Các loại van trong hệ thống lạnh: van an toàn, van chặn, van bi..

Hệ thống lạnh sử dụng nhiều loại van khác nhau để điều khiển lưu lượng, áp suất và hướng di chuyển của môi chất lạnh. Dưới đây là một số loại van phổ biến:

Van an toàn

Van an toàn là một trong những thiết bị không thể thiếu được trong các hệ thống có sử dụng các thiết bị chịu áp lực nói chung và trong các hệ thống lạnh nói riêng, với mục đích nó bảo vệ các thiết bị áp lực ra khỏi tình trạng làm việc nguy hiểm khi hệ thống thiết bị gặp sự cố mà hệ thống tự động điều khiển không còn kiểm soát được nửa.

Trong hệ thống lạnh van an toàn thường bảo vệ cho các thiết bị phía cao áp như: thiết bị ngưng tụ, bình chứa cao áp, đầu cửa đẩy của máy nén khi áp lực ở các thiết bị này vượt quá (19 – 19,5)kg/cm², khoảng áp suất này gọi là áp suất giới hạn của van toàn và được cài đặt trên bản thân của chúng.

Đối với các thiết bị phía thấp áp như: thiết bị bay hơi, bình chứa thấp áp, bình chứa tuần hoàn,… van an toàn bảo vệ khi áp suất ở các thiết bị này vượt quá (10-12)kg/cm², tuỳ theo áp suất làm việc của các thiết bị mà có thể cài đặt áp suất giới hạn ở van an toàn ở các mức khác nhau.

1-   Đường kính danh nghĩa lỗ xả; 2- Cửa xả; 3,4 – Tấm đệm; 5- Bulong; 6- Mũ van; 7- Kẹp chì 8- Lò xo; 9- Thân van, 10 – Ổ tựa; 11- Cửa vào

Van một chiều

Van một chiều là một loại van có cấu tạo tương đối đặc biệt hơn so với các van chặn khác, nó chỉ cho dòng môi chất đi qua một chiều dưới tác dụng một áp lực nhất định mà dòng môi chất tạo ra, chiều ngược lại không thể cho dòng môi chất đi qua dù nó có tạo ra một áp lực bất kỳ nào.

Trong hệ thống lạnh van một chiều được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống lạnh liên hoàn sử dụng nhiều loại máy nén có công suất khác nhau, với mục đích là tránh gây trở lực lên nhau.

Van một chiều có công dụng:

• Tránh ngập lỏng: Khi hệ thống lạnh ngừng hoạt động hơi môi chất còn lại trên đường ống đẩy có thể ngưng tụ lại và chảy về đầu đẩy máy nén và khi máy nén hoạt động có thể gây ngập lỏng.
• Tránh tác động qua lại giữa các máy làm việc song song. Đối với các máy làm việc song song, chung dàn ngưng, thì đầu ra các máy nén cần lắp các van 1 chiều tránh tác động qua lại giữa các tổ máy, đặc biệt khi một máy đang hoạt động, việc khởi động tổ máy thứ hai sẽ rất khó khăn do có một lực ép lên phía đầu đẩy của máy chuẩn bị khởi động.
•  Tránh tác động của áp lực cao thường xuyên lên máy nén

Van chặn (khóa)

Van chặn có rất nhiều loại tuỳ thuộc vị trí lắp đặt, chức năng, công dụng, kích cỡ, môi chất, phương pháp làm kín, vật liệu chế tạo vv…

• Theo chức năng van chặn có thể chia ra làm: Van chặn hút, chặn đẩy, van lắp trên bình chứa, van góc, van lắp trên máy nén
• Theo vật liệu: Có van đồng, thép hợp kim hoặc gang

Van nạp gas

Đối với các hệ thống lạnh nhỏ và trung bình người ta thường lắp các van nạp gas trên hệ thống để nạp gas một cách thuận lợi. Van nạp gas được lắp đặt trên đường lỏng từ thiết bị ngưng tụ đến bình chứa hoặc trên đường lỏng từ bình chứa đi ra cấp dịch cho các dàn lạnh.

Khi cần nạp gas nối đầu nạp với bình gas, sau đó mở chụp bảo vệ đầu van. Phía trong chụp bảo vệ là trục quay đóng mở van. Dùng clê hoặc mỏ lết quay trục theo chiều ngược kim đồng hồ để mở van. Sau khi nạp xong quay chốt theo chiều kim đồng hồ để đóng van lại. Khi xiết van không nên xiết quá sức làm hỏng van.

Van xả gas

Van xả gas là thiết bị bảo vệ được thiết kế để xả gas phòng ngừa việc tăng áp suất đột ngột trong hệ thống. Nó giống như van an toàn nhằm bảo vệ các bình áp lực.

Van điện từ

Van điện từ là một cơ cấu (thiết bị) thực hiện với một hoặc nhiều đầu van điều khiển bằng lực điện từ.

Tùy thuộc vào cấu tạo, van điện từ có thể là van chặn (1 đầu van) hoặc van chuyển (nhiều đầu van).

• Van chặn dùng để đóng mở tự động đường đi của môi chất khí hoặc lỏng.
• Van chuyển dùng để biến đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc lỏng.

Nếu theo nguyên tắc hoạt động, van điện từ được chia thành: van tác dụng trực tiếp, van tác dụng gián tiếp và van hỗn hợp.

• Van tác dụng trực tiếp là loại van việc điều khiển đầu van chỉ sử dụng lực điện từ.
• Van tác dụng gián tiếp (hay van Pilot) là loại van mà lực điện từ chỉ có tác dụng điều khiển đầu van phụ, còn đầu van chính được đóng hoặc mở là do tác động của dòng khí hoặc lỏng. Van phụ đóng vai trò điều khiển dòng khí hoặc lỏng một cách gián tiếp.
• Loại van hỗn hợp là loại van mà đầu van chính được đóng mở theo tác động của lực điện từ và dòng chất lỏng hoặc khí đi qua van.

Tùy thuộc vào vị trí của van khi không có lực điện từ thì van điện từ có loại thường đóng và thường mở. Loại van thường đóng (loại thường gặp) là loại sẽ mở đầu van khi van có điện vào cuộn dây điện từ và sẽ đóng đầu van khi mất điện ở cuộn dây điện từ. Van thường mở thì ngược lại, có điện vào cuộn dây van đóng, mất điện thì van mở.

Cấu tạo van điện từ tác động trực tiếp gồm các chi tiết chủ yếu: cuộn dây điện từ, lõi thép đóng mở đầu van, khe van và bộ phận tiếp điểm điện mạch ngoài.

Khi lắp van điện từ cần chú ý lắp sao cho dòng chảy luôn có xu hướng nâng đầu van lên.

Van điện từ loại này được dụng phổ biến trong hệ thống lạnh, phối hợp với rơ le phao (rơ le mức) để đóng hoặc mở dòng môi chất lỏng hoặc hơi đi vào thiết bị chứa cần tự động điều chỉnh mức. Ví dụ như bình trung gian kiểu đứng, bình chứa thấp áp, bình hồi lưu môi chất lỏng vv…

Van bi

Van bi là loại mở bằng tay, cửa thoát bố trí viên bi có lỗ thoát đúng bàng đường kính ống, đồng tâm nên có thể cho dõng đi theo cả hai hướng, tổn thất áp suất bằng không.

Van bi có thể sử dụng cho đường lỏng, đường hút và đường đẩy trong hệ thống lạnh, lạnh đông và điều hoà không khí.

Van bi có nguy cơ rò rỉ nhỏ nhất, khi mở cho lưu lượng lớn nhất và khi đóng là kín nhất. Do cửa thoát đúng bàng đường kính ống nên loại trừ hoàn toàn sự đọng lỏng.

1. Đệm kín mũ van; 2. Đệm kín vòng chữ O; 3. Trực van; 4. Bi bằng hợp kim crom – nickel; 5. Vòng đệm trượt; 6. Đế van; 7. Dòng chảy hai phía, 8. Thân van; 9. Ống nối dài.

Van bướm

Đây là loại van được thường xuyên sử dụng nhất hiện nay cho cả quy mô nhỏ, vừa và lớn. Ưu điểm của van là dễ dàng vận hành và bảo trì, kích thước và trọng lượng tương đối nhỏ.

Đặc biệt, van bướm có rất nhiều mẫu mã, thương hiệu, xuất xứ nên có nhiều phương án để thay thế. Mức giá thành của van bướm cũng tương đối hợp lý.

Van cân bằng

Đây là một trong những loại van không thể thiếu trong hệ thống điều hòa không khí. Có vai trò điều chỉnh và cân bằng lưu lượng chất lạnh giữa các nhánh và hệ thống phụ. Giúp đảm bảo cho hệ thống vận hành hoạt động hiệu quả.

Van cân bằng cũng cho phép điều chỉnh áp suất bằng cách tăng hoặc giảm lưu lượng chất lạnh. Tùy vào kích thước của hệ thống có thể lựa chọn van cân bằng với kích thước tương ứng. Van thường được kết nối với hệ thống ở dạng ren hoặc mặt bích, chất liệu thường là gang, đồng.

Van tiết lưu

Van tiết lưu là một trong các loại van trong hệ thống lạnh khá quen thuộc. Cấu tạo van tiết lưu gồm thân, chốt, lò xo, màng ngăn và cảm biến.

Nguyên lý hoạt động:

Bầu cảm biến được nối với trên màng ngăn nhờ ống mao. Bầu này có chứa chất lỏng dễ bay hơi, cũng chính là môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống. Khi đốt nóng bầu cảm biến, áp suất hơi bên trong chúng sẽ tăng cao và truyền theo ống mao tác động lên màng ngăn. Đồng thời, chúng sẽ ép một lực ngược lại lực ép lò xo lên thanh chốt, nhờ đó khe hở được mở rộng ra, môi chất đi qua van và vào thiết bị bay hơi.

Khi nhiệt độ bầu giảm, hơi trong bầu cảm biến sẽ ngưng lại một phần, gây ra giảm áp bên trong, lực lò xo thắng lực ép của hơi và đẩy thanh chốt lên trên, khiến van khép lại một phần, lượng môi chất đi qua van giảm.

Trong quá trình vận hành, van tự động điều chỉnh đóng mở khe hở giữa chốt và thân để khống chế dịch đi vào dàn bay hơi. Đồng thời chúng cũng giúp duy trì hơi đầu ra thiết bị bay hơi để mức quá nhiệt ổn định. Độ quá nhiệt này có thể chỉnh bằng cách tăng độ căng lò xo, càng căng lò xo độ quá nhiệt sẽ càng tăng.

Phân loại:

• Van tiết lưu tự động cân bằng trong: lấy tín hiệu nhiệt độ đầu ra của thiết bị bay hơi, van có một cửa thông giữa khoang môi chất chuyển động qua van với khoang dưới màng ngăn.
• Van tiết lưu tự động cân bằng ngoài: lấy tín hiệu nhiệt và áp suất đầu ra thiết bị bay hơi, khoang dưới màng ngăn không thông với khoang môi chất chuyển động qua van được nối thông với đầu ra dàn bay hơi nhờ một ống mao.

Van giảm áp

Van giảm áp còn gọi là van ổn áp hay van điều áp. Van được sử dụng với mục đích đảm bảo áp suất đầu ra thấp hơn áp suất đầu vào. Sử dụng van giảm áp giúp duy trì áp suất ổn định, đảm bảo sự ổn định của hệ thống. Ngoài ra còn bảo vệ đường ống, máy bơm, van và các thiết bị khác.