Van điện từ lắp gần máy bơm có thể chịu rung cơ học truyền qua nền, giá đỡ và đường ống. Thiết bị cũng có nguy cơ chịu xung áp khi máy bơm khởi động, dừng hoặc khi dòng nước bị ngắt đột ngột.
Những tác động này có thể làm van điện từ ODE đóng mở không ổn định, lỏng đầu nối, hỏng gioăng hoặc giảm tuổi thọ coil. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng còn phụ thuộc vào vị trí lắp, loại bơm, áp suất và cách bố trí đường ống.
Máy bơm ảnh hưởng đến van điện từ theo những cách nào?
Máy bơm tạo ra cả tác động cơ học và thủy lực lên đường ống. Nếu van được lắp quá gần nhưng không có biện pháp bảo vệ, các tác động này có thể truyền trực tiếp đến thân và bộ phận điện.
Ba ảnh hưởng chính gồm:
- Rung động cơ học từ động cơ và thân bơm.
- Dao động áp suất trong quá trình bơm hoạt động.
- Xung áp hoặc búa nước khi dòng chảy thay đổi nhanh.
Ngoài ra, tiếng ồn, nhiệt từ động cơ và độ ẩm trong phòng bơm cũng có thể ảnh hưởng đến coil và đầu nối điện.
Rung động cơ học truyền đến van như thế nào?
Rung động có thể truyền từ máy bơm qua bệ máy, đường ống hoặc các giá đỡ dùng chung. Đường ống càng cứng và thiếu đoạn giảm rung thì mức độ truyền dao động càng rõ.
Rung động thường phát sinh do:
- Rotor hoặc cánh bơm mất cân bằng.
- Khớp nối động cơ bị lệch.
- Bạc đạn bị mòn.
- Chân bơm lỏng.
- Bệ máy không đủ cứng.
- Máy bơm bị xâm thực.
- Đường ống không có giá đỡ.
- Lưu lượng bơm không ổn định.
- Bơm hoạt động ngoài điểm hiệu suất phù hợp.
- Nhiều máy bơm chạy đồng thời.
Van điện từ không nên được sử dụng như một điểm đỡ hoặc bộ phận chịu lực cho đường ống.
Rung động ảnh hưởng đến thân và đầu nối van
Khi đường ống rung liên tục, lực uốn có thể tập trung tại hai đầu nối của van. Tình trạng này đặc biệt đáng chú ý với van nối ren và đường ống không được căn thẳng.
Các hậu quả có thể xảy ra gồm:
- Đầu ren bị lỏng.
- Vật liệu làm kín mất độ kín.
- Thân van chịu ứng suất.
- Đầu nối bị nứt.
- Nước rò rỉ quanh ren.
- Vít nắp van bị lỏng.
- Gioăng bị dịch chuyển.
- Đường ống kéo lệch thân van.
Nếu thân van bị kéo căng giữa hai đầu ống, rung động nhỏ cũng có thể làm hư hỏng nhanh hơn.
Rung động ảnh hưởng đến coil và phần điện
Coil được lắp trên ống lõi từ và được giữ bằng đai ốc hoặc cơ cấu cố định. Rung kéo dài có thể làm các điểm lắp và đầu nối điện bị lỏng.
Những ảnh hưởng thường gặp gồm:
- Đai ốc giữ coil bị lỏng.
- Giắc điện mất tiếp xúc.
- Dây dẫn bị mỏi hoặc đứt.
- Đầu cốt bị lỏng.
- Coil phát tiếng rung.
- Lõi từ không hút ổn định.
- Gioăng giắc điện mất độ kín.
- Nước hoặc hơi ẩm xâm nhập.
- Tín hiệu điện bị chập chờn.
Dây điện cần có đoạn chùng phù hợp và được cố định độc lập, không để trọng lượng dây kéo lên giắc coil.
Xung áp trong hệ thống máy bơm là gì?
Xung áp là sự tăng hoặc giảm áp suất nhanh trong đường ống. Hiện tượng này có thể xảy ra khi máy bơm thay đổi trạng thái hoặc dòng nước bị đóng ngắt đột ngột.
Xung áp thường xuất hiện khi:
- Máy bơm khởi động trực tiếp.
- Máy bơm dừng đột ngột.
- Van điện từ đóng nhanh.
- Van một chiều đóng sập.
- Nhiều van đóng cùng lúc.
- Điện lưới bị mất.
- Bơm dự phòng chuyển đổi.
- Lưu lượng thay đổi nhanh.
- Đường ống có nhiều khí.
- Hệ thống điều khiển chưa phối hợp đúng trình tự.
Áp suất tức thời có thể cao hơn đáng kể so với áp suất vận hành hiển thị trên đồng hồ.
Búa nước khác gì với dao động áp suất thông thường?
Dao động áp suất có thể diễn ra lặp lại nhưng biên độ nhỏ. Búa nước là xung áp mạnh xuất hiện khi vận tốc dòng chảy thay đổi trong thời gian rất ngắn.
Dấu hiệu của búa nước gồm:
- Tiếng đập mạnh trong đường ống.
- Ống rung hoặc giật.
- Đồng hồ áp suất dao động nhanh.
- Mối nối thường xuyên bị lỏng.
- Van một chiều phát tiếng đóng mạnh.
- Gioăng nhanh hỏng.
- Xuất hiện rò rỉ sau thời gian vận hành.
- Giá đỡ đường ống bị biến dạng.
Không nên coi tiếng va đập khi bơm dừng là hiện tượng bình thường cần chấp nhận.
Xung áp có thể làm hỏng van điện từ ra sao?
Van điện từ được thiết kế theo một dải áp suất làm việc nhất định. Nếu xung áp vượt quá giới hạn, thân, màng và các bộ phận làm kín có thể bị ảnh hưởng.
Những hư hỏng có thể xảy ra gồm:
- Màng van bị giãn hoặc rách.
- Gioăng bị đẩy khỏi vị trí.
- Piston bị kẹt.
- Nắp van bị rò.
- Đầu nối bị nứt.
- Lõi từ đóng mở không đều.
- Van không chặn kín.
- Thân van bị biến dạng.
- Tuổi thọ đóng mở giảm.
- Băng tan tại ren mất độ kín.
Một xung áp rất ngắn có thể không được đồng hồ cơ thông thường ghi nhận nhưng vẫn gây hại cho van.
Van lắp ở đầu hút có chịu ảnh hưởng không?
Van lắp trước máy bơm thường không chịu áp suất đầu đẩy cao nhưng có thể gặp áp suất thấp, rung và nguy cơ xâm thực. Nếu van gây tổn thất lớn, bơm có thể thiếu nước.
Tại đường hút cần chú ý:
- Van phải đủ lưu lượng.
- Tổn thất áp suất phải thấp.
- Không để lọt khí qua đầu nối.
- Tránh lắp van quá sát cửa hút.
- Không dùng van yêu cầu chênh áp cao nếu áp lực nguồn thấp.
- Bố trí đường ống thẳng và ổn định.
- Có giải pháp bảo vệ bơm chạy khan.
- Kiểm tra khả năng làm việc ở áp suất hút.
Một điểm rò nhỏ trên đường hút có thể hút không khí vào mà không nhất thiết làm nước chảy ra ngoài.
Van lắp ở đầu đẩy chịu tác động lớn hơn
Đầu đẩy có áp suất cao hơn và thường chịu dao động rõ khi bơm khởi động hoặc dừng. Nếu van đóng khi bơm vẫn chạy, áp suất giữa bơm và van có thể tăng nhanh.
Khi lắp tại đầu đẩy cần xác định:
- Áp suất làm việc liên tục.
- Áp suất đóng của bơm.
- Áp suất khi van phía sau đóng.
- Xung áp lúc khởi động.
- Xung áp khi mất điện.
- Chênh áp qua van.
- Giới hạn chịu áp của thân.
- Khả năng mở dưới chênh áp lớn.
- Tốc độ đóng của van.
Không nên chọn van chỉ theo áp suất vận hành trung bình.
Có nên lắp van ngay sát máy bơm?
Không có một khoảng cách cố định phù hợp cho mọi hệ thống. Tuy nhiên, van không nên được lắp tại vị trí chịu rung mạnh, dòng chảy rối hoặc lực kéo từ đầu bơm.
Khi bố trí nên:
- Có đoạn ống ổn định giữa bơm và van.
- Tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất bơm.
- Tránh lắp trực tiếp lên đầu bơm nếu rung lớn.
- Bố trí giá đỡ riêng cho đường ống.
- Chừa không gian bảo dưỡng.
- Không để nhiệt từ động cơ truyền trực tiếp đến coil.
- Đo rung tại vị trí dự kiến lắp.
- Kiểm tra khả năng thao tác khi có sự cố.
Khoảng cách phải được quyết định theo kích thước ống, loại bơm, lưu lượng và kết cấu thực tế.
Sử dụng khớp nối mềm có giúp giảm rung không?
Khớp nối mềm có thể hạn chế một phần rung động truyền từ máy bơm sang đường ống. Tuy nhiên, sản phẩm phải được chọn và lắp đúng chức năng.
Khi sử dụng cần lưu ý:
- Chọn đúng áp suất và nhiệt độ.
- Không dùng khớp nối để bù sai lệch quá lớn.
- Bố trí thanh giằng khi thiết kế yêu cầu.
- Không để khớp chịu lực kéo của đường ống.
- Có điểm neo và giá đỡ phù hợp.
- Không lắp sai chiều.
- Kiểm tra độ lão hóa định kỳ.
- Không mặc định khớp nối mềm xử lý được mọi rung động.
Nếu nguyên nhân rung đến từ bơm hỏng hoặc mất cân bằng, cần sửa máy bơm thay vì chỉ bổ sung khớp nối.
Giá đỡ đường ống có vai trò quan trọng
Giá đỡ giúp trọng lượng đường ống và thiết bị không dồn lên thân van. Đồng thời, hệ thống đỡ đúng cách hạn chế chuyển động quá mức khi bơm hoạt động.
Giá đỡ cần:
- Đặt gần cụm van nhưng không cản bảo dưỡng.
- Chịu được trọng lượng đường ống đầy nước.
- Không truyền rung từ bệ máy sang van.
- Có lớp giảm chấn khi cần.
- Không khóa cứng đường ống tại vị trí cần giãn nở.
- Được cố định vào kết cấu đủ chắc.
- Kiểm tra bu lông định kỳ.
- Phù hợp với nhiệt độ đường ống.
Không nên treo thân van bằng dây điện hoặc để van chịu tải của đoạn ống dài.
Căn chỉnh đường ống trước khi lắp van
Hai đầu đường ống phải đồng tâm và có khoảng cách phù hợp trước khi lắp. Không nên dùng lực siết để kéo hai đoạn ống lệch vào thân van.
Nếu đường ống không thẳng có thể gây:
- Ứng suất liên tục lên thân van.
- Nứt đầu ren.
- Rò rỉ.
- Méo nắp van.
- Khó tháo bảo dưỡng.
- Tăng ảnh hưởng của rung.
- Giảm tuổi thọ gioăng.
Cần hoàn thiện giá đỡ và căn chỉnh đường ống trước khi siết chặt van.
Chọn van theo áp suất lớn nhất, không chỉ áp suất bơm
Áp suất ghi trên nhãn bơm chưa chắc là giá trị lớn nhất trong đường ống. Khi van đóng hoặc đầu ra bị chặn, bơm có thể tạo ra áp suất khác với điểm vận hành bình thường.
Cần kiểm tra:
- Đường đặc tính của bơm.
- Áp suất tại lưu lượng bằng không.
- Áp suất cài đặt của van an toàn.
- Áp suất của bình tích áp.
- Xung áp khi đóng van.
- Áp suất thử hệ thống.
- Áp suất phía sau van.
- Chênh áp lớn nhất.
Van, gioăng và phụ kiện nối đều phải đáp ứng điều kiện áp suất thực tế.
Bố trí bình tích áp hoặc thiết bị giảm xung
Bình tích áp có thể hấp thụ một phần dao động áp suất và giảm số lần máy bơm khởi động. Tuy nhiên, dung tích và áp suất nạp phải được tính toán phù hợp.
Tùy hệ thống, có thể sử dụng:
- Bình tích áp.
- Thiết bị chống búa nước.
- Van giảm áp.
- Van an toàn.
- Van bypass.
- Biến tần cho máy bơm.
- Van một chiều đóng êm.
- Bộ điều khiển trình tự.
Không nên lắp thiết bị chống xung theo kinh nghiệm mà không kiểm tra lưu lượng, thể tích ống và áp suất.
Biến tần có giúp giảm xung áp không?
Biến tần cho phép máy bơm tăng hoặc giảm tốc độ theo thời gian thay vì khởi động trực tiếp. Điều này có thể giảm dao động áp suất và lực tác động lên van.
Tuy nhiên, cần cài đặt:
- Thời gian tăng tốc.
- Thời gian giảm tốc.
- Áp suất mục tiêu.
- Giới hạn tần số.
- Chế độ khi mất tín hiệu.
- Trình tự phối hợp với van.
- Bảo vệ chạy khan.
- Bảo vệ quá áp.
Cài thời gian quá ngắn vẫn có thể tạo xung áp. Cài quá dài có thể làm bơm thiếu lưu lượng trong giai đoạn khởi động.
Phối hợp trình tự giữa van và máy bơm
Van và bơm cần hoạt động theo trình tự hợp lý. Nếu bơm chạy trước khi van đầu vào mở hoặc tiếp tục chạy sau khi van đầu đẩy đóng, hệ thống có thể gặp sự cố.
Một trình tự tham khảo cho van đầu vào:
- Nhận lệnh khởi động.
- Mở van điện từ.
- Xác nhận có nước hoặc đủ áp suất.
- Khởi động máy bơm.
- Vận hành hệ thống.
- Dừng máy bơm.
- Chờ áp suất ổn định.
- Đóng van điện từ.
Trình tự thực tế phải dựa trên thiết kế của máy bơm và chức năng của van.
Tốc độ đóng van ảnh hưởng đến xung áp
Van điện từ thường có thời gian đóng nhanh. Với đường ống dài và vận tốc nước cao, đóng càng nhanh thì nguy cơ búa nước càng lớn.
Cần xem xét:
- Thời gian đóng của van.
- Chiều dài đường ống.
- Vận tốc dòng chảy.
- Vật liệu ống.
- Độ đàn hồi của hệ thống.
- Vị trí van một chiều.
- Thể tích nước bị giữ lại.
- Khả năng hấp thụ xung áp.
Không nên thay van có tốc độ đóng khác mà chưa đánh giá ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Rung của coil không phải lúc nào cũng do máy bơm
Nếu coil phát tiếng rung, nguyên nhân có thể đến từ điện áp hoặc lõi từ chứ không chỉ từ rung cơ học. Cần kiểm tra đồng thời cả phần điện và phần van.
Các nguyên nhân khác gồm:
- Điện áp thấp.
- Nguồn AC không ổn định.
- Giắc điện tiếp xúc kém.
- Lõi từ bị cặn.
- Lò xo biến dạng.
- Van không đủ chênh áp.
- Coil lắp lỏng.
- Sai điện áp hoặc tần số.
- Màng van bị kẹt.
Có thể tạm dừng máy bơm và kiểm tra van trong điều kiện áp suất an toàn để phân biệt nguồn rung.
Dấu hiệu van đang bị ảnh hưởng
Van chịu rung hoặc xung áp thường xuất hiện một số dấu hiệu trước khi hư hỏng hoàn toàn. Việc kiểm tra sớm giúp tránh rò rỉ lớn.
Các dấu hiệu gồm:
- Đầu nối thường xuyên bị lỏng.
- Xuất hiện vệt nước tại ren.
- Coil rung hoặc phát tiếng kêu.
- Dây điện bị mỏi.
- Van đóng mở chập chờn.
- Màng nhanh hỏng.
- Gioăng bị biến dạng.
- Đường ống phát tiếng va.
- Đồng hồ áp suất dao động mạnh.
- Vít nắp van bị lỏng.
- Giá đỡ rung rõ.
- Van rò sau khi bơm dừng.
Cách kiểm tra rung động
Không nên chỉ đánh giá rung bằng cảm giác đặt tay lên đường ống. Hệ thống quan trọng nên được đo bằng thiết bị phù hợp.
Có thể kiểm tra:
- Độ rung của thân bơm.
- Độ rung tại gối đỡ.
- Rung trên đoạn ống gần van.
- Chuyển động của giá đỡ.
- Tình trạng khớp nối.
- Độ lệch trục bơm.
- Tiếng xâm thực.
- Rung ở các chế độ lưu lượng khác nhau.
Nếu rung vượt mức cho phép của máy bơm, cần xử lý nguồn rung trước khi thay đổi van.
Cách theo dõi xung áp
Đồng hồ cơ có thể không phản ứng đủ nhanh để hiển thị xung áp ngắn. Vì vậy, hệ thống thường xảy ra sự cố nên sử dụng cảm biến hoặc thiết bị ghi dữ liệu.
Nên theo dõi áp suất:
- Khi máy bơm khởi động.
- Khi máy bơm dừng.
- Khi van điện từ đóng.
- Khi van một chiều đóng.
- Khi chuyển đổi bơm chính và dự phòng.
- Khi nhiều nhánh đóng đồng thời.
- Khi mất điện.
- Khi lưu lượng thay đổi đột ngột.
Giá trị lớn nhất ghi nhận được cần dùng để kiểm tra lại khả năng chịu áp của các thiết bị.
Bảo vệ dây và giắc điện
Rung động kéo dài có thể làm dây dẫn mỏi hoặc lỏng tại giắc. Dây cần được bố trí sao cho không truyền lực trực tiếp lên coil.
Khi lắp đặt cần:
- Cố định dây vào máng hoặc giá đỡ.
- Chừa đoạn dây mềm phù hợp.
- Không kéo dây quá căng.
- Sử dụng đầu cáp chống rung khi cần.
- Siết kín giắc điện.
- Kiểm tra đầu cốt.
- Tránh để dây cọ vào cạnh kim loại.
- Không dùng dây để giữ coil.
- Bảo vệ khỏi nước và dầu.
Bảo dưỡng van gần máy bơm
Van lắp gần nguồn rung cần được kiểm tra thường xuyên hơn vị trí đường ống ổn định. Chu kỳ cụ thể phụ thuộc vào thời gian vận hành và mức rung thực tế.
Công việc bảo dưỡng gồm:
- Kiểm tra rò rỉ tại hai đầu nối.
- Quan sát thân van có bị lệch không.
- Kiểm tra đai ốc giữ coil.
- Kiểm tra giắc và đầu cốt.
- Quan sát giá đỡ đường ống.
- Kiểm tra khớp nối mềm.
- Vệ sinh lõi từ và màng van.
- Theo dõi áp suất khởi động và dừng.
- Kiểm tra van một chiều.
- Thử trình tự điều khiển.
- Quan sát tiếng va trong đường ống.
- Thay gioăng khi đã biến dạng.
Không nên siết lại đầu nối khi đường ống còn áp suất.
Những sai lầm cần tránh
Việc lắp van gần máy bơm không phải lúc nào cũng sai, nhưng cần tránh để van chịu trực tiếp các tác động không được tính toán.
Các sai lầm phổ biến gồm:
- Lắp van trực tiếp lên đầu bơm đang rung mạnh.
- Không bố trí giá đỡ đường ống.
- Dùng van làm điểm neo.
- Kéo lệch ống để lắp van.
- Không kiểm tra áp suất khi bơm đóng đầu ra.
- Không tính xung áp.
- Dùng khớp nối mềm để bù sai lệch lớn.
- Để coil chịu nhiệt từ động cơ.
- Đóng van khi bơm vẫn chạy.
- Không liên động van với bơm.
- Chọn van theo áp suất trung bình.
- Không bảo vệ giắc điện khỏi rung và ẩm.
Thông tin cần xác định trước khi lắp
Để lựa chọn model và vị trí phù hợp, cần thu thập đầy đủ thông tin về máy bơm và đường ống. Chỉ biết kích thước ống là chưa đủ.
Cần xác định:
- Loại máy bơm.
- Công suất và lưu lượng.
- Vị trí van ở đầu hút hay đầu đẩy.
- Áp suất nhỏ nhất và lớn nhất.
- Áp suất khi đầu ra đóng.
- Chênh áp qua van.
- Tần suất bơm khởi động.
- Tần suất van đóng mở.
- Mức rung tại vị trí lắp.
- Môi chất và nhiệt độ.
- Điện áp coil.
- Kiểu giá đỡ.
- Nguy cơ búa nước.
- Điều kiện ẩm và nhiệt quanh van.
Kết luận
Van điện từ ODE lắp gần máy bơm có thể bị ảnh hưởng bởi rung động, dao động áp suất và búa nước. Rung làm lỏng đầu nối và giắc điện, trong khi xung áp có thể làm hỏng màng, gioăng hoặc khiến thân van chịu áp vượt giới hạn.
Cần bố trí giá đỡ, căn chỉnh đường ống, phối hợp đúng trình tự van và bơm, đồng thời sử dụng thiết bị giảm rung hoặc chống xung khi cần. Với hệ thống có áp suất và xung áp lớn, có thể tham khảo nhóm van điện từ áp suất cao ODE, nhưng vẫn phải chọn theo đúng môi chất, áp suất làm việc, chênh áp và lưu lượng thực tế.
