Van điều áp là gì? Cấu tạo, nguyên lý & phân loại

Nếu bạn còn đang tìm hiểu van điều áp là gì mà lại ảnh hưởng đến các năng suất, hiệu suất, và tuổi thọ của thiết bị thì đừng bỏ lỡ bài viết sau đây của Bếp Anh Tiệp. Cùng theo dõi ngay nhé. 

Van điều áp là một thiết bị điều khiển có vai trò quan trọng, xuất hiện trong hầu hết các hệ thống khí nén, nước hay thủy lực với mục đích điều chỉnh, ổn định áp suất mong muốn. Để biết van điều áp là gì và tại sao lại có vai trò quan trọng như vậy hãy cùng Bếp Anh Tiệp theo dõi nội dung được chia sẻ sau đây.

Van điều áp là gì?

Van điều áp hay còn gọi là van giảm áp, là một thiết bị cơ khí được thiết kế để giảm áp suất đầu vào của chất lỏng hoặc khí xuống một áp suất đầu ra thấp hơn và duy trì áp suất này ở mức ổn định. 

Chức năng của van điều áp

Chức năng chính của van điều áp là bảo vệ các thiết bị và hệ thống hạ nguồn khỏi áp suất quá cao, ngăn ngừa hư hỏng và đảm bảo hoạt động an toàn. Van điều áp được sử dụng rộng rãi ví dụ như hệ thống cấp nước, hệ thống khí nén, hệ thống thủy lực, ngành dầu khí, hóa chất và thực phẩm. 

Van điều áp đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống. Bằng cách duy trì áp suất ổn định, van điều áp giúp giảm thiểu sự mài mòn và hư hỏng của các thiết bị, kéo dài tuổi thọ của hệ thống và giảm chi phí bảo trì. 

Ngoài ra, việc kiểm soát áp suất chính xác còn giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu lãng phí. 

Van điều áp có mấy loại?

Mặc dù, trên thị trường có đa dạng loại van nhưng thường sẽ chia thành 3 loại sau:

Van điều áp một cấp

Với bộ điều áp một cấp, khi bình cung cấp xuống thấp, áp suất đầu vào thấp hơn sẽ khiến áp suất đầu ra tăng lên. Nếu độ nén của lò xo không được điều chỉnh để bù lại thì các van vẫn có thể mở và cho phép phần áp suất còn lại đi qua. 

Nói cách khác, áp suất cung cấp càng thấp thì chênh lệch áp suất mà bộ điều áp có thể đạt được đối với cài đặt lò xo nhất định càng thấp.

Van điều áp hai cấp

Được sử dụng với mục đích tránh trường hợp giảm áp đột ngột gây nên hiện tượng đóng băng và van bị tắc nghẽn. Thiết kế hai cấp giúp chỉ số SPE giảm xuống, tăng độ chính xác, thường được sử dụng cho những ứng dụng yêu cầu sự ổn định đầu ra cao trong khi đầu vào có sự thay đổi lớn về áp.

Van điều áp tự động 

Ngoài hai loại van trên, một số hãng chuyên sản xuất còn thiết kế ra cụm van điều áp tự động. Mục đích sử dụng của cụm van này là ổn định áp suất ở mức áp suất đã cài đặt và giữ cho việc cấp khí được liên tục.

Với thiết kế hai đầu vào cấp khí, trong quá trình hoạt động, nếu xảy ra tình trạng một nguồn cấp khí hết thì van sẽ tự động bật đầu còn lại. Điều giúp cho quá trình cấp khí được liên tục, không ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống. 

Nguyên lý hoạt động của van điều áp

Nguyên lý hoạt động cơ bản của van điều áp dựa trên sự cân bằng giữa lực tác động của áp suất đầu vào, lực đàn hồi của lò xo và lực tác động của áp suất đầu ra. Van điều áp thường bao gồm các bộ phận chính như: thân vân, cửa van, màng van hoặc piston, lò xo điều chỉnh và vít điều chỉnh.

Khi áp suất đầu vào tăng lên, nó tác động lên màng van hoặc piston tạo ra một lực đẩy ngược lại lực đàn hồi của lò xo. Nếu lực này lớn hơn lực đàn hồi của lò xo, cửa van sẽ mở, cho phép chất lỏng hoặc khí đi qua, làm tăng áp suất dầu ra. Áp suất đầu ra cũng tác động trở lại lên màng van hoặc piston, tạo ra một lực đối kháng, làm giảm độ mở của cửa van. 

Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi các lực tác động của áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và lực đàn hồi của lò xo cân bằng, giúp cửa van ổn định ở một vị trí nhất định và duy trì áp suất đầu ra không đổi.

Người dùng có thể điều chỉnh áp suất đầu ra thông qua vít điều chỉnh, thay đổi lực đàn hồi của lò xo. Khi vặn vít theo chiều kim đồng hồ, lực đàn hồi của lò xo tăng, làm áp suất đầu ra cao hơn, trong khi vặn theo chiều ngược lại sẽ giảm lực đàn hồi, khiến áp suất đầu ra giảm xuống.

Tiêu chí khi mua van điều áp

Việc lựa chọn đúng loại van điều áp sẽ giúp đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống của bạn. Sau đây là một số tiêu chí khi mua van điều áp mà bạn có thể tham khảo:

• Loại van: Bạn cần xác định mục đích sử dụng của mình là ổn định áp suất đầu ra hay giữ áp suất đầu vào không vượt quá mức cho phép. Nếu là van giảm áp, cần lựa chọn xem sử dụng loại van một cấp hay van hai cấp

• Áp suất đầu vào: Việc lựa chọn áp suất đầu vào rất quan trọng nên bạn cần kiểm tra kỹ và lựa chọn mức áp suất thiết kế đầu vào của van cao hơn áp suất tối đa của hệ thống, thiết bị

• Áp suất đầu ra: Là mức áp suất sau khi điều chỉnh, bạn cần xác định để chọn dải áp đầu ra cho phù hợp.

• Vật liệu thân van: Thường bao gồm hai vật liệu chính là thép không gỉ hoặc đồng mạ niken, ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành sản phẩm nên bạn cũng cần cân nhắc khi lựa chọn

• Phụ kiện đi kèm: Đối với một số ứng dụng cụ thể như ứng dụng lắp bảng,… việc mua kèm phụ kiện là điều cần thiết 

Một số ứng dụng của van điều áp trong thực tế

Van điều áp thực hiện chức năng quan trọng nên trong hầu hết các máy móc, dây chuyền vận hành bằng khí nén đều có sử dụng van điều áp. Có thể kể đến một số ứng dụng sau đây:

Máy nén khí

Van điều áp máy nén khí giúp điều chỉnh chính xác mức áp suất theo nhu cầu và giới hạn được áp lực của đầu khí ra sao cho phù hợp với từng công việc cụ thể của máy nén khí theo yêu cầu của người dùng. Việc kiểm soát cần thiết để áp lực khí nén không làm hư hỏng thiết bị.

Máy bay

Van điều áp thường được lắp trong các hệ thống áp suất dẫn sóng hay hệ thống nước uống của máy bay, cabin buồng lái điều khiển. Van điều áp hiệu quả, ổn định sẽ góp phần vào việc điều khiển máy bay dễ dàng hơn và đảm bảo tốc độ di chuyển theo hành trình tốt.

Không gian vũ trụ

Đông cơ đẩy tên lửa, hệ thống ACS (hệ thống kiểm soát), các hệ thống RCS hay còn gọi là kiểm soát phản ứng đều sử dụng van điều áp nói chung và các thiết bị kiểm soát áp lực. Với những môi trường có chất lỏng ăn mòn, nhiệt độ cao, áp lực lớn thì điều này rất cần thiết.

Giảm áp lực nước

Van điều áp được sử dụng để giảm áp suất nước trong các tòa nhà cao tầng, khu dân cư và hệ thống tưới tiêu, bảo vệ đường ống và thiết bị khỏi áp suất quá cao. 

Công nghiệp khai thác mỏ

Van điều áp được sử dụng trong các nhà máy lọc dầu, giàn khoan dầu và hệ thống đường ống dẫn dầu để kiểm soát áp suất của dầu và khí.

Thực phẩm đồ uống

Van điều áp được sử dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm và đồ uống để kiểm soát áp suất của hơi nước, nước và các chất lỏng khác, đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm.

Lợi ích khi sử dụng van điều áp chất lượng

Việc sử dụng van điều áp chất lượng mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho hệ thống và quá trình sản xuất. Dưới đây là một số lợi ích chính:

• Bảo vệ thiết bị và hệ thống: Van điều áp giúp bảo vệ các thiết bị và hệ thống hạ nguồn khỏi áp suất quá cao, ngăn ngừa hư hỏng và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

• Đảm bảo an toàn: Van điều áp giúp duy trì áp suất ổn định, giảm nguy cơ rò rỉ, nổ và các tai nạn khác liên quan đến áp suất.

• Tối ưu hóa hiệu suất: Duy trì áp suất ổn định, cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình sản xuất và giảm thiểu lãng phí.

• Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí bảo trì, sửa chữa và thay thế thiết bị, đồng thời giảm chi phí năng lượng nhờ tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Duy trì áp suất ổn định, đảm bảo chất lượng sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.

Như vậy, bài viết trên Bếp Anh Tiệp đã giải đáp được thắc mắc của bạn về câu hỏi van điều áp là gì. Hy vọng những thông tin ở trên sẽ giúp bạn có những thông tin hữu ích cho mình.