Van Herion – Giải pháp điều khiển khí nén cho nhà máy

Trong một hệ thống khí nén công nghiệp, van không chỉ thực hiện nhiệm vụ đóng mở dòng khí mà còn quyết định tốc độ phản hồi, độ an toàn và khả năng duy trì hoạt động ổn định của thiết bị. Van Herion được sử dụng trong nhiều cụm truyền động khí nén nhờ thiết kế chắc chắn, nhiều kiểu điều khiển và khả năng đáp ứng các điều kiện vận hành khắt khe. Các sản phẩm hiện được nhận diện dưới thương hiệu IMI Herion, thuộc danh mục công nghệ điều khiển chuyển động và lưu chất của IMI.

Từ van điện từ lắp ren đến van giao diện NAMUR, Herion cung cấp nhiều phương án dành cho xi lanh, bộ truyền động van bướm, van bi và thiết bị tự động hóa. Tại Việt Nam, van Herion thường được tìm mua để thay thế thiết bị đang vận hành, sửa chữa máy nhập khẩu hoặc lắp mới các cụm điều khiển khí nén trong nhà máy thép, xi măng, hóa chất, năng lượng và xử lý nước.

Van Herion giải quyết bài toán nào trong hệ thống khí nén?

Hiệu quả của một hệ thống khí nén phụ thuộc vào khả năng đưa khí nén đến cơ cấu chấp hành đúng thời điểm, đúng lưu lượng và đúng hướng. Khi nhận tín hiệu điện hoặc tín hiệu khí, van Herion chuyển đổi trạng thái để cấp khí, ngắt khí hoặc đảo chiều dòng khí. Hoạt động này giúp xi lanh tiến lùi, bộ truyền động quay đóng mở van công nghệ hoặc đưa thiết bị trở về trạng thái an toàn khi tín hiệu điều khiển bị mất.

Trong những dây chuyền vận hành liên tục, van phải đáp ứng tần suất đóng mở cao mà không gây rò rỉ lớn hoặc làm giảm tốc độ của cơ cấu chấp hành. Nếu van có lưu lượng quá nhỏ, bộ truyền động phản hồi chậm; nếu lựa chọn sai sơ đồ 3/2 hoặc 5/2, hệ thống có thể không thực hiện đúng chu trình. Vì vậy, lựa chọn van khí nén Herion phải dựa trên toàn bộ điều kiện vận hành thay vì chỉ đối chiếu kích thước ren.

Một lợi thế đáng chú ý của Herion là danh mục có cả van lắp trực tiếp theo chuẩn NAMUR và van lắp đường ống. Cấu hình NAMUR giúp rút ngắn đường khí giữa van và bộ truyền động, giảm số lượng ống nối, đồng thời tạo thành một cụm điều khiển gọn hơn. Đây là giải pháp phù hợp với van bướm, van bi sử dụng bộ truyền động khí nén tác động đơn hoặc tác động kép.

Ba lớp chức năng tạo nên giá trị của van Herion

Điều khiển hướng dòng khí chính xác

Chức năng cơ bản của van Herion là phân phối khí nén đến các cửa làm việc theo sơ đồ định sẵn. Van 3/2 thường được dùng cho cơ cấu chấp hành tác động đơn, trong khi van 5/2 phù hợp với bộ truyền động tác động kép. Một số dòng còn có cấu hình 5/3 để cung cấp trạng thái trung gian theo yêu cầu của máy.

Khi cuộn coil được cấp điện, lực điện từ tác động trực tiếp hoặc điều khiển phần pilot để thay đổi vị trí con trượt, đĩa van hay cơ cấu làm kín. Dòng khí sau đó được chuyển từ cửa cấp sang cửa làm việc, trong khi khí tại khoang đối diện thoát ra ngoài. Khi mất điện, lò xo hoặc tín hiệu điều khiển đối nghịch đưa van trở lại trạng thái ban đầu tùy cấu hình.

Kết nối nhanh với bộ truyền động NAMUR

Các dòng van điện từ Herion NAMUR được thiết kế để lắp trực tiếp lên bộ truyền động khí nén có mặt bích tương ứng. Dòng 97100 có các phiên bản 3/2, 5/2 và 5/3, sử dụng cổng G1/4 hoặc 1/4 NPT, phục vụ bộ truyền động tác động đơn và tác động kép. Thiết kế này cũng hỗ trợ tuần hoàn khí xả trong một số cấu hình, góp phần hạn chế không khí bẩn từ môi trường đi vào khoang bộ truyền động.

Ngoài 97100, dòng 26230 và 80107 cũng cung cấp phương án NAMUR hoặc lắp đường ống với kiểu van con trượt điều khiển điện từ gián tiếp. Theo tài liệu sản phẩm, hai dòng này có cấu hình 3/2 và 5/2, thân nhôm, gioăng NBR và được thiết kế cho hệ thống khí nén công nghiệp. Cấu hình thực tế cần được xác định theo mã đầy đủ vì điện áp coil, kết nối điện, chức năng và kiểu hồi vị có thể khác nhau.

Duy trì trạng thái an toàn trong ứng dụng quan trọng

Với các hệ thống hóa chất, dầu khí, lò hơi hoặc dây chuyền có yêu cầu dừng khẩn cấp, van phải chuyển về trạng thái an toàn khi mất điện hoặc mất tín hiệu. Dòng Herion 24011 là van poppet 3/2 tác động trực tiếp, có các phiên bản thường đóng và lựa chọn vật liệu khác nhau. Một số cấu hình được thiết kế cho môi trường ngoài trời, khu vực nguy hiểm hoặc ứng dụng liên quan đến an toàn chức năng.

Khi lựa chọn van cho mạch an toàn, không nên mặc định rằng mọi sản phẩm trong cùng một series đều có chứng nhận giống nhau. Chứng nhận SIL, ATEX, cấp bảo vệ điện và phạm vi nhiệt độ phải được kiểm tra trên đúng mã hàng, đúng cuộn coil và đúng tài liệu kỹ thuật của phiên bản cần mua.

Các dòng van Herion thường được sử dụng

Bảng trên dùng để định hướng lựa chọn series, không thay thế mã đặt hàng hoàn chỉnh. Chẳng hạn, cùng thuộc dòng van Herion 97100, sản phẩm có thể khác nhau về chức năng 3/2, 5/2 hay 5/3, kiểu hồi bằng lò xo khí hoặc lò xo cơ, chuẩn ren, điện áp coil và đầu nối điện. Trang sản phẩm của hãng hiện liệt kê cả cấu hình NAMUR lẫn inline cho series này. Tham khảo dòng Herion 97100

Chọn van Herion theo hồ sơ vận hành thực tế

Bắt đầu từ cơ cấu chấp hành

Thông tin đầu tiên cần xác định là cơ cấu chấp hành thuộc loại tác động đơn hay tác động kép. Bộ truyền động tác động đơn thường sử dụng van 3/2 vì chỉ cần khí nén cho một chiều chuyển động, còn chiều ngược lại do lò xo thực hiện. Bộ truyền động tác động kép cần cấp và xả khí luân phiên tại hai khoang nên thường sử dụng van 5/2.

Nếu máy yêu cầu dừng piston tại vị trí trung gian hoặc cần cách ly hai cửa làm việc trong một trạng thái nhất định, có thể phải xem xét van 5/3. Tuy nhiên, kiểu trung tâm của van 5/3 phải phù hợp với yêu cầu an toàn và đặc tính tải; không nên chọn chỉ dựa trên số cửa và số vị trí.

Kiểm tra áp suất và lưu lượng

Lưu lượng van ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ đóng mở của xi lanh hoặc bộ truyền động. Van có tiết diện dòng chảy nhỏ có thể vẫn đạt áp suất yêu cầu nhưng làm thiết bị chuyển động chậm. Khi thay van Herion, cần đối chiếu lưu lượng danh định, hệ số Cv hoặc Kv, áp suất vận hành, kích thước cổng và chiều dài đường ống.

Đối với van pilot gián tiếp, áp suất tối thiểu là thông số đặc biệt quan trọng. Nếu nguồn khí thấp hơn mức cần thiết, phần pilot có thể không đủ lực để đảo trạng thái van. Với mạch áp suất thấp hoặc chân không, nên kiểm tra khả năng sử dụng van tác động trực tiếp thay vì tự động thay thế bằng một dòng pilot thông thường.

Xác nhận điện áp cuộn coil

Van đúng thân nhưng sai điện áp coil vẫn không thể đưa vào sử dụng. Các điện áp thường gặp trong hệ thống công nghiệp gồm 24 VDC, 110 VAC và 230 VAC, nhưng từng mã hàng có thể sử dụng cấu hình khác. Ngoài điện áp, cần kiểm tra công suất coil, chuẩn đầu nối, kiểu dây dẫn, tần số nguồn AC và cấp bảo vệ.

Trong khu vực có nguy cơ cháy nổ, coil tiêu chuẩn không thể thay thế cho coil có chứng nhận phòng nổ. Mã nhiệt độ, nhóm khí, phân vùng và tiêu chuẩn chứng nhận phải phù hợp với hồ sơ an toàn của nhà máy.

Đối chiếu môi chất và vật liệu làm kín

Phần lớn van khí nén Herion được thiết kế cho khí nén đã lọc, nhưng không phải mọi dòng đều phù hợp với khí đặc biệt hoặc lưu chất lỏng. Vật liệu thân van, gioăng NBR, FKM hay các vật liệu làm kín khác phải tương thích với môi chất và nhiệt độ vận hành.

Chất lượng khí cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ sản phẩm. Nước ngưng, bụi bẩn và dầu không phù hợp có thể làm con trượt chuyển động kém, gây rò rỉ hoặc khiến van phản hồi không ổn định. Hệ thống nên được trang bị bộ lọc và xử lý khí phù hợp với yêu cầu của từng series.

Khi nào nên thay van Herion theo mã cũ?

Thay thế theo mã cũ là phương án hiệu quả khi thiết bị đã hoạt động ổn định và chỉ gặp hư hỏng tại van. Người dùng nên chụp rõ nhãn sản phẩm, mã series, chuỗi mã đầy đủ, điện áp coil, sơ đồ khí và kiểu cổng kết nối. Nếu tem bị mờ, cần bổ sung hình ảnh tổng thể, kích thước ren, số lượng cửa và thông tin về bộ truyền động.

Không nên chỉ đặt hàng bằng cụm từ “van Herion 97100” hoặc “van Herion 26230” vì đây mới là tên series. Một ký tự khác trong mã cấu hình có thể thể hiện sự thay đổi về sơ đồ, điện áp, chuẩn ren hoặc kiểu hồi vị. Việc đối chiếu kỹ mã cũ giúp hạn chế tình trạng van lắp vừa cơ khí nhưng hoạt động sai chức năng.

Trong trường hợp mã đã ngừng sản xuất, sản phẩm thay thế cần được so sánh theo bảng thông số tương đương. Các yếu tố phải giữ nguyên gồm chức năng khí, trạng thái khi mất điện, lưu lượng, áp suất, điện áp, mặt lắp và yêu cầu chứng nhận. Kích thước gần giống nhau chưa đủ để kết luận hai van có thể thay thế trực tiếp.

Ứng dụng van Herion trong nhà máy Việt Nam

Van Herion tại Việt Nam có thể được sử dụng trong cụm đóng mở van bướm tại hệ thống xử lý nước, điều khiển van bi trên đường ống hóa chất và vận hành cơ cấu chấp hành trong dây chuyền sản xuất. Khả năng lắp NAMUR giúp sản phẩm phù hợp với các cụm actuator cần kết cấu gọn, giảm phụ kiện kết nối và thuận tiện cho công tác bảo trì.

Trong ngành thép và xi măng, van có thể tham gia điều khiển cửa gió, cơ cấu đóng mở, hệ thống cấp liệu và thiết bị phụ trợ. Trong ngành năng lượng, hóa chất và dầu khí, các dòng được cấu hình cho môi trường khắt khe có thể dùng trong mạch ngắt hoặc cụm van công nghệ, với điều kiện sản phẩm đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn của dự án.

Van cũng được sử dụng để sửa chữa máy móc nhập khẩu đã lắp sẵn thiết bị Herion. Khi đó, việc giữ đúng mã hàng hoặc lựa chọn phiên bản tương đương giúp hạn chế phải thay đổi đế lắp, đường ống và chương trình điều khiển.

Giải pháp lựa chọn van Herion đúng cấu hình

Một van Herion phù hợp phải đáp ứng đồng thời yêu cầu cơ khí, khí nén, điện và an toàn. Trước khi đặt hàng, người sử dụng nên xác nhận mã đầy đủ, chức năng 3/2–5/2–5/3, áp suất, lưu lượng, điện áp coil, chuẩn ren, kiểu lắp, trạng thái hồi vị và điều kiện môi trường. Với ứng dụng NAMUR, cần kiểm tra thêm loại bộ truyền động và yêu cầu tác động đơn hay tác động kép.

Các dòng Herion 97100, 26230, 80107 và 24011 đáp ứng những nhóm ứng dụng khác nhau, từ điều khiển khí nén thông thường đến mạch vận hành quan trọng. Chọn đúng van Herion – giải pháp điều khiển khí nén sẽ giúp hệ thống phản hồi ổn định, thuận tiện bảo trì và giảm nguy cơ dừng máy do sử dụng sai cấu hình.