Van tiết lưu là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết

Van tiết lưu đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lưu lượng dòng chảy của chất lỏng hoặc chất khí trong máy bơm chân không. Vậy van tiết lưu là gì? Nó được hoạt động và ứng dụng như thế nào? Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu chi tiết trong nội dung chia sẻ dưới đây nhé. 

1. Khái niệm van tiết lưu là gì?

Van tiết lưu là cách gọi khác của van hút chân không, được gọi với tên tiếng anh là Throttle Valve. Đây là một thiết bị cơ khí được lắp đặt trên đường ống dẫn, có chức năng điều chỉnh lưu lượng của chất lỏng hoặc chất khí đi qua nó bằng cách thay đổi tiết diện lỗ thoát, từ đó kiểm soát tốc độ dòng chảy. 

1.1. Van tiết lưu khí nén là gì?

Van tiết lưu khí nén là gì?

Van tiết lưu khí nén đóng vai trò thiết yếu trong việc kiểm soát vận tốc của các thiết bị truyền động khí nén. Cơ chế hoạt động của van dựa trên nguyên tắc cho phép dòng khí di chuyển tự do theo một chiều, đồng thời điều chỉnh lưu lượng theo chiều ngược lại thông qua cơ cấu tiết lưu có thể điều chỉnh. 

Nhờ khả năng điều khiển mức độ hạn chế dòng chảy một cách chính xác, thiết bị này cho phép người vận hành chủ động thiết lập và điều chỉnh nhịp độ hoạt động của khí nén hoặc động cơ khí nén theo yêu cầu công nghệ.

1.2. Van tiết lưu điều hòa là gì?

Van tiết lưu điều hòa là gì?

Van tiết lưu điều hòa hay còn được gọi là van tiết lưu nhiệt, đóng vai trò trung tâm trong hệ thống làm lạnh. Van tiết lưu điều hòa có chức năng chuyển đổi môi chất lạnh từ trạng thái lỏng áp suất cao sang trạng thái hơi áp suất thấp thông qua hiện tượng giãn nở đột ngột. 

Sự chênh lệch áp suất tạo ra bởi van tiết lưu điều hòa dẫn đến hạ nhiệt độ nhanh chóng, tạo ra hơi lạnh cần thiết cho quá trình làm mát của hệ thống.  

1.3. Van tiết lưu thủy lực là gì?

Van tiết lưu thủy lực là gì?

Van tiết lưu thủy lực tên tiếng anh là Flow Control Valve được sử dụng trong các hệ thống thủy lực. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi tiết diện dòng chảy để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng đi qua.

Khác với van tiết lưu khí nén, van thủy lực được thiết kế đặc biệt để làm việc với môi trường chất lỏng có độ nhớt cao và áp suất lớn, thường đi kèm cơ chế bù áp giúp duy trì lưu lượng ổn định bất chấp sự dao động của tải trọng. 

1.4. Van tiết lưu ô tô là gì?

Van tiết lưu ô tô là gì?

Van tiết lưu ô tô hay còn gọi là van giãn nở, là bộ phận quan trọng trong hệ thống điều hòa xe hơi, có nhiệm vụ điều tiết lưu lượng môi chất lạnh vào dàn lạnh. Thiết bị này thực hiện quá trình giãn nở để hạ áp suất và nhiệt độ đột ngột của môi chất, tạo hiệu ứng làm lạnh cần thiết cho khoang cabin. 

Van hoạt động như một bộ điều chỉnh tự động, đảm bảo duy trì hiệu suất làm lạnh tối ưu và ổn định nhiệt độ theo yêu cầu của hệ thống.

2. Cấu tạo của van tiết lưu

Cấu tạo của van tiết lưu

Cấu tạo của van tiết lưu khá đơn giản, bao gồm các bộ phận chính sau:

• Thân van: Là bộ phận quan trọng nhất thường được làm bằng đồng, thép không gỉ. Than van là bộ phận chứa các chi tiết bên trong và tạo đường dẫn cho dòng chảy
• Đầu vít: Là bộ phận điều khiển từ bên ngoài, cho phép người vận hành xoay để điều chỉnh độ mở của van.
• Kim tiết lưu: Là bộ phận trực tiếp thay đổi tiết diện dòng chảy. Hình dạng có thể là kim nhọn, đĩa hoặc piston.
• Lò xo: Là bộ phận tạo lực đối kháng với áp suất của lưu chất giúp cố định cơ cấu điều chỉnh
• Gioăng: Đảm bảo van kín khít, ngăn ngừa rò rỉ môi chất.

3. Nguyên lý hoạt động van tiết lưu

Nguyên lý hoạt động van tiết lưu

Nguyên lý hoạt động của van tiết lưu dựa trên định luật Bernoulli. Khi dòng môi chất khí hoặc lỏng chảy qua một tiết diện bị thu hẹp đột ngột, vận tốc dòng chảy tại đó sẽ tăng lên, dẫn đến áp suất giảm xuống. Sự sụt giảm áp suất này là có chủ đích và được kiểm soát bởi vị trí của kim tiết lưu.

• Khi vặn van mở ra: Tiết diện dòng chảy lớn, lưu lượng qua van nhiều, tốc độ dòng chảy nhanh, độ sụt áp thấp.
• Khi vặn van đóng lại: Tiết diện dòng chảy nhỏ, lưu lượng qua van ít, tốc độ dòng chảy chậm, độ sụt áp cao.

Năng lượng áp suất bị mất đi trong quá trình này chủ yếu chuyển hóa thành nhiệt năng, làm nóng môi chất và chính van.

4. Van tiết lưu có tác dụng gì?

Van tiết lưu có tác dụng gì?

4.1. Van tiết lưu trong hệ thống lạnh

Van tiết lưu trong hệ thống lạnh là thiết bị quan trọng ngăn cách giữa trạng thái cao áp và trạng thái hạ áp. Van thực hiện nhiệm vụ: 

• Giảm áp suất của môi chất lạnh lỏng từ cao áp xuống áp suất bay hơi.
• Điều tiết lưu lượng môi chất phun vào dàn bay hơi một cách tự động và chính xác dựa trên tải nhiệt, đảm bảo dàn bay hơi hoạt động hiệu quả

4.2. Van tiết lưu trong bơm chân không

Trong hệ thống bơm chân không, van tiết lưu thường sử dụng là van kim thực hiện chức năng chính là kiểm soát lưu lượng khí đi vào bơm cụ thể như sau: 

• Điều chỉnh lưu lượng: Kiểm soát lưu lượng chất lỏng, chất khí đi vào bơm từ đó điều chỉnh tốc độ tạo chân không 
• Bảo vệ bơm: Dùng van giúp bơm khởi động nhẹ nhàng, tránh hiện tượng quá tải.
• Tiết kiệm năng lượng: Khi không cần chân không sâu, có thể hé mở van để bơm chạy ở chế độ tiết kiệm điện năng.

5. 3 loại van tiết lưu phổ biến trong thực tế

3 loại van tiết lưu phổ biến trong thực tế

5.1 Van tiết lưu nhiệt (TXV)

Van tiết lưu nhiệt (TXV) là loại van tự động, sử dụng cảm biến nhiệt và áp suất để điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh vào dàn bay hơi một cách chính xác. Nó giúp hệ thống lạnh hoạt động tối ưu, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ máy nén.

5.2 Van tiết lưu điện tử (EEV)

Van tiết lưu điện tử được điều khiển bằng tín hiệu điện, từ bộ điều khiển trung tâm. Nó có độ chính xác và tốc độ phản hồi rất cao, được sử dụng trong các hệ thống lạnh công nghệ mới và điều hòa inverter.

5.3 Van tiết lưu thủy lực

Van tiết lưu thủy lực là van điều chỉnh bằng tay hoặc điều khiển điện, dùng để thay đổi lưu lượng dầu thủy lực, từ đó điều khiển tốc độ của xi lanh hoặc động cơ thủy lực. Nó là thành phần cơ bản và không thể thiếu trong mọi mạch thủy lực điều khiển tốc độ.

Van tiết lưu là phụ kiện quan trọng trong hệ thống công nghiệp hiện đại, đóng vai trò quyết định trong việc kiểm soát lưu lượng và điều chỉnh tốc độ thiết bị. Sự hiểu biết cơ bản về van tiết lưu là gì cùng cơ chế vận hành sẽ giúp kỹ thuật viên vận hành hệ thống ổn định, chính xác và bền vững hơn.