Van điều khiển điện Hàn Quốc hay van tác động điện trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp & tự động hóa tòa nhà bao gồm van điều khiển điện trong hệ thống HVAC, van điện hệ thống HVAC, van điện hệ thống chiller, van điện cửa gió damper, van điện hệ bơm chiller.
VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN | THẾ MẠNH VƯỢT TRỘI VỀ KIỂM SOÁT DÒNG LƯU CHẤT
Trong thế giới tự động hóa mạnh mẽ ngày nay, cụ thể trong hai lĩnh vực tự động hóa công nghiệp và tự động hóa tòa nhà mà bài viết này đề cập, thì hiệu suất, độ chính xác và tính ổn định là những tiêu chí hết sức quan trọng mà các kỹ sư, nhà thầu, đơn vị sản xuất, người trực tiếp sử dụng, người vận hành mong muốn và hướng đến.
Van điều khiển điện tích hợp tính năng điều khiển tự động với thân van truyền thống nhằm giải quyết một tác vụ tự động hóa cụ thể nào đó.
Với nội dung chia sẻ này chúng tôi hy vọng sẽ phần nào mang đến những góc nhìn chuyên sâu hơn về thế giới của van điều khiển điện, giúp hiểu hơn các ứng dụng, lợi ích và những lưu ý kỹ thuật để lựa chọn loại van phù hợp với nhu cầu đa dạng trong các lĩnh vực công nghiệp.
Van điện hệ thống HVAC | Van điện hệ bơm chiller
VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN LÀ GÌ?
Van điều khiển điện (motorized valve hay electric actuated valve), còn được gọi là van điện hoặc van tác động điện, là sự kết hợp giữa thân van tiêu chuẩn (valve) với cơ cấu tác động điện (electric actuator) bao gồm [động cơ điện] - [bộ phận truyền động bánh răng cơ khí] - [mạch điều khiển tích hợp] tạo thành một van điều khiển điện hoàn chỉnh.
Van điều khiển điện sử dụng năng lượng điện và nhận tín hiệu điều khiển, thường là tín hiệu điện, chuyển đổi chúng thành chuyển động cơ học để đóng mở hoặc điều chỉnh vị trí chi tiết bên trong thân van (cánh van, lá van, đĩa van) từ đó điều tiết kiểm soát dòng lưu chất qua van nhằm giữ các thông số hệ thống (áp lực, nhiệt độ) theo yêu cầu đã được xác lập.
Sự kết hợp [van điều khiển điện] - [phần tử cảm biến] - [bộ (hệ) điều khiển] tạo thành vòng lặp điều khiển, sử dụng phản hồi để điều chỉnh đầu ra dựa trên giá trị đo được nhằm duy trì các điều kiện quy trình mong muốn. Tùy theo thiết kế của cơ cấu tác động điện mà chúng sẽ sinh ra lực dọc trục (linear valve) hoặc mô-men xoắn (quarter-turn valve) để vận hành tương thích với các loại thân van phù hợp, có kích thước đa dạng từ bé đến rất lớn.
CÁC LOẠI VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
Van điều khiển điện có nhiều cấu hình khác nhau, dựa trên thiết kế thân van cơ bản và chức năng điều khiển của chúng trong hệ thống. Có thể kể ra sau đây những loại van điều khiển điện thông dụng, dễ dàng bắt gặp sự xuất hiện của chúng trong các hệ thống tự động, dây chuyền sản xuất như:
- Van bi điện - van bi điều khiển điện (electric ball valve): thiết kế đơn giản với kết cấu vững trãi đem đến sự vận hành tin cậy, lý tưởng cho các ứng dụng đóng mở (on-off) hoặc cũng có thể dùng điều tiết (throttling) dòng lưu chất.
- Van bướm điện - van bướm điều khiển điện (electric butterfly valves: có ưu điểm nhẹ và tiết kiệm chi phí, phù hợp cho các ứng dụng đóng mở (on-off) hoặc cách ly (isolating) dòng lưu chất giữa các công đoạn.
- Van cầu điện - van cầu điều khiển điện (electric globe valve): cung cấp khả năng điều tiết (throttling) lý tưởng, từ đó đem đến khả năng điều khiển lưu lượng, điều khiển áp suất hay điều khiển nhiệt độ hoàn hảo.
- Van cửa điện - van cửa điều khiển điện (electric gate valve): rất phù hợp cho những ứng dụng yêu cầu mở toàn lưu lượng (fully-open) hoặc dùng để đóng kín hoàn toàn (shut-off) giữa các khu vực trong hệ thống đường ống.
Việc kiểm soát dòng lưu chất (đóng, mở hoặc tiết lưu) sẽ dẫn đến những thay đổi về thông số của hệ thống như lưu lượng (van điện điều khiển lưu lượng), nhiệt độ (van điện điều khiển nhiệt độ), áp suất (van điện điều áp) là những ứng dụng mà van điều khiển điện hay được biết đến và gọi dưới những cái tên khác nhau theo nhiệm vụ hoặc chức năng của chúng.
Van điều khiển điện (motorized valve) | Van tác động điện (electric actuated valve)
LỢI ÍCH CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
- [Khả năng tự động hóa cao] : do được tích hợp bo mạch tự động nhận và phản hồi tín hiệu điều khiển nên dễ dàng kết nối với các hệ thống điều khiển sẵn có để quản lý quy trình tự động, giảm thiểu sự can thiệp thủ công.
- [Cải thiện hiệu suất] : kiểm soát chính xác các tham số dòng lưu chất giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng.
- [Khả năng vận hành từ xa] : cho phép điều khiển van từ một vị trí trung tâm, cải thiện tính an toàn và đem đến khả năng truy cập thuận tiện từ xa.
- [Tăng cường sự an toàn] : van điều khiển điện có thể được lập trình để phản ứng với các điều kiện cụ thể, nâng cao tính an toàn của hệ thống.
- [Giảm chi phí bảo trì] : việc vận hành tự động có giám sát giúp giảm thiểu hao mòn trên van, dẫn đến giảm nhu cầu bảo trì hệ thống.
NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
[Van điều khiển điện trong tự động hóa công nghiệp]
Tự động hóa công nghiệp được hiểu là việc sử dụng thiết bị/công nghệ để thay thế sức lao động chân tay trong các nhà máy, cơ sở sản xuất, khu vực làm việc. Nó bao gồm sự kết hợp của máy móc [thiết bị tự động, cơ cấu chấp hành, cơ cấu thực thi], máy tính lập trình và phần mềm quản lý [hệ thống quản lý giám sát] hoạt động cùng nhau để thực hiện các nhiệm vụ vốn do con người đảm nhiệm.
Máy móc có thể thực hiện các nhiệm vụ một cách thống nhất và chính xác hơn con người, dẫn đến ít lỗi hơn và sản phẩm chất lượng đồng đều hơn. Tự động hóa giúp giảm chi phí nhân công và các chi phí hoạt động khác. Tự động hóa thay thế con người thực hiện các tác vụ có tính chất nguy hiểm, độc hại giúp đảm bảo an toàn cho người lao động. Tất cả các lợi ích này sẽ dẫn đến việc cải thiện chất lượng, giảm chi phí, nâng cao tính an toàn.
https://www.linkedin.com/pulse/what-industrial-automation-taher-ahmadzadegan
Van điều khiển điện đóng vai trò gì trong tự động hóa công nghiệp?
Van điều khiển điện, nằm trong số những [thiết bị tự động - cơ cấu chấp hành] thuộc chuỗi tự động hóa này, luôn được coi là ứng viên sáng giá trong việc kiểm soát dòng lưu chất của hệ thống. Với đặc tính điều khiển chính xác, khả năng tự động hóa cao, tiết kiệm năng lượng & ít phát thải, kết nối dễ dàng với hạ tầng điều khiển sẵn có, là những yếu tố khiến van điều khiển điện luôn được ưu tiên lựa chọn.
Van điều khiển điện có mặt ở mọi nơi, trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau, do tính vận hành linh hoạt và sự phù hợp với việc tích hợp cùng các hệ thống điều khiển tự động hiện hữu. Có thể dễ dàng nhận thấy sự hiện diện của van điều khiển điện trong hầu hết các ngành sản xuất như dầu khí & hóa chất, ngành sản xuất điện & năng lượng, ngành sử lý nước & nước thải, ngành sản xuất thực phẩm & đồ uống, lĩnh vực dược phẩm, ngành sản xuất giấy & bột giấy, trong các nhà máy sản xuất xi-măng, nhà máy thép …
[Van điều khiển điện trong tự động hóa tòa nhà]
Thuật ngữ tự động hóa tòa nhà hay còn được gọi là hệ thống quản lý tòa nhà BMS (Building Management System) hoặc hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà BEMS (Building Energy Management System), là sự tích hợp của hệ thống điều khiển và thành phần tự động hóa khác nhau để quản lý và tối ưu hóa hoạt động của tòa nhà. Đó có thể là bệnh viện, trường học, khu văn phòng phức hợp, trung tâm thương mại, tổ hợp khách sạn, khu vực đóng gói, nhà kho bảo quản, khu vực phòng sạch … nơi cần sự tiện nghi và thoải mái về điều kiện làm việc, sinh hoạt, lưu trú liên quan đến các yếu tố về nhiệt độ, độ ẩm, thông gió, chiếu sáng …
Cụ thể, van điều khiển điện trong hệ thống HVAC nhằm kiểm soát hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió để duy trì nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch không khí nhằm đạt được điều kiện thiết kế cho không gian yêu cầu. Van điều khiển điện được lắp đặt trên các đường nước nóng (heating valve) và nước lạnh (cooling valve), tại các cửa gió (van điện cửa gió damper), tại các tháp giải nhiệt, hệ bơm chiller, các khối AHU/FCU (fan coil valve).
Van điện hệ bơm chiller | Van điện hệ thống HVAC | Van điện cửa gió damper
LỰA CHỌN LOẠI VAN ĐIỆN PHÙ HỢP
Để chọn được van điều khiển điện nào phù hợp nhất với thực tế hệ thống và hạ tầng thiết bị đòi hỏi phải hiểu rõ và cân nhắc cẩn thận nhiều yếu tố. Đây là công việc chuyên môn của các kỹ sư đường ống khi triển khai thiết kế ban đầu. Hệ thống có làm việc đúng, an toàn và hiệu quả hay không hoàn toàn phụ thuộc vào những tiêu chí kỹ thuật cốt lõi này.
[Liên quan đến điện và điều khiển]
Yếu tố nguồn điện & tín hiệu cần được đánh giá phù hợp và xem xét khả năng tương thích của hệ thống điều khiển van với cơ sở hạ tầng điều khiển hiện có, ví dụ như Modbus, Profibus, analog 4~20mA/0~10vdc, làm việc với điện áp xoay chiều hay một chiều, điện áp 1 pha hay 3 pha, chế độ làm việc liên tục hay ngắt quãng, tần suất hoạt động, thời gian đóng mở một chu trình … là những tham số ảnh hưởng đến sự vận hành và tuổi thọ của motor điện.
Yếu tố môi trường làm việc xung quanh cũng là một trong những tiêu chí quan trọng, có khi là bắt buộc, để lựa chọn đúng loại van điện. Ở đây có thể kể đến các yếu tố như môi trường làm việc có độ ẩm cao hoặc có nước hay làm việc ngoài trời thì kết cấu van điện phải đạt được cấp chứng chỉ kháng nước (waterproof) tương ứng hoặc trong khu vực có yêu cầu nghiêm ngặt về phòng chống cháy nổ thì van điện phải đạt được cấp chứng chỉ phòng nổ (explosion-proof) mới được sử dụng. Cuối cùng, các tham số về cấp độ cách điện, khả năng chịu nhiệt của motor điện cũng cần được lưu ý để phù hợp với không gian lắp đặt.
[Liên quan đến thông số vận hành đường ống]
Các tính chất cơ lý của vật liệu sẽ thay đổi phụ thuộc và bị ảnh hưởng bởi thông số vận hành trong đường ống bao gồm đặc tính lưu chất (có tính ăn mòn axit, ăn mòn oxy hóa hay hạt cứng gây mài mòn), áp lực đường ống (hệ thống có áp lực cao hoặc chân không), nhiệt độ lưu chất (hệ thống có nhiệt độ cao hoặc lạnh âm sâu)... Quyết định loại vật liệu thân van nào đáp ứng được cần nắm rõ những tính chất cơ lý như khả năng chống ăn mòn hóa học, khả năng chống mài mòn cơ học, khả năng làm việc với áp suất cao - nhiệt độ cao hoặc vật liệu có thể đáp ứng làm việc với nhiệt độ siêu lạnh.
Lựa chọn kết cấu thân van phù hợp với tính năng điều khiển cũng là yếu tố quan trọng, thông thường với đặc tính điều khiển đóng - mở (on-off) thì van bi điều khiển điện hay van bướm điều khiển điện sẽ được ưu tiên sử dụng. Còn với đặc tính điều khiển tiết lưu (throttling) yêu cầu độ tuyến tính cao thì van cầu điều khiển điện dường như sẽ là lựa chọn số một. Và cũng như các loại van điều khiển khác, để đảm bảo thông số vận hành cho toàn hệ thống thì việc lựa chọn đúng kích thước van, đúng hệ số lưu lượng Cv/Kv với độ chênh áp Delta-P thiết kế sẽ đáp ứng được dải lưu lượng hoặc phạm vi giảm áp mong muốn.
VAN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN HÀN QUỐC - NHỮNG THƯƠNG HIỆU UY TÍN
NOAH Valve Actuation
Thương hiệu từ năm 1977, có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực sản xuất bộ tác động điện các loại
Sản phẩm chính: bộ tác động điện (electric actuator) dùng cho van điều khiển điện dòng multi-turn, quarter-turn, linear, limit switch ...
"Trong hơn 40 năm, Noah Actuation đã hướng tới mục tiêu dẫn đầu và phát triển tự động hóa công nghiệp bằng cách phát triển để đáp ứng nhu cầu đang thay đổi nhanh chóng của khách hàng. Bắt đầu thành công từ thị trường địa phương, chúng tôi đã cung cấp cho hơn 40 quốc gia thiết bị truyền động do chúng tôi tự phát triển cho dầu khí, đóng tàu, nhà máy điện, nhà máy thép, hóa chất, tòa nhà và nhà máy lọc dầu."
https://noahactuation.com/about
HKC Co., Ltd
Sản phẩm chính: bộ tác động điện (electric actuator) dùng cho van điều khiển điện dòng multi-turn, quarter-turn và bộ tác động khí nén (pneumatic actuator) cho van điều khiển khí nén.
"Từ năm 1991, HKC đã phát triển trở thành đối tác đáng tin cậy nhất và là nhà sản xuất hàng đầu thiết bị truyền động van và phụ kiện cung cấp các giải pháp tùy chọn tốt nhất. Chúng tôi đã và đang cung cấp các sản phẩm và dịch vụ cho tất cả các ngành công nghiệp, bao gồm dầu, khí đốt, hóa chất, nhà máy điện, nước, đóng tàu, nhà máy bán dẫn v.v., và sẽ tiếp tục cố gắng mang lại sự hài lòng cao cho khách hàng dựa trên sự đổi mới công nghệ liên tục và dịch vụ khách hàng xuất sắc"
https://hkcon.co.kr/index.php?module=Html&action=SiteCompEn&sSubNo=1
I-TORK CONTROLS
Thành lập vào năm 1999 và là thành viên của Tập đoàn AHF.
Sản phẩm chính: bộ tác động điện (electric actuator) dùng cho van điều khiển điện dòng multi-turn, quarter-turn và bộ tác động khí nén (pneumatic actuator) cho van điều khiển khí nén.
"I-TORK là sự lựa chọn an toàn và tuyệt vời cho HVAC, Nhà máy nước, Ngoài khơi, Bột giấy & Giấy, Hóa chất, Hóa dầu, Nhà máy lọc dầu, Năng lượng, Dầu khí, Khai thác mỏ, Dược phẩm, Thực phẩm & Đồ uống, Đóng tàu, Nhà máy điện và các ngành công nghiệp khác. Thiết bị truyền động I-TORK cung cấp giải pháp đáng tin cậy nhất để làm hài lòng khách hàng quý giá của họ và vượt quá mong đợi."
http://www.i-tork.com/sub01/page01.php
AUTOMA
Sản phẩm chính: van điều khiển điện (electric valve) dòng multi-turn, quarter-turn, linear; van khí nén (pneumatic valve) dòng quarter-turn AD/AS, van điều khiển (globe control valve); limit switch ...
"Kể từ khi thành lập năm 1992, AUTOMA đã tiên phong sản xuất và cung cấp những sản phẩm chất lượng trong lĩnh vực van tự động. Van tự động của chúng tôi đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau như nhà máy điện và hệ thống xử lý nước, v.v. Chúng tôi đã đạt được sự tăng trưởng ổn định cho cả thị trường trong và ngoài nước. Và hầu hết các sản phẩm của chúng tôi đều được khách hàng trên toàn thế giới đánh giá cao về chất lượng."
http://automa.co.kr/new/eng/com01.php
GINICE KOREA
Sản phẩm chính: van điều khiển điện (electric valve) dòng sản phẩm quarter-turn & linear, cảm biến & điều khiển nhiệt độ - độ ẩm, bộ điều khiển PID
"Được thành lập từ năm 1997, GINICE luôn đi đầu trong lĩnh vực HVAC, AHU, BAS, FA, van tự động hóa hệ thống lò hơi/hơi nước. Công ty chúng tôi không ngừng biến ý tưởng của khách hàng thành hiện thực bằng cách sử dụng kiến thức chuyên môn của mình với công nghệ mới nhất. Chúng tôi cũng nhấn mạnh vào việc thường xuyên nâng cấp hệ thống sản xuất của mình để thích ứng tiến bộ kỹ thuật mới nhất. Các chuyên gia của chúng tôi đang tham gia vào việc phát triển các sản phẩm mới và sáng tạo kỹ thuật sản xuất. Điều này giúp đáp ứng mong đợi của khách hàng về chất lượng, sự đa dạng, chi phí hiệu quả và những thứ khác."
http://www.ginice.co.kr/eng/company01.html
KOSAPLUS
Sản phẩm chính: bộ tác động điện (electric actuator) và bộ tác động khí nén (pneumatic actuator)
"Bắt đầu hoạt động từ năm 1991 và tạo dựng thương hiệu "KOSA+" kể từ năm 2008"
http://www.kosaplus.com/sub/kosaplus/kosaplus.asp
LỜI KẾT
Van điều khiển điện là bước ngoặt trong việc kiểm soát lưu chất tự động, mang lại độ chính xác, hiệu quả và khả năng vận hành từ xa. Bằng việc hiểu rõ các loại van, lợi ích và tiêu chí lựa chọn, ta có thể khai thác tiềm năng của chúng và tối ưu hóa hệ thống để đạt hiệu suất cao nhất.
Tham khảo về van điều khiển điện Ginice Hàn Quốc
https://ginice.com.vn/van-dieu-khien-dien-ginice
GINICE KOREA là công ty có quốc tịch Hàn Quốc với gần 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa van điều khiển công nghiệp với các mảng sản phẩm như van điều khiển điện, van điều khiển khí nén, cảm biến & điều khiển nhiệt độ - độ ẩm cho chuyên ngành van điều khiển tự động và các giải pháp tự động hóa cho nhà máy công nghiệp & các ngành công nghiệp phụ trợ. Các sản phẩm của GINICE KOREA được sản xuất, lắp ráp, thử nghiệm chính quốc tại nhà máy GINICE ở Gimpo-City, Gyeonggi-Do, Korea tuân thủ theo các tiêu chuẩn công nghiệp tiên tiến của Hàn Quốc và quốc tế như CE, UL, TUV, ISO.