nắng.

+ Trong quá trình kiểm tra và vệ sinh thì bất kỳ thành phần nào hỏng hóc hoặc có nguy cơ hỏng cao do mòn, tác nhân bên ngoài, bên trong hệ thống thì cần thay thế. Van thường sẽ có lịch vệ sinh sau cứ mỗi 4 tuần làm việc liên tục.

Cách chọn mua Solenoid valve

Sự đa dạng các van điện từ trên thị trường mang đến cho khách hàng nhiều sự lựa chọn hơn. Người mua có thể tìm kiếm dễ dàng tại những đại lý phân phối hay các công ty, cửa hàng kinh doanh.

Việc tìm mua tưởng chừng không khó khăn nhưng với những khách hàng mới tiếp cận, chưa có kinh nghiệm thì chắc chắn cần những lưu ý.

+ Thứ nhất là xác định lưu chất qua van từ đó chọn van có chất liệu tương ứng để phù hợp. Ví dụ như dòng chảy là hóa chất thì có thể sử dụng van có thân bằng nhựa. Van dùng cho môi trường nước thì có thân bằng inox, đồng, gang… và màng van làm bằng cao su.

+ Thứ 2 là kích cỡ của đường ống

Đó chính đường kính trong, đường kính ngoài ống. Kích cỡ này với van phải đồng nhất. Bởi nếu chỉ cần có sai lệch dù nhỏ cũng sẽ gây ra rò rỉ áp lực, lưu lượng. Hầu hết các solenoid valve ngày nay đều được các hãng sản xuất theo tiêu chuẩn với kích thước có sẵn, thông dụng.

+ Thứ 3 là áp suất làm việc, áp suất min, áp suất max

Thông số này cực kỳ quan trọng bởi mỗi dòng van đều chịu được 1 mức áp suất nhất định. Nếu áp tăng quá cao thì van sẽ bị quá tải dẫn đến hỏng van ngay.

+ Thứ 4 là kiểu van

Khi lắp đặt van trong hệ thống với những dòng chảy liên tục, thời gian đóng ngắn, số lần đóng ít thì có thể sử dụng van thường đóng. Những dòng chảy mà việc đóng mở sẽ thường xuyên thì nên dùng van thường mở để vận hành thông suốt, tiết kiệm điện năng.

+Thứ 5 là nguồn gốc xuất xứ, hãng sản xuất của thiết bị.

Với nhu cầu khách hàng tăng thì hàng giả, hàng nhái, kém chất lượng xuất hiện ngày càng nhiều vì thế mà đặt mua van tại địa chỉ uy tín luôn được chú trọng.

B2bmart.vn là một nơi mà các bạn có thể đặt niềm tin hoàn toàn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các bạn hãy kết nối với B2bmart.vn để được giải đáp hoàn toàn miễn phí nhé.