Bảng thông số van điều khiển, cách chọn Cv

Muốn chọn đúng van điều khiển, cần một bảng thông số (valve specification sheet, datasheet) ghi đủ điều kiện làm việc. Thiếu một dòng, như nhiệt độ hay vị trí an toàn, có thể dẫn tới chọn sai vật liệu, sai bộ truyền động hoặc van không đóng kín được khi sự cố.

Bài này đi qua từng nhóm thông tin trong bảng, lấy ví dụ thật: một van điều khiển Lapar (Ý) do Tăng Minh Phát (TMP) lập thông số cho vòng điều khiển nhiệt độ dầu tải nhiệt.

Ví dụ: van điều khiển nhiệt độ dầu tải nhiệt

Mục	Giá trị
Nhiệm vụ	Điều khiển nhiệt độ dầu nóng
Lưu chất	Dầu tải nhiệt Therminol 66, lỏng
Nhiệt độ làm việc	330 °C
Cấp áp suất	Class 300
Áp suất vào, ra	3 bar và 2,5 bar
Lưu lượng	9.715; 6.700; 3.350 kg/h
Bộ truyền động	Khí nén lò xo màng
Vị trí khi mất khí	Đóng (FC)
Bộ định vị	Thông minh, 4–⁠20 mA, HART
Chống nổ	Ex d IIC T, IP66

Nhóm 1: điều kiện quá trình

Lưu chất và pha: lỏng, hơi, khí hay hai pha; quyết định công thức tính Cv.
Lưu lượng ở ba trường hợp lớn nhất, bình thường, nhỏ nhất. Ví dụ trên, lưu lượng lớn nhất gấp gần ba lần nhỏ nhất; van phải điều khiển tốt trong cả dải này.
Áp suất vào, ra và chênh áp qua van. Chênh áp 0,5 bar là mức vừa phải cho vòng dầu nóng.
Nhiệt độ, khối lượng riêng, độ nhớt: dầu tải nhiệt ở 330 °C có khối lượng riêng khoảng 805 kg/m³, khác xa nước.

Nhóm 2: thân van và vật liệu

Cấp áp suất (Class 150, 300, 600 hoặc PN) chọn theo áp suất và nhiệt độ thiết kế, không chỉ theo áp suất làm việc: ở 330 °C, giới hạn áp suất cho phép của thép giảm đáng kể so với nhiệt độ thường. Vật liệu thân, nút van, gioăng và kiểu làm kín trục phải chịu được nhiệt độ cao của dầu. Kiểu nối (mặt bích, hàn) theo tiêu chuẩn đường ống của nhà máy.

Nhóm 3: bộ truyền động và vị trí an toàn

Kiểu truyền động: lò xo màng cho van cầu, piston cho lực lớn, điện khi không có khí nén.
Áp suất khí cấp và hành trình van; lực đẩy của bộ truyền động phải thắng được chênh áp khi đóng.
Vị trí an toàn: với dầu nóng cấp cho thiết bị gia nhiệt, đóng khi mất khí (FC) để ngừng cấp nhiệt khi sự cố.
Tay quay, chỉ báo hành trình, chặn hành trình nếu cần thao tác tay.

Nhóm 4: bộ định vị và phụ kiện

Bộ định vị điện‑khí nhận 4–⁠20 mA, đưa van tới đúng vị trí; bản thông minh có giao tiếp HART để đọc chẩn đoán từ xa.
Tín hiệu phản hồi vị trí về DCS nếu cần giám sát độ mở thực.
Van điện từ để cắt khẩn cấp, công tắc hành trình báo đóng, mở.
Bộ lọc, điều áp khí cấp; đồng hồ áp suất khí.
Cấp chống nổ (ví dụ Ex d) và cấp bảo vệ vỏ khi lắp ở khu vực nguy hiểm.

Tính Cv và chọn cỡ van

Từ lưu lượng, chênh áp và khối lượng riêng, tính hệ số Cv yêu cầu ở từng trường hợp. Chọn van sao cho ở lưu lượng lớn nhất van mở khoảng 70–⁠80 % và ở lưu lượng nhỏ nhất vẫn mở trên khoảng 10–⁠20 %. Cỡ van thường nhỏ hơn cỡ ống một hoặc hai cấp. Với hơi nước và khí, cần kiểm tra thêm tốc độ dòng và độ ồn; với chất lỏng, kiểm tra nguy cơ xâm thực (cavitation).