Tìm hiểu chung về van điện từ: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại

Van điện đang ngày càng được sử dụng phổ biến rộng rãi không chỉ riêng đối với sản xuất công nghiệp mà còn trong đời sống . Vậy chúng có đặc điểm và công dụng gì? BKAII cùng các bạn tìm hiểu những thông tin cơ bản về van điện từ: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại và ứng dụng nhé!

Van điện từ (Solenoid valve) là thiết bị cơ khí sử dụng năng lượng điện để tạo ra một từ trường điều khiển quá trình đóng, mở dòng chảy lưu chất lưu thông trong hệ thống đường ống. Chất liệu thiết kế đồng, gang, inox, nhựa; kiểu dáng thường đóng hoặc thường mở; nguồn điện áp sử dụng 24V hoặc 220V.

Cấu tạo các loại van điện từ

Van điện từ bao gồm một số các thành phần sau:

1. Thân van.
2. Môi chất.
3. Đường ống rỗng.
4. Vỏ ngoài cuộn hít: Để bảo vệ lõi cuộn dây điện.
5. Cuộn lõi điện cuộn dây từ.
6. Phần kết nối với cuộn dây điện bên ngoài.
7. Trục van làm kín.
8. Lò xo
9. Khe hở để chất lỏng và khí đi qua.

Nguyên lý hoạt động của van điện từ

Mọi cơ chế và hoạt động của các van solenoid đều theo một nguyên lý chung. Tuy nhiên với những van có đặc điểm cấu tạo khác nhau thì quá trình này cũng sẽ có những điểm khác nhau.

Cụ thể, với van điện từ thường đóng, có nghĩa là ở trạng thái bình thường cửa van sẽ đóng, dòng lưu chất không được chảy qua. Khi điện vào van, lõi dây đồng bên trong coil điện sẽ sinh ra từ trường (theo nguyên lý nam châm điện). Lực từ trường này sẽ truyền qua trục, tác động đến hút piston đang làm nhiệm vụ đóng cửa van. Van mở cửa và dòng lưu chất chảy qua. Khi ngắt điện, cuộn coil không sinh ra từ trường. Lực từ sẽ mất và lực của lò xo sẽ làm pittong đóng cửa van. Van trở về trạng thái ban đầu.

Và ngược lại với loại van điện từ thường mở. Ở trạng thái bình thường, van mở để dòng lưu chất đi qua. Khi cung cấp điện, từ trường được sinh ra sẽ tác động đến pittong làm cửa van đóng lại. Dòng chất ngưng chảy qua. Khi ngắt điện, từ trường mất và van trở lại trạng thái ban đầu.

Một số hệ thống hiện nay đã kết hợp thành công van solenoid với các thiết bị hẹn giờ, cảm biến để van có thể tự động làm việc theo cài đặt sẵn, đảm bảo thời gian và công suất ổn định.

Phân loại van điện từ

• Theo chức năng: Chức năng của van solenoid đó là đóng mở để cung cấp, điều khiển dòng lưu chất qua van. Dựa theo chức năng này mà người ta có thể phân thành 2 loại: thường đóng, thường mở.
• Theo chất liệu chế tạo

Bằng inox: tính thẩm mỹ, mịn và nhẵn, độ bền tương đối cao, dễ vệ sinh, chống bám bụi tốt. Van điện từ bằng inox có giá thành cao hơn các loại van được sản xuất từ chất liệu. Người ta thường chọn inox 304 hay 316, 201 để chế tạo thân van.

Bằng đồng: Van điện từ bằng đồng là van điện cơ có thân van được làm hoàn toàn bằng đồng. Van dùng được cho nhiều dòng lưu chất: nước nóng, nước lạnh, hơi hay khí nén…

Bằng nhựa: Loại van điện từ chế tạo bằng nhựa theo tiêu chuẩn IP67 thích hợp sử dụng trong các môi trường bị ô nhiễm, khả năng ăn mòn cao, tính chất khá phức tạp. Ưu điểm của van bằng nhựa đó là cách điện, an toàn với con người và môi trường xung quanh.

• Theo điện áp

220v: Ở nước ta van điện từ 220v được sử dụng nhiều nhất. Van phù hợp với dòng điện dân dụng xoay chiều 220v cho cả công nghiệp và hộ gia đình. Với cuộn coil 220v, việc đấu nối và lắp đặt van cũng trở nên thuận tiện hơn rất nhiều. Hiện nay, dựa trên kích cỡ phi, có thể phân thành các loại van 220V như sau: Van điện từ nước 220v phi 21, 220v phi 27, nước 220v phi 34, 220v phi 60.

110v: Van điện từ có điện áp 110v không được sử dụng nhiều, được dùng cho những van có size bé, hệ thống nhỏ, thí nghiệm…

24v: So với van 220v thì van điện từ 24v ít được sử dụng hơn. Tuy nhiên, khi đưa vào lắp đặt và vận hành thì nó lại an toàn với con người trong trường hợp có sự cố xảy ra.

12v: Cũng giống với loại van điện 110v, van điện 12v ít khi được sử dụng và không được phổ biến trên thị trường.

• Theo kiểu lắp

Lắp ren, rắc co: Đây là kiểu van phổ biến, phù hợp với các đường ống dẫn lưu chất có kích thước từ nhỏ cho đến trung bình. Trên thị trường có rất nhiều loại van điện lắp ren với kích cỡ phi đa dạng: van điện từ phi 21, phi 27, phi 34, 49, phi 60,  phi 42, phi 90..

Mặt bích: Đặc điểm của loại van này là lắp bích, kết nối 2 bích với 2 đường ống để dẫn dòng chất. Van điện từ lắp mặt bích thường dùng cho những đường ống dẫn lưu chất có kích thước lớn, thông thường trên DN50 đến DN150

Ưu nhược điểm

Ưu điểm

• Van điện từ đóng/mở tự động, giảm nhân công, giá thành rẻ
• Thiết kế nhỏ gọn, bền vững
• Vật liệu đa dạng: đồng, inox, nhựa do đó phù hợp với nhiều môi trường khác nhau
• Van điện từ được sử dụng ở bất cứ nơi nào dòng chảy chất lỏng phải được kiểm soát tự động.

Nhược điểm

Ở cuối hành trình van lúc đóng, và ở đầu hành trình van lúc mở, do chênh lệch áp suất ở hai bên lá van (mặt lá van hướng về phía hồ nước có áp lực thấp, mặt lá van hướng về phía nguồn nước có áp lực cao hơn) nên lực cần thiết để thao tác van khá lớn (trường hợp này lúc anh đóng/ mở van bằng tay cũng dễ nhận thấy) do đó thường làm quá tải động cơ.

Ứng dụng của van điện từ

Van điện từ nói riêng và các thiết bị thủy lực, khí nén nói chung đang ngày càng phổ biến rộng rãi không chỉ riêng đối với sản xuất công nghiệp mà còn trong đời sống

• Hệ thống chữa cháy tòa nhà với hệ thống cấp nước khẩn cấp.
• Trong dây chuyền sản xuất nhà máy: Van sẽ điều khiển cấp hệ thống nước làm mát, cấp chất bôi trơn, định lượng, cung cấp nguyên liệu sản xuất của xưởng, nhà máy
• Trong lĩnh vực khai thác và cung cấp nước tưới tiêu, sinh hoạt
• Van điện từ solenoid còn dùng trong lĩnh vực quân sự, các loại xe cơ giới hay máy móc công trình hạng nặng, kiểm soát đầu đốt dầu khí trong công nghiệp hóa dầu.
• Hệ thống sưởi ấm lớn: van sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ và các cảm biến áp suất để điều khiển.
• Do khí nén sạch và các van khí được sản xuất tiêu chuẩn nên nó còn có thể dùng trong hệ thống điều tiết khí phục vụ sản xuất thuốc và thiết bị y tế, hệ thống phòng sạch để chăm sóc bệnh nhân, nghiên cứu.
• Van được lắp nhiều trong các trạm nguồn khí nén, máy ép khí.

Trên đây là những tìm hiểu của BKAII về những đặc điểm cơ bản của van điện từ. Hy vọng bài viết mang lại những kiến thức thú vị cho các bạn, có thắc mắc hay cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

• Tìm hiểu chung về bộ điều khiển tự động hóa khả trình PAC
• Tìm hiểu chung về Aptomat: khái niệm, cấu tạo, chức năng và nguyên lý
• Khái niệm, phân loại và vai trò của cảm biến
• Tìm hiểu về thiết bị ngắt mạch: khái niệm, phân loại và cách thức hoạt động

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"