Van bi điều khiển điện là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trong thời đại công nghiệp hóa – tự động hóa hiện nay, việc ứng dụng các thiết bị điều khiển tự động trong hệ thống đường ống trở nên ngày càng phổ biến. Một trong những thiết bị quan trọng góp phần kiểm soát dòng chảy chính xác, ổn định và tiện lợi chính là van bi điều khiển điện.

Van bi điều khiển điện không chỉ giúp tự động hóa hoàn toàn quá trình đóng/mở van mà còn hỗ trợ điều tiết lưu lượng trong các hệ thống xử lý nước, HVAC, PCCC, thực phẩm, hóa chất, v.v. Với khả năng điều khiển từ xa, van mang lại hiệu suất cao và đảm bảo an toàn trong vận hành.

1. Van bi điều khiển điện là gì?

Van bi điều khiển điện (Electric Ball Valve) là thiết bị kết hợp giữa thân van bi cơ học và bộ truyền động bằng điện. Khi cấp nguồn điện, bộ điều khiển sẽ quay trục van làm bi xoay, từ đó đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy bên trong hệ thống ống dẫn.

Van bi điều khiển điện thường được sử dụng rộng rãi trong:

Hệ thống xử lý nước cấp, nước thải

Nhà máy sản xuất thực phẩm, dược phẩm

Hệ thống điều hòa, HVAC

Nhà máy nhiệt điện, hóa chất

Các ứng dụng dân dụng có yêu cầu điều khiển từ xa hoặc tự động

>>> Xem thêm: Tận hưởng hiệu suất và độ bền cao với Van bi Wonil Hàn Quốc

2. Cấu tạo của van bi điều khiển điện

Van gồm hai phần chính: phần thân van và bộ điều khiển điện.

a. Phần thân van bi:

Thân van: Là bộ phận chính chứa các thành phần khác, thường được làm bằng inox, gang, nhựa tùy theo ứng dụng.

Bi (bóng van): Hình cầu rỗng, có lỗ xuyên tâm giúp dòng chất lỏng đi qua hoặc bị chặn lại khi bi xoay 90 độ.

Gioăng làm kín: Đảm bảo độ kín khít giữa các chi tiết, tránh rò rỉ lưu chất.

Trục van: Kết nối giữa bi van và bộ điều khiển, truyền chuyển động xoay từ động cơ đến bóng van.

b. Bộ điều khiển điện:

Động cơ điện: Tạo lực quay cần thiết để vận hành trục van.

Hộp giảm tốc: Giảm tốc độ quay của động cơ, đồng thời tăng mô-men xoắn để đóng/mở van ổn định.

Bộ phận truyền động: Kết nối giữa motor và trục van, thường tích hợp cơ cấu bánh răng.

Bộ phận cảm biến vị trí (tùy loại): Giúp xác định chính xác vị trí đóng/mở, hỗ trợ tín hiệu phản hồi trong hệ thống điều khiển trung tâm.

c. Sơ đồ cấu tạo tổng thể:

Van bi điều khiển điện có thể được mô tả bằng sơ đồ với 2 phần rõ ràng: phần cơ (thân van) ở dưới và bộ truyền động điện ở trên, liên kết với nhau qua trục van, được gắn cố định bằng bulông hoặc khớp nối.

3. Nguyên lý hoạt động của van bi điều khiển điện

a. Cách thức hoạt động:

Khi được cấp điện (thường là 24VDC, 220VAC hoặc 380V tùy loại), động cơ điện sẽ quay và thông qua hộp giảm tốc sẽ truyền lực đến trục van, làm cho bi xoay 1 góc 90° (đối với van ON/OFF) hoặc một góc bất kỳ (đối với van tuyến tính). Khi dòng điện ngắt, van sẽ:

Giữ nguyên trạng thái (nếu không có tính năng tự hồi vị)

Tự động trở về vị trí ban đầu (nếu có lò xo hồi hoặc mạch điều khiển tự trả)

b. Các chế độ vận hành:

Chế độ ON/OFF (Đóng/Mở hoàn toàn): Bi quay 90° để đóng hoặc mở hoàn toàn dòng chảy.

Chế độ điều tiết (Tuyến tính): Cho phép điều chỉnh góc quay nhỏ hơn 90°, từ đó kiểm soát lưu lượng chính xác hơn, thường tích hợp thêm bộ điều khiển tuyến tính (modulating controller).

c. Ưu điểm của van bi điều khiển điện:

Tự động hóa cao: Dễ dàng tích hợp với hệ thống SCADA, PLC, điều khiển từ xa.

Độ chính xác cao: Đặc biệt ở chế độ tuyến tính.

Hoạt động ổn định: Ít bị ảnh hưởng bởi áp suất hay môi trường bên ngoài.

Bảo trì đơn giản: Do ít chi tiết chuyển động và thiết kế kín.

Tuổi thọ cao: Đặc biệt với vật liệu thân inox và gioăng chất lượng tốt.

d. Nhược điểm:

Thời gian đóng/mở chậm: So với van điều khiển khí nén, tốc độ vận hành chậm hơn (thường từ 10–30 giây/lần quay).

Phụ thuộc vào nguồn điện: Khi mất điện, van không thể hoạt động trừ khi có UPS hoặc hệ thống hồi vị cơ học.

Van bi điều khiển điện là một giải pháp lý tưởng trong các hệ thống yêu cầu vận hành tự động, chính xác và ổn định. Với cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quả, van giúp tối ưu hóa quy trình kiểm soát dòng chảy trong sản xuất công nghiệp lẫn dân dụng.

Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả vận hành lâu dài, người sử dụng cần lựa chọn đúng loại van phù hợp với áp suất, lưu chất, nguồn điện, và chế độ điều khiển mong muốn. Việc kết hợp giữa chất lượng thiết bị và cách lắp đặt đúng kỹ thuật sẽ là yếu tố then chốt quyết định sự thành công của toàn bộ hệ thống.

>>> Xem thêm: Van bướm điều khiển điện là gì? Nguyên lý hoạt động và cấu tạo