Máy làm mát dầu thường dùng nước để trao đổi nhiệt, giúp giữ nhiệt độ dầu thủy lực, dầu bôi trơn hoặc dầu công nghiệp trong giới hạn an toàn. Van điện từ được lắp trên đường cấp nước để tự động mở khi cần làm mát và đóng lại khi nhiệt độ đã đạt yêu cầu.
Van điện từ ODE có thể dùng cho hệ thống cấp nước máy làm mát dầu nếu chọn đúng vật liệu, gioăng, áp suất, lưu lượng, nhiệt độ và điện áp coil. Điểm quan trọng là phải xác định van đang điều khiển nước làm mát, không phải điều khiển trực tiếp dầu.
Van điện từ có vai trò gì trong máy làm mát dầu?
Trong hệ thống làm mát dầu bằng nước, van điện từ thường được dùng để điều khiển nước đi vào bộ trao đổi nhiệt. Khi nhiệt độ dầu tăng, bộ điều khiển cấp điện cho van mở để nước làm mát đi qua. Khi nhiệt độ giảm về mức cài đặt, van đóng để tiết kiệm nước và ổn định quá trình vận hành.
Van điện từ có thể phối hợp với:
- Cảm biến nhiệt độ dầu.
- Bộ điều khiển nhiệt độ.
- PLC của máy.
- Công tắc áp suất nước.
- Cảm biến lưu lượng.
- Máy bơm nước làm mát.
- Tháp giải nhiệt.
- Bộ trao đổi nhiệt dạng ống hoặc dạng tấm.
Nếu van chọn sai, nước cấp không đủ có thể làm dầu quá nhiệt. Ngược lại, van rò hoặc đóng không kín có thể làm nước chảy liên tục, gây lãng phí và ảnh hưởng đến quá trình kiểm soát nhiệt.
Van ODE có phù hợp với hệ thống cấp nước làm mát dầu không?
Van điện từ ODE phù hợp với nhiều hệ thống cấp nước làm mát dầu, đặc biệt là các hệ thống dùng nước sạch, nước tuần hoàn hoặc nước qua tháp giải nhiệt đã được lọc. ODE có các dòng van thường đóng, thường mở, thân đồng, thân inox và nhiều lựa chọn điện áp khác nhau.
Van có thể dùng cho:
- Máy ép nhựa.
- Máy thủy lực.
- Máy CNC.
- Máy nén khí.
- Hệ thống bôi trơn trung tâm.
- Trạm dầu thủy lực.
- Máy cán, máy dập.
- Bộ trao đổi nhiệt dầu nước.
- Hệ thống tuần hoàn nước làm mát trong nhà máy.
Tuy nhiên, cần chọn van theo đường nước làm mát thực tế. Không nên lấy thông số dầu, áp suất dầu hoặc nhiệt độ dầu để chọn van nếu van chỉ lắp trên đường nước.
Cần phân biệt nước làm mát và dầu
Một lỗi thường gặp là gọi chung hệ thống là “máy làm mát dầu” rồi chọn van như van điều khiển dầu. Trong nhiều trường hợp, van điện từ chỉ điều khiển nước đi qua bộ trao đổi nhiệt, còn dầu chạy ở khoang riêng.
Cần xác định rõ:
| Vị trí van | Môi chất đi qua van | Cách chọn |
|---|---|---|
| Đường cấp nước vào bộ làm mát | Nước sạch hoặc nước tuần hoàn | Chọn theo nước, áp suất nước, lưu lượng nước |
| Đường xả nước sau trao đổi nhiệt | Nước nóng hơn đầu vào | Chọn theo nhiệt độ nước ra |
| Đường dầu thủy lực | Dầu | Không chọn như van nước thông thường |
| Đường nước có hóa chất chống cáu cặn | Nước pha phụ gia | Kiểm tra vật liệu thân và gioăng |
| Đường nước tháp giải nhiệt | Nước có cặn, rong rêu, hóa chất | Cần lọc và chọn vật liệu phù hợp |
Nếu van đi qua dầu hoặc dung dịch đặc biệt, phải kiểm tra riêng độ nhớt, nhiệt độ, áp suất và khả năng tương thích vật liệu.
Nên chọn van thường đóng hay thường mở?
Trong phần lớn hệ thống cấp nước máy làm mát dầu, van thường đóng là lựa chọn phổ biến. Khi chưa có điện, van đóng lại và chỉ mở khi bộ điều khiển yêu cầu làm mát.
Van thường đóng phù hợp khi:
- Nước chỉ cấp khi dầu nóng.
- Cần tiết kiệm nước làm mát.
- Bộ điều khiển nhiệt độ ra lệnh mở van.
- Muốn ngắt nước khi máy dừng.
- Hệ thống cần tránh nước chảy liên tục.
- Van làm việc theo chu kỳ đóng mở.
Van thường mở được cân nhắc khi hệ thống cần duy trì nước làm mát liên tục để bảo vệ thiết bị. Khi mất điện, van vẫn ở trạng thái mở, giúp nước tiếp tục lưu thông. Phương án này thường phù hợp với các hệ thống ưu tiên an toàn nhiệt hơn tiết kiệm nước.
Chọn vật liệu thân van theo chất lượng nước
Vật liệu thân van phải phù hợp với nước làm mát. Nước sạch, nước tuần hoàn và nước tháp giải nhiệt có mức độ ăn mòn và cặn bẩn khác nhau.
Van điện từ ODE thân đồng
Thân đồng phù hợp với nước sạch, nước máy hoặc nước tuần hoàn có tính chất tương đối trung tính. Đây là lựa chọn hợp lý cho nhiều hệ thống làm mát dầu thông thường.
Có thể chọn thân đồng khi:
- Nước không có tính ăn mòn mạnh.
- Hệ thống không pha nhiều hóa chất.
- Áp suất nằm trong giới hạn model.
- Nhiệt độ nước không quá cao.
- Khu vực lắp đặt tương đối khô ráo.
- Chi phí đầu tư cần tối ưu.
Van điện từ ODE thân inox
Thân inox nên được cân nhắc khi nước có hóa chất chống cáu cặn, hóa chất xử lý nước hoặc môi trường lắp đặt ẩm ướt. Inox cũng phù hợp hơn với hệ thống cần hạn chế oxy hóa và dễ vệ sinh bề mặt.
Nên ưu tiên inox khi:
- Nước tuần hoàn có hóa chất.
- Nước có độ pH không ổn định.
- Khu vực gần tháp giải nhiệt ẩm và có hơi hóa chất.
- Hệ thống yêu cầu vật liệu chống ăn mòn tốt hơn.
- Van lắp trong dây chuyền cần vệ sinh thường xuyên.
Dù chọn inox, gioăng và màng van vẫn phải được kiểm tra riêng theo nhiệt độ, hóa chất và áp suất.
Chọn gioăng theo nhiệt độ nước làm mát
Nước đi qua bộ làm mát dầu có thể nóng hơn nước cấp ban đầu, đặc biệt ở đầu ra của bộ trao đổi nhiệt. Vì vậy, không nên chỉ xem nhiệt độ nước đầu vào.
Các vật liệu gioăng thường gặp gồm:
| Vật liệu gioăng | Đặc điểm tham khảo |
|---|---|
| NBR | Phù hợp với nước sạch, nhiệt độ vừa phải |
| EPDM | Phù hợp với nước và nước nóng ở mức phù hợp |
| FKM/Viton | Chịu nhiệt, dầu nhẹ và một số hóa chất tốt hơn |
| PTFE | Chịu nhiệt và chống nhiều loại hóa chất tốt |
Nếu nước làm mát có phụ gia chống cáu cặn, chất chống ăn mòn hoặc hóa chất xử lý, cần kiểm tra khả năng tương thích của gioăng trước khi chọn.
Kiểm tra nhiệt độ nước thực tế
Nhiệt độ dầu có thể cao, nhưng van nước chỉ chịu nhiệt độ của nước đi qua nó. Tuy nhiên, nhiệt độ nước sau trao đổi nhiệt vẫn có thể tăng đáng kể nếu hệ thống tải nhiệt lớn.
Cần xác định:
- Nhiệt độ nước cấp vào.
- Nhiệt độ nước sau bộ làm mát.
- Nhiệt độ cao nhất khi máy chạy tải nặng.
- Thời gian van mở liên tục.
- Nhiệt độ môi trường quanh van.
- Van lắp trước hay sau bộ trao đổi nhiệt.
- Nhiệt truyền từ đường ống sang coil.
Nếu van lắp trên đường nước ra khỏi bộ trao đổi nhiệt, cần chọn theo nhiệt độ nước cao hơn, không chọn theo nhiệt độ nước đầu vào.
Chọn kích thước van theo lưu lượng làm mát
Lưu lượng nước quyết định khả năng trao đổi nhiệt. Van quá nhỏ có thể làm thiếu nước làm mát, khiến dầu nóng nhanh hoặc máy báo lỗi nhiệt độ.
Khi chọn kích thước cần xác định:
- Công suất nhiệt cần giải.
- Lưu lượng nước yêu cầu của bộ làm mát.
- Kích thước đường ống.
- Áp suất nước cấp.
- Mức tụt áp qua van.
- Số máy dùng chung đường nước.
- Lưu lượng khi nhiều van mở cùng lúc.
- Hệ số lưu lượng của model van.
Không nên chọn van chỉ theo kích thước ren. Một van có cùng cỡ ren với đường ống vẫn có thể có lỗ thông nhỏ hơn và gây giảm lưu lượng.
Áp suất nước cấp phải phù hợp với van
Van điện từ cần làm việc trong dải áp suất cho phép. Với van màng gián tiếp, ngoài áp suất lớn nhất còn phải kiểm tra chênh áp tối thiểu để van mở ổn định.
Cần đo hoặc tính:
- Áp suất nước đầu vào.
- Áp suất khi nhiều máy cùng dùng nước.
- Áp suất phía sau van.
- Áp suất khi bơm khởi động.
- Áp suất khi van phía sau đóng.
- Mức tụt áp qua bộ lọc.
- Chênh áp qua van.
- Áp suất cao nhất trong hệ thống.
Nếu nước cấp bằng bể thấp hoặc áp lực yếu, nên cân nhắc van tác động trực tiếp hoặc model hoạt động được ở chênh áp thấp.
Lưu ý với nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt
Nước tuần hoàn trong hệ thống giải nhiệt thường không sạch như nước máy. Nước có thể chứa cặn, rêu, khoáng chất, hóa chất chống cáu cặn hoặc chất ức chế ăn mòn.
Các yếu tố này có thể gây:
- Tắc lỗ điều khiển.
- Kẹt lõi từ.
- Màng van đóng không kín.
- Cặn bám trên bề mặt làm kín.
- Ăn mòn đầu nối.
- Giảm lưu lượng nước.
- Rò rỉ sau một thời gian vận hành.
Với nước tuần hoàn, cần lắp bộ lọc trước van và có lịch vệ sinh định kỳ.
Bắt buộc chú ý bộ lọc trước van
Van điện từ có khe và lỗ điều khiển tương đối nhỏ. Cặn bẩn trong nước làm mát có thể khiến van mới lắp đã hoạt động không ổn định.
Nên bố trí:
- Van khóa tay trước cụm van.
- Y lọc hoặc bộ lọc phù hợp.
- Van điện từ.
- Đồng hồ áp suất nếu cần theo dõi.
- Van khóa sau để bảo dưỡng.
- Điểm xả cặn hoặc xả khí khi cần.
Bộ lọc cần được vệ sinh định kỳ. Nếu lọc bị tắc, van vẫn mở nhưng nước cấp không đủ, làm hiệu quả làm mát giảm.
Chọn điện áp coil theo tủ điều khiển
Van điện từ ODE có nhiều lựa chọn điện áp như 24VDC, 24VAC, 110VAC hoặc 220VAC tùy model. Điện áp phải phù hợp với bộ điều khiển nhiệt độ hoặc PLC của máy.
Khi chọn coil cần kiểm tra:
- Nguồn điều khiển là AC hay DC.
- Điện áp định mức.
- Công suất coil.
- Khả năng chịu tải của ngõ ra PLC.
- Có cần relay trung gian không.
- Khoảng cách dây dẫn.
- Mức sụt áp khi van hoạt động.
- Thời gian coil phải cấp điện liên tục.
Với hệ thống điều khiển bằng PLC, 24VDC thường được dùng nhiều. Tuy nhiên, không nên đấu trực tiếp coil vào PLC nếu dòng tải vượt khả năng ngõ ra.
Coil có phải làm việc liên tục không?
Trong một số hệ thống, khi máy chạy tải nặng, van có thể mở trong thời gian dài để cấp nước làm mát liên tục. Khi đó coil phải chịu cấp điện lâu và có thể nóng lên.
Cần kiểm tra:
- Chế độ làm việc của coil.
- Nhiệt độ môi trường quanh van.
- Van có bị đặt gần nguồn nhiệt không.
- Tủ hoặc hộp che có thông gió không.
- Điện áp có ổn định không.
- Coil có đúng điện áp không.
- Van có đóng mở quá nhiều lần không.
Coil nóng ở mức cho phép chưa chắc là lỗi. Tuy nhiên, nếu coil có mùi khét, rung mạnh hoặc nóng bất thường, cần kiểm tra nguồn điện và lõi từ.
Điều khiển theo nhiệt độ cần có độ trễ
Nếu bộ điều khiển nhiệt độ cài điểm mở và điểm đóng quá gần nhau, van có thể đóng mở liên tục. Điều này làm giảm tuổi thọ coil, lõi từ và màng van.
Ví dụ, nếu van mở khi dầu đạt 45°C và đóng ngay khi giảm xuống 44,8°C, hệ thống có thể đóng mở liên tục do nhiệt độ dao động nhẹ.
Nên cài đặt:
- Ngưỡng mở van.
- Ngưỡng đóng van.
- Khoảng trễ nhiệt độ hợp lý.
- Thời gian trễ đóng van nếu cần.
- Điều kiện liên động với bơm nước.
- Cảnh báo khi nước không đủ lưu lượng.
- Cảnh báo khi dầu vẫn quá nhiệt dù van đã mở.
Cài đặt cụ thể phụ thuộc vào yêu cầu của máy và độ ổn định nhiệt mong muốn.
Phối hợp van điện từ với bơm nước làm mát
Nếu hệ thống dùng bơm nước riêng, van và bơm cần được điều khiển theo trình tự hợp lý. Bơm chạy khi van chưa mở có thể tạo áp cục bộ hoặc làm nước không đi đúng tuyến. Van mở nhưng bơm chưa chạy có thể không đủ lưu lượng làm mát.
Một trình tự tham khảo:
- Cảm biến phát hiện dầu quá nhiệt.
- Bộ điều khiển ra lệnh mở van.
- Bơm nước làm mát hoạt động nếu cần.
- Cảm biến xác nhận có lưu lượng nước.
- Hệ thống làm mát dầu.
- Khi nhiệt độ giảm, bơm dừng theo điều kiện cài đặt.
- Van đóng sau thời gian trễ phù hợp.
Trình tự thực tế cần theo thiết kế của máy và tủ điều khiển.
Chú ý xung áp khi van đóng nhanh
Van điện từ đóng nhanh có thể tạo xung áp trong đường nước làm mát, nhất là khi đường ống dài hoặc máy bơm vẫn đang chạy. Xung áp có thể làm rung đường ống, lỏng đầu nối hoặc hỏng màng van.
Cần kiểm tra nguy cơ búa nước khi:
- Lưu lượng nước lớn.
- Đường ống dài.
- Van lắp gần máy bơm.
- Nhiều van đóng cùng lúc.
- Bơm khởi động trực tiếp.
- Có van một chiều đóng mạnh.
- Áp suất dao động liên tục.
Nếu hệ thống có tiếng va đập khi van đóng, cần bổ sung thiết bị giảm xung hoặc điều chỉnh trình tự điều khiển.
Vị trí lắp đặt van trên đường nước làm mát
Van nên được lắp tại vị trí dễ quan sát, dễ tháo coil và dễ vệ sinh bộ lọc. Không nên lắp sâu trong máy, dưới sàn ẩm hoặc gần khu vực dễ bị dầu, nước và bụi bẩn bám nhiều.
Khi lắp cần chú ý:
- Lắp đúng chiều mũi tên trên thân van.
- Không để trọng lượng ống đè lên van.
- Căn thẳng hai đầu kết nối.
- Không dùng coil làm tay vặn.
- Lắp bộ lọc trước van.
- Có van khóa để cô lập khi bảo dưỡng.
- Chừa khoảng trống tháo coil và màng.
- Không để coil bị nước phun trực tiếp.
- Bố trí dây điện gọn và chống rung.
- Tránh đặt van sát nguồn nhiệt cao.
Nếu đường ống rung do máy bơm hoặc máy chính, cần có giá đỡ và đoạn giảm rung phù hợp.
Van có dùng để điều chỉnh lưu lượng nước làm mát không?
Van điện từ thông thường chủ yếu dùng để đóng hoặc mở dòng nước. Thiết bị không được thiết kế để điều chỉnh lưu lượng theo kiểu mở một phần.
Nếu hệ thống cần kiểm soát lưu lượng nước làm mát chính xác, nên kết hợp thêm:
- Van cân bằng.
- Van kim.
- Van điều chỉnh lưu lượng.
- Van giảm áp.
- Cảm biến lưu lượng.
- Bộ điều khiển tuyến tính.
- Biến tần cho bơm nước.
Không nên bật tắt van liên tục với tần suất cao để thay thế van điều tiết, vì cách này dễ làm coil nóng và giảm tuổi thọ cơ cấu van.
Bảo dưỡng van điện từ trong hệ thống làm mát dầu
Van làm việc trong môi trường nước tuần hoàn cần được kiểm tra định kỳ. Chu kỳ bảo dưỡng phụ thuộc vào chất lượng nước, số giờ vận hành và tần suất đóng mở.
Các công việc nên thực hiện gồm:
- Vệ sinh bộ lọc trước van.
- Kiểm tra áp suất nước cấp.
- Kiểm tra lưu lượng nước làm mát.
- Quan sát rò rỉ tại đầu nối.
- Làm sạch lõi từ và khoang van.
- Kiểm tra màng và gioăng.
- Đo điện áp cấp cho coil.
- Kiểm tra nhiệt độ coil.
- Kiểm tra tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ.
- Chạy thử van ở chế độ tự động.
- Kiểm tra độ trễ đóng mở.
- Ghi nhận tình trạng cặn trong nước.
Nếu van đóng không kín, nguyên nhân thường là cặn bẩn, màng hỏng hoặc lỗ pilot bị tắc, không nhất thiết do coil.
Dấu hiệu chọn sai van
Một số lỗi vận hành cho thấy van đang không phù hợp với hệ thống làm mát dầu. Cần kiểm tra lại nếu xuất hiện các dấu hiệu sau:
- Dầu vẫn nóng dù van đã mở.
- Lưu lượng nước qua bộ làm mát yếu.
- Van đóng mở liên tục.
- Coil quá nóng.
- Van rung hoặc kêu.
- Nước vẫn chảy khi van đã đóng.
- Van không mở khi áp suất thấp.
- Bộ lọc nhanh tắc.
- Đầu nối bị rò.
- Màng van nhanh hỏng.
- Nhiệt độ dầu dao động quá lớn.
- Máy báo lỗi thiếu nước làm mát.
Những lỗi này có thể đến từ van, nhưng cũng có thể do bơm nước, bộ lọc, cảm biến nhiệt độ hoặc bộ trao đổi nhiệt bị cáu cặn.
Thông tin cần cung cấp khi chọn van ODE
Để chọn đúng loại van điện từ ODE cho máy làm mát dầu, người mua nên chuẩn bị đầy đủ thông số của đường nước làm mát.
Thông tin cần có:
- Van lắp trên đường nước hay đường dầu.
- Nguồn nước sạch hay nước tuần hoàn.
- Có hóa chất xử lý nước không.
- Nhiệt độ nước vào và nước ra.
- Áp suất nước thấp nhất và cao nhất.
- Lưu lượng nước yêu cầu.
- Kích thước đường ống.
- Kiểu kết nối ren.
- Van thường đóng hay thường mở.
- Điện áp coil.
- Tần suất đóng mở.
- Thời gian van mở liên tục.
- Vị trí lắp trước hay sau bộ trao đổi nhiệt.
- Điều kiện môi trường quanh van.
Kết luận
Van điện từ ODE dùng cho hệ thống cấp nước máy làm mát dầu nên được chọn theo đường nước làm mát, không chọn theo thông số của dầu nếu van không tiếp xúc trực tiếp với dầu. Các yếu tố quan trọng gồm vật liệu thân, gioăng, nhiệt độ nước, áp suất, lưu lượng, điện áp coil và kiểu thường đóng hoặc thường mở.
Với hệ thống cấp nước làm mát thông thường, van thường đóng là lựa chọn phổ biến vì chỉ mở khi cần giải nhiệt. Người dùng có thể tham khảo nhóm van điện từ thường đóng ODE để chọn kích cỡ, vật liệu và điện áp phù hợp. Danh mục này có các dòng thân đồng, inox và nhiều điện áp điều khiển, cần đối chiếu lại với áp suất, nhiệt độ và lưu lượng thực tế của máy.
