Van An Toàn Nồi Hơi, Lò Hơi

Van an toàn nồi hơi là thiết bị chuyên dùng để điều chỉnh và duy trì áp suất ổn định trong các hệ thống truyền nhiệt như lò hơi, nồi hơi… Nhờ vào cơ chế kiểm soát áp suất hiệu quả, thiết bị này giúp ngăn ngừa tình trạng quá áp có thể gây cháy nổ nguy hiểm. Với nhiều ưu điểm nổi bật, van an toàn nồi hơi đóng vai trò thiết yếu trong vận hành công nghiệp.

Hãy cùng Cao Phong chúng tôi khám phá chi tiết van an toàn nồi hơi, lò hơi trong nội dung bên dưới.

Van an toàn nồi hơi, lò hơi là gì?

Van an toàn (Safety Valve) là thiết bị thiết yếu trong các hệ thống đường ống công nghiệp, có nhiệm vụ đảm bảo áp suất bên trong luôn nằm trong giới hạn cho phép. Thiết bị này giúp ngăn ngừa tình trạng quá áp đột ngột, nguyên nhân có thể dẫn đến hư hại nghiêm trọng cho hệ thống, thậm chí là cháy nổ.

Mặc dù van an toàn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề và hệ thống khác nhau, nhưng phổ biến nhất vẫn là ở các hệ thống nhiệt và hơi nước. Trong các ứng dụng này, người ta thường gọi là van an toàn dùng cho nồi hơi, lò hơi.

Đây là loại van được lắp đặt với mục đích bảo vệ các thiết bị trong hệ thống sinh nhiệt, đặc biệt là nồi hơi và lò hơi, bằng cách tự động xả áp khi phát hiện áp suất vượt quá ngưỡng giới hạn đã được thiết lập từ trước.

Van được tích hợp sẵn bộ chỉnh áp trên thân, cho phép người dùng dễ dàng cài đặt áp suất giới hạn phù hợp với hệ thống. Khi áp suất đạt đến mức nguy hiểm, van sẽ tự động mở để xả bớt khí hoặc chất lỏng dư thừa ra ngoài, giúp hạ áp và đưa hệ thống trở lại trạng thái an toàn.

Cơ chế hoạt động của van an toàn dựa trên nguyên lý xả áp qua lỗ thông hoặc vòi xả, trong đó lượng chất khí hoặc chất lỏng được đưa ra ngoài hoặc hồi lưu về bồn chứa, đảm bảo sự ổn định cho toàn hệ thống.

Về mặt cấu tạo, van an toàn nồi hơi, lò hơi thường được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao như gang, inox hoặc thép hợp kim. Các kích thước van phổ biến dao động trong khoảng DN15 đến DN150, phù hợp cho nhiều quy mô và điều kiện lắp đặt khác nhau.

Trong bối cảnh hiện nay, nồi hơi và lò hơi đóng vai trò không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp quan trọng như sản xuất điện, hệ thống sưởi, hay tuabin hơi. Do đó, việc trang bị và duy trì van an toàn đạt chuẩn là yếu tố cần thiết để đảm bảo hiệu suất vận hành, đồng thời giảm thiểu các rủi ro tiềm ẩn cho toàn bộ hệ thống.

Cấu tạo của van an toàn nồi hơi, lò hơi

Để đảm bảo thiết bị van an toàn hoạt động hiệu quả, bền bỉ và có khả năng chống chịu tốt trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, cấu tạo của van bao gồm các bộ phận chính sau:

1. Thân van:

Thân van thường được đúc từ các vật liệu như inox, gang, thép hoặc đồng. Bộ phận này có vai trò bảo vệ toàn bộ các chi tiết bên trong như đĩa van, lò xo và trục. Bên ngoài thân van thường được phủ lớp sơn epoxy cao cấp nhằm tăng khả năng chống ăn mòn do tiếp xúc với môi trường (nắng, gió, bụi, ẩm…). Thiết kế kết nối có thể dạng ren hoặc mặt bích, tùy theo tiêu chuẩn hệ thống như JIS, DIN, ANSI hoặc BS. Ngoài ra, kết cấu của thân van luôn đảm bảo chắc chắn, kín khít, tránh nứt vỡ hay rò rỉ lưu chất.

2. Đĩa van

Đây là bộ phận đóng vai trò điều tiết lưu lượng bên trong hệ thống. Đĩa van thường làm từ thép hoặc inox, đảm bảo chịu được áp suất cao và nhiệt độ lớn. Khi có sự thay đổi áp suất, đĩa van sẽ di chuyển để mở hoặc đóng, cho phép hơi hoặc nước dư thừa thoát ra ngoài. Đĩa thường được điều khiển bằng tác động từ lò xo hoặc piston.

3. Trục van

Là chi tiết liên kết giữa đĩa van và lò xo, trục van được làm từ vật liệu cứng như inox hoặc thép. Nó chịu trách nhiệm truyền lực để đĩa van có thể đóng mở theo đúng cơ chế hoạt động, đồng thời giúp định vị lò xo bên trong van.

4. Lò xo

Lò xo là bộ phận chính tạo nên cơ chế đóng/mở tự động của van. Được chế tạo từ thép mạ kẽm hoặc inox có độ đàn hồi cao, lò xo giúp đĩa van duy trì trạng thái đóng. Khi áp suất tăng vượt mức cài đặt, lực đẩy từ lưu chất sẽ nén lò xo và mở van. Sau khi áp suất giảm, lực đàn hồi của lò xo sẽ đưa đĩa trở lại vị trí đóng.

5. Nắp van

Nắp van được cố định với thân van bằng bulong hoặc vít, thường được làm từ cùng chất liệu như thân van. Nó có chức năng giữ cho các chi tiết bên trong không bị rơi ra ngoài, đồng thời hỗ trợ bảo dưỡng và tháo lắp khi cần kiểm tra hoặc sửa chữa.

6. Bộ phận điều chỉnh áp suất

Nằm phía trên thân van, bộ phận này cho phép kỹ thuật viên điều chỉnh mức áp suất định mức trong hệ thống. Người dùng có thể vặn vít điều chỉnh theo chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ để tăng hoặc giảm áp lực xả phù hợp với yêu cầu vận hành.

7. Tay giật

Tay giật được lắp ở đầu trên van và cho phép người vận hành chủ động xả áp suất thừa bằng phương pháp thủ công, không cần chờ đến khi van hoạt động tự động. Đây là chi tiết quan trọng trong các trường hợp khẩn cấp hoặc khi bộ phận xả tự động gặp trục trặc.

Nguyên lý vận hành của van an toàn sử dụng trong nồi hơi, lò hơi

Van an toàn dùng cho nồi hơi, lò hơi có cơ chế hoạt động tương tự với các loại van an toàn thông dụng khác. Chúng vận hành một cách tự động, dựa trên sự chênh lệch giữa áp suất hệ thống và ngưỡng áp suất cài đặt. Mỗi chiếc van đều được cài đặt sẵn một mức áp suất cố định, có thể được hiệu chỉnh bởi kỹ thuật viên hoặc người vận hành tùy theo nhu cầu thực tế. Dù vậy, tại một thời điểm, van chỉ có thể hoạt động theo một mức áp suất cụ thể đã được xác lập.

Khi hệ thống đang ở trạng thái vận hành bình thường, áp suất trong đường ống luôn duy trì dưới ngưỡng áp suất cài đặt, khiến đĩa van luôn ở trạng thái đóng. Nhờ đó, lưu chất được kiểm soát và hệ thống vận hành ổn định.

Cơ chế hoạt động cụ thể của van an toàn nồi hơi, lò hơi có thể tóm tắt như sau:

Khi áp suất trong hệ thống đột ngột vượt ngưỡng cho phép, lực ép gia tăng sẽ tác động mạnh lên lò xo bên trong thân van. Do lò xo được nối liền với đĩa van, lực này sẽ buộc đĩa van bật lên khỏi vị trí đóng ban đầu, mở ra một khe hở để áp suất dư thoát ra ngoài môi trường. Nhờ đó, hệ thống nhanh chóng được giảm áp và quay về trạng thái ổn định.

Ngay sau khi áp suất nội bộ giảm xuống thấp hơn mức áp suất cài đặt, lực ép không còn tác động lên lò xo. Khi đó, lò xo sẽ tự động đẩy đĩa van quay trở lại vị trí ban đầu, bịt kín lối thoát lưu chất. Toàn bộ quy trình này diễn ra hoàn toàn tự động và có thể lặp lại nhiều lần theo chu kỳ làm việc của hệ thống.

Thông số kỹ thuật van an toàn nồi hơi, lò hơi

• Kích cỡ sản phẩm: từ DN15 đến DN150.
• Vật liệu chế tạo: gang, inox, thép hoặc đồng thau tùy theo ứng dụng.
• Loại gioăng làm kín: sử dụng các chất liệu như EPDM, NBR hoặc Teflon.
• Cách thức vận hành: có thể vận hành tự động hoặc bằng tay giật.
• Hình thức kết nối: nối ren hoặc lắp mặt bích.
• Tiêu chuẩn mặt bích: áp dụng theo JIS, DIN, ANSI hoặc BS.
• Áp suất hoạt động: phù hợp với các mức PN10, PN16, PN25.
• Ngưỡng nhiệt độ làm việc: chịu được nhiệt độ lên đến 250°C.
• Kiểu thiết kế: có thể có tay giật hoặc loại không tay.
• Môi trường sử dụng: tương thích với hơi nóng, khí nén, dầu, xăng và các chất lỏng khác.
• Nguồn gốc xuất xứ: đa dạng từ các quốc gia như Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc và Malaysia.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng kể từ ngày giao hàng.

Ưu và nhược điểm của van an toàn dùng cho nồi hơi, lò hơi

Không thể phủ nhận rằng van an toàn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các hệ thống hơi nóng. Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, chúng ta hãy cùng xem xét những điểm mạnh và hạn chế của nó:

Ưu điểm

• Kết cấu nhỏ gọn, hiện đại, dễ dàng trong khâu lắp đặt và bảo trì.
• Tự động xả áp nhanh chóng, hiệu quả mà không cần đến sự can thiệp thủ công từ con người.
• Giúp kiểm soát áp suất, ngăn ngừa tình trạng quá áp gây nguy hiểm cho hệ thống và con người xung quanh.
• Dễ dàng tùy chỉnh mức áp suất hoạt động theo nhu cầu sử dụng thông qua bộ điều chỉnh.
• Một số dòng van được thiết kế thêm tay giật, hỗ trợ xả thủ công trong trường hợp hệ thống xả tự động gặp sự cố hoặc chưa đạt mức áp định mức.
• Có nhiều lựa chọn về kích cỡ, chất liệu và kiểu kết nối để đáp ứng đa dạng yêu cầu lắp đặt.
• Sở hữu độ bền cao, tuổi thọ dài, chịu nhiệt và áp lực lớn tốt. Một số loại còn được chế tạo từ vật liệu có khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa.
• Lớp phủ epoxy trên thân van giúp bảo vệ khỏi tác động của bụi bẩn, từ tính và hiện tượng oxy hóa nhanh.
• So với các dòng van công nghiệp như van cầu, van cổng hay van bướm, sản phẩm này có mức giá phải chăng hơn.

Nhược điểm

• Thường chỉ có sẵn ở kích thước dưới DN150, do đó chủ yếu phù hợp với hệ thống có quy mô vừa và nhỏ.
• Lưu lượng thoát khí của van đôi khi bị hạn chế bởi thiết kế và kích thước của lò xo bên trong.

Van an toàn nồi hơi, lò hơi và những ứng dụng thực tiễn

Trong hoạt động sản xuất hiện đại, các hệ thống nồi hơi và lò hơi đóng vai trò vô cùng quan trọng. Để đảm bảo vận hành an toàn và hạn chế tối đa rủi ro, việc lắp đặt van an toàn là một giải pháp không thể thiếu. Loại van này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng như:

• Các hệ thống sinh hơi như lò hơi, nồi hơi, nồi hấp, nồi sấy…
• Các nhà máy sử dụng hệ thống khí nén.
• Nhà máy sản xuất điện và các công trình khai thác năng lượng.
• Các bồn, bể chứa chất lỏng hoặc khí có áp suất cao.
• Hệ thống cấp nhiệt, sưởi ấm công nghiệp.
• Các thiết bị tuabin trong dây chuyền sản xuất.
• Hệ thống cung cấp nước nóng.
• Khu vực spa, xông hơi, massage, xông tinh dầu…
• Các dây chuyền chế biến thực phẩm công nghiệp.
• Lĩnh vực lọc hóa dầu, khí nén, gas, và hóa chất.
• Các xưởng sản xuất gỗ, cao su, vật liệu xây dựng…

Lưu ý quan trọng khi sử dụng van an toàn cho nồi hơi, lò hơi

Để đảm bảo hiệu quả vận hành và kéo dài tuổi thọ cho van an toàn, trong quá trình sử dụng, người dùng cần chú ý một số điểm sau:

• Cần chọn loại van có kích thước, chất liệu và các thông số kỹ thuật phù hợp với hệ thống sử dụng.
• Van phải được lắp đặt đúng hướng, đúng vị trí theo thiết kế
• Áp suất vận hành nên được cài đặt chênh lệch khoảng 20% so với áp suất định mức nhằm đảm bảo van hoạt động ổn định và chính xác.
• Thực hiện bảo trì định kỳ từ 3 đến 6 tháng một lần, bao gồm việc vệ sinh, kiểm tra tình trạng bên trong và bên ngoài, đánh giá các chi tiết chuyển động và các mối nối để phát hiện kịp thời rò rỉ hoặc hư hỏng nhỏ.