Van điều áp Khí Nén - Cấu Tạo

Bấm để đánh giá bài viết này! [Tổng: 0 Phản hồi: 0]

Khí nén là một nguồn năng lượng có giá thành rẻ, sử dụng được trong nhiều tác vụ hiện nay. Vì vậy, khí nén đã và đang được sử dụng rất phổ biến trong các hệ thống công nghiệp. Đặc biệt là trong lĩnh vực van công nghiệp, chúng được sử dụng để hoạt động các dòng van tự động. Phổ biến và được sử dụng nhiều nhất đó là dòng van bi điều khiển khí nén và van bướm điều khiển khí nén. Để các thiết bị này có thể hoạt động trơ tru và không gặp sự cố thì ta còn cần sử dụng thêm các phụ kiện bổ trợ. Trong đó, một trong những thiết bị quan trọng là van điều áp khí nén. Bài viết hôm này chúng tôi xin phép giới thiệu đến các bạn về sản phẩm này.

1. Van điều áp khí nén là gì?
2. Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn van điều áp 
3. Cấu tạo của van điều áp khí nén
4. Nguyên lý hoạt động của van điều áp 
5. Ứng dụng của van điều áp khí nén

Van điều áp khí nén là gì?

Van điều áp khí nén còn được gọi với tên khác là van tiết lưu khí nén (pneumatic regulator valve). Mục đích chính của chúng là kiểm soát áp suất với dung sai thấp để đảm bảo rằng khí nén trong hệ thống khí nén không bị lãng phí. Van điều chỉnh áp suất thực hiện điều này bằng cách duy trì áp suất đầu ra không đổi dưới áp lực đầu vào thay đổi. Áp suất khí nén ảnh hưởng lớn đến tốc độ truyền động của bộ truyền động. Áp lực càng nhỏ sẽ khiến tốc độ truyền độ trở nên càng chậm.

Lắp đặt bộ điều áp quá lớn cho hệ thống sẽ làm tăng mức sử dụng không khí và lãng phí năng lượng. Do đó, việc xác đinh kích cỡ cũng như đặt đúng bộ điều chỉnh áp suất rất quan trọng để lưu lượng khí nén đạt mức tối ưu.

Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn van điều áp 

1. Áp suất hoạt động bình thường của đường ống
2. Áp suất quy đinh tối thiểu và tối đa cần thiết: Bộ điều chỉnh có thể có phạm vi điều chỉnh rộng và có thể yêu cầu lò xo hoặc phụ kiện cụ thể để phù hợp với yêu cầu. Ngoài ra, áp suất tối thiểu và tối đa phải nằm trong khoảng giữa của phạm vi điều chỉnh.
3. Lưu lượng tối đa cần thiết ở áp suất quy định.
4. Kích thước ống: Không phải tất cả các bộ điều chỉnh đều có sẵn trong tất cả các kích cỡ ống; lưu ý nơi cần bộ điều hợp. Ngoài ra, kích thước ống phải phù hợp với yêu cầu dòng chảy.
5. Tần số điều chỉnh điều chỉnh: Một số phương pháp điều chỉnh khác nhau là có thể. Khi chọn một bộ điều chỉnh, hãy xem xét vị trí, ứng dụng, phương pháp điều chỉnh và người dùng.
6. Mức độ chính xác áp lực cần thiết.
7. Phụ kiện hoặc tùy chọn bao gồm thiết bị đo và bảng điều khiển.
8. Điều kiện môi trường hoặc chất lỏng có thể không tương thích với các vật liệu được sử dụng trong bộ điều chỉnh.
9. Các tính năng đặc biệt như cứu trợ cao hoặc điều khiển từ xa.

Cấu tạo của van điều áp khí nén

Cấu tạo của van giống như loại van giảm áp cỡ lớn chúng ta sử dụng trong các hệ thống nước hoặc hơi khác. Thiết kế của nó bao gồm các thành phần như màng ngăn, trục van, poppet, lò xo,vít điều chỉnh:

1. Màng (Diaphragm): Được làm bằng các vật liệu có đàn hồi cao, thường là cao su. Có tác dụng làm kín buồng giảm áp của van. Ngăn cho nó tiếp xúc với áp suất bên ngoài.
2. Trục van (Stem): Bọ phận kết nối poppet với màng van. Trục van di chuyển tịnh tiến lên hoặc xuống giúp đóng mở lỗ thoát. Từ đó cho phép hoặc chặn luồng khí nén đi qua.
3. Poppet: Được sử dụng để chặn lỗ thoát của van điều áp. Nó có bề mặt được làm nhẵn tạo nên độ kín cao. Poppet được hỗ trợ lực bằng một lò xo ở phía dưới để giúp poppet chặn kín hoàn toàn lỗ thoát.
4. Lỗ thoát (Orfice): đó là một lỗ mở xác định lượng luồng không khí tối đa có thể được cung cấp bởi bộ điều chỉnh. Lỗ được mở càng lớn, càng có nhiều không khí có thể đi qua và được cung cấp cho các thiết bị hạ lưu.
5. Lò xo (spring): chúng tạo ra các lực cân bằng giữa áp suất bằng không đến áp suất hạ lưu tối đa. Một lò xo ở dưới poppet để hỗ trợ nó đóng kín. Lò xo khác nằm trên đỉnh của màng và được gọi là lò xo điều chỉnh. Lò xo này lớn hơn nhiều so với lò xo của poppet, và nó là thành phần chính để xác định phạm vi áp suất đầu ra. Lực lò xo càng cao, áp lực hạ lưu càng cao.
6. Vít điều chỉnh: Sử dụng để điều chỉnh độ đàn hồi của lò xo. Vít được siết càng chặt, lực nén của lò xo càng tăng, cho phép poppet mở ở áp suất cao hơn. Nó hoạt động theo hướng ngược lại để giảm áp lực đầu ra.

Nguyên lý hoạt động của van điều áp 

• Nguồn cung cấp không khí được kết nối với cổng nạp khí qua buồng lọc
• Bộ lọc loại bỏ các hạt bụi bẩn trong luồn khí có thể chặn vòi phun, v.v. sau đó đi vào cụm van.
• Lò xo giữ cụm van cho đến khí áp suất đầu ra đủ cao để nâng màng ngăn. Từ đó trục van được nâng lên, poppet chặn hoàn toàn lỗ thoát nhờ lò xo nhỏ vào lực kéo của trục van.
• Khi áp suất đầu ra lớn hơn áp suất được đặt bởi lò xo phạm vi, không khí sẽ thoát ra qua lỗ thông hơi. Khi áp suất đầu ra trở nên ít hơn, cụm van mở ra để đạt đến áp suất đặt. Áp suất này sẽ thoát khỏi bộ điều chỉnh thông qua cổng không khí đầu ra.
• Nếu áp suất đầu ra thấp hơn áp suất được đặt bởi lò xo phạm vi, cụm van sẽ mở cho đến khi đạt được áp suất cài đặt.

Ứng dụng của van điều áp khí nén

Van điều tiết thường được sử dụng để điều chỉnh áp suất ra khỏi bộ thu khí (bình) để phù hợp với những gì cần thiết cho nhiệm vụ. Thông thường, khi một máy nén lớn được sử dụng để cung cấp khí nén cho nhiều mục đích sử dụng (thường được gọi là “không khí cửa hàng” nếu được xây dựng như một đường ống lắp đặt cố định trong toàn bộ tòa nhà), các bộ điều chỉnh bổ sung sẽ được sử dụng để đảm bảo rằng mỗi công cụ hoặc chức năng riêng biệt nhận được áp lực cần thiết. Điều này rất quan trọng vì một số công cụ không khí, hoặc sử dụng cho khí nén, đòi hỏi áp lực có thể gây ra thiệt hại cho các công cụ hoặc vật liệu khác.

Đặc biệt trong lĩnh vực van công nghiệp, các van điều áp khí nén được dùng để điều chỉnh áp lực của luồng khí trước khi vào bộ truyền động. Áp lực của khí nén liên quan đến momen xoắn sinh ra của bộ truyền động. Vì vậy, ngoài mục đích giảm thiếu áp suất để bảo vệ bộ điều khiển khí nén. Nó còn có tác dụng điều tiết luồng khí để tăng giảm lực momen xoắn sinh ra. Với các ứng dụng cần đóng mở nhanh, ta điều chỉnh để luồng áp lực khí nén lớn. Momen xoắn sinh ra lớn đảm bảo van thao tác nhanh chóng. Hoặc nếu không cần đóng mở quá nhanh. Ta giảm áp suất để tiết kiệm nguồn khí nén cho các công việc khác.

Ngoài ra, van điều áp còn được lắp đặt kèm với bộ lọc khí, bộ lọc dầu để tăng tính tối ưu của sản phẩm. Thiết bị này được gọi tắt là F.R.L (Filter – Regulator – Lubricator).