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.
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.
|
Actuator tích hợp trong các giải pháp của SEVAL
(điện và khí nén) được thiết kế đặc biệt để phục vụ mục tiêu Smart Utility
và chống 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 Điện và Actuator 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