Tìm hiểu van cổng điều khiển điện: Ưu nhược điểm và ứng dụng trong hệ thống

Trong xu hướng tự động hóa ngày càng phát triển, van cổng điều khiển điện đang dần trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều hệ thống công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật. Không chỉ giúp kiểm soát dòng chảy chính xác, van còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào con người, nâng cao hiệu suất vận hành và độ an toàn cho hệ thống. 

Vậy van cổng điều khiển điện là gì, cấu tạo ra sao và được ứng dụng như thế nào trong thực tế? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Van cổng điều khiển điện là gì?

Van cổng điều khiển điện là sự kết hợp giữa van cổng cơ học truyền thống và bộ truyền động điện (electric actuator), cho phép đóng/mở van hoàn toàn tự động thông qua nguồn điện. Thay vì vận hành thủ công bằng tay quay, người dùng có thể điều khiển van từ xa thông qua tủ điện, nút nhấn hoặc hệ thống điều khiển trung tâm.

Loại van này thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu đóng mở thường xuyên, vị trí lắp đặt khó thao tác hoặc cần đồng bộ hóa với dây chuyền tự động.

Các bộ phận cấu tạo chính của van cổng điện

Để vận hành ổn định và đáp ứng yêu cầu đóng mở tự động trong hệ thống đường ống, van cổng điều khiển điện được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau, trong đó mỗi bộ phận đảm nhiệm một vai trò riêng biệt.

Phần thân van cổng

Thân van cổng là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với lưu chất, thường được chế tạo từ gang, thép, inox hoặc đồng tùy theo môi trường làm việc. Bên trong thân van gồm có đĩa van, trục van và gioăng làm kín, đảm bảo khả năng đóng kín hoàn toàn khi van ở trạng thái đóng.

Van cổng có đặc điểm là cho dòng chảy đi thẳng, ít gây sụt áp, phù hợp với các hệ thống cần lưu lượng lớn.

Bộ điều khiển điện

Bộ điều khiển điện là phần đảm nhiệm vai trò đóng/mở tự động cho van. Bộ này hoạt động bằng nguồn điện (thường là 220V, 380V hoặc 24V) và được lắp trực tiếp trên trục van.

Ngoài chức năng đóng/mở, bộ điều khiển điện còn có thể tích hợp công tắc hành trình, tín hiệu báo trạng thái, điều khiển ON/OFF hoặc tuyến tính, giúp người vận hành dễ dàng kiểm soát tình trạng hoạt động của van.

Nguyên lý hoạt động của van cổng điều khiển bằng điện

Nguyên lý của van cổng điều khiển điện khá đơn giản nhưng yêu cầu sự chính xác tuyệt đối từ bộ điều khiển.

1. Quá trình mở van: Khi người vận hành cấp điện vào chân mở của bộ điện, mô tơ sẽ quay. Thông qua hệ thống bánh răng, lực quay này làm trục van xoay và kéo đĩa van đi lên. Khi đĩa van ra khỏi hoàn toàn lòng ống, công tắc hành trình sẽ ngắt điện, van ở trạng thái mở hoàn toàn.
2. Quá trình đóng van: Khi cấp điện vào chân đóng, mô tơ quay ngược lại, đẩy trục và đĩa van đi xuống. Đĩa van chèn chặt vào ghế van, ngăn chặn dòng lưu chất. Khi đạt đến độ kín cần thiết, công tắc hành trình hoặc cảm biến lực (torque switch) sẽ ngắt điện.

Lưu ý: Khác với van bướm hay van bi điện đóng mở nhanh, van cổng điện thường có thời gian đóng mở lâu hơn (từ 30s đến 120s tùy kích cỡ). Điều này cực kỳ quan trọng đối với các hệ thống ống lớn để tránh sự thay đổi áp suất đột ngột.

Ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng van cổng điện

Trước khi quyết định lựa chọn và đưa van cổng điều khiển điện vào hệ thống, việc đánh giá đầy đủ cả ưu điểm và nhược điểm của thiết bị là điều cần thiết. Điều này giúp người dùng hiểu rõ khả năng đáp ứng thực tế của van, từ đó đưa ra lựa chọn phù hợp với nhu cầu vận hành và điều kiện sử dụng cụ thể.

Ưu điểm

• Tự động hóa hoàn toàn: Kết nối được với tủ điện PLC, điều khiển từ xa qua máy tính hoặc điện thoại.
• Không gây sụt giảm áp suất: Khi mở hoàn toàn, lòng van không có vật cản, giúp lưu lượng đi qua là tối đa.
• Điều khiển chính xác, độ kín cao: Cơ chế điều khiển bằng điện giúp loại bỏ các lỗi do yếu tố con người, đảm bảo van luôn dừng đúng vị trí mong muốn nhờ hệ thống công tắc hành trình trong cấu tạo van cổng điện. Cơ chế cửa sập giúp van ngăn chặn rò rỉ cực tốt.
• Đa dạng điện áp: Có thể dùng điện 1 pha hoặc 3 pha tùy thực tế nhà máy.
• An toàn: Việc sử dụng van cổng điều khiển tự động bằng điện thay vì trực tiếp con người vận hành sẽ giúp chúng  ta tránh tiếp xúc trực tiếp với các môi trường độc hại, nhiệt độ cao hoặc vị trí trên cao nguy hiểm

Ngoài ra van cổng điều khiển điện còn có bộ phận chống quá tải và tay quay dự phòng nên trong trường hợp mất điện vẫn có thể vận hành van được.

Nhược điểm

• Thời gian đóng mở chậm: Không phù hợp cho các hệ thống yêu cầu đóng ngắt tức thì.
• Kích thước cồng kềnh: Bộ đầu điện và thân van cổng thường rất nặng, yêu cầu không gian lắp đặt rộng.
• Chi phí: Đầu tư ban đầu cao hơn nhiều so với van tay cơ thông thường.

Ứng dụng thực tế của van cổng điều khiển điện trong các hệ thống

Nhờ khả năng vận hành tự động và độ bền cao, van cửa điều khiển điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

• Hệ thống cấp thoát nước: Van cổng điều khiển điện giúp kiểm soát đóng/mở lưu lượng nước từ xa, đặc biệt phù hợp cho các trạm bơm, tuyến ống chính và hệ thống cấp nước đô thị.
• Nhà máy xử lý nước sạch và nước thải: Van được sử dụng để điều tiết dòng chảy tự động, đảm bảo quá trình xử lý diễn ra ổn định, chính xác và giảm phụ thuộc vào vận hành thủ công.
• Hệ thống PCCC: Van cổng điện hỗ trợ đóng/mở nhanh chóng khi có tín hiệu điều khiển, góp phần nâng cao mức độ an toàn và khả năng phản ứng kịp thời trong các tình huống khẩn cấp.
• Ngành công nghiệp dầu khí: Van được ứng dụng trong các đường ống dẫn lưu chất với lưu lượng lớn, yêu cầu khả năng đóng kín cao và vận hành ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
• Nhà máy nhiệt điện, thủy điện: Van cổng điều khiển điện giúp kiểm soát dòng nước hoặc hơi trong hệ thống kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu tự động hóa và vận hành liên tục.
• Dây chuyền sản xuất công nghiệp: Van được tích hợp vào hệ thống điều khiển trung tâm nhằm đồng bộ hóa quy trình, nâng cao hiệu suất và giảm thiểu sai sót trong vận hành.

Nên mua van cổng điện ở đâu chuẩn chính hãng, đáng tin cậy?

Việc lựa chọn đúng đơn vị cung cấp van cổng điều khiển điện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng, độ an toàn và hiệu quả vận hành lâu dài của hệ thống. Một nhà cung cấp uy tín cần cam kết sản phẩm chính hãng, đầy đủ chứng từ CO – CQ, nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và có khả năng tư vấn kỹ thuật phù hợp với từng điều kiện sử dụng thực tế.

Trong số các đơn vị phân phối hiện nay, Van công nghiệp HP là địa chỉ được nhiều khách hàng và nhà thầu tin tưởng lựa chọn. Chúng tôi chuyên cung cấp van cổng điện chính hãng với đa dạng mẫu mã, kích thước và bộ điều khiển điện phù hợp cho nhiều hệ thống khác nhau.

Bên cạnh đó, Van công nghiệp HP còn sở hữu đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, hỗ trợ tư vấn, lựa chọn và lắp đặt van đúng yêu cầu, đồng thời đảm bảo chính sách bảo hành và giao hàng nhanh chóng trên toàn quốc.

Có thể thấy, van cổng điều khiển điện là giải pháp tối ưu cho các hệ thống hiện đại yêu cầu tự động hóa, độ chính xác và an toàn cao. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như ưu nhược điểm của van sẽ giúp bạn lựa chọn được sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng, từ đó nâng cao hiệu quả vận hành và tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống.