Van xả khí là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van xả khí

Van xả khí là gì và vì sao hệ thống đường ống bắt buộc phải sử dụng? Trong quá trình vận hành, khí dư tích tụ trong ống có thể gây búa nước, giảm lưu lượng, rung lắc và làm hỏng thiết bị. Van xả khí ra đời để tự động thoát khí, giúp hệ thống ổn định áp suất, vận hành an toàn và kéo dài tuổi thọ đường ống. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách lựa chọn van xả khí phù hợp cho từng ứng dụng.

Van xả khí là gì? 

Van xả khí là thiết bị được lắp trên đỉnh đường ống để tự động thoát khí ra ngoài khi trong hệ thống xuất hiện bọt khí, túi khí hoặc không khí dư. Khi nước đầy lại, van sẽ tự đóng, đảm bảo không bị rò nước. Đây là thiết bị nhỏ nhưng đóng vai trò quan trọng trong vận hành đường ống.

Bạn có biết khái niệm van xả khí là gì không?

Vai trò của van trong hệ thống đường ống

• Loại bỏ khí dư ngay từ khi khởi động hệ thống.
• Ngăn chặn hiện tượng búa nước do khí bị nén lại trong đường ống.
• Giữ lưu lượng – áp suất ổn định, giúp hệ thống vận hành trơn tru.
• Bảo vệ máy bơm, van, đồng hồ, tránh rung lắc và va đập thủy lực.
• Giảm tiếng ồn, tránh rung đường ống trong quá trình vận hành.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van xả khí

Cấu tạo van xả khí 

Thân van

• Thân van là phần bao bọc toàn bộ cấu trúc bên trong, thường được sản xuất từ:
• Gang cầu (phổ biến trong hệ thống nước sạch)
• Inox 304/316 (dùng cho môi trường ăn mòn, hóa chất nhẹ)
• Thép hoặc composite (trong một số ứng dụng đặc biệt)

Điểm nổi bật của thân van:

• Chịu áp suất lớn, từ PN10 đến PN25
• Thiết kế hình trụ, tối ưu cho dòng khí thoát lên trên
• Bên dưới thường có ren hoặc mặt bích để kết nối vào đường ống

Van xả khí bao gồm 4 bộ phận chính

Phao van xả khí 

Phao là bộ phận quan trọng nhất trong cơ chế hoạt động của van xả khí. Phao thường được làm từ:

• Nhựa kỹ thuật chống ăn mòn
• Inox nhẹ
• Polyethylene hoặc polypropylene

Nhiệm vụ chính của phao van là

• Nổi lên khi nước đầy, kéo cơ cấu đóng van lại
• Hạ xuống khi có khí, tạo khoảng hở để khí thoát ra
• Đảm bảo đóng mở chính xác, ổn định theo mực nước
• Phao càng nhẹ, độ bền càng cao, van càng hoạt động hiệu quả và ít gặp sự cố.

Lỗ thoát khí

Lỗ thoát khí là nơi khí được đẩy ra ngoài. Tùy thiết kế van mà lỗ thoát có thể là:

• Lỗ nhỏ (small orifice) – dùng để xả khí liên tục trong quá trình vận hành
• Lỗ lớn (large orifice) – dùng để xả lượng khí lớn khi khởi động hệ thống

Đối với van 3 chức năng, thiết kế lỗ thoát khí kết hợp thêm lỗ hút khí để chống âm áp, giúp hệ thống tránh tình trạng xẹp đường ống.

Đặc điểm lỗ thoát khí:

• Luôn đặt trên đỉnh van
• Đường dẫn ngắn, thoát khí nhanh
• Được che chắn chống dị vật, côn trùng lọt vào

Gioăng – cơ cấu đóng mở

Đây là bộ phận đảm nhiệm vai trò đóng kín nước và mở lối thoát khí theo chuyển động của phao. 

• Gioăng cao su EPDM/NBR – chịu nước, bền, kín khít. 
• Trục dẫn hướng – giúp phao lên xuống mượt, đúng vị trí
• Đòn bẩy hoặc ty van (tùy thiết kế) – truyền động giữa phao và lỗ thoát khí

Nguyên lý hoạt động của van xả khí

Van xả khí hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi mực nước – thay đổi vị trí phao, từ đó đóng hoặc mở lỗ thoát khí hoàn toàn tự động. Mục đích là loại bỏ khí dư trong đường ống và đảm bảo nước luôn chiếm toàn bộ tiết diện hoạt động của hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của van dựa vào mực nước để thay đổi vị trí phao

Dưới đây là mô tả nguyên lý hoạt động theo từng trạng thái cụ thể:

Khi khởi động hệ thống – Xả khí lượng lớn

Khi hệ thống bắt đầu bơm nước vào đường ống, bên trong ống chứa rất nhiều không khí bị đẩy về phía các điểm cao.

Lúc này:

• Mực nước trong van chưa đủ cao, phao ở vị trí thấp.
• Lỗ thoát khí mở hoàn toàn.
• Không khí thoát ra mạnh và nhanh qua lỗ thoát khí lớn (đối với van 2 cửa hoặc 3 chức năng).

Nhờ quá trình này, đường ống nhanh chóng được đẩy sạch khí, tránh tình trạng rỗng ống hoặc búa nước khi nước bắt đầu đầy.

Khi hệ thống đã đầy nước – Van tự động đóng lại

Khi nước bắt đầu tràn vào khoang van:

• Mực nước dâng lên làm phao nổi lên.
• Phao kéo cơ cấu đóng mở, khiến gioăng ép kín lỗ thoát khí.
• Lúc này, van ở trạng thái đóng kín, không cho nước rò rỉ ra ngoài.

Trạng thái này giúp duy trì áp lực trong hệ thống và đảm bảo không thất thoát lưu lượng.

Trong quá trình vận hành – Xả khí liên tục

Dù hệ thống đã ổn định, khí vẫn có thể tiếp tục hình thành do:

• Áp suất thay đổi
• Bọt khí trong nước
• Khí xâm nhập từ các điểm kết nối
• Khi một lượng khí nhỏ tích tụ trong khoang van:
• Khí sẽ đẩy mực nước xuống một chút
• Phao hạ theo, tạo khe hở nhỏ
• Lỗ thoát khí nhỏ mở ra và khí được đẩy ra từ từ

Sau khi khí thoát hết, nước dâng trở lại, phao nâng lên và van lại đóng kín.

Các loại van xả khí phổ biến hiện nay

Van xả khí có dạng 1 cửa, 2 cửa,… với các loại vật liệu gang, inox,…

Van xả khí 1 cửa (Air Release Valve)

Đây là loại van đơn giản nhất, có một lỗ thoát khí nhỏ để xả khí liên tục trong quá trình vận hành.

Đặc điểm:

• Kích thước nhỏ, từ DN15 – DN50
• Phù hợp xả khí tốc độ chậm và ổn định
• Giá thành rẻ nhất trong các loại van xả khí
• Ứng dụng: dùng trong hệ thống nước sạch, đường ống nhỏ, nơi lượng khí ít.

Van xả khí 2 cửa (Double Orifice Air Valve)

Loại này có hai lỗ thoát khí: lỗ lớn và lỗ nhỏ.

Đặc điểm:

• Lỗ lớn xả khí mạnh khi khởi động hệ thống
• Lỗ nhỏ xả khí liên tục khi vận hành
• Hiệu quả xả khí nhanh hơn loại 1 cửa
• Ứng dụng: hệ thống có lưu lượng lớn, đường ống trung bình – lớn, trạm bơm.

Van xả khí 3 chức năng (Air Valve – Vacuum Valve – Combination)

Còn gọi là van xả khí đa chức năng, có thể:

• Xả lượng khí lớn
• Xả khí liên tục
• Hút khí vào khi hệ thống bị âm áp

Đặc điểm:

• Tích hợp cả van xả khí và van chân không
• Ngăn đường ống bị xẹp khi áp suất giảm
• Phù hợp các hệ thống yêu cầu an toàn cao
• Ứng dụng: đường ống dài, tuyến ống địa hình dốc, hệ thống công nghiệp và PCCC.

>>> Ngoài ra, các bạn có thể tìm hiểu thêm các dòng van xả khí gang, van xả khí inox chính hãng, giá rẻ tại đây!

Van xả khí là thiết bị nhỏ nhưng giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong mọi hệ thống đường ống nước, PCCC, công nghiệp hay xử lý nước thải. Và tùy vào yêu cầu kỹ thuật mà người dùng có thể chọn van 1 cửa, 2 cửa, hoặc 3 chức năng với vật liệu và kết nối phù hợp.

Nếu bạn cần tư vấn chính xác loại van xả khí cho dự án của mình, Tuấn Hưng Phát luôn sẵn sàng hỗ trợ với đa dạng sản phẩm, chứng chỉ đầy đủ và đội ngũ kỹ thuật kinh nghiệm lâu năm.