KHI NÀO SỬ DỤNG ACTUATOR ĐIỆN VÀ KHI NÀO DÙNG ACTUATOR KHÍ NÉN? P2

Việc lựa chọn giữa Bộ Truyền Động Điện (Electric Actuator) và Bộ Truyền Động Khí Nén (Pneumatic Actuator) là một quyết định kỹ thuật quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, chi phí vận hành và an toàn của hệ thống van công nghiệp. Dưới đây là phân tích chi tiết giúp xác định lựa chọn tối ưu cho từng ứng dụng cụ thể.
KHI NÀO SỬ DỤNG ACTUATOR ĐIỆN VÀ KHI NÀO DÙNG ACTUATOR KHÍ NÉN? P2

Việc lựa chọn giữa Bộ Truyền Động Điện (Electric Actuator)Bộ Truyền Động Khí Nén (Pneumatic Actuator) là một quyết định kỹ thuật quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, chi phí vận hành và an toàn của hệ thống van công nghiệp. Dưới đây là phân tích chi tiết giúp xác định lựa chọn tối ưu cho từng ứng dụng cụ thể.

1. KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.1. Actuator Điện (Electric Actuator)

Khái Niệm

Cấu Tạo & Nguyên Lý

Định Nghĩa

Thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học (quay hoặc tịnh tiến) để điều khiển van.

Cấu Tạo

Bao gồm Động cơ điện (Motor), Hộp số giảm tốc (Gearbox), Công tắc giới hạn (Limit Switches), Bảng mạch điều khiển, Vỏ bảo vệ.

Nguyên Lý

Động cơ điện được kích hoạt khi nhận tín hiệu điều khiển (4-20mA, 0-10V, Modbus, ON/OFF). Hộp số giảm tốc biến đổi tốc độ quay cao của động cơ thành mô-men xoắn lớn, truyền động đến trục van để đóng/mở hoặc điều tiết.

2. TIÊU CHÍ LỰA CHỌN: KHI NÀO SỬ DỤNG ACTUATOR NÀO?

Việc lựa chọn Actuator phụ thuộc vào các yêu cầu về tốc độ, tần suất vận hành, nguồn năng lượng và độ an toàn của hệ thống.

2.1. Sử Dụng Actuator Điện Khi:

Tiêu Chí Kỹ Thuật

Đặc điểm Phù Hợp

Thông Số Kỹ Thuật Quan Trọng

Điều tiết/Định vị

Yêu cầu kiểm soát vị trí chính xác (ví dụ: điều tiết lưu lượng) hoặc tần suất vận hành cao (Modulating Duty).

Tín hiệu Analog (4-20mA), Độ chính xác định vị cao ($\pm 0.1-0.5\%$), Tính năng Non-Intrusive Setting.

Khả năng Lập trình

Cần tích hợp với hệ thống IoT giám sát, SCADA, hoặc PLC để ghi nhận dữ liệu, lập lịch vận hành.

Giao thức truyền thông Modbus, HART.

Mô-men xoắn

Cần mô-men xoắn rất lớn để đóng/mở van DN lớn hoặc áp suất cao (ví dụ: Van Cổng).

Torque Rating (Nm hoặc lbf-in), Duty Cycle (S2-15min, S4-25%).

Nguồn Năng lượng

Hệ thống không có sẵn hoặc không muốn sử dụng khí nén.

Nguồn điện AC (1 pha/3 pha) hoặc DC.

Môi trường

Môi trường khô ráo, nơi việc rò rỉ khí nén có thể gây tiếng ồn không mong muốn (ví dụ: phòng máy lạnh, tòa nhà).

Cấp bảo vệ IP67/IP68, Tiêu chuẩn chống cháy nổ (ATEX/IECEx) nếu cần.

 3. ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA ACTUATOR CỦA SEVAL

Actuator tích hợp trong các giải pháp của SEVAL (điện và khí nén) được thiết kế đặc biệt để phục vụ mục tiêu Smart Utilitychống thất thoát nước (NRW):

3.1. Hỗ Trợ Tích Hợp IoT và Giám Sát Từ Xa

  • Giao Thức Thông Minh: Actuator Điện SEVAL tương thích với các giao thức công nghiệp (Modbus, HART), cho phép kết nối trực tiếp với nền tảng phần mềm quản lý hạ tầng GIS + IoT của SEVAL.
  • Phản Hồi Vị Trí Chính Xác: Cung cấp thông tin vị trí van chính xác (analog feedback), giúp người vận hành kiểm soát trạng thái van điều khiển điện từ xa, cần thiết cho việc vận hành các khu vực DMA và kiểm soát áp suất.

3.2. Độ Bền Cao Trong Môi Trường Khắc Nghiệt

  • Cấp Bảo Vệ Cao: Actuator được trang bị vỏ bảo vệ đạt chuẩn IP67/IP68 (cho Actuator Điện), đảm bảo chống bụi hoàn toàn và có thể ngâm nước, lý tưởng cho việc lắp đặt ngoài trời, hầm van hoặc những nơi dễ bị ngập úng.
  • Vật liệu Chống Ăn Mòn: Vỏ ngoài Actuator được xử lý chống ăn mòn, phù hợp với điều kiện khí hậu ẩm ướt, nhiệt đới của Việt Nam.

3.3. Thiết Kế Hỗ Trợ Dễ Dàng Bảo Trì (Non-Intrusive)

  • Nhiều Actuator Điện tiên tiến của SEVAL cho phép thiết lập và chẩn đoán từ bên ngoài (Non-Intrusive Setting) qua màn hình hoặc thiết bị cầm tay mà không cần mở vỏ bảo vệ, giảm thiểu rủi ro xâm nhập bụi và hơi ẩm.

TỔNG HỢP SO SÁNH ACTUATOR ĐIỆN VÀ KHÍ NÉN

Tiêu Chí

Actuator Điện

Actuator Khí Nén

Tốc độ

Chậm hơn, tùy thuộc vào Motor.

Rất nhanh (thường dưới 1 giây).

Độ chính xác

Rất cao, lý tưởng cho điều tiết lưu lượng.

Thấp hơn, phụ thuộc vào áp suất khí.

An toàn PCCC/Chống nổ

Cần vỏ bọc và thiết kế đặc biệt (EX-Proof).

An toàn hơn về bản chất, ít rủi ro phát tia lửa điện.

Năng lượng

Dễ dàng tiếp cận (chỉ cần nguồn điện).

Cần hệ thống máy nén, đường ống khí, và bộ lọc.

Tính năng Fail-Safe

Cần thêm bộ phận dự phòng (pin hoặc lò xo dự phòng).

Tự nhiên nhờ lò xo (Single Acting) khi mất nguồn.

Chắc chắn rồi. Để minh họa rõ ràng các tiêu chí kỹ thuật đã nêu, dưới đây là các ví dụ thực tế về việc lựa chọn giữa Actuator ĐiệnActuator Khí Nén trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành cấp thoát nước mà SEVAL đang tập trung.

4. VÍ DỤ THỰC TẾ: LỰA CHỌN ACTUATOR ĐIỆN VÀ KHÍ NÉN

4.1. CÁC VÍ DỤ ƯU TIÊN ACTUATOR ĐIỆN

Actuator Điện là lựa chọn tối ưu khi hệ thống ưu tiên độ chính xác, khả năng giám sát dữ liệu từ xa (IoT), và cần mô-men xoắn lớn.

STT

Ứng Dụng Thực Tế

Lý Do Ưu Tiên Actuator Điện

Liên Hệ Với SEVAL

1

Điều tiết áp suất (PRV) trong DMA

Yêu cầu điều tiết lưu lượng (Modulating) và định vị van cực kỳ chính xác (tín hiệu 4-20mA) để duy trì áp suất ổn định, giảm thất thoát nước (NRW).

Lý tưởng cho các giải pháp Smart Utility của SEVAL, cho phép điều khiển từ xa qua nền tảng IoT.

2

Vận hành Van Cổng/Van Bướm DN Lớn

Các van đường ống chính (DN > 300) cần mô-men xoắn (Torque) cực lớn để đóng mở từ từ. Actuator điện 3 pha cung cấp lực ổn định, bền bỉ hơn.

Đảm bảo van điều khiển điện có thể vận hành các van cô lập lớn mà không cần nguồn khí nén phức tạp.

3

Kiểm soát dòng chảy trong Tòa nhà/HVAC

Cần vận hành van trong môi trường khô ráo, yên tĩnh (không có tiếng xì khí nén). Cần tính năng lập trình phức tạp.

Tích hợp vào hệ thống BMS (Building Management System) của tòa nhà, cung cấp dữ liệu chính xác về dòng chảy.

4

Phản hồi Dữ liệu Chi tiết

Cần thu thập dữ liệu hành trình, cảnh báo lỗi, và dữ liệu định vị qua giao thức Modbus hoặc HART.

Phù hợp với nhu cầu IoT giám sát và lập báo cáo chi tiết về tình trạng vận hành van.

#Actuator #BộTruyềnĐộng #ActuatorĐiện #ActuatorKhíNén #VanĐiềuKhiểnĐiện #VanĐiềuKhiểnKhíNén #IoTActuator #SmartUtility #ChốngThấtThoátNước #NRW #ThiếtBịCôngNghiệp #ThôngSốKỹThuậtActuator #SEVAL #FailSafe #ĐiềuTiếtLưuLượng #BơmCôngNghiệp