Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một loại thiết bị công nghiệp chuyên dùng trong các hệ thống ống dẫn. Đó chính là van an toàn, là một loại thiết bị được dùng rất phổ biến hiện nay trong ứng dụng đảm bảo an toàn đường ống. Và chính vì chúng được sử dụng rộng rãi nên nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng cao. Nắm bắt được nhu cầu đó nên bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn các kiến thức liên quan như van an toàn là gì ? Cấu tạo và chức năng của chúng ? Nguyên lý hoạt động ? Cách phân loại cũng như các thông tin chi tiết khác. Từ đó các bạn sẽ có thêm kiến thức cho việc chọn mua và sử dụng nhé.

Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Xin cám ơn !

Van an toàn là gì ?

Van an toàn là gì ? Van an toàn hay còn có tên gọi trong tiếng Anh là Safety Valve. Đây là một loại van tiêu biểu thuộc nhóm các loại van áp suất, van bảo vệ hệ thống. Mặc dù có rất nhiều cách hiểu về van này nhưng đơn giản nhất là vảo vệ thống thông qua việc điều chỉnh áp lực trong đường ống hoặc bồn chứa, buồng chứa, luôn luôn đảm bảo áp suất trong phạm vi an toàn. Có thể hiểu là, ban đầu chúng ta cài đặt hoặc thiết lập mặc định một mức áp suất (tùy vào công việc, yêu cầu và thời điểm mà con số này có thể thay đổi) nếu áp vượt quá con số đó thì van sẽ hoạt động nhằm xả bớt áp suất để áp không vượt ngưỡng đã đề ra. Nếu không có van an toàn thì hệ thống sẽ rất dễ gặp trường hợp: nổ đường ống, hệ thống bị vỡ, hư hỏng các thiết bị hoặc thậm chí gây nguy hiểm cho con người và môi trường xung quanh.

Van an toàn là gì ?
Van an toàn là gì ?

Van an toàn được lắp đặt và sử dụng rất nhiều trong các hệ thống nồi hơi, bình tích áp, bồn chứa khí,… Chúng ta thường bắt gặp van an toàn máy nén khí trong công nghiệp sản xuất, cơ khí chế tạo, vệ sinh công nghiệp hay chế biến gỗ.

Lịch sử hình thành và phát triển:

Van an toàn lần đầu tiên được sử dụng trong máy hút hơi nước vào năm 1679, chúng sử dụng trọng lực để giữ áp suất hơi (thiết kế này thường thấy trên nồi áp suất). Tuy nhiên thì chúng thường xuyên bị lỗi khi có chấn động hoặc rung lắc. Trên đường sắt Stockton và Darlington thì van an toàn cũng có xu hướng lỗi khi động cơ bị rung rắc va đập trong quá trình chạy trên đường ray. Mãi đến năm 1856, John Ramsbottom đã phát minh ra van an toàn lò xo và chúng được sử dụng phổ biến cho đến tận ngày nay.

Cấu tạo của van an toàn như thế nào ?

Cấu tạo của mỗi một van an toàn sẽ khác nhau tùy thuộc vào hãng sản xuất. Tuy nhiên về mặt cơ bản thì van an toàn sẽ bao gồm các bộ phận như sau:

Van an toàn là gì ?

  • Thân van: thông thường đồng là chất liệu được chọn để sản xuất thân van. Tuy nhiên để dùng trong một số môi trường có tính chất đặc biệt thì chất liệu này có sự thay đổi bằng: inox, thép hay hợp kim để hạn chế ăn mòn, oxi hóa.
  • Bộ phận kết nối: giúp kết nối đường ống với an toàn một cách chắc chắn.
  • Bộ phận xả: có nhiệm vụ xả dòng lưu chất khí, dầu, nước,…ra ngoài.
  • Vít điều chỉnh: giúp điều chỉnh lượng áp lực đầu vào của van.
  • Tay giật: tùy vào hãng sản xuất mà bộ phận này có thể có hoặc không.
  • Đĩa van: khi áp suất cao, đĩa van được lò xo nâng lên để xả lưu chất. Khi áp suất thấp, lực của lò xo đóng đĩa để van về trạng thái đóng nhanh chóng.
  • Nắp: bảo vệ những bộ phận ở bên trong thân van.
  • Lò xo: bộ điều khiển
  • Nút bịt: chức năng của nó là làm kín, tạo sự khép kín cho không gian bên trong van.
  • Đệm lò xo: dùng để thực hiện việc đóng van khi van không hoạt động.

Phân loại van an toàn như thế nào ?

Việc phân loại van giúp chúng ta có thể hiểu được về chủng loại và cách thức hoạt động của một loại thiết bị nào đó cụ thể ở đây là van an toàn. Điều này giúp ích cho chúng ta trong việc lựa chọn thiết bị sau cho phù hợp với nhu cầu nhất. Về cơ bản, chúng ta có thể phân loại van an toàn thành hai loại như sau: van an toàn tác động trực tiếp, van an toàn tác động gián tiếp. Cả hai loại van đều được lắp đặt và hoạt động dựa trên một nguyên lý đó là Định lý Becnuli, bảo vệ thiết bị trong hệ thống ở sau của van. Bên cạnh đó thì chúng ta còn có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau.

Phân loại theo kiểu tác động:

Van an toàn tác động trực tiếp:

Cấu trúc của van an toàn tác động trực tiếp sẽ bao gồm các thiết bị như: thân van, đĩa, lò xo, vít điều chỉnh lò xo, cửa  khí vào, cửa khí ra.

Van an toàn là gì ?
Van an toàn tác động trực tiếp

Đây là loại van an toàn được sử dụng nhiều nhất hiện nay và chúng hoạt động theo nguyên lý riêng đó là: nguyên lý làm việc của van an toàn dựa trên sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác động lên nút van hoặc pittong: lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả của van(áp suất xả là áp suất định mức được thiết lập bằng cách điều chỉnh lực đàn hồi của lò xo) thì pittong ở vị trí đóng hoàn toàn, khi áp suất đầu vào lớn hơn áp suất xả định mức thì pittong sẽ dịch chuyển và van an toàn bắt đầu mở, lưu chất được xả qua van tới khi áp suất đầu vào van hạ xuống trở về bằng mức áp suất xả định mức của van.

Khi đưa vào lắp đặt và sử dụng, sau một thời gian van an toàn tác động trực tiếp có những ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm:

  • Kết cấu của loại van này đơn giản, ít các bộ phận và chi tiết. Van phù hợp lắp đặt cho nhiều hệ thống nhỏ và trung bình.
  • Tốc độ phản ứng của van nhanh và mạnh mẽ giúp kịp thời giảm và điều chỉnh áp.

Nhược điểm:

Tuy có nhiều ưu điểm nhưng van an toàn tác động trực tiếp vẫn có những nhược điểm lớn như:

  • Chỉ phù hợp với những hệ thống có lưu lượng chất đi qua đường ống hay van lớn.
  • Việc điều chỉnh của van sẽ bị giới hạn bởi kích thước của lò xo.

Van an toàn tác động gián tiếp:

Loại van an toàn gián tiếp này sẽ là lựa chọn hàng đầu của khách hàng khi cần bảo vệ cho hệ thống nước, thủy lực có công suất lớn ở vị trí mà van trực tiếp không thể sử dụng được.

Cấu tạo của van này phức tạp hơn với:

  • Van chính: lò xo có độ cứng nhỏ, piston có đường kính lớn.
  • Van phụ: ngược lại, piston đường kính nhỏ nhưng lò xo lại có độ cứng lớn.

Nguyên lý hoạt động dựa trên sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác dụng lên nút van(Pittong): lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất trong khoang van chính(được thiết lập bởi van phụ) với áp suất lưu chất đầu vào. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả định mức của van phụ thì van phụ và van chính cùng đóng, áp suất trong khoang chính bằng áp suất đầu vào van phụ. Khi áp suất đầu vào tăng thì áp suất trong khoang van chính cũng tăng, khi áp suất này lớn hơn áp suất định mức của van phụ thì van phụ sẽ mở cho lưu chất đi qua về bể hoặc bồn chứa, áp suất trong khoang van chính bằng áp suất xả định mức.

Van an toàn tác động gián tiếp

Trong trường hợp áp suất đầu vào tiếp tục tăng thì hiệu suất giữa áp suất đầu vào và áp suất định mức của van phụ cũng tăng cho đến khi lực tác động của hiệu áp suất này thắng lực đàn hồi của lò xo van chính thì van chính mở cho lưu chất qua van chính về bể/bồn chứa. 

Cũng giống với van tác động trực tiếp, van gián tiếp cũng có những ưu nhược điểm riêng mà người dùng cần nắm:

Ưu điểm:

  • Đầu tiên phải nói đến thiết kế, van nhỏ gọn nên rất phù hợp để lắp đặt trong những không gian nhỏ, chật hẹp.
  • Van có độ kín cao.
  • Loại van gián tiếp này thường được chọn lựa dùng cho hệ thống có lưu lượng dòng chất lớn, áp suất cao.

Nhược điểm:

Điều khiến khách hàng cảm thấy không hài lòng ở loại van này đó là tốc độ phản ứng của van khi áp suất bắt đầu tăng không nhanh, không nhạy so với van trực tiếp.

Phân loại theo môi trường, lưu chất sử dụng:

  • Van an toàn dùng cho khí nén, hơi.
  • Van an toàn nước dùng cho nước nóng, nước lạnh.
  • Van an toàn thủy lực: dầu, nhớt.

Phân loại theo kiểu van:

Theo cách phân loại này thì chúng ta sẽ có các loại như:

  • Van an toàn đồng ren
  • Van an toàn nước
  • Van an toàn nồi hơi
  • Van an toàn mặt bích

Phân loại theo xuất xứ:

Theo cách phân loại này thì chúng ta có các loại van như:

  • Van an toàn Đài Loan
  • Van an toàn Đức
  • Van an toàn Trung Quốc
  • Van an toàn Hàn Quốc
  • Van an toàn Nhật Bản

Phân loại theo vật liệu cấu thành:

Theo cách phân loại này thì ta sẽ có các loại van như:

  • Van an toàn bằng đồng
  • Van an toàn bằng gang
  • Van an toàn bằng INOX
  • Van an toàn bằng thép

Những lưu ý khi lắp đặt van an toàn là gì ?

Chúng ta cần tuân thủ các nguyên tắc cũng như các yêu cầu để có thể lắp đặt van an toàn sao cho chính xác và hiệu quả nhất. Cụ thể thì chúng ta cần tuân thủ các yêu cầu lắp đặt như sau:

Van an toàn là gì ?

  • Nên lắp đặt van an toàn theo phương thẳng đứng so với buồng của lò xo
  • Không được sử dụng van cách ly giữa van an toàn và hệ thống
  • Không lắp van giữa đường ống dài và hệ thống
  • Phụ tùng và uốn giữa an an toàn và hệ thống
  • Van an toàn đảo ngược

Các tác nhân ảnh hưởng đến hoạt động của van:

  • Cửa bị khóa (chặn)
  • Nhiệt bên ngoài, đường ống không được cách nhiệt từ môi trường bên ngoài như mặt trời
  • Mở rộng nhiệt
  • Nhiệt độ nồi hơi không được điều khiển
  • Có sự cố trong thành phần đường ống
  • Van điều khiển bị hư hỏng

Kích cỡ van an toàn:

Kích cỡ của van an toàn là một điều rất quan trọng. Một van phù hợp là khi cỡ size đáp ứng công suất của hệ thống, lưu lượng của đường ống. Nếu van an toàn có kích thước quá bé thì tốc độ xả cũng như công suất xả không đạt yêu cầu, áp suất lúc này không thể giảm mà còn tăng khiến tăng nguy cơ vỡ nổ. Nếu van có kích cỡ quá lớn thì việc không mở cửa van hoàn toàn có thể xảy ra. Áp suất dư thừa làm van đóng lại. Chu kỳ làm việc của van không đạt hiệu quả.

Bảo trì van an toàn:

Trước hết nên thử nghiệm van an toàn để đánh giá khả năng hoạt động, hiệu quả của van cũng như kiểm tra tất cả chức năng của van có ổn định, đạt yêu cầu hay không. Nên định kỳ 3 tháng hoặc 6 tháng để bảo dưỡng van an toàn. Kiểm tra van an toàn bên ngoài và bên trong. Hầu hết các hãng đều thiết kế để người dùng có thể kiểm tra và vệ sinh bên trong van. Hiệu chỉnh lại van an toàn một cách kịp thời sau khi đánh giá để phù hợp với yêu cầu công việc ở từng giai đoạn, thời điểm khác nhau.

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về van an toàn là gì ?. Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu. Vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn.

[Total: 1   Average: 5/5]

Phone-Zalo: 0779 81 81 84