Áp suất là thông số quan trọng khi lựa chọn van cầu khí nén. Nếu chọn sai cấp áp suất, van có thể không đảm bảo an toàn hoặc actuator không đủ lực để đóng mở trong điều kiện thực tế.
Khi lựa chọn cần xem xét không chỉ áp suất đầu vào mà còn cả áp suất đầu ra và chênh áp qua van.
Những thông số áp suất cần xác định
Trước khi chọn van cần thu thập các thông số của hệ thống.
Áp suất đầu vào
Đây là áp suất của lưu chất trước van.
Thông số này giúp xác định cấp áp suất mà thân van phải đáp ứng.
Áp suất đầu ra
Áp suất sau van cũng cần được xác định, đặc biệt với van điều tiết.
Sự khác nhau giữa đầu vào và đầu ra tạo thành chênh áp.
Chênh áp qua van
Chênh áp có ảnh hưởng lớn đến lực tác động lên đĩa van.
Chênh áp càng lớn thì actuator có thể cần lực lớn hơn để vận hành.
PN và Class là gì?
Van công nghiệp thường được thể hiện cấp áp suất theo PN hoặc Class.
PN
PN là cấp áp suất danh nghĩa được sử dụng phổ biến trong nhiều tiêu chuẩn.
Ví dụ có các cấp PN10, PN16, PN25 hoặc PN40.
Class
Một số loại van theo tiêu chuẩn ASME được thể hiện theo Class.
Có thể gặp Class 150, Class 300 và các cấp khác.
Không nên quy đổi đơn giản giữa PN và Class nếu chưa kiểm tra tiêu chuẩn và nhiệt độ làm việc.
>>> Các loại van cầu cần báo giá theo thông số nào
Nhiệt độ ảnh hưởng thế nào đến áp suất cho phép?
Áp suất và nhiệt độ có mối liên hệ với nhau.
Một van có thể chịu được áp suất cao ở nhiệt độ thấp nhưng giới hạn áp suất cho phép có thể giảm khi nhiệt độ tăng.
Kiểm tra biểu đồ áp suất nhiệt độ
Các nhà sản xuất thường cung cấp thông tin pressure-temperature rating trong tài liệu kỹ thuật.
Người dùng nên đối chiếu điều kiện thực tế với giới hạn của sản phẩm.
Không chỉ kiểm tra thân van
Seat, gioăng và vật liệu làm kín cũng có giới hạn riêng.
Vì vậy cần xem toàn bộ cấu hình van.
Chênh áp ảnh hưởng đến actuator thế nào?
Actuator phải thắng được lực do lưu chất tác động lên đĩa.
Chênh áp thấp
Khi chênh áp thấp, lực yêu cầu thường nhỏ hơn.
Actuator có thể vận hành van dễ dàng.
Chênh áp cao
Khi chênh áp tăng, lực cần để đóng hoặc mở van có thể tăng theo.
Nếu actuator quá nhỏ, van có thể không đóng kín hoặc không mở hết hành trình.
Cách chọn cấp áp suất van
Trước tiên cần xác định áp suất làm việc lớn nhất và nhiệt độ lớn nhất.
Sau đó đối chiếu với:
- Cấp PN hoặc Class
- Vật liệu thân
- Kiểu kết nối
- Pressure-temperature rating
- Giới hạn seat và gioăng
Không nên chọn cấp áp suất sát với điều kiện làm việc nếu hệ thống có biến động lớn.
Việc lựa chọn cần tuân thủ yêu cầu thiết kế của hệ thống.
Ví dụ lựa chọn thực tế
Giả sử hệ thống có áp suất đầu vào 10 bar và áp suất đầu ra 6 bar.
Chênh áp qua van là 4 bar.
Khi chọn van cầu điều khiển khí nén, cần đảm bảo thân van phù hợp với áp suất và nhiệt độ của hệ thống.
Đồng thời actuator phải đủ lực để vận hành tại chênh áp 4 bar hoặc mức chênh áp lớn nhất có thể xảy ra.
Nếu chỉ kiểm tra áp suất đầu vào mà bỏ qua chênh áp, actuator có thể được chọn không chính xác.
Những sai lầm thường gặp
Một số lỗi phổ biến gồm:
- Chỉ chọn theo PN
- Không xét nhiệt độ
- Không xác định áp suất đầu ra
- Bỏ qua chênh áp
- Chọn actuator quá nhỏ
- Không xét áp suất tăng đột biến
Đối với hệ thống hơi, những yếu tố này càng cần được kiểm tra kỹ.
Lưu ý khi mua van
Khi yêu cầu báo giá van cầu khí nén chính hãng, nên cung cấp cả áp suất đầu vào và đầu ra.
Nếu chỉ cung cấp một thông số áp suất, việc lựa chọn có thể chưa chính xác.
Van cầu khí nén giá tốt cần đáp ứng đúng cấp áp suất và actuator chứ không chỉ có giá mua thấp.
Chọn van cầu khí nén theo áp suất cần dựa trên cả áp suất đầu vào, đầu ra, chênh áp và nhiệt độ. Việc xem xét đầy đủ các thông số giúp van hoạt động an toàn và tránh tình trạng actuator không đủ lực.