Nguyên lý làm việc của van an toàn hoạt động như thế nào?

Dựa Theo nguyên lý hoạt động, van an toàn được chia thành hai nhóm chính: van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián tiếp.

Nguyên lý làm việc của van an toàn tác động trực tiếp: 

Van an toàn tác động trực tiếp hoạt động dựa trên nguyên lý sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác động lên nút van hoặc pittong: lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất. 

Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả của van(áp suất xả là áp suất định mức được thiết lập bằng cách điều chỉnh lực đàn hồi của lò xo) thì pittong ở vị trí đóng hoàn toàn, khi áp suất đầu vào lớn hơn áp suất xả định mức thì pittong sẽ dịch chuyển và van an toàn bắt đầu mở, lưu chất được xả qua van tới khi áp suất đầu vào van hạ xuống trở về bằng mức áp suất xả định mức của van.

• Cấu tạo bao gồm: Pittong, thân van, lò xo, đĩa lò xo, vít điều chỉnh lò xo.
• Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, tốc độ phản ứng cao.
• Nhược điểm: Bị giới hạn bởi kích thước lò xo, khi yêu cầu lưu lượng làm việc của van lớn

Nguyên lý hoạt động của van an toàn tác động gián tiếp

Van an toàn tác động gián tiếp hoạt động dự trên nguyên tắc sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác dụng lên nút van(Pittong): lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất trong khoang van chính(được thiết lập bởi van phụ) với áp suất lưu chất đầu vào. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả định mức của van phụ thì van phụ và van chính cùng đóng, áp suất trong khoang chính bằng áp suất đầu vào van phụ.

Khi áp suất đầu vào tăng thì áp suất trong khoang van chính cũng tăng, khi áp suất này lớn hơn áp suất định mức của van phụ thì van phụ sẽ mở cho lưu chất đi qua về bể hoặc bồn chứa, áp suất trong khoang van chính bằng áp suất xả định mức. 

Trong trường hợp áp suất đầu vào tiếp tục tăng thì hiệu suất giữa áp suất đầu vào và áp suất định mức của van phụ cũng tăng cho đến khi lực tác động của hiệu áp suất này thắng lực đàn hồi của lò xo van chính thì van chính mở cho lưu chất qua van chính về bể/ bồn chứa. 

• Cấu tạo van tác động gián tiếp bao gồm: van chính có pittong đường kính lớn và lò xo có độ cứng nhỏ, van phụ có pittong có đường kính nhỏ và lò xo có độ cứng lớn. Chúng được dùng trong các hệ thống thủy lực có áp suất cao mà van trực tiếp không thể ứng dụng.
• Ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, độ kín khí cao, làm việc được trong hệ thống có áp suất, lưu lượng lớn.
• Nhược điểm: Tốc độ phản ứng thấp hơn so với van tác động trực tiếp.

Các lưu ý khi sử dụng van an toàn

Dựa trên nguyên lý hoạt động van an toàn có thể sử dụng ở cả ba trạng thái: cân bằng, mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn.

• Trạng thái cân bằng: Lúc này, các lực đóng, lực của áp suất khi quay ngược đều ở trạng thái cân bằng với áp suất của hệ thống tức là áp suất mở. Dòng lưu chất chưa bắt đầu chảy.
• Trạng thái mở hoàn toàn: Áp suất vượt ngưỡng áp suất mặc định. Van đạt công suất lớn nhất. Lực của hệ thống phải lớn hơn lực cân bằng, có nghĩa là nó phải lớn hơn lực của lò xo và áp suất. Chúng ta sẽ thường thấy những van có tốc độ xả ra ngoài hoặc xả về bồn chứa cao thì có thiết kế đường xả lớn, cách nâng đĩa van cao hơn.
• Trạng thái đóng hoàn toàn: Trạng thái này cho biết van đang trong tình trạng kín hoàn toàn. Lúc này ta sẽ thấy lực đóng lớn hơn lực mở, lực mở dưới mức lực cân bằng nên van đóng.

Ngoài ra, không phải bất kỳ van an toàn nào cũng đem lại hiệu quả cao khi sử dụng chính vì thế mà việc lựa chọn, lắp đặt, bảo trì cần phải được chú ý và quan tâm. Để van hoạt động tốt, sử dụng bền lâu chúng tôi xin chia sẻ một vài lưu ý khi sử dụng:

Kích cỡ van an toàn: 

Kích cỡ của van an toàn là một điều rất quan trọng. Một van phù hợp là khi cỡ size đáp ứng công suất của hệ thống, lưu lượng của đường ống. 

• Nếu van an toàn có kích thước quá bé thì tốc độ xả cũng như công suất xả không đạt yêu cầu, áp suất lúc này không thể giảm mà còn tăng khiến tăng nguy cơ vỡ nổ.
• Nếu van có kích cỡ quá lớn thì việc không mở cửa van hoàn toàn có thể xảy ra. Áp suất dư thừa làm van đóng lại. Chu kỳ làm việc của van không đạt hiệu quả.

Lắp đặt ở vị trí an toàn

không phải van an toàn có thể lắp đặt ở bất cứ vị trí nào trong hệ thống. Nó chỉ phù hợp lắp ở vị trí trên, nắp capo, vị trí thẳng đứng với lò xo. Lưu ý một điều đó là giữa van an toàn và hệ thống, chúng ta không nên lắp đặt một loại van nào.

Qua quan sát cũng như tổng hợp của chúng tôi thì không nên lắp một đường ống dài giữa hệ thống và van. Tránh việc lắp đảo ngược van, không nên lắp phụ kiện hoặc các đường ống uốn, gấp giữa van an toàn và hệ thống.

Điều kiện để van an toàn hoạt động tốt

Muốn van an toàn có thể hoạt động tốt thì chúng ta cần đạt một số điều kiện làm việc như sau:

• Cài đặt áp suất nên thiết lập áp suất cân bằng ( áp suất mở), áp suất bắt đầu mở.
• Áp suất quá cao, áp suất ngược.
• Sự tích lũy: Áp suất tăng lên trên mức áp suất làm việc tối đa của hệ thống trong quá trình vận hành, xả qua van an toàn.
• Chú ý đến sự chênh lệch giữa áp suất thiết lập và áp suất reseating.

Bảo trì van an toàn

Trước hết nên thử nghiệm van an toàn để đánh giá khả năng hoạt động, hiệu quả của van cũng như kiểm tra tất cả chức năng của van có ổn định, đạt yêu cầu hay không. Nên định kỳ 3 tháng hoặc 6 tháng để bảo dưỡng van an toàn.

• Kiểm tra van an toàn bên ngoài và bên trong. Hầu hết các hãng đều thiết kế để người dùng có thể kiểm tra và vệ sinh bên trong van.
• Hiệu chỉnh lại van an toàn một cách kịp thời sau khi đánh giá để phù hợp với yêu cầu công việc ở từng giai đoạn, thời điểm khác nhau.

Bài viết có tham khảo tài liệu từ diginexus.edu.vn