Van điều áp giảm áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Van điều áp giảm áp là thiết bị van phổ biến trong công nghiệp và sản xuất. Chúng xuất hiện trong hầu hết các hệ thống khí nén, nước hay thủy lực. Vậy van điều áp giảm áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điều áp giảm áp ra sao? Hãy cùng Eogas tìm hiểu về thiết bị này nhé!

1. Van điều áp “giảm áp” là gì?

Van giảm áp là thiết bị điều khiển làm giảm áp suất của nước, khí nhằm điều chỉnh áp suất luôn ở mức mong muốn. Việc sử dụng van điều áp giảm áp giúp cho việc áp suất bị giảm đột ngột không gây nguy hại cho các đường ống.

Van điều áp giảm áp có thể mở hoặc đóng luồng chất lỏng thông qua van, tùy thuộc vào áp suất được đặt trước và thông số áp suất hiện tại trong hệ thống. Khi áp suất vượt quá giới hạn đã được thiết lập, van điều áp sẽ tự động hoạt động để giảm áp suất xuống mức an toàn.

Van điều áp giảm áp thường gồm 02 loại chính:

• Van giảm áp: loại van được thiết kế để giữ áp suất đầu ra ở một mức ổn định được cài đặt, trong khi áp suất đầu vào không ổn định và luôn lớn hơn áp suất đầu ra.
• Van điều áp ổn áp: loại van được sử dụng để điều chỉnh áp suất đầu vào không vượt quá mức cho phép. Nó có tác dụng tương tự van an toàn, nhưng có độ nhuyễn cao hơn.

2. Lịch sử ra đời van điều áp giảm áp

Van điều áp giảm áp ra đời năm 1679 do Denis Papin chế tạo với mục đích chính đó là ngăn chặn áp suất quá cao cho thiết bị phân hủy chạy bằng hơi nước do ông sáng chế. Thiết bị này thiết kế đơn sơ, nó chỉ là một quả tạ treo ở cánh tay đòn. Khi áp suất hơi nước tăng cao, vượt quá lực tác động của quả tạ thì ngay lập tức van sẽ mở ra. Đây là thiết bị tạo tiền đề cho sự ra đời của van giảm áp. Qua nhiều giai đoạn phát triển của khoa học kỹ thuật, van được cải tiến dần và hoàn thiện như ngày nay.

3. Cấu tạo van điều áp giảm áp như thế nào?

Van điều áp giảm áp thường có 2 dạng chính là Van giảm áp tác động trực tiếp và van giảm áp tác động gián tiếp

3.1. Cấu tạo van giảm áp trực tiếp:

Thành phần chính cấu tạo van điều áp giảm áp trực tiếp bao gồm:

• Vỏ van (1)
• Ống trượt: có tác dụng điều chỉnh áp lực đầu ra của van. Khi ta thực hiện vặn ốc theo chiều kim đồng hồ, ngay lập tức lò xo sẽ bị nén lại, đồng thời áp lực đầu ra tăng lên đáng kể và ngược lại.
• Lò xo: Bộ phận chủ chốt đảm nhiệm vai trò tăng giảm áp suất đầu ra của van. Muốn dải áp lực thì chúng ta cần thực hiện điều chỉnh lực đàn hồi, chiều dài của lò xo. Lò xo mà có độ đàn hồi càng lớn thì có nghĩa van cho áp lực đầu ra càng cao và ngược lại.
• Núm chỉnh (4)
• Rảnh nối: Ở đĩa van ta sẽ thấy có nhiều rãnh nhỏ để lưu chất đi qua sẽ phần nào giảm bớt áp lực.
• Thùng chứa: Bộ phận này sẽ thực hiện việc tiếp nhận áp suất của lưu chất. Lưu chất sẽ tràn vào khoang dưới màng ngăn thông qua lỗ cảm biến áp suất. Màng ngăn sau đó nhận áp suất từ phía lưu chất mà gây ra áp lực tác động lên lò xo.

Loại van này khi lắp vào hệ thống dẫn nước thì áp lực sẽ được giảm nhanh chóng tại đầu ra của van.

• Ưu điểm của van giảm áp trực tiếp là điều chỉnh độ nhạy và hoạt động ổn định.
• Nhược điểm là hạn chế về kích cỡ của đường ống đến 4 inch. Tức trường hợp đường ống lớn hơn 4 inch thì không thể sử dụng, lắp đặt van này được. Sau một thời gian sử dụng, van dễ bị cặn bẩn bám trên bề mặt khiến dòng chảy bị tắc, gây ra áp lực nước qua van giam ap lớn.

3.2. Cấu tạo van giảm áp gián tiếp

Thành phần chính cấu tạo van điều áp giảm áp gián tiếp bao gồm:

• Ống trượt (1)
• Lò xo cố định (2)
• Núm xoay (3)
• Lò xo. (4)
• Điều khiển phụ. (5)
• Khoang (6,7,8,11)
• Rãnh (9)
• Khoang nối (10)

• Ưu điểm của van điều áp giảm áp gián tiếp đó là cấu tạo chắc chắn, khả năng chịu lực tốt, có thể dùng cho các ống nước cỡ lớn, được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống cấp thoát nước, dầu khí.
• Nhược điểm của loại van này là lắp đặt phức tạp hơn và giá thành khá cao.

4. Nguyên lý van điều áp giảm áp

4.1. Nguyên lý van giảm áp trực tiếp

Khi ở trạng thái thường, van ổn áp trực tiếp sẽ được mở hoàn toàn, độ rộng của cửa van sẽ do vít điều chỉnh, tác động lên lò xo, ta sẽ chỉ cần giảm hoặc tăng độ nén của lò xo để giảm hoặc tăng áp lực. Áp suất định mức đảm bảo áp suất đầu ra ổn định và không bị thay đổi.

• Nếu muốn giảm áp suất đầu ra: Bạn sẽ chỉ cần vặn vít ngược chiều kim đồng hồ, làm độ nén lò xo giảm xuống, lúc này khe hở giữa đĩa van và ghế van hẹp lại, lưu lượng dòng chảy qua van sẽ giảm, áp suất đầu ra theo đó cũng giảm theo.
• Nguyên lý van giảm áp: Nếu muốn tăng áp suất đầu ra: Thực hiện vặn vít theo chiều kim đồng hồ, lò xo sẽ có độ nén tăng lên, giảm khẩu độ van chính, tăng khe hở giữa đĩa van và ghế van. Lưu lượng dòng chảy qua van chính tăng, làm tăng áp suất đầu ra của van nhanh chóng.

4.2. Nguyên lý van giảm áp gián tiếp

Van giảm áp gián tiếp có tác dụng điều chỉnh sự cân bằng giữa áp suất đầu ra và áp suất tác động lên màng của van chính, từ đó thiết lập độ mở lớn – nhỏ của van nhằm tạo ra áp suất mong muốn của người sử dụng.

• Nếu muốn tăng áp suất đầu ra: Người dùng sẽ cần tiến hành vặn vít theo chiều kim đồng hồ, tạo momen xoắn tác động vào lò xo khiến lực nén của lò xo tăng lên. Từ đó khẩu độ của van mở rộng, giảm áp lực lên màng van chính, khe hở giữa đĩa van và ghế van mở rộng, lưu lượng dòng chảy qua van chính lớn, làm tăng áp suất đầu ra.
• Nếu muốn giảm áp suất đầu ra: Thực hiện vặn vít ngược chiều kim đồng hồ, độ nén của lò xo giảm xuống, khẩu độ của van nhỏ lại, áp lực màng van chính tăng lên, khe hở giữa đĩa van và ghế van thu hẹp lại. Lúc này lưu lượng dòng chảy qua van chính giảm, từ đó áp suất đầu ra của van giảm lại. Nguyên lý van giảm áp là gì?

5. Phân loại các loại van giảm áp

Có nhiều loại van giảm áp trên thị trường với những đặc điểm riêng biệt. Vì vậy, để thuận tiện cho người sử dụng, dựa vào một số tiêu chí. thiết bị này được phân chia thành nhiều loại khác nhau như:

5.1. Phân loại van giảm áp theo phương thức hoạt động

5.1.1. Van giảm áp trực tiếp:

Van giảm áp trực tiếp thường được làm bằng các loại hợp kim rắn như inox, đồng, gang, thép,… thường có cấu tạo đơn giản hơn so với loại van gián tiếp.

Khi tác động một lực bằng cách xoay vít sẽ tác động trực tiếp đến lò xo của van, điều này sẽ làm tăng hoặc giảm độ nén của lò xo, giúp mở rộng hoặc thu hẹp khoảng cách giữa ghế van và đĩa van, từ đó sẽ làm tăng hoặc giảm áp suất đầu ra của hệ thống.

5.1.2. Van giảm áp gián tiếp:

Van giảm áp gián tiếp hoạt động trên cơ chế gián tiếp và có cấu tạo phức tạp hơn van giảm áp trực tiếp.

Cơ chế hoạt động dựa trên việc điều chỉnh sao cho cân bằng giữa áp suất đầu ra và áp suất tác động lên màng van chính. Sau đó thiết lập độ mở lớn, nhỏ của van chính để đạt được áp suất mong muốn. Có tỉ lệ giảm áp cao nhưng van điều chỉnh dòng chỉ cho phép điều chỉnh một mức nhỏ áp suất tại mỗi lần điều chỉnh.

5.2. Phân loại van giảm áp theo môi trường sử dụng

5.2.1. Van giảm áp nước

Có tên gọi khác là van giảm áp cấp nước. Loại van này có công dụng giảm áp suất và ổn định áp lực đầu ra cho hệ thống, bảo vệ an toàn cho đường ống và các thiết bị, thường được sử dụng nhiều trong các hệ thống cấp nước công nghiệp và dân dụng.

Thông thường, lưu lượng dòng chảy quá lớn sẽ tạo ra áp suất nước trong hệ thống khá cao. Vì vậy, van giảm áp là một công cụ tuyệt vời để giúp cân bằng áp lực nước đầu ra, tránh việc áp suất tăng cao sẽ gây hư hỏng cho đường ống và ảnh hưởng đến người sử dụng.

5.2.2. Van giảm áp khí nén

Còn được gọi là van chỉnh áp khí nén, van điều áp khí nén,… có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất khí, nhằm đảm bảo ổn định áp suất đầu ra đến các ứng dụng, thiết bị khác, giúp hệ thống và các máy móc khác có thể hoạt động bình thường.\

Loại van giam ap này được dùng nhiều cho các loại máy nén khí, điều chỉnh định mức giới hạn đầu ra của hệ thống, để cho dù là áp suất trong hệ thống có thấp hoặc cao thì áp suất đầu ra cũng sẽ tương thích hoàn toàn với thiết bị.

Van thường có đồng hồ được gắn vào 2 đầu để hiển thị áp lực đầu vào và áp suất đầu ra của hệ thống, giúp người vận hành có thể quan sát và theo dõi một cách dễ dàng. Các loại van giảm áp hiện nay. Van giảm áp hơi nóng Loại van giam ap này được sử dụng nhiều trong các nhà máy hơi, các hệ thống nồi hơi, lò hơi, các hệ thống sấy, hấp trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.

Loại van này còn được dùng để điều chỉnh hơi nóng đúng với áp lực và nhiệt độ để lưu hóa sản phẩm trong các nhà máy cao su, giúp điều chỉnh và duy trì sự ổn định của áp suất đầu ra theo một định mức có sẵn.

5.2.3. Van giảm áp thủy lực

Là loại van hoạt động theo kiểu gián tiếp, vật liệu chế tạo thường là gang với kích thước từ DN50 – DN500. Van hoạt động dựa vào áp lực dòng chảy đẩy vào hệ thống và áp lực dòng chảy được điều chỉnh thông qua pilot.

5.3. Phân loại giảm áp theo phương thức kết nối

5.3.1. Mối nối hàn

Đây là phương thức mà van giam ap sẽ được hàn kín vào trong đường ống của hệ thống, thường là những đường ống có kích thước lớn. Loại mối nối này sẽ giúp cho van có kết nối chắc chắn, không bị rơi vỡ khi có rung lắc. Tuy nhiên sẽ gây khó khăn trong việc tháo lắp để bảo dưỡng, sửa chữa.

5.3.2. Mối nối ren

Thường hoạt động ở các đường ống nhỏ có kích thước chỉ từ DN50 trở xuống, vật liệu sản xuất chủ yếu là inox, đồng, thép, gang,… Loại van này sẽ được kết nối với hệ thống bằng các khớp ren nên khâu lắp đặt khá đơn giản. Loại van này vô cùng tiện dụng và được sử dụng ở nhiều môi trường khác nhau. Tuy nhiên khả năng chịu được áp lực tương đối thấp nên chỉ phù hợp với các hệ thống nhỏ.

5.3.3. Mối nối lắp bích

Sử dụng ở các hệ thống có đường ống vừa và to từ DN40 – DN300, trên thân được thiết kế kèm với mặt bích để lắp đặt vào hệ thống. Mặt bích thường tuân theo các tiêu chuẩn hiện nay như ANSI, JIS, BS,DIN,… Loại van này có khả năng làm kín tốt hơn loại lắp ren, tránh dẫn đến tình trạng rò rỉ.

Được thiết kế từ nhiều loại vật liệu khác nhau như thép, gang, đồng, inox,.. có khả năng chịu được áp lực lớn và làm việc trong nhiều điều kiện khắc nghiệt. Ưu điểm là chịu được áp lực lớn nên thường được sử dụng trong các hệ thống lớn.

5.4. Phân loại theo vật liệu

5.4.1. Van giảm áp đồng

Đồng có đặc tính an toàn cao, chịu nhiệt và chịu bền khá tốt. Thiết kế chủ yếu của loại van này thường là kiểu lắp ren hoặc lắp bích. Ưu điểm là khả năng điều chỉnh áp suất khá dễ dàng, an toàn và độ bền cao nên được sử dụng trong các môi trường nước sạch cho các tòa nhà chung cư, cao tầng, trong ngành thực phẩm, y tế và một số hệ thống hơi nóng.

5.4.2. Van giảm áp gang 

Gang có độ bền cơ học cao, chống chịu được trong môi trường khắc nghiệt như có nhiệt độ cao, áp lực lớn, do đó được ứng dụng nhiều trong các hệ thống khí nén, khí nóng, các khu công nghiệp,… Lớp bên ngoài của van giảm áp gang thường được sơn một lớp epoxy để chống bám bụi và khả năng bị oxy hóa. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn bởi hóa chất tương đối thấp.

5.4.3. Van giảm áp inox

Inox là một loại hợp kim cứng và tương đối bền, có khả năng làm việc được trong môi trường khắc nghiệt như áp suất, nhiệt độ cao. Đồng thời khả năng chống ăn mòn và oxy hóa khá tốt. Do vậy mà giá thành của loại van này thường cao hơn các loại van bằng vật liệu khác. Van inox được ưu tiên lắp đặt trong các hệ thống có tính đặc thù cao như các hệ thống hóa chất, xăng, gas, khí nén,…

6. Các loại van giảm áp phổ biến hiện nay

Hiện trên thị trường có rất nhiều loại van giảm áp khác nhau tùy theo mục đích sử dụng của khách hàng. Cụ thể như sau:

6.1. Van giảm áp nước

Loại van này sử dụng trong hệ thống đường ống cấp nước dân dụng và công nghiệp, có vai trò giảm áp lực và giúp ổn định áp lực đầu ra nhằm đem lại sự an toàn cho hệ thống cũng như người sử dụng.

6.2. Van giảm áp hơi nóng

Van được ứng dụng trong hệ thống máy sấy, nồi hơi, nồi áp suất, hệ thống lò hơi thuộc ngành chế biến thực phẩm. Ngoài ra van cũng ứng dụng lắp đặt ở các nhà máy cao su, sử dụng hơi nóng đúng áp lực và nhiệt độ nhằm lưu hóa sản phẩm. Van giảm áp này đảm nhiệm vai trò duy trì sự ổn định của áp suất đầu ra theo mức định sẵn.

6.3. Van giảm áp thủy lực

Tên gọi khác là van ổn áp mặt bích có nhiệm vụ giảm và ổn định áp lực đầu ra. Loại van này hoạt động thông qua áp lực của dòng nước, theo chế độ tự động, dựa vào pilot để điều chỉnh mức áp đầu ra một cách chuẩn xác nhất.

6.4. Van giảm áp FARG

Dòng van điều áp này được nhập khẩu từ Italia, sử dụng trong các hệ thống đường ống cấp thoát nước công nghiệp, đường ống dẫn nước ở các tòa nhà cao tầng, chung cư, đô thị… Van có tác dụng điều hòa, kiểm soát áp lực của nước, khí trong đường ống để bảo vệ các thiết bị tốt nhất, tránh xảy ra những sự cố đáng tiếc. Khả năng chịu lực của van FARG lên tới 25bar, kích cỡ đa dạng, giá thành hợp lý nên được khách hàng đánh giá rất cao.

6.5. Van giảm áp Tunglung

Dòng sản phẩm này có xuất xứ từ Đài Loan, có độ bền tốt, chất lượng cao, lắp đặt và sử dụng ở nhiều công trình khác nhau. Van giúp bảo vệ hệ thống tránh nguy cơ bục, nổ do áp lực tăng cao quá mức. Ưu điểm của sản phẩm này là làm từ gang, phần đĩa van làm bằng inox nhờ vậy chống ăn mòn, chịu lực cao. Ngoài ra van Tunglung còn đa dạng về kiểu dáng kết nối và kích thước, có thể hoạt động liên tục, giá thành rẻ so với mặt bằng chung trên thị trường.

6.6. Van giảm áp SamYang

Đây là sản phẩm đến từ đất nước Hàn Quốc, được đánh giá rất cao bởi chất lượng. Phần lớn các van này đều làm từ chất liệu gang và chế tạo theo phương pháp đúc hiện đại. Van giảm áp SamYang trang bị kiểu lắp đặt dạng lắp ren và lắp mặt bích, đạt tiêu chuẩn JIS. Kích cỡ van hết sức đa dạng và phong phú để có thể sử dụng cho nhiều đường ống khác nhau. Ưu điểm nổi bật của van là dải áp lực điều chỉnh đa dạng, dễ lắp đặt.

6.7. Van giảm áp đồng

Van ổn áp đồng có khả năng chịu nhiệt, chịu lực tốt, an toàn cao, thiết kế kiểu lắp bích hoặc lắp ren. Loại van này có ưu điểm là giúp điều chỉnh áp suất an toàn, dễ dàng, độ bền cao, nhờ vậy ứng dụng phổ biến cho hệ thống dẫn nước sạch cho chung cư, nhà cao tầng, ngành y tế, thực phẩm…

6.8. Van giảm áp inox

Loại van này có độ cứng, độ bền cao, chịu được môi trường khắc nghiệt, chống oxy hóa và ăn mòn cực tốt. Giá thành loại van inox cao hơn so với các chất liệu khác. Van ổn áp inox thường sử dụng trong những hệ thống ống dẫn xăng, gas, khí nén, hóa chất…

7. Cách lắp đặt van giảm áp như thế nào?

Muốn van ổn áp hoạt động hiệu quả, đảm bảo đúng chức năng của mình thì trong quá trình lắp đặt, bạn cần phải nắm rõ nguyên tắc lắp đặt cũng như điều chỉnh van. Trường hợp lắp đặt van sai sẽ có thể làm hỏng van, hỏng đường ống, gây ra những sự cố nguy hiểm cho người dùng. Do vậy khách hàng cần phải đọc kỹ hướng dẫn sử dụng và thực hiện theo khuyến cáo của nhà sản xuất, Các loại van giảm áp cụ thể:

• Khi lắp đặt van: Cần tiến hành lắp van giảm áp đồng bộ với đồng hồ đo áp suất nhằm xác định áp lực hiện tại và có những sự điều chỉnh van hợp lý nhất. Lắp đặt cần đảm bảo đầu lò xo của van hướng lên phía trên, mặt đồng hồ cần đặt ở vị trí dễ quan sát.

• Điều chỉnh van: Sau khi lắp đặt van xong, cần thực hiện thao tác kiểm tra và vận hành thử để xem van đã hoạt động trơn tru, ổn định hay chưa. Ta sẽ để dòng chảy đi qua van và tiến hành đo áp lực đầu ra, sau đó cân chỉnh van. Trong quá trình vặn van theo chiều kim đồng hồ thì lò xo sẽ nén lại, đồng thời áp lực tăng lên, nếu vặn van ngược chiều kim đồng hồ thì áp lực sẽ giảm xuống.

8. Cách điều chỉnh áp suất đầu ra van giảm áp

Thông thường, van giảm áp sử dụng cho nước sẽ được cài đặt mặc định là từ 3 – 5 bar. Tuy nhiên, nếu cần thay đổi áp suất của van giảm áp, chúng ta có thể thực hiện các bước sau:

• Trước khi tiến hành điều chỉnh, cần phải đóng tất cả các loại van, vòi lắp đặt sau giảm áp trước.
• Để điều chỉnh áp lực đầu ra của van dễ dàng, cần lắp thêm một đồng hồ đo áp lực. Việc lắp đồng hồ sẽ giúp chúng ta dễ dàng theo dõi sự biến động áp, từ đó có những điều chỉnh cho phù hợp.
• Sau đó tiến hành tháo nắp chụp bảo vệ van.
• Dùng cờ lê để nới lỏng ốc hãm.
• Dùng tua vít 2 cạnh vặn xuôi theo chiều kim đồng hồ để tăng áp và vặn ngược kim đồng hồ để giảm áp.
• Khi đạt được áp suất mong muốn, vặn chặt ốc hãm lại để cố định.
• Sau khi hoàn thành các bước trên thì đậy nắp chụp bảo vệ lại.

9. Lưu ý khi mua van giảm áp uy tín chất lượng?

Công ty TNHH Eogas với gần chục năm kinh nghiệm là địa chỉ mua van ổn áp uy tín mà khách hàng có thể lựa chọn. Chúng tôi cung cấp van giảm áp nito, van giảm áp bình oxy uy tín đến từ các thương hiệu hàng đầu thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc… Toàn bộ sản phẩm đều được sản xuất trên dây chuyền tiên tiến, hiện đại đạt tiêu chuẩn châu Âu nên đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, giúp quá trình vận hành được trơn tru và ổn định nhất, phục vụ nhu cầu sử dụng cho khách hàng.

Eogas cung cấp van giam ap cho khắp các tỉnh thành 3 miền Bắc – Trung – Nam với dịch vụ bảo hành, bảo dưỡng 12 tháng. Toàn bộ van điều áp đều được kiểm định nghiêm ngặt về chất lượng trước khi đưa ra thị trường, hỗ trợ đổi trả miễn phí nếu lỗi van thuộc về nhà sản xuất. Các dòng van chúng tôi cung cấp, phân phối dễ dàng tháo lắp, vận hành.