Loại van được ứng dụng nhiều trong công nghiệp và dân dụng gắn liền với việc kiểm soát chất lỏng, khí nén thông qua cơ chế đóng mở.
Bạn biết van điện từ là gì? Cấu tạo van điện từ có những gì và nguyên lí hoạt động cơ bản của van điện từ như thế nào chưa? Cùng tìm hiểu sâu hơn về van điện từ với những thông tin dưới đây nhé!
1. VAN ĐIỆN TỪ LÀ GÌ ?
- Van điện từ ở các nước phương Tây còn được gọi với cái tên solenoid valve. Đây là một thiết bị cơ điện, dùng để kiểm soát dòng chảy chất khí hoặc lỏng dựa vào nguyên lí chặn đóng mở do lực tác động của cuộn dây điện từ.
2. CẤU TẠO VAN ĐIỆN TỪ ?- Thiết kế van điện từ khí nén có cơ chế đóng mở nhanh, độ bền cao, hoạt động ổn định, tốn ít năng lượng, thiết kế nhỏ gọn, cấu tạo lại vô cùng đơn giản. Nhiệm vụ hết sức quan trọng và cần thiết của chúng là mở, đóng, trộn, phân chia dầu thủy lực từ bơm thủy lực hoặc khí nén của máy nén khí. Chính vì vậy, đây là thiết bị thiết bị thừa hành được ứng dụng rất nhiều trong các thiết kế liên quan đến những hệ thống khí nén, gas lạnh, đặc biệt ứng dụng nhiều nhất trong các hệ thống nước.
- Dựa vào cấu tạo và hệ thống mà nó áp dụng người ta sẽ đặt những tên phù hợp như: van điện từ hệ thống khí nén,van điện từ khí nén,van điện từ nước, van điện từ hệ thống điều hòa, v.v..còn nếu trường hợp van có thể tự động đóng mở, sẽ được gọi là van điện từ tự động.
- Van điện từ là thiết bị hoạt động điện cơ, được vận hành và điều chỉnh bởi dòng điện thông qua tác dụng lực của điện từ. Van khí nén có khá nhiều loại, chính vì vậy tùy theo tùy theo yêu cầu kĩ thuật của mỗi van như tính chất, nhiệt độ của chất lỏng hoặc khí… mà cấu tạo van điện từ cũng khác nhau.
- Thường có 2 loại van là van điện từ 2 cửa và 3 cửa. Nếu là van 2 cửa, cửa vào - cửa ra và sẽ thay phiên nhau đóng - mở (cửa vào mở thì cửa ra sẽ đóng và ngược lại). Nếu van 3 cửa, 2 cửa ra sẽ thay phiên nhau đóng mở giúp cho van hoạt động. Ở các hệ thống thiết kế máy phức tạp người ta thường sử dụng nhiều van điện từ ghép lại với nhau theo nguyên tắc thích hợp nhất định.
- Hình vẽ dưới đây sẽ giúp bạn hình dung rõ nét hơn cấu tạo cơ bản của van điện từ:
* Chú thích :
1. Thân van: Làm bằng đồng hoặc inox, nhựa…
2. Môi chất: khí ( khí nén, gas, v,v) hay chất lỏng (nước, dầu)
3. Ống rỗng ( lưu chất chưa qua)
4. Vỏ ngoài cuộn hít (để bảo vệ cuộn điện)
5. Cuộn từ (Cuộn dây từ)
6. Dây điện được nối kết với nguồn điện bên ngoài
7. Trục van làm kín bình thường lò xo ở số 8 sẽ tác động ép kín, làm cho van ở trạng thái đóng)
8. Lò xo
9. Khe hở để lưu chất đi qua
3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VAN ĐIỆN TỪ NHƯ THẾ NÀO?
- Về cơ bản thì nguyên lý hoạt động của van điện từ hoạt động theo 1 nguyên lý chung như sau:
- Có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi săt và 1 lò so nén vào lõi sắt, trong khi đó, lõi sắt lại tỳ lên đầu 1 giăng bằng cao su. Bình thường nếu không có điện thì lò so ép vào lõi sắt, van sẽ ở trạng thái đóng.
- Nếu chúng ta tiếp điện, tức là cho dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh từ trường sẽ tác động làm hút lõi sắt ra, từ trường này có lực đủ mạnh để thắng được lò so, lúc này van mở ra.
- Hầu hết các loại van điện từ thường đóng (van điện từ phổ biến nhất) được hoạt động dựa vào nguyên lí này.
- Nguyên lí hoạt động của các van điện từ thường mở cũng hoạt động trên nguyên lí tương tự như thế.
4. PHÂN LOẠI VAN ĐIỆN TỪ:
Van điện từ (solenoid valve) có rất nhiều loại:
- Thiết kế cho khí nén, dùng cho nước, gas, hơi nước ...
- Thiết kế 2 ngả, 3 ngả, 5 ngả...
- Van thường mở (NO): không có điện thì van mở, có điện van sẽ đóng.
- Van thường đóng (NC): không có điện thì van đóng, khi có điện thì van mở
- Các loại van thiết kế theo điện áp: 24VDC, 110VAC, 220VAC...
Để phân loại van điện từ một cách tổng quát và khoa học nhất, chúng ta có thể phân loại van điện từ theo cách dưới đây:
A. PHÂN LOẠI THEO CHỨC NĂNG: (CÓ 2 LOẠI VAN ĐIỆN TỪ)
+ VAN ĐIỆN TỪ THƯỜNG MỞ (NO):
- Là van điện từ mà ở trạng thái lúc chưa có điện thì van luôn luôn mở, khi cần đóng lại thì chúng ta cấp điện cho van, khi đó van sẽ sinh ra từ trường đẩy trục làm kín đang ở xa vị trí làm kín di chuyển đếnvị trí làm kín khiến van đóng lại.
- Van điện từ thường mở rất ít trên thị trường do nhu cầu sử dụng vô cùng hiếm, nếu có trường hợp đặc biệt do thiết kế mới dùng tới van này.
+ VAN ĐIỆN TỪ THƯỜNG ĐÓNG (NC):
- Là van điện từ mà khi chưa cấp điện thì van sẽ luôn luôn ở trạng thái đóng, khi được cấp điện van sẽ mở. Lúc này van sẽ sinh ra lực từ trường từ cuộn hút (cuộn điện) làm cho mở, để duy trì mở thì chúng ta cũng phải duy trì nguồn điện cấp vào. Khi chúng ta muốn đóng van thì ngưng cấp điện, van sẽ tự động trở về trạng thái ban đầu của van (trạng thái đóng)
5. ỨNG DỤNG CỦA VAN ĐIỆN TỪ:- Đây loại van thông dụng nhất trên thị trường hiện nay, và đại đa số người ta thường sử dụng van này. Trong những thiết bị có áp dụng van điện từ, thì đa số chúng luôn nằm ở trạng thái đóng nhiều hơn trạng thái mở. Chính vì thế, van điện từ thường đóng được sử dụng nhiều hơn là điều dễ hiểu.
B. PHÂN LOẠI THEO VẬT LIỆU CHẾ TẠO:
+ VAN ĐIỆN TỪ CHẤT LIỆU INOX :
Là loại van điện từ chế tạo bằng inox, thường sử dụng cho môi trường có tính đặc trưng cao như: nước có hóa chất, nước thải công nghiệp, v.v.
+ VAN ĐIỆN TỪ CHẤT LIỆU ĐỒNG :
Là van điện từ chế tạo bằng đồng, đây có lẽ là loại van thông dụng và được sử dụng nhiều nhất trên thị trường hiện nay. Được thiết kế nhiều loại và nhiều mẫu mã vô cùng phong phú. Sản phẩm có thể dùng cho nhiều môi trường khác nhau như: nước, hơi, khí nén.
+ VAN ĐIỆN TỪ NHỰA:
Là van điện từ chế tạo bằng nhựa, thiết kế này thường được sử dụng cho những thiết bị có môi trường bên ngoài không khí, nước thải, hoặc nước có chứa hóa chất, chịu ăn mòn cao…
C. PHÂN LOẠI THEO ĐIỆN ÁP:
Phân theo điện áp mà van sử dụng, sẽ có 3 loại van điện từ sử dụng các điện áp khác nhau là 220V, 24V, 110V.
+ Điện áp 220V: Đây là loại van được sử dụng nhiều nhất ở nước ta. Bởi phù hợp với nguồn điện dân dụng 220V tại Việt nam.
+ Điện áp 110V: Loại van điền từ này rất ít được sử dụng, sản phẩm này trên thị trường cũng không có nhiều.
+ Điện áp 24 V: Đây loại van điện từ hiếm khi được sử dụng, nhưng điều đặc biệt là loại van này này lại vô cùng
an toàn cho người vận hành thiết bị khi gặp sự cố.
D. PHÂN LOẠI THEO KIỂU LẮP RÁP:
Nếu phân loại theo kiểu lắp ráp, ta sẽ có 2 loại sau:
+ Kiểu lắp bích: Loại này có ít người dùng, thường dùng cho các size lớn từ DN50 đến DN150 trở lên. Nếu cần kích thước lớn hơn, thì thường người ta sẽ dùng van bướm điều khiển điện.
+ Kiểu lắp ren rắc co: Đây là loại van phổ biến, thường được sử dụng cho các size nhỏ và vừa: từ DN10 (D13mm) đến DN50 (D60mm)
- Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tự động hóa, với những ưu điểm vốn có van điện từ càng được sử dụng rộng rãi hơn trong dân dụng và công nghiệp.
- Van điện từ khí nén được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực công nghiệp, dân dụng... được sử dụng rộng rãi nhất là trong các lĩnh vực liên quan đến chất lỏng, khí nén nên còn được gọi với cái tên van điện từ khí nén. Nhiệm vụ của chúng là đóng, mở, phân chia, trộn lẫn khí nén từ máy nén khí hoặc từ dầu thủy lực từ bơm thủy lực
- Trong các vườn cây trồng theo kiểu công nghiệp chỉ cần kết hợp với một số thiết bị khác là có thể tưới phun theo giờ, trong các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp hay nhà máy sản xuất nước sinh hoạt.
- Một số ví dụ để thấy các loại van điện từ được ứng dụng trong đời sống của chúng ta như: van cấp nước máy giặt, van xả nước máy giặt, van đảo chiều của điều hòa không khí 2 chiều, hay hệ thống phòng cháy chữa cháy.
6. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC LOẠI VAN ĐIỆN TỪ
Ưu điểm:
+ Ưu điểm cũng là vấn đề quan trọng nhất là loại van này có thời gian đóng mở rất nhanh gần như cùng một lúc với đóng ngắt dòng điện.
+ Van hoạt động chính xác, có độ bền cơ học khá cao và có khả năng chống ăn mòn tốt và đặc biệt là an toàn cho người sử dụng.
+ Giá thành tương đối rẻ
+ Được ứng dụng rộng rãi
+ Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, sữa chữa, thay đổi.
+ Vật liệu đa dạng: đồng, inox, nhựa do đó phù hợp với nhiều môi trường khác nhau.
+ Đa dạng điện áp: 220V, 24V, 12V, 110V
+ Hàng có sẵn rất nhiều, dễ tìm kiếm trên thị trường.
Nhược điểm:
- Độ bền không quá cao so với dòng van điều khiển bằng mô tơ hay động cơ điện.
- Lưu chất đi qua van bị ảnh hưởng lưu lượng, nên lưu lượng trước van lúc nào cũng lớn hơn lưu lượng sau van.
- Cần phải vệ sinh loại bỏ cặn bẩn và một số mảng bám trên van một cách thường xuyên, nên biết khả năng làm việc cũng như mức nhiệt độ phù hợp để sử dụng van cho hiệu quả.
- Van không duy thì thời gian cấp điện lâu được vì từ trường sinh ra sẽ làm nóng điện dễ bị chập cháy.
- Có quá nhiều hãng sản xuất van điện từ khiến người dùng thường nhầm lẫn và khó chọn lựa.
Với những thông tin cơ bản trên như: Van điện từ là gì? Cấu tạo và hoạt động của van điện từ? Cách phân loại cũng như nguyên lý hoạt động của van điện từ... Hi vọng các bạn cũng đã phần nào nắm được các thông tin cơ bản về sản phẩm trên.