Van điều khiển là gì? Cấu tạo, phân loại, cách chọn

Van điều khiển (control valve) là van tự động thay đổi độ mở theo tín hiệu từ bộ điều khiển để giữ một đại lượng quá trình ở giá trị đặt: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng hoặc mức. Khác với van đóng mở chỉ có hai trạng thái, van điều khiển có thể dừng ở bất kỳ vị trí nào từ 0 đến 100 %.

Bài này giải thích cấu tạo, các loại van điều khiển và cách chọn, với ví dụ từ hai hãng Tăng Minh Phát (TMP) cung cấp: Lapar (Ý) và Aira (Ấn Độ).

Van điều khiển nằm ở đâu trong vòng điều khiển?

Cảm biến đo đại lượng quá trình, ví dụ nhiệt độ dầu nóng.
Bộ điều khiển (PLC, DCS, bộ PID) so sánh với giá trị đặt và xuất tín hiệu 4–⁠20 mA.
Van điều khiển nhận tín hiệu, mở hoặc đóng bớt để tăng giảm dòng chảy.
Đại lượng quá trình thay đổi, cảm biến đo lại, vòng lặp tiếp tục.

Cấu tạo van điều khiển

Bộ phận	Chức năng
Thân van	Chứa dòng chảy, chịu áp suất
Bộ phận tiết lưu	Nút van, lồng, đĩa, bi
Bộ truyền động	Khí nén hoặc điện
Bộ định vị	Đưa van đúng vị trí tín hiệu
Phụ kiện	Van điện từ, công tắc hành trình, lọc khí

Phân loại theo kiểu thân van

Van cầu (globe): chuyển động tịnh tiến, điều khiển chính xác, phổ biến cho hơi nước, dầu tải nhiệt, chất lỏng sạch. Aira có van cầu, van chữ Y, van kim; Lapar có van điều khiển áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, mức.
Van bướm (butterfly): xoay 90°, gọn, nhẹ, hợp đường ống lớn, áp thấp đến trung bình. Loại lệch tâm kép, lệch tâm ba dùng cho áp suất và nhiệt độ cao hơn.
Van bi (ball): xoay 90°; van bi chữ V (V‑notch) có đặc tính điều khiển tốt, chịu được lưu chất có xơ, cặn.
Van màng (diaphragm): lưu chất không chạm phần cơ khí, hợp hóa chất ăn mòn, bùn, dược phẩm.

Bộ truyền động khí nén hay điện?

Tiêu chí	Khí nén	Điện
Tốc độ	Nhanh	Chậm hơn
Vị trí an toàn	Lò xo tự đóng, mở	Cần pin dự phòng
Hạ tầng	Cần khí nén sạch	Chỉ cần điện
Khu vực nổ	Dễ đáp ứng	Cần vỏ chống nổ

Bộ truyền động khí nén kiểu lò xo màng có vị trí an toàn tự nhiên: khi mất khí, lò xo đẩy van về đóng (FC) hoặc mở (FO). Đây là lý do van điều khiển nhiệt độ hơi nước, dầu nóng thường dùng khí nén. Bộ truyền động điện hợp nơi không có khí nén hoặc van ít khi phải điều chỉnh.

Đặc tính van và chọn cỡ van

Đặc tính van cho biết lưu lượng thay đổi thế nào theo độ mở: tuyến tính, tỷ lệ phần trăm bằng nhau (equal percentage) hay mở nhanh. Cỡ van chọn theo hệ số lưu lượng Cv tính từ lưu lượng, chênh áp và tính chất lưu chất, không chọn theo cỡ đường ống. Van quá lớn sẽ chỉ làm việc ở vùng mở rất nhỏ, điều khiển kém và mòn nhanh.

Cách đọc từng mục trong bảng thông số và ví dụ thật một van Lapar xem bài bảng thông số van điều khiển và cách chọn. Van bướm, van bi điều khiển khí nén và phụ kiện xem van bướm, van bi điều khiển khí nén; chọn van theo từng ngành xem van điều khiển theo ngành.

Danh mục sản phẩm: Lapar Việt Nam và Aira Việt Nam trên website Tăng Minh Phát. Van dao cho bột giấy, bùn xem van dao Aira.

Liên hệ kỹ sư TMP: