Van điện từ là gì?
Van điện từ là gì? Van điện từ (hay còn gọi là Solenoid valve) là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống tự động hoá hiện nay.
Van điện từ được sử dụng để đóng mở, điều hướng, điều khiển các dòng lưu chất. Như: khí nén, nước, dầu, hơi nước…
Van điện từ sử dụng nguồn điện để điều khiển hoạt động đóng mở của van. Được chế tạo từ nhiều chất liệu khác nhau như đồng, inox, nhựa, nhôm… Và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Cấu tạo của van điện từ
Van điện từ rất đa đạng về mẫu mã và chủng loại. Nên cấu tạo của chúng cũng có nhiều điểm khác biệt.
Nhưng đa số đều được cấu thành từ hai bộ phận chính là thân van và cuộn coil điện từ.
- Thân van: Thường được chế tạo từ đồng và inox (đa số là các loại van điện từ 2/2, 3/2) hoặc từ nhôm (các loại van điện từ dùng cho hệ thống khí nén). Hay từ gang (các loại van điện từ thuỷ lực).
- Cuộn coil điện từ: Là bộ phận chính tạo ra từ trường cho van. Coid điện của van điện từ được quấn từ sợi dây đồng. Và sử dụng các nguồn điện thông dụng như 220V, 24V hoặc 110V.
Nguyên lý hoạt động của van điện từ
Van điện từ là thiết bị vừa có thể kiểm soát, vừa có thể điều khiển dòng chảy của lưu chất. Đồng thời luôn duy trì cho van ở chế độ tích cực và chủ động.
Van điện từ sẽ đóng hoặc mở hoàn toàn (đối với van 2/2 và 3/2) khi được cung cấp nguồn điện năng.
Việc sử dụng dòng điện sẽ giúp cho van hoạt động với độ chính xác cao khi vận hành.
Nguyên lý hoạt động của van điện từ phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại van. Điểm chung duy nhất của chúng là cách hoạt động của cuộn coil điện từ.
Khi chúng ta cấp nguồn điện, dòng điện sẽ đi vào cuộn coil. Cuộn dây đồng bên trong sẽ sản sinh ra từ trường.
Và từ trường sẽ tạo nên lực sau đó truyền chúng qua trục kết nối đến thân van.
Lực từ mạnh nên sẽ thắng lực lò xò (đối với các loại van chỉ có một cuộn coil điện).
Và tác động đến lõi của van, làm cho chúng dịch chuyển.
Tùy thuộc vào loại van thường đóng hay thường mở mà lõi sẽ rút về hoặc đẩy ra làm cửa van chuyển đổi trạng thái đóng mở.
Đối với van điện từ 2/2 hoặc 3/2 thường đóng:
Khi ở trạng thái bình thường, lò xo sẽ giữ lõi van khiến cửa van đóng.
Dòng chảy của lưu chất không đi qua được. Khi hoạt động, van được cung cấp điện năng, sinh ra từ trường.
Lực từ trường của đầu coil điện sẽ tác dụng lên lõi van và làm cửa van mở.
Lúc này, dòng lưu chất sẽ đi qua van nhanh chóng. Khi ngắt điện, từ trường bị mất đi, lực lò xo sẽ tác động khiến lõi van dịch chuyển về vị trí cũ.
Và cửa van sẽ đóng lại. Tương tự, van thường mở sẽ có nguyên lý hoạt động ngược lại.
Đối với van điện từ 4/2, 5/2 hoặc 5/3:
Đối với dòng van này thì sẽ không có các trạng thái thường đóng và thường mở. Vì các loại van này thường được sử dụng để điều hướng dòng chảy.
Thay vì đóng mở và điều khiển dòng chảy như van 2/2 và 3/2. Khi cấp điện vào đầu coil của các loại van này, lực từ trường cũng sinh ra lực. Sau đó chúng tác động lên lõi van. Lõi van sẽ di chuyển và các cổng sẽ đóng, mở theo cấu tạo của van. Giúp van hoạt động theo đúng vị trí sơ đồ van. Và điều hướng dòng chảy như mong muốn của người điều khiển.
Ưu nhược điểm của van điện từ
Ưu điểm
Van điện từ có nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại van khác. Có thể kể đến như:
- Van điện từ có thời gian đóng mở, chuyển đổi trạng thái hoạt động rất nhanh. Gần như ngay tức thời khi được cấp hoặc ngắt nguồn điện.Nên rất thích hợp cho những hệ thống phải làm việc với tần suất liên tục và độ chính xác cao.
- Van điện từ rất đa dạng về nguồn cấp như dòng điện một chiều 12V, 24V hoặc xoay chiều 110V, 220V. Các cuộc coil với các mức điện áp khác nhau có thể thay thế sử dụng trên một thân van. Nên dễ dàng thay đổi nguồn điện để sử dụng.
- Van điện từ được thiết kế theo tiêu chuẩn, kích thước nhỏ gọn, chi tiết được đơn giản hóa. Điều này sẽ giúp việc di chuyển, lắp đặt van được thuận tiện hơn. Nhất là ở những vị trí không gian hẹp, bị hạn chế.
- Lắp đặt và sử dụng rất dễ dàng
- Khách hàng có nhiều sự lựa chọn hơn kích thước van. Và kích thước cổng ren như: 9.6mm, 13mm, 17mm, 21mm, 27mm, 34mm, 42mm, 49mm, 60mm. Cũng như vật liệu thân van như đồng, inox, nhựa…
- Chi phí đầu tư vào hệ thống ban đầu không quá cao, phù hợp với tài chính của khách hàng. Van điện từ hoạt động ổn định, ít gặp sự cố nên tiết kiệm chi phí về bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên.
- Van điện từ vận hành một cách tự động, có thể điều khiển từ xa. Giảm bớt chi phí nhân công.
Nhược điểm
Bên cạnh những điểm nổi bật, vượt trội thì van điện từ cũng có những nhược điểm nhất định, như:
- Cần kiểm tra lõi van và vệ sinh thường xuyên. Việc này phải được thực hiện định kỳ. Để có thể phát hiện những sự cố, hỏng hóc khiến van có thể gặp trục trặc khi làm việc, ảnh hưởng đến những thiết bị liên quan.
- Do cơ cấu của van nên khi hoạt động liên tục sẽ dễ sinh nhiệt. Khiến cho các chi tiết của van mau hỏng và không an toàn.
- Giá thành của van điện từ thường cao hơn so với các loại van khác.
- Mỗi van sẽ có kích thước đường ống cổng van riêng. Nên trong một số ứng dụng điều này sẽ gây hạn chế.
- Độ bền của các van điện từ thường không cao.
- Van điện từ hoạt động hoàn toàn bằng điện nên sẽ tiêu tốn điện năng. Và khi nguồn điện cấp cho van bị mất, hệ thống cũng sẽ ngừng hoạt động.
ỨNG DỤNG CỦA VAN ĐIỆN TỪ
Van điện từ đang ngày càng phổ biến rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Và cả trong đời sống của con người hằng ngày. Những ứng dụng phổ biến của van điện từ có thể kể đến như:
- Ứng dụng trong hệ thống cấp nước khẩn cấp, dùng để chữa cháy trong các toà nhà.
- Ứng dụng trong các chuyền sản xuất của nhà máy. Van sẽ điều khiển hệ thống cấp nước làm mát, cấp chất bôi trơn, định lượng. Và còn cung cấp nguyên liệu sản xuất cho các xưởng, nhà máy xi măng, cơ khí chế tạo, hóa chất, sản xuất phân bón, chế biến gỗ…
- Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp thì van cung cấp nước tưới tiêu, sinh hoạt.
- Van điện từ 2 cổng có kích thước lớn được lắp trong hệ thống xử lý nước thải, cung cấp nước sạch, thoát nước công cộng…,trong các nhà máy nước, hóa chất. Ngoài ra, sự kết hợp của van điện từ với thiết bị hẹn giờ (timer) sẽ giúp hệ thống làm việc tự động, không cần sử dụng sức người.
- Van điện từ còn được dùng trong lĩnh vực quân sự, các loại xe cơ giới. Hay các máy móc công trình hạng nặng, kiểm soát đầu đốt dầu khí trong công nghiệp hóa dầu.
- Ứng dụng trong hệ thống sưởi ấm lớn. Trong hệ thống này, van sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ và các cảm biến áp suất để điều khiển.
- Van điện từ khí được dùng trong hệ thống điều tiết khí. Phục vụ sản xuất thuốc và thiết bị y tế. Và hệ thống phòng sạch để chăm sóc bệnh nhân, nghiên cứu.
- Van điện từ được lắp nhiều trong các trạm nguồn khí nén, máy ép khí để điều khiển dòng khí.
- Van điện từ khí nén được sử dụng trong các hệ thống sản xuất tự động hoá. Như chế tạo thiết bị điện tử, máy móc, sản xuất linh kiện…
- Van điện từ thuỷ lực được sử dụng trong các hệ thống thuỷ lực. Như các thiết bị nâng hạ công suất lớn, các máy ép, máy cắt…
- Van điện từ rũ bụi được dùng trong các hệ thống lọc bụi, tua bin khí. Và thiết bị khử lưu huỳnh.
CÁC LOẠI VAN ĐIỆN TỪ THÔNG DỤNG
Van điện từ là dòng van rất đa dạng về cấu tạo, chức năng và kích thước. Trong bài viết này, khí nén Hoài Đức sẽ giới thiệu các loại van điện từ thông dụng. Được phân loại theo ứng dụng của chúng vào các hệ thống khác nhau.
Van điện từ khí nén
Van điện từ khí nén (Pneumatic solenoid valve) còn được gọi là van điều hướng khí nén. Là dòng van được sử dụng để đóng, mở hoặc phân chia, điều hướng dòng khí nén.
Van điện từ khí nén chuyên được sử dụng trong các hệ thống mà có các thiết bị hoạt động bằng khí nén. Chúng có thể được lắp đặt trực tiếp trên thiết bị hoặc lắp đặt số lượng lớn trên đế van.
Nhiệm vụ chính của van điện từ khí nén là đóng hoặc cung cấp dòng khí. Vào các thiết bị khí nén để vận hành hệ thống. Đây là một thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống khí nén hiện nay.
Van điện từ thuỷ lực
Van điện từ thuỷ lực là các loại van thủy lực thực hiện các chức năng như: điều chỉnh áp suất hệ thống – van an toàn, Van phân phối, Van điều chỉnh lưu lượng (tiết lưu), van tỷ lệ áp suất…
Van điện từ thuỷ lực là một thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống thuỷ lực. Được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống.
Các loại van điện từ khác
- Van điện từ nước: Van điện từ nước còn được gọi là van xả nước điện từ. Có chức năng điều tiết, đóng mở, điều khiển, kiểm soát dòng chảy của nước. Là thiết bị quan trọng không thể thiếu để cấu thành nên một hệ thống ống dẫn hoàn chỉnh. Van có hai cấu hình phổ biến là van thường đóng (NC) và van thường mở (NO). Van sử dụng lực điện từ sinh ra ở cuộn coil để điều khiển đóng hay mở van.
- Van điện từ hơi nóng: là dòng van sử dụng để đóng mở, điều khiển dòng lưu chất là hơi nóng đi qua van. Đặc biệt, dòng van được sử dụng cho những môi trường lam việc có nhiệt độ cao hơn 80 độ C. Van có thiết kế đặc biệt bởi những vật liệu chế tạo van và màng van. Giúp van có thể hoạt động hiệu quả và ổn định ở những môi trường hơi nóng mà không bị ảnh hưởng.
- Van điện từ gas: là loại van chuyên dùng trong các hệ thống gas công nghiệp. Van có nhiệm vụ đóng, ngắt, chia dòng lưu chất trong đường ống… Dòng van này là độ bền cao, hoạt động ổn định, đóng mở nhanh và mức độ an toàn cao. Ngoài ra van điện từ khí gas còn có khả năng chống cháy nổ, an toàn cháy nổ tốt
- Van điện từ hóa chất: là dòng van điện từ chịu hóa chất như HCL, NaOH, axit hữu cơ, vô cơ, kiềm,… Van điện từ dùng cho hóa chất thường được chế tạo từ các loại nhựa như uPVC, cPVC chuyên dụng cho các loại hóa chất đặc. Còn đối với các môi trường có chứa chất ăn mòn với nồng độ nhẹ, ta có thể sử dụng các dòng van điện từ bằng inox. Dòng van điện từ này thường được dùng cho hóa chất ở các nhà máy xử lí nước thải, sản xuất chế biến dược phẩm, nước ngọt có ga, các hệ thống có chất ăn mòn,… Việc lựa chọn dòng van điện từ dùng cho hóa chất giúp khiến hệ thống sử dụng được bền hơn. Tránh xảy ra tình trạng hư hỏng, rò rỉ do van không chịu được hóa chất.
- Van rũ bụi: Là dạng van màng. Sử dụng lực điện từ để cấp khí vào trong đường ống. Với mục đích là vệ sinh bụi trong bộ lọc túi. Giúp làm sạch đường ống của hệ thống.
PHÂN LOẠI VAN ĐIỆN TỪ
Ngoài các loại van điện từ đã được chia sẻ ở trên, dòng van này còn được phân loại theo các tiêu chí sau:
1. Theo chức năng
- Van điện từ thường đóng – NC
Van điện từ (solenoid valve) thường đóng (normal close) là loại van mà khi ở trạng thái bình thường, chưa được cấp dòng điện thì cửa van sẽ đóng. Dòng lưu chất không thể đi qua.
Khi dòng điện được cấp cho van, cuộn coil sẽ nhanh chóng sinh ra lực từ trường. Sau đó tác động đến thân van làm cửa van mở.
Muốn van mở liên tục để dòng lưu chất đi qua, thì ta phải duy trì việc cấp nguồn điện cho van. Khi muốn ngắt dòng chảy đi qua van thì chỉ cần ngắt nguồn điện.
Từ trường không được sinh ra, lực từ sẽ bị mất. Cửa van sẽ tự động đóng lại. Và van trở về trạng thái ban đầu.
- Van điện từ thường mở – NO
Van điện từ thường mở (Normal open) có nguyên lý hoạt động ngược lại so với van thường đóng.
Khi ở trạng thái bình thường, chưa có điện năng thì cửa van sẽ mở hoàn toàn. Dòng chất dễ dàng đi qua van để đến với các thiết bị trong hệ thống.
Khi muốn đóng cửa van, chỉ cần cấp điện năng cho cuộn coil để sinh ra từ trường. Lực từ sẽ tác động lên lõi van để dịch chuyển từ vị trí xa nơi làm kín đến nơi làm kín. Cửa van đóng lại, dòng lưu chất sẽ bị chặn lại ngay lập tức.
Khi ngắt nguồn điện, van sẽ trở về trạng thái đầu và dòng chất lại tiếp tục đi qua.
Do đặc điểm luôn luôn mở, nên loại van này chỉ được sử dụng trong 1 số hệ thống có yêu cầu đặc biệt.
2. Theo điện áp
- Van điện từ 220v
Đây là loại van sử dụng dòng điện xoay chiều 220V, thông dụng nhất ở nước ta hiện nay. Nên loại van này được sử dụng rất phổ biến tại Việt Nam.
Với van điện từ 220v, khách hàng sẽ tiết kiệm được lượng điện năng tiêu thụ. Ban đầu, van cần năng lượng lớn để tạo ra lực thắng được ma sát làm cửa van mở.
Nhưng đến giai đoạn duy trì thì van chỉ cần một dòng điện nhỏ để tạo lực thắng lực lò xo.
Tuy nhiên, van điện từ nước 220v cũng có nhược điểm. Đó là khi làm việc sẽ tạo ra tiếng ồn khá lớn.
Mỗi hệ thống có 5 – 7 van điện 220v, khi hoạt động sẽ gây ra độ ồn nhất định, ảnh hướng tới con người.
- Van điện từ 110v
Van điện từ sử dụng điện áp 110V không quá phổ biến tại thị trường Việt Nam. Loại điện áp này đa số được sử dụng tại Nhật Bản.
Vì đây là nguồn điện thông dụng tại nước này. Có thể nói, van điện từ 110V khá hiếm và rất ít hệ thống sử dụng tại Việt Nam.
- Van điện từ 24v
Van điện từ 24V được sử dụng rất phổ biến. Vì van có những ưu điểm nổi bật như:
+ Dòng điện 24V là dòng điện một chiều, rất an toàn cho người sử dụng.
+ Ở trạng thái giữ, van ổn định do sử dụng dòng điện một chiều 24VDC. Nên sẽ không có sự thay đổi phương hay chiều.
+ Sử dụng cuộn hút 24V sẽ giúp lõi van vận hành ổn định. Và không bị rung lắc.
+ Thiết bị có thể mở và đóng kín hoàn toàn một cách nhanh chóng.
+ Đối với các loại van chính hãng, thì nó sẽ dễ dàng tương thích với các thiết bị cảm ứng và điều khiển lấy nguồn tiêu chuẩn 24V.
+ Hệ thống thiết kế được đơn giản hóa.
Tuy nhiên, loại van solenoid 24V này cũng có những nhược điểm nhất định. Đó là van không được linh hoạt trong chu trình làm việc đóng, mở.
Nguyên nhân chính là do nguồn điện 24v một chiều là một hằng số.
- Van điện từ 12v
Van điện từ 12V cũng tương tự như van điện 110V, rất khan hiếm. Hiện tại, một số ít hệ thống nhỏ hoặc phòng thí nghiệm là sử dụng loại van này.
3. Theo vật liệu chế tạo
Phân loại này sẽ dựa trên vật liệu chế tạo thân van. Trong bài viết này, thuỷ khí Hoài Đức sẽ giới thiệu những loại thường được sử dụng nhất.
- Đồng
Van điện từ bằng đồng có giá thành thấp hơn so với loại van có thân bằng inox. Chính vì thế mà nó trở thành 1 trong những loại van điện từ phổ biến nhất trên thị trường.
Ưu điểm của nó là có thể dùng cho nhiều loại lưu chất khác nhau. Như: khí nén, nước, hơi nóng, hóa chất, dầu…
Đó cũng là lý do mà hầu hết các hãng sản xuất đều tập trung phát triển dòng sản phẩm này.
- Inox
Van điện từ có thân được làm bằng inox hiện là loại tốt nhất hiện nay. Van có độ bền rất cao. Nhưng giá thành cũng không hề rẻ.
Điểm nổi bật của nó là khả năng chống oxi hóa và ăn mòn tốt.
Van điện từ inox là dòng sản phẩm chuyên dùng cho hệ hống khí, dầu.
Được sử dụng trong nhiều nhà máy thực phẩm, đồ uống, nước giải khát, hóa chất, dược phẩm, xử lý nước thải…
- Nhựa
Van điện từ có thân được làm từ nhựa có giá thành rẻ nhất. Chuyên dùng trong các lĩnh vực dân dụng. Sử dụng cho các môi trường ngoài trời hoặc dùng đóng mở dòng lưu chất có tính ăn mòn.
- Nhôm
Van điện từ có thân được chế tạo từ nhôm thường là các loại van điều hướng khí nén. Dùng trong các hệ thống tự động hoá khí nén.
Như các nhà máy sản xuất, lắp ráp ô tô, chế tạo thiết bị y tế,… Các loại van này có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp ráp.
Dòng van này được sử dụng rất phổ biến tại thị trường Việt Nam.
- Gang
Van điện từ có thân được chế tạo từ gang đa số là các loại van điện từ thuỷ lực. Được sử dụng trong các hệ thống thuỷ lực.
4. Theo kiểu lắp ráp
Có hai kiểu lắp ráp van điện từ cơ bản hiện nay. Đó là bắt ren (rắc co) hoặc lắp mặt bích.
- Mặt bích
Van điện từ loại lắp mặt bích được các kỹ sư khuyên dùng trong các hệ thống đường ống có kích thước lớn.
Những đường ống dẫn lưu chất dầu, nước có kích thước lớn từ DN50 đến DN150. Phục vụ cho các nhà máy xử lý nước thải, cấp nước sinh hoạt, thủy điện…
Việc lựa chọn loại van sử dụng sẽ dựa nhiều trên đặc điểm của hệ thống.
Có thể kể đến như: áp suất và nhiệt độ hoạt động, tính chất của dòng chảy, lưu lượng, vị trí lắp đặt…
Để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn, bền bỉ và đạt hiệu quả tốt nhất.
Khách hàng nên chọn những nhà cung cấp uy tín và những hãng sản xuất chất lượng nhất.
- Lắp ren, rắc co
Đối với van điện từ lắp ren, rắc co thường được dùng cho những hệ thống ống dẫn có kích thước trung bình và nhỏ.
Trong khoảng từ DN10 đến DN50 (tương đương từ 17mm đến 60mm).
Những size van lắp ren phổ biến trên thị trường là: phi 17, phi 21, phi 27, phi 34, phi 42 hoặc phi 49, phi 60, phi 90.
VÀI LƯU Ý KHI LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG VAN ĐIỆN TỪ
Khi tiến hành lắp đặt và sử dụng van điện từ, khách hàng nên lưu ý đến những vấn đề sau:
- Kiểm tra thông số trên nhãn van để xác định chính xác: nhiệt độ, áp suất, điện áp và kích thước. Đảm bảo loại van đó phù hợp với yêu cầu sử dụng của hệ thống.
- Lắp đặt van đúng với hướng dòng chảy, được chỉ định bởi một mũi tên trên thân van. Vị trí lắp đặt tối ưu của van là cuộn dây điện từ hướng lên trên.
- Việc lắp đặt và bảo trì nên được thực hiện bởi người có đủ chuyên môn. Tất cả các hệ thống đường ống và dây điện phải đạt chuẩn.
- Tất cả các van điện từ phải được làm sạch định kỳ.Tùy thuộc vào chất lượng của lưu chất và điều kiện vận hành của hệ thống.
- Thay thế ngay bất kỳ thành phần nào có dấy hiệu bị mòn hoặc hư hỏng. Van nên được vận hành tối thiểu 4 tuần một lần.
Và thường xuyên kiểm tra rò rỉ, hiệu suất hoạt động
- Thông thường, cuộn coil điện từ sẽ có nhiệt độ khá cao khi phải hoạt động liên tục.
Vì vậy nên lắp đặt van ở nơi thoáng mát hoặc cung cấp thông gió đầy đủ. Và che chắn khỏi mọi nguồn nhiệt bên ngoài.
Liên hệ với chúng tôi để nhận được báo giá tốt nhất
- Điện thoại: 0902 747 188
- Email: kd.hoaiduc@gmail.com
- Điện thoại: 0938616002
- Email: kd01.hoaiduc@gmail.com
- Địa chỉ : 3B Giải Phóng, Phường 4, Quận Tân Bình, HCM
Xem thêm các bộ lọc khí nén tại bộ lọc khí tại kênh : Hoài Đức Channel

