Van bi nhựa điều khiển điện: Cấu tạo chi tiết

Van bi nhựa điều khiển điện là gì?

Van bi nhựa điều khiển điện là loại van công nghiệp kết hợp giữa thân van làm bằng vật liệu nhựa kỹ thuật và bộ truyền động bằng mô tơ điện. Thay vì vận hành thủ công bằng tay gạt hoặc tay quay, van được đóng mở tự động thông qua tín hiệu điện từ hệ thống điều khiển trung tâm như PLC, SCADA hoặc bộ điều khiển cục bộ.

Dòng sản phẩm này được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước, hóa chất loãng, nước thải và các môi trường có tính ăn mòn nhẹ đến trung bình — nơi van kim loại không phù hợp hoặc chi phí quá cao.

Vật liệu nhựa được dùng trong thân van

Phần thân van được chế tạo từ ba loại nhựa kỹ thuật phổ biến nhất trong ngành.

PVC (Polyvinyl Chloride)

PVC là vật liệu thông dụng nhất, chịu được hóa chất có pH từ 2 đến 12, giá thành thấp và dễ gia công. Nhiệt độ làm việc tối đa của PVC thường ở mức 60°C. Phù hợp cho hệ thống cấp thoát nước dân dụng và công nghiệp nhẹ.

UPVC (Unplasticized PVC)

UPVC là PVC không pha hóa dẻo, cứng hơn và chịu áp lực tốt hơn so với PVC thông thường. Khả năng chịu nhiệt được cải thiện lên đến khoảng 65°C. UPVC phù hợp với các hệ thống cấp nước sạch vì không thôi hóa chất ra môi trường chất lỏng.

CPVC (Chlorinated PVC)

CPVC là nhựa PVC đã qua xử lý clo hóa, nâng nhiệt độ làm việc lên đến 93°C và tăng khả năng chịu hóa chất mạnh hơn. Đây là lựa chọn ưu tiên trong các hệ thống nước nóng, dung dịch axit loãng và một số hóa chất công nghiệp.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn bảo trì định kỳ van bi điều khiển khí nén Wonil

Cấu tạo chi tiết van bi nhựa điều khiển điện

Van bi nhựa điều khiển điện gồm hai phần chính: bộ truyền động điện gắn phía trên và thân van bi nhựa phía dưới. Hai phần được liên kết cơ học qua trục van và đầu nối tiêu chuẩn ISO 5211.

Bộ truyền động điện (Electric Actuator)

Bộ truyền động là thành phần điều khiển vị trí của bi van. Cấu tạo bên trong gồm mô tơ điện AC hoặc DC, hộp giảm tốc bánh răng, cam giới hạn hành trình, và bộ chỉ thị vị trí.

Mô tơ điện có hai mức điện áp phổ biến là 24VDC và 220VAC. Mô tơ 24VDC thường dùng trong tủ điều khiển PLC, an toàn cho người vận hành và dễ tích hợp với các chuẩn tín hiệu 4–20mA hoặc 0–10V. Mô tơ 220VAC phù hợp cho các ứng dụng cần lực vặn lớn hơn hoặc lắp độc lập không qua bộ nguồn chuyển đổi.

Cam giới hạn hành trình có chức năng ngắt điện mô tơ khi van đạt vị trí đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn, tránh quá tải cơ học. Bộ chỉ thị vị trí cho phép kỹ thuật viên quan sát trạng thái van trực tiếp tại chỗ mà không cần vào màn hình điều khiển.

Ngoài ra, nhiều bộ truyền động còn tích hợp chức năng fail-safe: khi mất điện, lò xo hoàn vị sẽ tự động đưa van về vị trí đóng hoặc mở tùy cấu hình, đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Thân van bi nhựa

Thân van bao gồm vỏ van (body), bi cầu có lỗ thông, trục van, đệm kín (seal) và hai đầu kết nối với đường ống. Bi cầu được làm bằng nhựa cùng chủng loại với thân van hoặc bằng thép không gỉ bọc PTFE tùy ứng dụng.

Đệm kín thường dùng vật liệu PTFE vì khả năng chịu hóa chất tốt, hệ số ma sát thấp và ít mài mòn theo thời gian. Khi trục van xoay 90°, bi cầu chuyển từ vị trí mở hoàn toàn sang đóng hoàn toàn, cắt dòng chảy triệt để.

Đầu kết nối ống có nhiều kiểu: ren ngoài, ren trong, mặt bích hoặc hàn nhiệt. Kích thước phổ biến trong công nghiệp chạy từ DN15 đến DN200, tương ứng từ 1/2 inch đến 8 inch.

Điểm cần lưu ý khi lựa chọn

Khi chọn van bi nhựa điều khiển điện, kỹ thuật viên cần xác định rõ ba thông số cốt lõi: điện áp nguồn cấp cho actuator, loại nhựa phù hợp với môi chất và nhiệt độ vận hành, cùng kiểu kết nối đầu ra phù hợp với hệ thống điều khiển hiện có. Sai sót ở bất kỳ thông số nào đều dẫn đến lỗi vận hành hoặc giảm tuổi thọ van đáng kể.

>>> Đọc thêm: Van bi thép là gì? Cấu tạo và cơ chế đóng mở chi tiết