Phụ kiện van bi khí nén và vai trò trong hệ thống điều khiển

1. Phụ kiện van bi khí nén là gì?

Phụ kiện van bi khí nén là các thiết bị được lắp bổ sung vào bộ van bi điều khiển khí nén inox nhằm hỗ trợ quá trình cấp khí, điều khiển đóng mở và giám sát trạng thái hoạt động của van. Đây là những thiết bị thường đươc sử dụng cùng các bộ van khí nén trong hệ thống đường ống công nghiệp.

Một bộ van bi điều khiển khí nén cơ bản gồm thân van bi inox và bộ truyền động khí nén. Khi được cấp khí nén phù hợp, bộ truyền động tạo ra mô-men xoắn làm quay trục van một góc 90° để thực hiện thao tác đóng hoặc mở dòng lưu chất.

Tùy theo yêu cầu vận hành và mức độ tự động hóa, các phụ kiện có thể được lắp đặt riêng lẻ hoặc kết hợp để hỗ trợ điều khiển, xử lý nguồn khí cấp và truyền tín hiệu phản hồi về hệ thống giám sát.

2. Ba loại phụ kiện van bi khí nén thường sử dụng

Trong hệ thống van điều khiển tự động, van bi khí nén thường được lắp thêm các phụ kiện để hỗ trợ quá trình đóng mở, xử lý nguồn khí cấp và giám sát trạng thái hoạt động của van. Ba phụ kiện phổ biến gồm van điện từ khí nén, bộ lọc khí nén và công tắc hành trình.

2.1. Van điện từ khí nén (Solenoid Valve)

Van điện từ khí nén có tác dụng phân phối nguồn khí nén đến các cổng cấp khí của bộ truyền động, giúp điều khiển quá trình đóng mở van bi thông qua tín hiệu điện.

Van điện từ thường được lắp trực tiếp ở mặt bên của bộ truyền động khí nén, thông qua các cổng kết nối khí.

Đối với bộ truyền động tác động kép sử dụng van điện từ một cuộn coil có lò xo hồi vị, được đấu nối để mở van khi có điện, quá trình hoạt động như sau:

• Khi cấp điện: Nguồn khí nén được dẫn vào cổng mở của bộ truyền động, làm van bi chuyển sang trạng thái mở.
• Khi ngắt điện: Van điện từ trở về vị trí ban đầu, chuyển nguồn khí nén sang cổng đóng của bộ truyền động, làm van bi chuyển sang trạng thái đóng.

Thông qua van điện từ, người vận hành có thể điều khiển đóng mở van bi từ xa bằng công tắc điện hoặc tín hiệu từ tủ điều khiển PLC.

2.2. Bộ lọc khí nén

Bộ lọc khí nén có tác dụng lọc bụi bẩn và tách nước ngưng trong nguồn khí nén, giúp làm sạch khí trước khi cấp vào van điện từ và bộ truyền động khí nén.

Bộ lọc thường được lắp trên giá đỡ bên cạnh bộ truyền động khí nén.

Khi khí nén đi qua, bộ lọc giữ lại bụi bẩn và tách nước ngưng khỏi dòng khí, hạn chế tạp chất xâm nhập vào các chi tiết bên trong. Nhờ đó, bộ lọc khí nén giúp giảm nguy cơ kẹt van điện từ, hạn chế hao mòn và góp phần nâng cao tuổi thọ của bộ truyền động khí nén.

2.3. Công tắc hành trình (Limit Switch)

Công tắc hành trình có tác dụng báo tín hiệu đóng mở của van bi khí nén về tủ điều khiển, giúp người vận hành theo dõi trạng thái thực tế của van từ xa.

Thiết bị thường được lắp trên đỉnh bộ truyền động khí nén thông qua giá đỡ. Khi bộ truyền động quay để đóng hoặc mở van bi, cơ cấu truyền động bên trong hộp công tắc cũng chuyển động theo. Khi van đạt đến vị trí đã cài đặt, công tắc bên trong tác động và gửi tín hiệu điện về tủ điều khiển hoặc PLC.

Công tắc hành trình có hai chức năng chính:

• Báo tín hiệu đóng mở: Truyền tín hiệu xác nhận trạng thái đóng hoặc mở của van về tủ điều khiển, có thể kết hợp với đèn báo để người vận hành theo dõi từ xa.
• Hiển thị vị trí tại chỗ: Bộ chỉ thị OPEN/CLOSE dạng vòm trong suốt trên nắp hộp giúp người vận hành quan sát trực tiếp trạng thái đóng mở của van ngay tại vị trí lắp đặt.

Bảng dưới đây tổng hợp chức năng và vị trí lắp đặt thường gặp của ba loại phụ kiện van bi khí nén.

3. Ba phụ kiện phối hợp như thế nào trong hệ thống điều khiển van bi khí nén?

Bộ lọc khí nén, van điện từ và hộp công tắc hành trình phối hợp với nhau để thực hiện quá trình cấp khí, điều khiển đóng mở và phản hồi trạng thái của van bi khí nén. Quá trình hoạt động diễn ra theo trình tự sau:

1. Xử lý nguồn khí cấp: Khí nén từ hệ thống đi qua bộ lọc để loại bỏ bụi bẩn và tách nước ngưng, sau đó được dẫn đến van điện từ.
2. Điều khiển đóng mở: Khi nhận tín hiệu điện, van điện từ thay đổi đường cấp và xả khí để điều khiển bộ truyền động. Cách đóng mở phụ thuộc vào kiểu tác động của bộ truyền động:
   • Tác động kép: Khí nén được cấp luân phiên vào hai buồng của bộ truyền động để thực hiện hành trình đóng và mở van.
   • Tác động đơn: Khí nén được cấp để thực hiện một hành trình, còn hành trình ngược lại được thực hiện nhờ lực lò xo hồi vị.
3. Phản hồi trạng thái: Khi van bi đạt đến vị trí đóng hoặc mở đã cài đặt, hộp công tắc hành trình gửi tín hiệu xác nhận về tủ điều khiển hoặc PLC. Đồng thời, bộ chỉ thị OPEN/CLOSE trên nắp hộp giúp người vận hành quan sát trạng thái van ngay tại vị trí lắp đặt.

Nhờ sự phối hợp này, van bi khí nén có thể đóng mở theo tín hiệu điều khiển và phản hồi trạng thái thực tế về hệ thống giám sát, áp dụng cho cả bộ truyền động tác động đơn và tác động kép khi sử dụng phụ kiện phù hợp.

4. Vai trò của các phụ kiện đối với hoạt động của van bi khí nén

Các phụ kiện van bi khí nén giúp nâng cao khả năng điều khiển, duy trì điều kiện vận hành ổn định và giám sát trạng thái đóng mở của van. Khi được kết hợp phù hợp, chúng hỗ trợ bộ van hoạt động hiệu quả trong các hệ thống đường ống và dây chuyền sản xuất tự động.

Vai trò của các phụ kiện được thể hiện qua ba khía cạnh chính:

• Hỗ trợ điều khiển tự động: Van điện từ cho phép điều khiển đóng mở van bi thông qua tín hiệu điện từ công tắc hoặc PLC. Nhờ đó, người vận hành có thể điều khiển van từ xa và thiết lập quá trình đóng mở theo yêu cầu sản xuất.
• Duy trì hoạt động ổn định và nâng cao tuổi thọ: Bộ lọc khí nén giúp loại bỏ bụi bẩn, tách nước ngưng trong nguồn khí cấp, hạn chế tạp chất đi vào van điện từ và bộ truyền động. Điều này góp phần giảm nguy cơ kẹt cơ cấu, hao mòn và hư hỏng trong quá trình sử dụng.
• Giám sát và xác nhận trạng thái van: Hộp công tắc hành trình cung cấp tín hiệu phản hồi khi van đạt đến vị trí đóng hoặc mở đã cài đặt. Tín hiệu này giúp người vận hành theo dõi trạng thái từ tủ điều khiển và cho phép PLC sử dụng thông tin vị trí van trong các trình tự vận hành tự động.

Việc sử dụng các phụ kiện phù hợp giúp van bi khí nén đáp ứng tốt hơn yêu cầu điều khiển từ xa, vận hành ổn định và giám sát trạng thái, đặc biệt đối với những hệ thống có nhiều van hoạt động đồng thời.

5. Có cần lắp đầy đủ phụ kiện cho van bi khí nén không?

Câu trả lời là KHÔNG. Van bi khí nén không bắt buộc phải lắp đầy đủ cả ba phụ kiện gồm van điện từ, bộ lọc khí nén và hộp công tắc hành trình. Bản thân bộ van bi khí nén đã có khả năng đóng mở tự động khi được cung cấp nguồn khí và điều khiển bằng phương thức phù hợp.

Việc trang bị thêm các phụ kiện phụ thuộc vào yêu cầu vận hành của từng hệ thống. Khi lắp đặt đầy đủ cả ba, bộ van có thể điều khiển đóng mở bằng tín hiệu điện, sử dụng nguồn khí đã qua lọc và phản hồi trạng thái đóng mở về tủ điều khiển, giúp quá trình vận hành, giám sát và quản lý hệ thống trở nên thuận tiện hơn.

Tổng kết

Phụ kiện van bi khí nén đóng vai trò hỗ trợ quá trình điều khiển, vận hành và giám sát hoạt động của van trong hệ thống đường ống công nghiệp. Trong đó, van điện từ giúp điều khiển đóng mở bằng tín hiệu điện, bộ lọc khí nén làm sạch nguồn khí cấp và hộp công tắc hành trình cung cấp tín hiệu phản hồi trạng thái đóng mở của van.

Mặc dù không bắt buộc phải lắp đầy đủ cả ba phụ kiện, việc lựa chọn và kết hợp phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả vận hành, hạn chế sự cố và thuận tiện hơn trong quá trình điều khiển, giám sát hệ thống. Tại INOX TK, khách hàng có thể tìm hiểu các dòng van bi điều khiển khí nén inox 304, 316 cùng phụ kiện đi kèm để lựa chọn cấu hình đáp ứng yêu cầu sử dụng thực tế.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Đông)
• SĐT: 088.666.4040 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Dung)
• SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Quỳnh Anh)
• SĐT: 088.666.5457 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Bích)