Cấu tạo van hút chân không và nguyên lý hoạt động của nó

Van hút chân không là thiết bị cực kỳ quan trọng giúp kiểm soát, ngăn dòng khí hoặc duy trì áp suất âm ổn định trong hệ thống chân không. Hiểu rõ cấu tạo van hút chân không và nguyên lý hoạt động của nó sẽ là nền tảng giúp người kỹ thuật viên lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống một cách chính xác, an toàn và hiệu quả.

1. Van hút chân không là gì?

Van hút chân không

Van hút chân không có tên tiếng anh là vacuum valve, đây là một thiết bị cơ học được thiết kế để đóng, mở hoặc điều tiết luồng khí trong đường ống chân không. Van có nhiệm vụ ngăn không cho không khí từ bên ngoài xâm nhập vào hệ thống khi không cần thiết. Từ đó để duy trì mức áp suất chân không ổn định trong suốt quá trình vận hành thiết bị. 

Mục đích sử dụng khi dùng van hút chân không:

• Thực hiện ngắt luồng khí khi máy bơm dừng hoạt động.
• Điều tiết tốc độ hút để bảo vệ buồng bơm khỏi bị quá tải.
• Giữ cố định chân không khi cần dừng máy bơm tạm thời hoặc thực hiện sửa chữa khi có sự cố xảy ra

2. Cấu tạo van hút chân không

Cấu tạo van hút chân không

Cấu tạo van hút chân không được thiết kế chuyên biệt để đảm bảo độ kín cao, chịu được áp suất âm sâu. Một van chân không tiêu chuẩn gồm các bộ phận chính sau:

• Thân van hay vỏ van: Là khung chính thường làm từ kim loại như nhôm, thép hoặc nhựa cứng. Thân van là nơi chứa bộ phận bên trong và kết nối giữa các đường ống dẫn khí nén  
• Cổng vào: Là nơi khí nén có áp suất cao đi vào van hút 
• Cổng hút: Được kết nối với giác hút hoặc buồng bơm để tạo áp suất chân không từ đó tạo ra lực hút. 
• Cổng xả: Thường đi kèm với bộ giảm thanh để giảm tiếng ồn khi hoạt động. Cổng xả là nơi khí nén sau khi được giãn nở sẽ được hút ra khỏi hệ thống bên ngoài  
• Bộ phận tạo chân không: Khí nén đi qua bộ phận tạo chân không với tốc độ cao, nó sẽ tạo chênh lệch áp suất để giảm áp suất cổng hút xuống thấp tới mức độ chân không 
• Một số chi tiết bộ phận khác như gioăng làm kín, lò xo hồi, ốc vít kết nối giúp hỗ trợ quá trình hoạt động của van hút chân không. 

3. Nguyên lý hoạt động của van hút chân không

Nguyên lý hoạt động của van hút chân không

Nguyên lý làm việc của van hút chân không dựa trên nguyên tắc điều khiển dòng khí và áp suất chênh lệch giữa hai phía của van. Quy trình hoạt động được thực hiện như sau: 

• Khi hệ thống cần tạo chân không, tín hiệu điều khiển kích hoạt cơ cấu truyền động. Khí nén nơi có áp suất cao sẽ được đưa vào cổng cấp khí rồi đi qua một ống có tiết diện thu hẹp để làm tăng vận tốc dòng khí lên cao.  
• Từ đó, áp suất sẽ giảm và tạo áp suất âm tại cổng hút, không khí sẽ hút vào các vùng có áp suất thấp. Các hỗn hợp khí nén sẽ được đẩy ra bên ngoài qua cổng xả. 
• Khi đạt đến mức chân không yêu cầu, van đóng lại để giữ áp suất ổn định, tránh khí lọt ngược vào. Nếu hệ thống dừng hoạt động, lò xo hồi sẽ tự động đưa van về trạng thái an toàn.

4. Hai loại van hút chân không phổ biến

4.1. Van hút chân không góc

Van hút chân không góc

Van hút chân không góc hay angle vacuum valve, đây là loại van có thiết kế dòng chảy vuông góc 90° giữa cổng vào và cổng ra, giúp tối ưu không gian lắp đặt và giảm tổn thất áp suất. Van hút chân không góc thường được sử dụng để điều khiển luồng khí hoặc không khí cho hệ thống chân không 

Cấu tạo van hút chân không góc: 

• Thiết kế góc: Được thiết kế tối ưu hóa giúp dễ dàng lắp đặt van cho các không gian hẹp 
• Cấu tạo van: Thường được làm từ inox hoặc nhôm có khả năng làm kín cao nơi thực hiện điều khiến khí nén để tạo độ chân không 

Nguyên lý hoạt động van hút chân không góc

Van hút chân không góc hoạt động bằng cách di chuyển cơ cấu làm kín để dẫn khí mở ra các đường giữa 2 cổng. Van mở khí nén được di chuyển qua góc 90 độ, van mở khí được tạo thành chân không, nó sẽ kiểm soát chất lượng khí ra vào buồng bơm 

4.2. Van hút chân không Pendulum dòng VFR

Van hút chân không Pendulum dòng VFR

Van hút chân không Pendulum dòng VFR là dạng van cao cấp chuyên dùng cho bơm chân không cao và siêu cao, nơi yêu cầu độ sạch tuyệt đối và rò rỉ cực thấp. Sản phẩm van được thiết kế bởi ULVAC – thương hiệu bơm chân không nổi tiếng trên thị trường. 

Cấu tạo van hút chân không Pendulum VFR:

Van hút chân không Pendulum dòng VFR hoạt động dựa trên cơ chế đĩa van treo dạng “pendulum”, khi đóng đĩa ép chặt vào gioăng theo phương ngang. Truyền động bằng khí nén, toàn bộ bề mặt bên trong được đánh bóng gương để hạn chế bám khí và hạt bụi.

5. Ứng dụng van hút chân không trong công nghiệp

Ứng dụng van hút chân không trong công nghiệp

Van hút chân không hiện xuất hiện phổ biến các ngành công nghiệp sản xuất tại Việt Nam. Nó được ứng dụng cụ thể như sau: 

• Vận chuyển sản phẩm: Giác hút chân không kết hợp cùng van để di chuyển, nâng đỡ sản phẩm để hỗ trợ quá trình sản xuất 
• Gia công cơ khí CNC: Van dùng để kẹp và giữ chặt phôi trên bàn máy CNC đảm bảo giữ độ chính xác cho quá trình gia công 
• Công nghiệp bán dẫn và điện tử: Van giúp kiểm soát môi trường chân không để đảm bảo độ ổn định, tinh thiết cho quá trình sản xuất linh kiện điện tử, chất bán dẫn. 
• Công nghiệp thực phẩm và dược phẩm: Van giúp đóng gói chân không giúp hỗ trợ kéo dài thời gian bảo quản uy tín và an toàn 
• Lĩnh vực y tế: Thường sử dụng để hút dịch, hút mủ trong phòng phẫu thuật hoặc sử dụng tiệt trùng, khử khuẩn cho dụng cụ y tế. 
• Bên cạnh đó, van chân không còn được ứng dụng cho các lĩnh vực như công nghiệp hóa chất, sản xuất và chế biến gỗ hay đúc khuôn sản phẩm… 

Cấu tạo van hút chân không được thiết kế với độ chính xác cao nhằm đảm bảo khả năng vận hành ổn định, chống rò rỉ và duy trì chân không tuyệt đối cho toàn bộ hệ thống. Nếu bạn đang tìm hiểu hoặc cần tư vấn giải pháp van hút chân không chất lượng cao cho hệ thống công nghiệp, Navatech – đơn vị chuyên cung cấp thiết bị và phụ kiện chân không chính hãng sẽ là đối tác đáng tin cậy cho mọi nhu cầu kỹ thuật của bạn.