Van Xả Áp / Van An Toàn Máy Thổi Khí Con Sò: Chức Năng, Cài Đặt Và Khi Nào Cần Dùng

Khi đường ống cấp khí bị tắc, van trên tuyến đẩy đóng nhầm hoặc đầu phân phối khí tăng trở lực, áp suất mà máy thổi khí con sò phải tạo ra có thể vượt giới hạn vận hành cho phép. Nếu không có phương án bảo vệ phù hợp, blower có nguy cơ tăng nhiệt và hư hỏng.

Van xả áp máy thổi khí con sò (Pressure Relief Valve) được sử dụng để hạn chế tình trạng quá áp trong các hệ thống thổi khí phù hợp. Khi áp suất đạt ngưỡng tác động, van cho phép một phần dòng khí thoát qua nhánh bảo vệ, thay vì buộc toàn bộ dòng khí đi qua tuyến đang có trở lực lớn.

Tuy nhiên, van xả áp không giống van một chiều, cũng không mặc nhiên sử dụng được cho hệ thống hút chân không. Để bảo vệ thiết bị, cần xác định đúng vị trí lắp, điều kiện áp suất và đặc tính của van trước khi cài đặt.

Van xả áp máy thổi khí có chức năng gì, khác van một chiều ra sao?

Máy thổi khí con sò (Side Channel Blower/Ring Blower) tạo ra chênh lệch áp suất giữa cửa hút và cửa xả. Khi đường đẩy bị hạn chế, chẳng hạn do van khóa đóng, đầu sục tắc hoặc đường ống nghẹt, lưu lượng khí có thể giảm trong khi áp suất phía đẩy tăng lên.

Van xả áp tạo ra một đường giải phóng khí khi áp suất đạt điều kiện tác động của van. Với loại có cơ cấu lò xo, khi lực do áp suất tạo ra đủ thắng lực giữ, van bắt đầu mở. Van có thể đóng trở lại khi áp suất giảm theo đặc tính thiết kế.

Ba loại van thường bị nhầm lẫn gồm:

Trong thực tế, tên gọi van xả áp và van an toàn đôi khi được sử dụng gần nhau. Tuy nhiên, một van có khả năng xả khí chưa chắc đáp ứng các yêu cầu dành cho van an toàn của một hệ thống chịu áp. Chức năng bảo vệ, điều kiện sử dụng và mức chứng nhận phải được xác định theo đúng sản phẩm.

Ví dụ, trong hệ sục khí Jacuzzi, van một chiều có thể giúp hạn chế nước hồi về blower sau khi máy dừng. Nhưng nếu đường cấp khí bị nghẹt, van một chiều không thay thế được chức năng giải phóng quá áp của van xả áp.

Vì vậy, cần phân biệt từng phụ kiện theo nhiệm vụ thực tế. Phần cách chọn và bố trí phụ kiện máy thổi khí giúp làm rõ cách phối hợp van với bộ lọc, ống giảm thanh và các bộ phận khác trên tuyến khí.

Van xả áp nên lắp ở đầu thổi hay đầu hút?

Vị trí bảo vệ phụ thuộc vào chế độ làm việc của blower.

Trong hệ thổi khí: Van xả áp phù hợp thường được bố trí trên nhánh bảo vệ phía đẩy. Khi áp suất tăng đến điều kiện tác động, khí được giải phóng theo đường xả thiết kế.

Một cấu hình nguyên lý có thể gồm cửa xả blower, tuyến khí chính, nhánh lắp van xả áp và thiết bị đo áp suất. Vị trí của nhánh van phải bảo đảm chức năng bảo vệ vẫn hoạt động khi xuất hiện tình trạng đường khí bị hạn chế.

Sơ đồ vị trí van xả áp trên đường đẩy máy thổi khí con sò

Nếu có van khóa nằm giữa cửa xả blower và vị trí bảo vệ, cần kiểm tra khả năng một đoạn đường ống bị cô lập mà không còn đường giải phóng áp suất thích hợp.

Trong hệ hút chân không: Rủi ro cần kiểm soát có thể là mức chân không phía hút vượt giới hạn cho phép, chẳng hạn khi cửa hút bị đóng hoặc vật liệu làm nghẹt tuyến hút.

Hệ thống có thể cần van giới hạn chân không (Vacuum Relief Valve) hoặc thiết bị bảo vệ phù hợp. Khi đạt điều kiện tác động, loại van này cho không khí đi vào nhằm hạn chế mức chân không tăng quá giới hạn.

Van chỉ được thiết kế để xả áp suất dương không mặc nhiên có thể thực hiện chức năng bảo vệ chân không.

Phân biệt vị trí van bảo vệ áp suất dương và van giới hạn chân không của máy thổi khí

Một điểm quan trọng là chênh áp qua blower phải xét cả cửa hút và cửa đẩy.

Ví dụ minh họa, nếu áp suất tại cửa đẩy là +150 mbar và tại cửa hút là −30 mbar, đều đo so với cùng áp suất khí quyển, thì:

Chênh áp qua blower = 150 − (−30) = 180 mbar.

Như vậy, đồng hồ phía đẩy chỉ hiển thị +150 mbar chưa phản ánh toàn bộ chênh áp mà máy đang tạo ra. Van chỉ cảm nhận áp suất phía đẩy cũng không mặc nhiên bảo vệ đầy đủ khi cửa hút có chân không đáng kể.

Bởi vậy, cách bố trí van và thiết bị đo phải dựa vào giới hạn áp suất, chênh áp và điều kiện vận hành của toàn hệ thống.

Khi lắp van qua tê, kép nối hoặc phụ kiện chuyển đổi, phần chọn kích thước ren, đầu nối và adapter cho phụ kiện máy thổi khí cần được kiểm tra để tránh sai chuẩn kết nối hoặc làm thu hẹp đường khí ngoài thiết kế.

Cài đặt van xả áp dựa trên những thông số nào?

Ngưỡng tác động của van xả áp không nên được lựa chọn chỉ dựa vào công suất motor, cỡ ren hoặc cảm giác tiếng khí thoát ra.

Trước khi xác định một mức cài đặt, cần phân biệt bốn thông số:

• Áp suất vận hành bình thường: Mức áp suất hệ thống xuất hiện khi hoạt động đúng thiết kế.

• Giới hạn cho phép của blower: Giới hạn chênh áp và các điều kiện vận hành do nhà sản xuất quy định cho đúng model.

• Ngưỡng tác động của van: Mức áp suất mà van bắt đầu mở theo thiết kế và trạng thái cài đặt.

• Khả năng xả của van: Lượng khí van có thể giải phóng trong những điều kiện xác định.

Một van có đầu nối phù hợp và ngưỡng tác động có thể điều chỉnh chưa chắc có đủ khả năng xả để bảo vệ hệ thống.

Những thông tin cần đối chiếu gồm:

Một số van xả áp cho máy thổi khí được liệt kê theo các dải như 0–300 mbar hoặc 300–600 mbar. Đây là thông tin phân loại phiên bản phụ kiện, không phải khuyến nghị cài van tại 300 hoặc 600 mbar.

Cũng không thể chỉ nhìn dải áp suất để xác định van phù hợp với một model cụ thể. Cần có tài liệu xác nhận giới hạn làm việc, đặc tính tác động và khả năng xả của đúng van.

Van xả áp máy thổi khí con sò loại ABS

Ngưỡng tác động phải phù hợp với giới hạn của blower và các thiết bị liên quan, đồng thời không gây xả khí không cần thiết trong điều kiện vận hành bình thường.

Không có một tỷ lệ phần trăm áp suất tối đa duy nhất có thể áp dụng cho mọi model và mọi loại van.

Việc hiệu chỉnh thực tế phải được thực hiện bởi người có chuyên môn, với thiết bị đo và quy trình của đúng nhà sản xuất. Không nên tự đóng kín đường hút hoặc đường xả để thử mở van khi chưa có quy trình nghiệm thu an toàn được phê duyệt.

Sau khi cài đặt, việc xác nhận không chỉ dừng ở việc nghe thấy tiếng khí xả. Cần kiểm tra ngưỡng tác động, trạng thái đóng trở lại và khả năng bảo vệ trong điều kiện vận hành mà thiết bị cho phép.

Khi nào cần van xả áp và kiểm tra gì khi vận hành?

Van xả áp cần được xem xét đặc biệt ở những hệ thống có khả năng tăng trở lực ngoài dự kiến, chẳng hạn mạng cấp khí nhiều van khóa, đầu sục có nguy cơ tắc hoặc dây chuyền có các nhánh khí đóng mở thường xuyên.

Không có nghĩa mọi hệ thống phải sử dụng cùng một loại hoặc số lượng van bảo vệ. Phương án lắp đặt phụ thuộc vào đặc điểm tải, rủi ro và giới hạn thiết bị.

Khi nghiệm thu, cần xác nhận vị trí lắp van, đường xả khí an toàn, điểm đo áp suất và trạng thái các van khóa liên quan. Đường xả của van không được bịt kín hoặc hướng dòng khí nóng vào vị trí gây nguy hiểm.

Nếu van thường xuyên xả khí, không nên tự tăng ngưỡng tác động để làm van ngừng xả. Nguyên nhân có thể do đầu phân phối bị nghẹt, đường ống quá nhỏ, van khóa không đúng trạng thái hoặc cách cài đặt chưa phù hợp.

Ngược lại, nếu nghi có quá áp nhưng van không tác động, phải dừng và kiểm tra theo quy trình an toàn; không tiếp tục tăng tải để thử van.

Trường hợp blower không đạt áp suất yêu cầu, nguyên nhân cũng chưa chắc do công suất máy quá nhỏ. Van mở quá sớm, rò khí hoặc cấu hình đường ống không phù hợp đều có thể ảnh hưởng đến lưu lượng và áp suất. Phần máy thổi khí không đạt áp suất: kiểm tra rò khí, van và cấu hình hệ thống giúp khoanh vùng vấn đề trước khi thay thiết bị.

Trước khi tháo hoặc thay van, cần dừng blower, cô lập nguồn điện, chờ các bộ phận nóng nguội và bảo đảm áp suất còn lại đã được giải phóng an toàn.

Sau khi xác định chức năng bảo vệ, cỡ đầu nối và điều kiện vận hành, có thể tham khảo nhóm van xả áp máy thổi khí để đối chiếu các phiên bản phụ kiện, rồi tiếp tục kiểm tra dữ liệu của đúng van và blower.

Van xả áp chỉ thực hiện được vai trò bảo vệ khi đúng chức năng, vị trí, ngưỡng tác động và khả năng xả. Một van có ren lắp vừa hoặc dải áp suất rộng chưa đủ để kết luận hệ thống đã được bảo vệ an toàn.

Nguồn kỹ thuật tham khảo

1. REXCHIP — Accessories, Side Channel Blower Catalogue.

2. Atlas Copco — DB Series Side Channel Blower Instruction Manual.

3. Busch Vacuum Solutions.