Van giảm áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van giảm áp

Van giảm áp có vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh áp ra giúp hệ thống hoạt động được hiệu quả hơn. Từ đó có thể tránh được những hư hỏng về trang thiết bị phía sau và ổn định chất lượng đầu ra của sản phẩm. Vậy cụ thể van giảm áp là gì? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Van giảm áp là gì?

Van giảm áp được biết đến với tên gọi tiếng anh là Pressure reducing valve. Chúng có tên gọi khác là van điều áp. Đây là một thiết bị trong hệ thống van công nghiệp có nhiệm vụ giảm áp, ổn định áp suất đầu ra ở mức cần thiết nhất cho hệ thống hoạt động. Lưu ý, áp suất sau van luôn để nhỏ hơn áp suất trước van.

Van điều áp sẽ được điều tiết hoạt động bằng hệ thống pilot để ổn định, đảm bảo độ chính xác áp suất đầu ra. Áp suất trước van khi bị tăng cao hơn áp suất ban đầu thì khi đó pilot sẽ điều tiết đóng lại một phần để ổn định áp phía sau. Do đó, nó sẽ ngăn được việc tăng áp đột ngột phía sau van.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van giảm áp

Van giảm áp trực tiếp

Cấu tạo

Van giảm áp suất trực tiếp được cấu tạo từ những bộ phận sau đây:

• Vỏ van
• Ống trượt
• Lò xo
• Nút chỉnh
• Rãnh nối
• Thùng chứa

Nguyên lý hoạt động

Van được mở ra hoàn toàn tại vị trí ban đầu. Tại đây, bạn cần vặn vít điều chỉnh sao cho độ rộng của cửa van mở vừa phải để áp suất được ổn định. Khi áp suất đầu ra tăng lên kéo theo áp suất khoang nối cũng tăng lên. Lúc này ống trượt sẽ được di chuyển lên trên để làm giảm độ rộng cửa ra. Áp suất đầu ra từ đó cũng được giảm đi.

Ngược lại, khi áp suất đầu ra tăng lên thì ống trượt sẽ được di chuyển xuống dưới làm tăng độ rộng của cửa ra. Lúc này áp suất cũng được tăng theo. Các quá trình tăng giảm áp suất này sẽ được lặp đi lặp lại cho đến khi áp suất được ổn định.

Van giảm áp gián tiếp

Cấu tạo

Van giảm áp suất gián tiếp được cấu tạo từ những bộ phận sau đây:

• Ống trượt
• Lò xo cố định
• Núm xoáy
• Lò xo
• Điều khiển phụ
• Khoang
• Rãnh
• Khoang nối

Nguyên lý hoạt động

Lò xo sẽ được điều chỉnh đến áp suất lớn hơn áp suất vào khi ống trượt vẫn ở tại vị trí ban đầu. Hệ thống khoang có độ lớn áp suất bằng áp suất vào thì van sẽ tự động được cho qua.

Lò xo với một giá trị áp suất đầu ra lớn hơn áp suất đầu vào thì van phụ sẽ được mở ra. Tiếp đến ống trượt đi qua rãnh sẽ tạo ra dòng chảy và áp suất sẽ được giảm xuống. Lúc này ốn trượt sẽ được nâng lên đến mức phù hợp. Quá trình áp suất tăng giảm này sẽ được lặp đi lặp lại đến khi ống trượt thực hiện dao động quanh vị trí được xác định.

Phân loại van giảm áp

Hiện nay có rất nhiều cách để phân loại van giảm áp, cụ thể như sau:

Phân loại theo nguyên lý hoạt động

• Van giảm áp trực tiếp
• Van giảm áp gián tiếp

Phân loại theo môi trường hoạt động

• Van giảm áp nước
• Van giảm áp hơi nước
• Van giảm áp thuỷ lực
• Van giảm áp khí nén

Phân loại theo kiểu lắp

• Van giảm áp lắp ren
• Van giảm áp lắp bích

Chức năng của van giảm áp

Van giảm áp được sử dụng để giảm áp suất bên trong của đường ống. Như đã đề cập và phân loại ở trên thì van giảm áp thường có 2 loại chính là van giảm áp trực tiếp và van điều áp. Tất cả đều đóng một vai trò quan trọng, đặc biệt trong công nghiệp.

Ứng dụng của van giảm áp trong các lĩnh vực trong đời sống

Ứng dụng trong hệ thống khí nén

Ngày nay, khí nén được sử dụng vô cùng rộng rãi tại các nhà máy sản xuất, nhà máy chế biến… Do đó, nhu cầu sử dụng khí nén được nâng cao rất nhiều. Và mỗi địa điểm tiêu thụ sẽ cần áp suất phù hợp. Theo đó, van giảm áp khí nén được sử dụng để làm giảm lượng áp suất như mong muốn.

Ứng dụng trong chế biến thực phẩm

Tại ngành chế biến thực phẩm, van giảm áp được sử dụng để duy trì mức áp suất mong muốn. Áp suất này cần phù hợp với tất cả các thiết bị, máy móc, dây chuyền sản xuất tại địa điểm đó. Mỗi công đoạn sấy, hấp, nấu khác nhau sẽ cần mức áp suất khác nhau nên van điều áp là rất cần thiết.

Ứng dụng trong ngành xăng dầu

Hệ thống truyền tải xăng dầu được thiết kế với đường ống rất dài nên cần sử dụng bơm tăng áp để làm tăng lực đẩy của môi chất đến với đường ống chính. Việc sử dụng van giảm áp sẽ giúp đường ống chính được chia nhỏ trước khi chia về các nhánh. Áp suất sẽ được giảm xuống mức nhất định để bảo vệ được đường ống và các thiết bị xung quanh.

Ứng dụng trong các đường ống dẫn nước

Tại các khu công nghiệp, hệ thống nước được cung cấp rất thiếu ổn định. Chính vì vậy, nó gây ra các tác hại đến thiết bị và toàn bộ hệ thống sản xuất. Do đó, van giảm áp là sự lựa chọn để có thể khắc phục được vấn đề bất ổn này. Van điều áp giúp làm ổn định lại áp suất, tránh nguy cơ gây hại đến các thiết bị và các trường hợp cháy nổ.

Ứng dụng trong lĩnh vực khai thác

Trong việc khai thác mỏ sẽ được làm tại môi trường có áp suất rất cao. Hơn nữa, đây lại là công việc phức tạp, cần có trình độ chuyên môn và điều kiện làm việc khắt khe. Do đó, các đường ống dẫn nhiên liệu tại đây cần được điều chỉnh cẩn thận nếu không sẽ dễ bị vỡ. Và van giảm áp sẽ giúp bạn điều đó.

Ứng dụng trong lĩnh vực hàn cắt

Quá trình hàn cắt sẽ phải sử dụng đến tác động của các loại khí khác nhau. Mỗi sản phẩm được làm ra sẽ có một tiêu chuẩn về việc sử dụng áp suất khí khác nhau. Do đó, van điều áp sẽ giúp áp suất được thay đổi theo những yêu cầu mong muốn và cần thiết nhất. Hơn nữa, áp suất ổn định cũng sẽ giúp sản phẩm không bị cắt vát và bị rỉ sét.

Một số ứng dụng khác

Van giảm áp còn được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau. Cụ thể như hàng không, không gian vũ trụ, dược phẩm, hóa dầu…. Mỗi lĩnh vực đều đóng vai trò rất quan trọng.

Cách phân biệt van giảm áp và van an toàn

Van giảm áp

Van giảm áp hoạt động là van cơ khí với chức năng điều chỉnh áp suất phù hợp cho từng yêu cầu. Từ đó cung cấp áp suất tốt nhất cho hệ thống máy móc, các thiết bị hay tất cả những nơi cần lượng áp suất phù hợp. Van giảm áp thường được lắp đặt trên hệ thống hơi nước, khí ga, khí nén…

Van an toàn

Van an toàn là một thiết bị đảm bảo độ an toàn, được lắp đặt và sử dụng nhiều tại các lò hơi, bể chứa, hệ thống trao đổi nhiệt, nồi áp suất… Van an toàn hoạt động bằng cách điều chỉnh áp lực của lò xo tác động lên đĩa và van. Việc tác động này giúp van đóng khi hệ thống trong hệ thống nhỏ hơn áp suất được cài đặt. Khi áp suất trong hệ thống tăng hơn áp suất cài đặt thì van sẽ rút lưu chất để đảm bảo được độ an toàn.

Van an toàn được lắp đặt tại các lò hơi, bồn áp lực, bộ trao đổi nhiệt, nồi áp suất… để bảo vệ các thiết bị và hệ thống khỏi những tác động xấu dẫn đến hư hỏng.

Cách chọn van giảm áp phù hợp

Những lưu ý cần thiết

• Xác định rõ lượng lưu chất đi qua van: Hơi nước nóng, khí nén hay nước.
• Áp suất đầu vào và đầu ra
• Lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất đi qua
• Chất liệu của van
• Chuẩn kết nối của van

Phương pháp chọn van phù hợp

Tính toán và quyết định lựa chọn theo hệ số Kv

Các giá trị Kv sẽ được tính toán dựa trên công thức đã được nghiên cứu sẵn. Kv ở đây chính là một đại lượng nước được tính bằng đơn vị m3 ở các điều kiện nhất định. Đó là 15 độ C, áp suất giảm 1 bar, thời gian 1 giờ đồng hồ.

Tra bảng lưu lượng của van

Bảng lưu lượng của van là bảng dữ liệu của một số thiết bị đã được tính toán cụ thể. Với trường hợp tra bảng, áp suất giảm từ cao xuống thấp thì có thể sử dụng việc giảm áp 2 cấp với hệ thống 2 van nối tiếp. Trường hợp khác, 2 van có thể lắp song song khi tải biến đổi lớn hơn.

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết nhất về van giảm áp. Hy vọng những tổng hợp của chúng tôi sẽ giúp bạn có thêm được thông tin bổ ích nhất. Từ đó sẽ giúp ích được cho bạn trong việc học tập hay nghiên cứu.