Van điện từ (Solenoid Valve)

1. Van điện từ (Solenoid Valve) là gì?

Van điện từ hay còn gọi là Van Solenoid (Solenoid Valve), là một thiết bị cơ điện được sử dụng để kiểm soát dòng chảy chất lỏng hoặc khí. Solenoid Valve được điều khiển bởi dòng điện 220V hoặc 24V được điều hành thông qua một cuộn dây. Khi cuộn dây được cấp điện, một từ trường được tạo ra, tạo thành lực tác động lên piston bên trong các cuộn dây sẽ làm piston di chuyển. Tùy thuộc vào thiết kế của van, piston tác động hoặc sẽ mở hoặc đóng van. Khi dòng điện được ngắt từ các cuộn dây, các van sẽ trở về trạng thái của nó lúc ban đầu.

Trong Solenoid Valve hoạt động trực tiếp, piston trực tiếp mở ra và đóng một lỗ bên trong van. Trong van thí điểm hoạt động (còn gọi là servo-type), piston, đóng mở một lỗ thí điểm. Áp lực inletline, được dẫn qua các lỗ thí điểm, mở ra và đóng con dấu van.

Solenoid Valve phổ biến nhất có hai cổng: một cổng vào và một cổng ra. Thiết kế đặc biệt, cao cấp có thể có ba hoặc nhiều cổng. Một số mẫu thiết kế sử dụng một thiết kế đa dạng kiểu.

Hình 1. Hình ảnh về Solenoid Valve.

2. Cấu tạo của Solenoid Valve

Hình 2. Cấu tạo của Solenoid Valve.

Các thành phần chính của Solenoid Valve bao gồm:

  1. Thân van: bằng đồng hoặc inox.
  2. Môi chất: Chất lỏng (nước, dầu) hoặc khí ( khí nén, gas,…).
  3. Ống rỗng (Chưa có lưu chất qua).
  4. Vỏ ngoài cuộn hít ( Bảo vệ cuộn điện).
  5. Cuộn từ ( Cuộn dây sinh từ).
  6. Dây điện kết nối với nguồn điện bên ngoài.
  7. Trục van làm kín ( trạng thái bình thường lò xo 8 sẽ tác động ép kín, giúp van ở trạng thái thường đóng).
  8. Lò xo.
  9. Khe hở giúp lưu chất đi qua.

3. Phân loại Solenoid Valve

Hình 3. Một số hình ảnh về loại của Solenoid Valve.

3.1. Phân loại theo chức năng

Solenoid Valve phân theo chức năng có 2 loại như sau:

3.1.1. Solenoid Valve thường đóng

Là loại van khi ở trạng thái chưa cấp điện thì van sẽ luôn đóng.

  • Khi cần van mở thì ta phải cấp điện cho van, lúc đó van sẽ sinh ra lực từ trường từ cuộn hút (cuộn điện) và làm cho van trở về trạng thái mở, để duy trì mở thì ta phải duy trì nguồn điện cấp vào.
  • Khi ta muốn đóng van thì ngưng cấp điện, lúc đó van sẽ tự động trở về trạng thái ban đầu của van (tức là trạng thái đóng).

Solenoid Valve thường đóng là loại van rất thông dụng trên thị trường và đại đa số người ta thường sử dụng van này.

Vậy Solenoid Valve thường đóng có những nhãn hiệu gì?

Rất nhiều hãng sản xuất loại van này, chẳng hạn như Unid, Round star, TPC, SMC, Danfoss, ODE,…

Hình 4. Một số hình ảnh về Solenoid Valve thường đóng.

3.1.2. Solenoid Valve thường mở

Là loại van khi ở trạng thái chưa cấp điện thì van luôn luôn mở, khi cần đóng lại thì ta cấp điện cho van, khi đó van sẽ sinh ra từ trường đẩy trục làm kín đang ở xa vị trí làm kín tiến đến vị trí làm kín và giúp van đóng lại.

Van điện từ thường mở rất hiếm trên thị trường do nhu cầu sử dụng rất ít, nếu có trường hợp bất đắc dĩ do thiết kế mới cần phải sử dụng tới van thường mở này.

Hình 5. Một số hình ảnh về Solenoid Valve thường mở.

3.2. Phân loại theo vật liệu chế tạo van

– Van điện từ đồng.

  • Đây là loại van phổ biến nhất và cũng thông dụng nhất, sản phẩm cũng đa dạng và đa số các hãng đều có dòng sản phẩm này.
  • Van dùng cho nhiều môi trường khác nhau, phổ biến là môi trường nước, khí nén, hơi.

– Van điện từ inox: Thường được sử dụng cho môi trường có tính đặc trưng cao: nước thải, nước có hóa chất,…

– Van điện từ nhựa.

3.3. Phân loại theo điện áp

Trên thị trường hiện nay có 3 loại van điện từ sử dụng các điện áp khác nhau:

  • Điện áp 24V: Loại điện áp này khi sử dụng sẽ an toàn cho người vận hành.
  • Điện áp 220V: Điện áp này phổ biến ở Việt Nam do nguồn điện cung cấp tiện lợi, và việc sử dụng nó ở nhiều vị trí, địa điểm khác nhau.
  • Điện áp 110V: ít được sử dụng, và cũng rất ít sản phẩm này trên thị trường.

3.4. Phân loại theo kiểu lắp

  • Kiểu lắp ren – rắc co: Phổ biến nhất thường dùng cho các size bé: từ DN10 (Ống D13mm) đến DN50 (Ống D60mm).
  • Kiểu lắp bích : Thường ít người dùng, thường dùng cho các size lớn từ DN50 trở lên đến DN150. Những size lớn hơn nữa thường người ta sẽ sử dụng van bướm điều khiển điện.

Hình 6. Van bướm điều khiển điện.

4. Nguyên lý hoạt động của Solenoid Valve

Có hai loại van Solenoid thông dụng đó là: Van điện từ thường đóng và van điện từ thường mở.

4.1. Solenoid Valve thường đóng (NO)

Đối với loại Solenoid valve thường đóng, ban đầy van ở trạng thái đóng hoàn toàn không cho lưu chất đi qua. Khi cung cấp nguồn điện điều khiển van, tại cuộn hút sẽ sinh ra từ trường theo nguyên lý nam châm điện. Lực từ trường này sẽ hút trục pít tông đang đóng cửa van, khiến cửa van mở ra và cho chất lỏng, khí đi qua van. Khi dừng cung cấp điện áp, lực từ trường sẽ mất. Lúc đó lực đẩy của lò xo sẽ tác dụng khiến pít tông di chuyển và đóng cửa van lại. Van trở lại trạng thái ban đầu là thường đóng và không cho vật chất đi qua van.

4.2. Solenoid Valve thường mở (NC)

Trường hợp van điện từ thường mở, van thường ở trạng thái mở khí chưa có điện áp điều khiển. Khi có nguồn điện áp cung cấp (thường sử dụng điện áp 24V-DC hoặc 220V-AC). Tại cuộn hút sẽ sinh ra lực điện từ hút piston đóng cửa van lại. Khi ngừng cấp điện lò xo lại đẩy piston ra khiến cửa van mở. Van trở lại trạng thái ban đầu là thường mở và cho lưu chất đi qua.

Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của Solenoid Valve thì chúng ta hãy cùng xem qua video sau:

5. Ưu điểm và nhược điểm của Solenoid valve

5.1. Ưu điểm

Solenoid valve có nhiều ưu điểm nổi bật đó là:

  • Đóng/ Mở van rất nhanh chóng, gần như tức thời khi cung cấp nguồn điện điều khiển. Và khi ngắt nguồn điện van cũng đóng/ mở tức thời.
  • Van hoạt động rất ổn định, độ bền cao, dễ dàng vận hành và sử dụng.
  • Kích thước và chất liệu của van đa dạng, sử dụng được cho nhiều hệ thống và môi trường: Nước, dầu, khí, hơi…
  • Điện áp điều khiển đa dạng, phù hợp với nhiều nguồn điện khác nhau: 12V, 24V, 110V, 220V.
  • Giá thành của van tương đối rẻ so với các loại van điều khiển tự động.

5.2. Nhược điểm

Solenoid valve có nhiều ưu điểm nổi bật, tuy nhiên chúng cũng có những nhược điểm hạn chế sau đây:

  • Lưu chất sau khi đi qua van sẽ giảm lưu lượng và tụt áp.
  • Phần pít tông dễ bị kẹt bởi các cặn bẩn có trong nước, hoặc dầu.
  • Không duy trì điện áp lâu và liên tục vì từ trường có thể gây nóng và chập, hư hỏng van.

6. Ứng dụng của Solenoid Valve

Solenoid Valve được ứng dụng hầu hết trong công nghiệp cũng như dân dụng. Chúng ta có thể bắt gặp các loại van này trong các thiết bị thủy lực, thiết bị máy nén khí, hệ thống khí nén, hệ thống bơm nước…

Hình 7. Sơ đồ hệ thống khí nén dùng Solenoid Valve.

Trong công nghiệp, Solenoid Valve dùng cho các hệ thống nước sạch, hệ thống xử lý nước thải hay các hệ thống vi sinh….

Hình 8. Máy lọc nước RO.

Trong dân dụng, các loại Solenoid Valve được dùng cho cấp nước và xả nước áy giặt, van đảo chiều điều hòa không khí, các loại máy hàn mig dân dụng…

Trên đây là một số thông tin cơ bản về Solenoid Valve một loại van công nghiệp được sử dụng và ứng dụng rất phổ biến hiện nay.

Hình 9. Một ứng dụng của Solenoid Valve trong việc bơm nước tưới cho rau.

7. Lưu ý khi sử dụng Solenoid Valve

  • Solenoid Valve sử dụng ở những môi chất như dầu nóng hoặc hơi nóng thì phải là loại van điều khiển chuyên dùng và có những thiết bị kèm theo để giải nhiệt cho cuộn coil của van, vì khi nhiệt nóng truyền nhiệt từ thân van lên cuộn coil mà không có thiết bị giải nhiệt thì sẽ làm giảm tuổi thọ cuộn coil điều khiển, có thể dẫn đến hư hỏng hoặc cháy nổ.
error: Real Group - Efficiency Projects