Nguyên lý hoạt động van điện từ

Van điện từ là một trong những loại van công nghiệp có cơ chế vận hành tự động dựa trên lực điện từ sinh ra từ cuộn coil khi được cấp điện. Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động van điện từ bài viết dưới đây chúng tôi sẽ phân tích chi tiết theo từng loại, hãy cùng tham khảo nhé.

Nguyên lý hoạt động van điện từ 

Nguyên lý hoạt động van điện từ cơ bản

Cơ chế hoạt động chung của van điện từ dựa trên nguyên lý điện từ kết hợp với cơ cấu cơ khí bên trong thân van để đóng mở lưu chất. Quá trình này sẽ được diễn ra hoàn toàn tự động, tốc độ phản hồi nhanh giúp kiểm soát lưu lượng lưu chất chính xác mà không cần tác động thủ công.

nguyên lý hoạt động van điện từ

Cụ thể:

• Khi được cấp điện áp, dòng điện sẽ đi vào cuộn coil được quấn bằng dây đồng bên trong. Lúc này cuộn coil sẽ sinh ra lực điện từ và tạo thành từ trường xung quanh lõi van. Kết quả, dưới tác động của từ trường lõi van sẽ bị hút lên, di chuyển lên trên và tạo khe hở bên trong thân van, cho phép lưu chất đi qua.
• Khi ngừng cấp điện hoặc ngắt điện, cuộn coil sẽ không tạo ra được từ từ trường. Lực hút điện từ không có, lò xo đàn hồi sẽ tự động đẩy lõi van hạ xuống, quay về trạng thái đóng ban đầu, ngăn không cho lưu chất đi qua van.

Nguyên lý hoạt động van điện từ thường đóng

Van điện từ thường đóng là dòng van có trạng thái mặc định luôn đóng khi chưa được cấp điện, chỉ mở khi cấp điện. Ưu điểm giúp đảm bảo an toàn khi mất điện đột ngột, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống và tiết kiệm điện năng đáng kể, phù hợp cho hệ thống hoạt động liên tục trong thời gian dài.

Nguyên lý hoạt động cụ thể như sau:

• Khi chưa cấp điện, lò xo đàn hồi sẽ ép lõi van xuống, van ở vị trí mặc định đóng, ngăn không cho lưu chất đi qua. 
• Khi cấp nguồn điện vào cuộn coil, từ trường được sinh ra sẽ hút lõi van lên, tạo trạng thái mở, cho lưu chất lưu thông qua đường ống.

Nguyên lý hoạt động van điện từ thường mở

Van điện từ thường mở là loại van có trạng thái mặc định luôn mở khi chưa được cấp điện, chỉ đóng khi cấp điện. Hiểu đơn giản, lưu chất hoàn toàn có thể lưu thông qua van dễ dàng, không cần nguồn điện. Ưu điểm duy trì dòng chảy khi mất điện, không bị gián đoạn, thích hợp với hệ thống cần tuần hoàn nước, dây chuyền sản xuất liên tục. Tuy nhiên, so với dạng thường đóng ít phổ biến hơn.

Cơ chế vân hành cụ thể:

• Ở trạng thái bình thường khi chưa có nguồn điện, van luôn mở, lõi van bị hút lên, cho phép lưu chất lưu thông liên tục qua hệ thống đường ống.
• Khi cấp nguồn điện vào cuộn coil, từ trường sẽ được sinh ra và lực điện từ sẽ tác động làm lõi van di chuyển đi xuống, tạo trạng thái đóng, ngắt dòng lưu chất không cho đi qua van.

Nguyên lý hoạt động van điện từ trực tiếp

Van điện từ trực tiếp là dòng van hoạt động bằng lực hút điện từ trực tiếp sinh ra từ cuộn coil để đóng mở van. Ưu điểm vận hành độc lập, không phụ thuộc áp suất, có thể hoạt động ở áp suất thấp hoặc bằng 0 ổn định, hiệu quả. Ngoài ra, nhờ cơ chế tác động trực tiếp nên thời gian phản hồi của van rất nhanh, đáp ứng tốt các hệ thống yêu cầu đóng mở liên tục và chính xác. 

Nguyên lý hoạt động của van cũng rất đơn giản:

• Khi hệ thống được cấp điện, cuộn coil sẽ sinh ra từ trường mạnh và tác động hút lên hoặc đẩy xuống lõi van để thay đổi trạng thái đóng, mở của van.
• Khi ngắt điện, từ trường biến mất, lò xo đàn hồi sẽ đưa lõi van về trạng thái đóng hoặc mở theo thiết kế mặc định.

Nguyên lý hoạt động van điện từ gián tiếp

Van điện từ gián tiếp là dòng van hoạt động bằng cách kết hợp lực điện từ từ cuộn coil với áp lực của lưu chất trong hệ thống để đóng mở van. Khác với dạng trực tiếp sử dụng hoàn toàn lực hút điện từ, van điện từ gián tiếp sử dụng thêm áp suất lưu chất nhằm giảm tải cho coil và tăng khả năng vận hành ở kích thước lớn. 

Khi van vận hành, cuộn coil không tác động trực tiếp mà chỉ điều chỉnh một pilot nhỏ và áp suất lưu chất sẽ tạo chênh áp để nâng màng van chính lên hoặc hạ xuống để mở, đóng. Ưu điểm tiết kiệm điện năng và dùng được cho kích thước lớn.

Nguyên lý hoạt động cơ bản như sau:

• Khi chưa cấp điện, cửa pilot ở trạng thái đóng, áp suất lưu chất ở trên màng van lớn hơn phía dưới. Màng van sẽ bị ép xuống, tạo trạng thái đóng, ngăn lưu chất không thể đi qua van.
• Khi cấp điện cho hệ thống, cuộn coil sẽ sinh ra từ trường và điều khiển cửa pilot nhỏ mở ra. Lúc này áp suất phía trên màng van giảm xuống, chênh áp giữa 2 màng xuất hiện, áp suất lưu chất từ phía dưới sẽ nâng màng van chính lên.  Kết quả tạo trạng thái mở để lưu chất đi qua hệ thống.
• Khi ngắt điện, cửa pilot sẽ đóng lại, áp suất cân bằng, mang van chính sẽ bị ép xuống vị trí ban đầu, tạo trạng thái đóng, ngăn lưu chất đi qua.

Các lỗi thường gặp trong quá trình hoạt động của van điện từ

Khi vận hành van điện từ, có thể gặp một số sự cố làm ảnh hưởng đến khả năng đóng mở và hiệu quả vận hành của hệ thống. Cụ thể như sau:

• Lỗi phổ biến nhất là van không đóng mở, lưu chất không thể lưu thống hoặc ngắt theo yêu cầu vận hành. Nguyên nhân do không có nguồn điện cấp vào cuộn coil, cuộn coil bị hư hỏng, lõi van bị kẹt hoặc lò xo đàn hồi biến dạng
• Cuộn coil tạo ra từ trường bị cháy do sử dụng sai điện áp, nguồn điện không ổn định hoặc do hoạt động liên tục trong thời gian dài, môi trường ẩm ướt làm chập cháy điện. Dấu hiệu nhận biết đơn giản cuộn coil nóng hơn, có mùi khét, có tiếng ù lớn hoặc van không hoạt động, mất hoàn toàn khả năng vận hành.
• Van bị rò rỉ lưu chất ra bên ngoài, gây thất thoát lưu chất và ảnh hưởng đến hiệu suất. Nguyên nhân do gioăng làm kín bị mòn, lắp đặt sai kỹ thuật, điều kiện làm việc quá áp van bị nứt hoặc do khâu siết chặt kết nối lắp ren, lắp bích chưa đúng kỹ thuật.
•  Van có tiếng ồn lớn khi vận hành hoặc rung mạnh bất thường do điện áp cấp không ổn định, lõi van bị kẹt, lắp đặt van sai chiều dòng chảy hay cũng có thể do cuộn coil hoạt động yếu.
  

  Các lỗi thường gặp ở van điện từ

Bài viết trên đây Tuấn Hưng Phát đã giới thiệu chi tiết về nguyên lý hoạt động van điện từ. Nhìn chung, tùy theo từng thiết kế dạng thường mở, thường đóng, trực tiếp hay gián tiếp mà cơ chế vận hành sẽ có dự khác nhau nhằm đáp ứng tốt mọi nhu cầu sử dụng trong các hệ thống. Hiểu rõ nguyên lý không chỉ giúp quá trình sử dụng hiệu quả mà còn giúp tối ưu chi phí vận hành và đảm bảo an toàn cho hệ thống.