Nguyên lý làm việc của van tuần hoàn tự động (ARV) của hệ thống bơm ly tâm

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com

Hình 1: Van tuần hoàn tự động

1. cần tác động đóng mở đường hồi lưu van 2.đĩa van

Nguyên lý làm việc của van tuần hoàn tự động

Van tuần hoàn tự động ARV (Automatic Recirculation Valve) là loại van được thiết kế để đảm bảo dòng chảy liên tục qua bơm trong trường hợp áp suất đầu vào của bơm không đạt mức tối thiểu để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của bơm. Khi áp suất đầu vào của bơm giảm xuống mức tối thiểu, van ARV sẽ tự động mở một đường tuần hoàn nhỏ để đảm bảo dòng chảy đi qua bơm và giữ cho bơm hoạt động ổn định. Điều này giúp giảm thiểu nguy cơ bơm bị hư hỏng hoặc xâm thực khi áp suất đầu vào không đủ.

Trái tim của van tuần hoàn tự động là một đĩa van (disk). Đĩa van "nhạy cảm" với lưu lượng và không nhạy cảm với áp suất. Nó kiểm soát dòng chất lỏng và đảm bảo rằng một lượng chất lỏng xác định đi qua. Các đặc tính kiểm soát này, tạo lưu lượng chính xác và ổn định trong một dải áp suất rộng.

Khi đĩa van mở hoàn toàn, đường tuần hoàn/hồi lưu sẽ đóng lại. Ngược lại, khi lưu lượng giảm, đường tuần hoàn mở ra. Chất lỏng trong tình huống đó đi vào hệ thống đường tuần hoàn được điều tiết bởi các lỗ torifice.

Với sự gia tăng lưu lượng chất lỏng, đĩa van được nâng lên. Do đó, đường tuần hoàn sẽ đóng lại để hạn chế tuần hoàn. Điều này đảm bảo rằng lưu lượng tuần hoàn lớn hơn thể tích tối thiểu của chất lỏng chảy qua bơm.

Hình 2: Van tuần hoàn tự động điển hình

Vì vậy, van tuần hoàn tự động có chức năng:

• Nhận biết lưu lượng: Đĩa van của ARV tự động "nhận biết" dòng chảy chính của hệ thống bơm. Sau đó, theo lưu lượng, nó xác định vị trí đĩa van.
• Kiểm soát lượng tuần hoàn: Van tuần hoàn tự động sẽ tự động điều chỉnh các đặc tính H – Q của bơm để thực hiện tuần hoàn.
• Loại bỏ giảm áp suất: Hệ thống điều khiển của van tuần hoàn tự động làm giảm dòng chảy ngược từ đầu xả của bơm (cao áp) thành dòng chảy ngược thích hợp đến 1 thiết bị lưu trữ có áp suất thấp với tiếng ồn nhỏ.
• Van 1 chiều: Van tuần hoàn tự động cũng có tác dụng như van 1 chiều để ngăn chất lỏng chảy ngược vào thân máy bơm.

Ứng dụng của van tuần hoàn tự động

Một ứng dụng phổ biến là để bảo vệ các máy bơm cấp nước nồi hơi hoặc nước làm mát của nhà máy, nơi mà sự bay hơi một phần của hàm lượng nước có thể làm cho máy bơm bị tình trạng chạy khô. Ngay cả trong các tình huống, khi tốc độ dòng chảy của đĩa van chính đến nồi hơi bị tắt hoàn toàn, lưu lượng tối thiểu vẫn được duy trì.

Tại sao ARV được sử dụng nhiều cho bơm nhiều cấp

ARV được sử dụng rộng rãi trong máy bơm ly tâm nhiều cấp để đảm bảo lưu lượng tối thiểu được xác định trước. Chúng chủ yếu được sử dụng làm máy bơm cấp nước cho nồi hơi. Thiết kế của các van ARV khác nhau được tùy chỉnh để sử dụng trong các môi trường hoạt động khá khắc nghiệt và vận hành máy bơm nhiều cấp. Các ARV được lắp vào đường xả của bơm và mở khi bơm tạo ra một lượng dòng chảy đủ để di chuyển đĩa van bên trong. ARV ngăn chặn sự xâm thực và giúp ngăn ngừa các vấn đề như quá nóng và khô của máy bơm ly tâm nhiều cấp.

Trong máy bơm ly tâm, năng lượng cơ học được chuyển thành năng lượng áp suất nhờ lực ly tâm. Vòng quay của cánh quạt tác động lên chất lỏng bên trong máy bơm tạo ra lực ly tâm. Để tránh quá nóng, Máy bơm luôn cần lưu lượng chất lỏng tối thiểu. Nếu lưu lượng tối thiểu được xác định trước không được duy trì, có thể xảy ra hư hỏng máy bơm vĩnh viễn. 

Ưu điểm của van tuần hoàn tự động

Ưu điểm chính của Van tuần hoàn tự động là:

• Kết hợp cả tính năng của van 1 chiều và van bypass
• Không cần tác động từ bên ngoài
• Yêu cầu bảo trì ít và đáng tin cậy
• ngăn ngừa xâm thực và quay ngược bơm
• Thiết kế độc đáo và ổn định
• Cung cấp bảo vệ lưu lượng tối thiểu (min flow)
• Dễ dàng lắp đặt

Hình 3: Bảo vệ bơm ly tâm (protection) với lưu lượng tối thiểu

Lưu ý: do van AVR có chức năng như là van 1 chiều nên nếu van 1 chiều này rò có thể làm bơm bị quay ngược, do chất lỏng từ phía cửa xả chảy ngược về cửa hút, làm bơm quay ngược, có thể gây hư hỏng bơm và mô tơ. Vì vậy cần lưu ý kiểm tra bảo dưỡng van ARV định kỳ và vận hành cần lưu ý xử lý khi xảy ra quay ngược.

Nhược điểm của van ARV:

• Chi phí đầu tư ban đầu để lắp đặt hệ thống ARV khá cao.
• ARV không thể bảo vệ hoàn toàn các vấn đề liên quan đến quay ngược, nhưng chỉ giảm thiểu rủi ro.
• ARV có thể gây ra một số hiện tượng như rung động và tiếng ồn trong quá trình hoạt động, tuy nhiên đây không phải là một vấn đề lớn.

Related Posts by Categories