Van Cân Bằng
Van cân bằng là gì ?
Đúng như tên gọi của nó van cân bằng là thiết bị được dùng để cân bằng áp xuất, nhiệt độ hoặc lưu lượng của đường ống với các nhánh của hệ thống tức là tránh hiện thượng chênh lệch áp xuất giữa các nhanh ống với nhau. Ngoài ra van còn duy trì điều kiện lưu lượng để van hoạt động chính xác tong hệ thống HVAC, bởi trong hệ thống có thể tạo ra sự thay đổi nhiệt độ giữa các phòng và có thể tăng nhu cầu sử dụng năng lượng
Van được dùng để đo và điều chỉnh lưu lượng , áp xuất để cân bằng thủy lực áp xuất trong hệ thống giúp ta tính toán lưu lượng và tổn thất áp xuất, giúp cài đặt các giá trị trong hệ thống giúp cân bằng dễ dàng
Van có 2 loại chính là điều khiển tay (bằng tĩnh) và điều khiển tự động
Cấu tạo thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt dộng của van cân bằng
Cấu tạo
Van cân bằng tĩnh có cấu tạo chính gồm những bộ phận sau
- Thân van : là bộ phận chính chứa tất cả các chi tiết khác của van thường được làm bằng gang hoặc đồng
- Lõi van- cốt van: là bộ phận tham ra việc đóng mở thực tiếp
- ốc ghim van – niêm phong : ốc niêm phong nhằm cố định mức cài đặt của van
- trục van: bộ phận kết nối đĩa van và tay vặn
- nắp van : cùng với thân van tạo thành một khối thống nhất
- tay vặn dạng vô lăng : dùng để điều chỉnh đóng mở van
- trục liên kết tay vặn : truyện lực trực tiếp từ tay vặn xuống đĩa van
Thông số kĩ thuật cơ bản của van
- Chất liệu: gang dẻo.
- Kích thước: DN15 đến DN300.
- Lắp đặt: nối ren, nối bích.
- Nhiệt độ: ~ 120 độ C
- Áp lực tối đa: PN16, PN25.
- Môi trường: hơi, nước, khí
Nguyên lý hoạt động của van cân bằng
Phương thức hoạt đông của van cân bằng về cơ bản có thể chia làm 2 loại chính
Van cân bằng tĩnh
Van cân bằng tĩnh ,được gọi là van thử công hay van cơ là van hoạt động điều chỉnh áp xuất cần thiết một cách thủ công. Hoạt động bằng cách cho dòng chảy đi qua tấm lưới của van và với chức năng tắt. Bằng cách đo van ở thời điểm trước và sau khi đo độ sụt áp kết hợp với độ mở van kết hợp với mở van, van có thể chuyển đổi thành lưu lượng điều tiết của van. Van cân bằng tĩnh về cơ bản là mối quan hệ “ chệnh lệch lưu lượng –áp xuất – mở
Van cân bằng động
Là loại van vận hành tự động van có thể tự động phát hiện và điều chỉnh áp xuất chênh lệch. Thông qua thay đổi ống van cân bằng của khu vực dòng chảy để phù hợp với những thay đổi trước và sau chênh lệch áp xuất van. Đó là sự khác biệt áp xuất nhất định giữa lưu lượng đầu vào van có thể đảm bảo rằng lưu lượng không đổi. Nó tương đương với một dạng van tiết lưu biến đổi điện trở một phần, dạng van này bao gồm một dòng chảy thay đổi của van và lò xo có độ chính xác cao (5%) và thiết bị hỗ trợ. Chức năng chênh lệch áp suất của lò xo sẽ tự động kiểm soát lưu lượng dòng chảy của van, do đó làm cho lưu lượng của van không đổi.
Phân loại van cân bằng
Phân loại theo cấu tạo
- Van cân bằng tĩnh (cơ, tay): là van điều chỉnh bằng tay do phải tự điều chỉnh nên độ chính xác không cao. Van cân bằng tĩnh chỉ sử dụng độ chênh áp để điều khiển thủy lực nên chúng không bị bám cặn có thể kiểm tra từng bộ phận riêng lẻ như áp đón mở, đầu xả , núm xoay , tay vặn điều khiển. Van cân bằng cơ thường lắp cung vớ đông hồ đo áp xuất
- Van cân bằng động : là van có thể kiểm soát dòng lưu chất hoàn toàn tự động mà không cần điều chỉnh núm xoay. Van ít bị tổn thất áp xuất hơn, hiệu xuất hoạt động cao hơn mà không cần dùng đến đồng hồ đo áp xuất. Tuy nhiên van dễ bám cặn hơn so với van cơ và khó khăn trong việc kiểm tra chênh áp kèm theo không có chức năng đóng hoàn toàn, không thể điều chỉnh nhiệt độ và chi phía cao hơn so với việc sử dụng van cơ
Phân loại theo chức năng
- Van cân bằng theo áp xuất thủy lực : có vai trò cân bằng áp xuất trong các nhánh của hệ thống thủy lực. Nó giúp hạn chế hiện tượng tróng các nhánh nước có nhánh áp cao có nhánh áp thấp vì khi để mất cân bằng áp xuất sảy ra thì sẽ rất nguy hiểm. Đây là dòng van phổ biến trong hệ thống chiler, cấp thoát nước ,PCCC,…
- Van cân bằng nhiệt : đây là dòng van được dùng trong các hệ thống tuần hoàn nước nóng. Van có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng nước dựa vào nhiệt độ dòng nước
Phân loại theo kiểu kết nối
- Kiểu kết nối Ren
- Kiểu kết nối Bích
Tầm quan trọng của van cân bằng
- Một hệ thống cần phải có van cân bằng nếu không sẽ không thể đáp ứng tải làm mát của chính nó
- Trong một hệ thống mất cân bằng các mạch từ xa không thể đáp ứng lưu lượng thiết kế cần thiết
- Không có van cân bằng thì hiệu xuất làm lạnh trong hệ thống chiler sẽ bị giảm đồng thời tăng hao phí điện năng
- Loại bỏ hầu hết các tiếc rung động và phản hồi
- Giúp tiết giảm số lượng van trong hệ thống
- Đảm bảo tốc độ dòng chảy thích hợp từ đó độ hiệu quả cao hơn
- Loại bỏ chi phí liên quan đến thử nghiệm và cân bằng
- Lắp đặt thêm được ác thiết bị mà không cần lo lằng đến sự cân bằng
- Hệ thống luôn có công xuất tối đa đồng thời tiết kiệm năng lượng hơn
So sánh van cân bằng tự động và van cân bằng cơ
Tổn tất áp và chi phí
- Van cân bằng cơ : tổn thất áp cao và chi phí đầu tư van tương đối lớn. Trong quá trình sử dụng van cân bằng cơ tại các tầng va các nhánh cần lắp thêm các loại van khác nên làm tổn thất áp cao và tăng thêm chi phí lắp van bổ sung
- Van cân bằng tự động : tổng tổn thất áp trên đương ông thấp và từ đó làm tổng chi phí đầu tư van thấp. Khi lắp van van cân bằng tự động sẽ tiết kiệm hơn khi không cần lắp các loại van khác giữa các tầng và các nhánh mà chỉ cần lắp van tự động tại các đầu cuối do vậy tổn thất áp được hạn chế và giảm được chi phí và van
Chi phí vận hành
- Van cân bằng cơ : van cân bằng cơ cần những cán bộ công nhân vận hành có kĩ năng cao và kinh nghiệp để điều chỉnh hoặc cân bằng van trong hệ thống giàn lạnh tùy theo quy mô hệ thống mà có thể lên đến hàng trăm chiếc van. Việc này gây tổn hao sức lao động cực kì lớn và rất khó để thực hiện một cách chính xác ở quy mô lớn
- Van cân băng tự động : chi phí vận hành thấp ở mức công xuất tối đa. Van luôn hoạt động ở mức cồng xuất và lưu lượng phù hợp từ đó tiết kiệm được chi phí điện năng vận hành ở mức tối đa
Hiệu xuất làm việc
- Van cân bằng cơ : chi phí vận hành cao khi không sử dụng hết công xuất. Khi một phận hệ thống hoạt động với áp xuất cao hơn sẽ gây ra sự vượt quá lưu lượng phần còn lại của hệ thống
- Van cân bằng tự động : Chi phí vận hành thấp hơn mặc dù hoạt động không hết công xuất. Nếu hệ thống chỉ hoạt động một phần công xuất khi đó van cân bằng tự động sẽ định vị cho phù hợp với lưu lượng đã thiết kế do đó chi phí tiền điện hoạt động bơm sẽ tiết kiệm ở mức tối đa
Lưu lượng trong hệ thống
- Van cân bằng cơ : do đặc tính điều chỉnh bằng cơ nên trong một vài trường hợp xuất hiện vài khu vực có công xuất thiết kế thấp hơn so với công xuất thực tế kết quả là nhiệt độ ở các khu vực đấy sẽ cao hơn so với ngưỡng cài đặt do vậy van kiểm soát nhiêt độ sẽ luôn mở điều đó sẽ gây ra hiện tượng những đoạn ống khác sẽ không đủ lưu lượng do vậy sẽ ảnh hưởng đến công xuất của hệ thống ở các khu vực khác
- Van cân bằng tự động : sẽ luôn đảm bảo không xuất hiện việc lưu lượng vượt quá trong bất kì trường hợp nào mà ở đó công xuất thiết kế thấp hơn so với công xuất thực tế do vậy sẽ không gây ảnh hưởng đến tổng cồn xuất của hệ thống
Hiệu quả sử dụng thực tế
- Van cân bằng cơ : tổn thất áp cao và chi phí đầu tư mua van lớn
- Van cân bằng tự động : tổng tổn thất áp ít và tiết kiệm chi phí mua van
Cách chỉnh van cân bằng
Trên tay vặn của van cân bằng có đánh các số từ 1 – 9. Tương ứng với các mức bên dưới chỗ cổ tay vặn các số từ 1 -9.Khi chúng ta vặn thì các số bên trên di chuyển và áp lực nước và nhiệt độ ở đầu vào cũng thay đổi theo. Cùng với đó là các con số ở cổ tay vặn cũng thay đổi. Khi số trên tay vặn trùng với số trên cổ tay vặn thì áp lực sẽ cân bằng nhau.