Cách Chọn Actuator (Bộ Điều Khiển) Phù Hợp Với Van Công Nghiệp

Actuator là bộ phận quyết định van có vận hành chính xác, bền bỉ hay không — chọn sai actuator dù van chính vẫn tốt cũng có thể khiến cả cụm thiết bị hoạt động kém hiệu quả, thậm chí hỏng sớm. Bài viết hướng dẫn các thông số kỹ thuật cần nắm khi chọn actuator cho van công nghiệp.

Actuator là gì và vì sao cần chọn đúng

Actuator (bộ truyền động) là thiết bị chuyển đổi năng lượng (điện hoặc khí nén) thành chuyển động cơ học để đóng, mở hoặc điều tiết van. Actuator cần được chọn tương thích với cả van (về momen xoắn, kiểu kết nối) và hệ thống điều khiển tổng thể (nguồn điện, nguồn khí nén, tín hiệu điều khiển).

Momen xoắn (Torque) — thông số quan trọng nhất

Momen xoắn là lực xoắn cần thiết để đóng/mở đĩa van, đơn vị thường tính bằng Nm (Newton-mét). Mỗi loại van có momen xoắn yêu cầu khác nhau tùy kích thước, áp suất làm việc và loại van (van bướm thường yêu cầu momen thấp hơn van bi cùng size). Khi chọn actuator, cần đảm bảo momen xoắn đầu ra của actuator lớn hơn momen xoắn yêu cầu của van, thường có hệ số an toàn dự phòng khoảng 25-50% để đảm bảo vận hành ổn định trong suốt vòng đời sử dụng, kể cả khi van bị mòn theo thời gian.

Chọn actuator điện hay khí nén

• Actuator điện phù hợp khi hệ thống chưa có sẵn khí nén trung tâm, cần điều tiết chính xác nhiều cấp góc mở, hoặc cần tích hợp tín hiệu giám sát qua PLC/SCADA.
• Actuator khí nén phù hợp khi cần tốc độ đóng mở nhanh, hệ thống đã có sẵn khí nén, hoặc lắp đặt trong khu vực có nguy cơ cháy nổ cần hạn chế thiết bị điện.

(Xem thêm bài so sánh chi tiết van điều khiển điện và khí nén để hiểu rõ hơn về ưu nhược điểm từng loại.)

Thời gian đóng mở (Actuating Time)

Với actuator khí nén, thời gian đóng mở phụ thuộc vào lưu lượng khí cấp và kích thước xy lanh, thường chỉ vài giây. Với actuator điện, thời gian đóng mở phụ thuộc vào tốc độ motor và tỷ số truyền hộp giảm tốc, thường chậm hơn đáng kể. Với các ứng dụng cần phản ứng nhanh (van an toàn, van khẩn cấp), cần ưu tiên actuator có thời gian đóng mở phù hợp với yêu cầu an toàn của hệ thống.

Kiểu tác động: Single Acting hay Double Acting (với actuator khí nén)

• Single Acting (tác động đơn, có lò xo hồi): dùng khí nén để mở hoặc đóng van theo một chiều, chiều còn lại dùng lực lò xo hồi về. Thường dùng cho ứng dụng cần tự động đóng (hoặc mở) van khi mất khí nén vì lý do an toàn (fail-safe).
• Double Acting (tác động kép): dùng khí nén cho cả hai chiều đóng và mở, không có lò xo hồi. Phù hợp khi không yêu cầu chức năng an toàn tự động khi mất khí, và cần momen xoắn ổn định ở cả hai chiều.

  

Tiêu chuẩn kết nối giữa actuator và van

Actuator và van cần khớp với nhau qua mặt bích kết nối theo tiêu chuẩn ISO 5211 — tiêu chuẩn phổ biến quy định kích thước mặt bích và trục kết nối theo từng cấp momen xoắn. Khi mua actuator riêng lẻ để lắp cho van có sẵn, cần xác nhận rõ kích thước mặt bích ISO 5211 của cả van và actuator có khớp nhau hay không trước khi đặt hàng.

Câu hỏi thường gặp

Chọn actuator có momen xoắn dư quá nhiều có sao không? Có thể gây lãng phí chi phí đầu tư và làm tăng tải trọng không cần thiết lên trục van, nên chọn actuator có momen xoắn phù hợp với hệ số an toàn hợp lý, không nên chọn dư quá mức.

Actuator điện có tích hợp được với hệ thống SCADA không? Có, hầu hết actuator điện hiện nay đều hỗ trợ tín hiệu điều khiển và phản hồi vị trí (4-20mA, Modbus…) để tích hợp với hệ thống giám sát trung tâm, cần xác nhận chuẩn tín hiệu phù hợp khi đặt hàng.

Có thể thay actuator mà giữ nguyên van cũ không? Có thể, miễn là actuator mới có momen xoắn đủ đáp ứng và mặt bích kết nối khớp theo tiêu chuẩn ISO 5211 với van hiện có.

Cần tư vấn chọn actuator phù hợp với momen xoắn và yêu cầu vận hành của van hiện có? Liên hệ hotline 0865.909.568 để đội ngũ kỹ thuật Tuấn Hưng Phát hỗ trợ.