Van Bướm Khí Nén

---

Van bướm khí nén là gì?

Van bướm khí nén là một dạng van bướm được điều khiển bằng bộ truyền động sử dụng áp suất khí nén. Thay vì phải vặn tay gạt hoặc vận hành cơ học, người dùng có thể điều khiển đóng mở van từ xa thông qua tín hiệu cấp khí. Khi khí nén được dẫn vào buồng xy lanh, áp lực khí sẽ tác động làm quay trục van, từ đó làm cánh van xoay theo góc mong muốn để đóng hoặc mở đường ống. Chính đặc điểm này giúp loại van này trở thành lựa chọn ưu tiên cho các hệ thống cần đóng mở nhanh, điều khiển từ xa hoặc tích hợp với PLC, DCS.

Khác với các loại van thông thường, van bướm khí nén hoạt động gần như tức thì khi nhận tín hiệu điều khiển, với thời gian đóng mở chỉ vài giây. Nó đặc biệt hiệu quả trong các ứng dụng cần phản ứng nhanh, chẳng hạn trong xử lý nước, hóa chất, hoặc điều tiết dòng khí trong nhà máy sản xuất xi măng, thép, điện…

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bướm khí nén

Van bướm khí nén là sự kết hợp giữa cơ cấu van bướm truyền thống và một bộ truyền động khí nén hiện đại. Để hiểu rõ cách thức hoạt động, chúng ta cần phân tích cấu tạo của từng thành phần chính, gồm: thân van bướm và bộ điều khiển khí nén.

1. Thân van bướm – nơi trực tiếp kiểm soát dòng chảy

• Thân van (Body): Là khung vỏ chính của van, thường được đúc bằng gang, inox, thép cacbon hoặc nhựa. Đây là phần giữ cho toàn bộ cấu trúc van được cố định và chịu áp lực cơ học từ hệ thống đường ống. Vật liệu của thân van sẽ phụ thuộc vào môi trường làm việc như nước sạch, hóa chất, nhiệt độ cao hay áp lực lớn.
• Cánh van (Disc): Là đĩa tròn nằm bên trong thân van, có thể quay quanh trục để mở hoặc chặn dòng chảy. Khi cánh van xoay song song với hướng dòng chảy, van ở trạng thái mở; khi xoay vuông góc, van đóng hoàn toàn. Cánh van thường được chế tạo bằng inox 304 hoặc 316 nhằm đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn.
• Trục van (Stem): Là cầu nối giữa cánh van và bộ điều khiển. Trục van đảm nhận vai trò truyền mô-men quay từ bộ truyền động xuống cánh van. Độ bền và độ kín của trục là yếu tố ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của van.
• Gioăng làm kín: Được làm từ các vật liệu đàn hồi như EPDM, PTFE hoặc NBR, gioăng giúp tạo độ kín tuyệt đối khi van đóng. Sự tương thích giữa gioăng và lưu chất sẽ quyết định khả năng chống rò rỉ và tuổi thọ của van.
• Kiểu kết nối: Tùy thuộc vào yêu cầu lắp đặt, thân van có thể có kết nối wafer (kẹp giữa hai mặt bích), lug (có tai bắt bu lông), hoặc kết nối mặt bích truyền thống. Mỗi kiểu kết nối phù hợp với cấu trúc đường ống và nhu cầu tháo lắp khác nhau.

2. Bộ điều khiển khí nén – Trái tim vận hành tự động

Đối với các loại van điều khiển khí nén thì bộ điều khiển này đóng vai trò cực kì quan trọng, bao gồm nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản thì chúng đều có chung dạng cấu tạo như sau:

• Xy lanh khí nén: Đây là thành phần chính trong việc tạo chuyển động quay cho van. Khí nén được cấp vào buồng xy lanh sẽ tạo áp lực tác động lên piston bên trong, sinh ra lực quay trục.
• Loại tác động đơn (Single-acting): Trong loại này, khí nén chỉ được cấp vào một chiều để thực hiện thao tác mở hoặc đóng. Khi ngừng cấp khí, lực đàn hồi từ lò xo bên trong sẽ đưa piston trở về vị trí ban đầu. Điều này đặc biệt hữu ích trong các tình huống yêu cầu van tự động đóng khi mất khí, đảm bảo an toàn cho hệ thống.
• Loại tác động kép (Double-acting): Khí nén được cấp vào cả hai chiều – một chiều để mở, một chiều để đóng. Kiểu truyền động này giúp kiểm soát chính xác hơn, phù hợp với hệ thống có áp khí ổn định và yêu cầu đóng/mở linh hoạt, không cần tự hồi.
• Van điện từ (Solenoid valve): Đóng vai trò như một công tắc điều khiển cấp khí, van điện từ nhận tín hiệu điện từ PLC, từ đó đóng/mở luồng khí nén đưa vào xy lanh.
• Công tắc hành trình: Giúp xác định trạng thái đóng/mở thực tế của van để truyền tín hiệu phản hồi về hệ thống điều khiển, đảm bảo quá trình vận hành được giám sát chặt chẽ.

Phân loại van bướm khí nén theo chất liệu thân van

Trong số nhiều tiêu chí phân loại van bướm khí nén, thì vật liệu cấu tạo thân van là yếu tố then chốt quyết định khả năng chịu lực, độ bền hóa học cũng như phạm vi ứng dụng thực tế. Dưới đây là 3 loại van bướm khí nén phổ biến nhất trên thị trường hiện nay, mỗi loại có một đặc điểm và ưu thế riêng biệt.

Van bướm khí nén thân inox

Đây là dòng van cao cấp nhất trong nhóm van bướm khí nén. Toàn bộ thân van được chế tạo từ inox 304 hoặc inox 316 – những loại thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cực tốt.

Van bướm inox điều khiển khí nén thích hợp sử dụng trong các môi trường có tính axit, bazơ, nước muối hoặc dung môi hóa học. Không chỉ bền bỉ về cơ học, van inox còn chịu được áp suất và nhiệt độ cao, hoạt động ổn định trong các hệ thống yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt như các đường ống inox công nghiệp xử lý hóa chất, nước thải có chứa tạp chất ăn mòn hoặc đường ống inox vi sinh, nơi yêu cầu cao về độ sạch.

Một ưu điểm khác là bề mặt inox nhẵn mịn, giảm bám cặn, giúp quá trình vệ sinh và bảo trì dễ dàng hơn. Tuy nhiên, giá thành của các loại van khí nén inox thường cao hơn so với các dòng van khác, do đó cần cân nhắc phù hợp với ngân sách dự án.

Van bướm khí nén thân gang – cánh inox

Đây là dòng van có mức cân bằng tốt giữa chi phí và hiệu năng. Thân van được đúc bằng gang cầu hoặc gang xám, trong khi phần cánh van – bộ phận trực tiếp tiếp xúc với lưu chất – được làm từ inox 304. Cấu tạo này giúp tiết kiệm chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn tại vị trí quan trọng nhất.

Van thân gang, cánh inox được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống cấp thoát nước, hệ thống HVAC, nhà máy thực phẩm, dệt nhuộm hoặc nhà máy xử lý nước. Kiểu van này phù hợp với môi trường có lưu chất trung tính hoặc hơi ăn mòn nhẹ, không yêu cầu vật liệu toàn thân inox. Đặc biệt, với kiểu kết cấu này, van vẫn giữ được khả năng đóng mở linh hoạt, kín khít và ổn định theo thời gian.

Van bướm khí nén nhựa

Trong các môi trường có yêu cầu đặc biệt về chống hóa chất nhẹ hoặc cần đảm bảo vệ sinh, van bướm nhựa điều khiển khí nén là lựa chọn không thể bỏ qua. Thân và cánh van được đúc từ vật liệu nhựa công nghiệp như PVC, CPVC hoặc UPVC. Loại van này có khả năng chống ăn mòn tốt đối với các dung dịch axit yếu, bazơ nhẹ, clo hoặc nước RO, phù hợp cho các hệ thống xử lý nước, phòng thí nghiệm, ngành hóa chất nhẹ hoặc mạ điện.

Ưu điểm lớn của van nhựa là trọng lượng nhẹ, dễ vận chuyển và lắp đặt. Giá thành cũng tương đối thấp so với van inox. Tuy nhiên, nhược điểm là khả năng chịu áp và nhiệt độ kém hơn, không phù hợp với hệ thống công nghiệp nặng hoặc môi trường có điều kiện khắc nghiệt.

Ưu điểm nổi bật của van bướm điều khiển bằng khí nén

Dưới đây là một số ưu điểm nổi bật của van bướm khí nén:

• Tự động hoá cao: Việc sử dụng bộ truyền động khí nén thay cho cơ cấu tay gạt mang lại hàng loạt lợi thế cho van bướm. Đầu tiên phải kể đến là tốc độ phản hồi gần như tức thì. Nhờ sử dụng khí nén, van có thể đóng hoặc mở chỉ trong vòng 1–3 giây, giúp đáp ứng nhanh các tình huống khẩn cấp hoặc hệ thống tự động hóa cao.
• Linh hoạt: Khả năng tích hợp linh hoạt với các hệ thống điều khiển trung tâm. Van có thể kết nối với PLC, SCADA và các cảm biến để hoạt động theo chu trình tự động đã được lập trình. Điều này không chỉ giúp tối ưu năng suất mà còn giảm thiểu sai sót từ thao tác thủ công.
• Về mặt kinh tế: Khí nén dễ sản xuất, tái sử dụng và chi phí vận hành thấp hơn so với mô-tơ điện. Bên cạnh đó, do cấu tạo đơn giản, ít chi tiết chuyển động, van bướm khí nén rất ít khi hỏng vặt. Việc bảo trì đơn giản, thay thế dễ dàng cũng giúp giảm đáng kể thời gian dừng máy.
• Tính an toàn cao: Với loại tác động đơn, nếu xảy ra mất điện hoặc mất khí, lò xo hồi sẽ đưa van về trạng thái an toàn (mở hoặc đóng sẵn theo thiết lập), tránh nguy cơ gây tràn, rò rỉ hoặc cháy nổ.

Ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp

Với tính linh hoạt cao, van bướm khí nén xuất hiện trong hầu hết các ngành công nghiệp nặng nhẹ. Trong hệ thống xử lý nước sạch hoặc nước thải, van đảm nhiệm vai trò đóng mở nhanh dòng chảy ở các điểm nút quan trọng như bể chứa, đường ống chính. Đặc biệt trong hệ thống xử lý nước thải, van inox 316 thường được chọn để chịu ăn mòn từ hóa chất hoặc nước thải có tạp chất.

Trong ngành hóa chất, nhờ khả năng chịu axit, kiềm và áp lực lớn, van bướm khí nén giúp điều tiết lưu lượng các dung dịch hóa học độc hại một cách chính xác mà vẫn đảm bảo độ kín. Tại các nhà máy sản xuất xi măng, thép, khai khoáng – nơi hệ thống ống dẫn rất dài và vận hành liên tục – van bướm khí nén giúp giảm thiểu thời gian đóng/mở và đảm bảo độ tin cậy khi vận hành trong điều kiện rung động mạnh.

Ngoài ra, trong các nhà máy điện, nhà máy giấy, nhà máy dệt nhuộm, van bướm khí nén cũng là thành phần không thể thiếu để kiểm soát chất lỏng, hơi nước hoặc hóa chất theo từng giai đoạn sản xuất.

Những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn van bướm khí nén

Việc lựa chọn một van phù hợp không chỉ dựa vào kích cỡ đường ống mà cần xét đến nhiều yếu tố kỹ thuật. Đầu tiên, bạn cần xác định rõ mức áp suất và nhiệt độ làm việc. Không phải vật liệu nào cũng chịu được môi trường nhiệt độ cao hoặc áp lực lớn. Nếu sử dụng trong môi trường axit hoặc kiềm, bạn nên ưu tiên loại van có gioăng Teflon và thân van bằng inox.

Tiếp đến là kích thước đường ống. Bạn cần chọn đúng chuẩn DN tương ứng (ví dụ DN50, DN80, DN150…) để đảm bảo không bị rò rỉ hoặc lệch áp lực dòng chảy. Ngoài ra, cũng cần lưu ý loại chất lỏng hoặc khí dẫn trong hệ thống. Mỗi loại môi trường (nước, hóa chất, bột khí, hơi nóng) sẽ yêu cầu vật liệu van, kiểu kết nối và kiểu điều khiển khác nhau.

Một yếu tố quan trọng khác là kiểu điều khiển: nếu hệ thống có thể mất khí bất chợt, nên chọn loại van tác động đơn để đảm bảo an toàn. Ngược lại, nếu yêu cầu độ chính xác cao và có nguồn khí ổn định, loại tác động kép sẽ là lựa chọn tối ưu hơn.

Mua van bướm khí nén chất lượng tại Inox TK

Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành cung cấp thiết bị công nghiệp, Inox TK tự hào là đơn vị phân phối van bướm khí nén uy tín trên toàn quốc. Tất cả sản phẩm đều được nhập khẩu chính hãng từ các thương hiệu lớn, có đầy đủ giấy tờ CO–CQ chứng minh nguồn gốc, chất lượng và vật liệu.

Chúng tôi sở hữu kho hàng quy mô lớn tại TP.HCM và Hà Nội, luôn sẵn các dòng van bướm khí nén từ DN40 đến DN300, đủ chất liệu từ gang, inox 304, inox 316. Không chỉ bán hàng, đội ngũ kỹ sư của Inox TK còn tư vấn tận tình giúp khách hàng lựa chọn đúng model phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể.

Nhiều doanh nghiệp lớn như Vinamilk, Sabeco, IDP, Cozy, Dược Hoa Linh đã tin dùng sản phẩm của chúng tôi cho các dây chuyền sản xuất hiện đại. Hãy liên hệ ngay để được hỗ trợ kỹ thuật, nhận báo giá nhanh và chính xác cho từng dự án của bạn.

FAQ – Những câu hỏi thường gặp

Van bướm khí nén có dùng được cho nước sạch không? Hoàn toàn có. Van gang hoặc inox 304 là lựa chọn phù hợp cho hệ thống cấp thoát nước.

Có thể dùng van bướm khí nén để điều tiết lưu lượng không? Nếu muốn điều tiết lưu lượng một cách chính xác, các bạn nên sử dụng van bướm điều khiển điện dạng tuyến tính.

Nên chọn van khí nén tác động đơn hay kép? Tác động đơn an toàn hơn khi mất khí (van tự đóng), còn tác động kép phù hợp cho hệ thống có yêu cầu điều khiển chính xác và ổn định khí.

Van có tích hợp được với PLC không? Có, van có thể kết nối với PLC, SCADA để điều khiển tự động qua van điện từ và công tắc hành trình.