Van điện từ máy nén khí: Cấu tạo, phân loại, cách dùng đúng

Van điện từ máy nén khí thực hiện việc đóng - mở, xả thải và điều áp. Dù có kích thước nhỏ, nhưng chỉ cần chọn sai hoặc bảo dưỡng không đúng cách, hệ thống có thể gặp trục trặc. Vậy bộ phận này hoạt động ra sao và làm thế nào để tránh những lỗi phổ biến?

1. Tìm hiểu chung về van điện từ máy nén khí

Van điện từ máy nén khí là thiết bị điều khiển tự động, sử dụng tín hiệu điện để đóng/mở hoặc chuyển hướng dòng khí nén.

Nhờ khả năng phản hồi nhanh và kiểm soát chính xác, chi tiết nhỏ này giúp máy bơm khí nén vận hành an toàn, tiết kiệm năng lượng.

• Cấu tạo: Van điện từ máy nén hơi gồm thân van, lõi van, lò xo hồi và cuộn coil điện từ.
• Vị trí lắp: Trong thực tế, van điện từ được lắp tại nhiều vị trí quan trọng như: cửa hút, cửa xả, đường ống dẫn khí hoặc bộ phận xả áp.
• Vai trò: Thiết bị đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển lưu lượng, hướng đi của khí nén, hỗ trợ xả khí dư, ngăn ngừa quá áp.

Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống nén khí công nghiệp của xưởng sản xuất, gara ô tô, xưởng cơ khí.

2. Phân loại van điện từ thường gặp

Cùng là van điện từ máy nén khí, nhưng trong thực tế, chúng được chia làm nhiều loại, mỗi loại đảm nhiệm 1 chức năng riêng. Dựa theo công dụng, các loại van được chia ra như sau:

• Van xả thải: Nằm ở đầu nén hoặc cửa xả, thực hiện xả khí dư ra ngoài, giải phóng áp suất khi máy nén hơi dừng hoạt động/chạy không tải. Nhờ đó máy khởi động lại nhẹ nhàng, ít rung, giật, kêu to.
• Van hút: Kiểm soát lượng không khí đi vào đầu nén, quyết định trực tiếp đến khả năng nạp khí, áp suất đầu ra của máy bơm hơi. Bộ phận này mở khi cần hút không khí vào buồng nén và đóng khi đạt áp suất cài đặt.
• Van điều áp: Bằng hoạt động thu hẹp hoặc mở rộng cửa khí, van điều chỉnh và duy trì áp suất khí nén đầu ra ở mức ổn định. Nhờ đó, nguồn khí luôn tương thích với yêu cầu sử dụng, tránh gây hư hỏng, lãng phí năng lượng.

Ngoài ra, giới kỹ sư còn phân loại theo số cửa: Van 2/2 (1 cửa vào, 1 cửa ra), van 3/2, van 5/2 và van 5/3.

Một cách chia khác là theo trạng thái: van NC (đóng khi không có điện, mở khi có điện), van NO (mở khi không có điện, đóng khi có điện).

3. Van điện từ máy nén khí hoạt động như thế nào?

Van điện từ máy bơm hơi vận hành dựa trên nguyên lý điện từ học và lực lò xo. Khi được cấp điện, dòng điện lan truyền qua cuộn dây, sinh ra từ trường.

Từ trường này hút lõi van, hãm lực lò xo và thay đổi vị trí của lõi van, làm mở/đóng đường khí. Khi ngắt điện, từ trường mất đi, lực lò xo đẩy piston về vị trí ban đầu, làm đóng/mở van.

Quá trình này diễn ra chỉ trong vài phần nghìn giây, cho phép van điều khiển dòng khí nén tự động. Từ đó giúp máy nén khí chuyển đổi trạng thái có tải/không tải linh hoạt.

4. Những sự cố thường gặp ở van điện từ nên lưu ý

Van điện từ là bộ phận làm việc liên tục với tốc độ siêu nhanh trong máy nén khí nên rất dễ phát sinh sự cố. Vì thế, cần giữ nguồn điện ổn định, bảo dưỡng đúng cách và nhận biết sớm các lỗi thường gặp để xử lý, tránh ảnh hưởng đến hệ thống.

Van không mở hoặc chỉ mở 1 phần

Đây là sự cố phổ biến nhất, khiến lưu lượng khí bị hạn chế, máy nén khí lên áp chậm, áp suất không đạt yêu cầu.

Nguyên nhân

• Cuộn coil yếu, nguồn điện cấp không đủ điện áp định mức.
• Lõi van bị bám bụi, cặn dầu hoặc dị vật.
• Lò xo hồi bị kẹt, biến dạng sau khi sử dụng thời gian dài.

Nếu để kéo dài, tình trạng này có thể khiến máy nén khí quá tải, tiêu hao nhiều điện năng.

Rò rỉ khí/kẹt van/cuộn coil cháy

Thường xuất phát từ gioăng, phớt cao su bị lão hóa, thân van mòn. Khi đó, áp suất hệ thống sẽ sụt liên tục kéo theo hiệu suất nén giảm.

Nguyên nhân:

• Van điện từ hoạt động liên tục quá lâu.
• Điện áp cấp chập chờn, không phù hợp.
• Nhiệt độ môi trường cao, trong khi khả năng tản nhiệt kém.

Trong trường hợp coil cháy, van sẽ mất hoàn toàn khả năng đóng - mở và buộc phải thay mới.

Người dùng nên thường xuyên kiểm tra hoặc nhờ kỹ thuật can thiệp khi nhận thấy các dấu hiệu:

• Máy nén khí lên áp chậm, áp suất hay dao động.
• Van nóng bất thường, máy rung lắc mạnh, phát ra mùi khét.
• Có tiếng xì khí liên tục tại vị trí van.
• Hệ thống chuyển đổi chế độ bất thường hoặc đột ngột ngắt.

5. Chi tiết cách bảo dưỡng, sửa và thay van điện từ

Bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa đúng kỹ thuật và thay thế kịp thời van điện từ là yếu tố then chốt giúp máy nén khí hoạt động ổn định.

Cách bảo dưỡng

• Ngắt toàn bộ điện, xả hết áp suất khí, sau đó tháo van, vệ sinh lõi van và thân van bằng khí nén khô hoặc dung dịch chuyên dụng.
• Làm sạch cặn dầu, bụi và hơi nước bám trong van.
• Kiểm tra và thay thế lò xo, gioăng, phớt nếu có biểu hiện chai cứng, nứt, vỡ.
• Kiểm tra đầu nối điện, khắc phục tình trạng oxy hóa hoặc giảm tiếp xúc.

Chu kỳ thực hiện: 3 - 6 tháng/lần hoặc tùy cường độ, môi trường.

Cách sửa chữa

Nếu van điện từ bị lỗi nhưng chưa quá nghiêm trọng, có thể sửa chữa để tiếp tục sử dụng.

• Van mở yếu: kiểm tra cuộn coil, nguồn điện cấp và vệ sinh lõi van.
• Van bị rò rỉ khí: thay gioăng, phớt hoặc siết lại các vị trí kết nối.
• Van bị kẹt: làm sạch dị vật, kiểm tra lò xo hồi và trục lõi van.

Thay van điện từ khi:

• Cuộn coil bị cháy, biến dạng hoặc đo điện trở không đạt chuẩn.
• Thân van nứt, mòn hoặc ăn mòn nghiêm trọng.
• Van hoạt động không ổn định dù đã vệ sinh và sửa chữa nhiều lần.
• Van không phù hợp với mức công suất, áp suất của hệ thống.

6. Mẹo hay giúp bạn lựa chọn van điện từ phù hợp với nhu cầu

Chọn đúng van điện từ cho hệ thống khí nén sẽ giúp thiết bị làm việc hiệu quả, tiết kiệm chi phí về lâu dài. Các kỹ thuật viên lâu năm tại Yên Phát chia sẻ, bạn nên:

• Tìm hiểu yêu cầu: Dựa vào sơ đồ khí nén, bạn cần làm rõ van sẽ lắp thực hiện nhiệm vụ gì: mở thải, hút khí hay điều áp?
• Chọn loại van: Tùy theo logic điều khiển và an toàn hệ thống để chọn loại van thường đóng hay van thường mở, van bao nhiêu cửa xả/đóng.
• Kích thước van: Đường kính phải tương thích với đường ống khí, lưu lượng dòng chảy phải đáp ứng nhu cầu phân phối, không quá nhanh hoặc quá chậm.
• Chất liệu: Môi trường khí nén công nghiệp có thể chứa bụi, dầu, hơi nước, nên lựa chọn chất liệu thân van, gioăng làm kín rất quan trọng. Nên ưu tiên thân van bằng đồng, nhôm; gioăng cao su chịu nhiệt.

7. Mẹo vận hành và tối ưu hiệu suất van điện từ

Tuổi thọ và hiệu suất của van điện từ máy nén khí phụ thuộc vào cả chất liệu và cách vận hành, bảo trì thực tế. Đừng quên:

• Đảm bảo nguồn điện cấp cho cuộn coil phải đúng điện áp định mức (24V, 110V, 220V). Điện áp thấp khiến van không mở hết, dễ kẹt, điện áp cao làm coil nhanh nóng, dễ cháy.
• Lắp bộ lọc khí: Tạp chất thường xuyên xâm nhập, có thể làm kẹt lõi van. Cần lắp bộ lọc khí, lọc nước trước van điện từ để tách bỏ chúng. Đồng thời xả nước trong bình chứa định kỳ, giúp van đóng - mở trơn tru hơn.
• Sử dụng đúng mức: Van điện từ không được thiết kế để chịu tải liên tục ở tần suất cao vượt công suất. Cần cài đặt chu kỳ vận hành tương thích với mức công suất của máy nén.
• Vệ sinh: Thực hiện định kỳ đối với lõi, thân van, lò xo, cuộn coil, gioăng.
• Lắp đặt đúng: Đảm bảo van đúng chiều (theo ký hiệu), các khớp nối được siết chặt.

Vận hành và tối ưu hiệu suất van điện từ máy nén khí không quá phức tạp. Hiểu đúng bản chất, ứng dụng đúng kỹ thuật, bộ phận này sẽ hỗ trợ kiểm soát dòng khí chính xác, tăng độ an toàn, tự động cho hệ thống.