Bộ điều áp khí MEDENUS là thiết bị chuyên dùng để giảm áp suất khí từ phía đầu vào xuống mức phù hợp với thiết bị sử dụng phía sau, đồng thời duy trì áp suất đầu ra ổn định khi lưu lượng tiêu thụ thay đổi. Sản phẩm được MEDENUS phát triển cho hệ thống phân phối khí, trạm giảm áp, đường cấp khí cho lò đốt và nhiều dây chuyền công nghiệp sử dụng khí nhiên liệu.

Điểm quan trọng của Bộ điều áp khí MEDENUS là khả năng phản ứng nhanh khi lưu lượng thay đổi đột ngột. Thiết bị liên tục cân bằng lực bên trong bộ điều áp để hạn chế hiện tượng áp suất đầu ra tăng hoặc giảm quá mức. Theo tài liệu của MEDENUS, các dòng điều áp của hãng được thiết kế cho khí theo DVGW G260/G262 và nhiều loại khí trung tính, không ăn mòn.

 

 

Chức năng chính của Bộ điều áp khí MEDENUS

Trong đường ống công nghiệp, áp suất khí từ nguồn cấp thường không phù hợp để đưa trực tiếp đến đầu đốt, động cơ khí hoặc thiết bị sử dụng khí. Bộ điều áp khí MEDENUS được đặt giữa nguồn khí và tải tiêu thụ để tạo ra mức áp suất thấp hơn và ổn định hơn.

Khi áp suất đầu vào thay đổi, bộ điều áp tự điều chỉnh tiết diện dòng khí đi qua van. Khi nhu cầu sử dụng khí tăng, van mở thêm để duy trì lượng khí cần thiết. Khi nhu cầu giảm, tiết diện van được thu hẹp nhằm giữ áp suất phía sau không tăng quá giới hạn cài đặt.

Nhờ cơ chế này, bộ điều áp giúp hệ thống vận hành ổn định hơn và hạn chế tình trạng burner hoạt động không đều do biến động áp suất khí.

Nguyên lý hoạt động của Bộ điều áp khí MEDENUS

Bộ điều áp khí MEDENUS hoạt động dựa trên sự cân bằng giữa áp suất đầu ra, lực lò xo hoặc tín hiệu điều khiển pilot và cơ cấu van bên trong.

Khí áp suất cao đi vào thân van từ phía đầu vào. Sau khi đi qua vị trí tiết lưu, áp suất được giảm xuống trước khi đi đến đường ống phía sau. Áp suất đầu ra đồng thời tác động lên màng điều khiển của bộ điều áp.

Khi áp suất phía sau thấp hơn giá trị cài đặt, cơ cấu điều khiển làm van mở rộng hơn. Lưu lượng khí tăng lên và áp suất đầu ra được phục hồi. Khi áp suất tăng vượt mức yêu cầu, màng điều khiển thay đổi vị trí khiến van giảm độ mở.

Quá trình này diễn ra liên tục trong suốt thời gian hệ thống vận hành. MEDENUS cho biết thiết kế của hãng có khả năng điều chỉnh nhanh khi lưu lượng khí thay đổi đột ngột, giúp hạn chế dao động áp suất phía sau bộ điều áp.

Cấu tạo của Bộ điều áp khí MEDENUS

Phần thân của Bộ điều áp khí MEDENUS tạo thành đường dẫn chính cho dòng khí và chứa cụm van điều tiết. Một số dòng sử dụng thân hợp kim nhôm và kết nối mặt bích để phù hợp với đường ống công nghiệp.

Bên trong thiết bị có van điều tiết thực hiện nhiệm vụ thay đổi tiết diện dòng khí. Cụm màng cảm nhận áp suất đầu ra và truyền sự thay đổi áp suất đến cơ cấu điều khiển.

Lò xo đặt áp được sử dụng trên các bộ điều áp tác động trực tiếp. Với những hệ thống yêu cầu khả năng điều chỉnh chính xác hơn, MEDENUS cũng phát triển thiết kế điều khiển bằng pilot.

Đối với một số cấu hình, MEDENUS tích hợp thêm van ngắt an toàn ngay trong bộ điều áp. Khi áp suất đầu ra vượt quá hoặc thấp hơn giới hạn đã thiết lập, cơ cấu an toàn có thể đóng đường khí để bảo vệ thiết bị phía sau.

Hai phương pháp điều áp được MEDENUS sử dụng

Bộ điều áp tác động trực tiếp

Đây là kiểu điều áp sử dụng trực tiếp lực lò xo, màng cảm biến và cơ cấu van để kiểm soát áp suất.

Thiết kế này có kết cấu tương đối gọn và phù hợp với nhiều hệ thống khí công nghiệp. Một số sản phẩm của MEDENUS có thể làm việc với áp suất đầu vào tối đa 16 bar, trong khi áp suất đầu ra và kích thước kết nối được lựa chọn theo từng cấu hình cụ thể.

Bộ điều áp điều khiển pilot

Đối với hệ thống yêu cầu lưu lượng lớn hoặc độ chính xác điều áp cao, MEDENUS phát triển dòng Bộ điều áp khí MEDENUS điều khiển pilot.

Pilot nhận tín hiệu áp suất phía sau và kiểm soát áp suất tác động lên bộ truyền động của van chính. Nhờ đó van chính có thể điều chỉnh lưu lượng chính xác hơn khi điều kiện vận hành thay đổi.

Theo MEDENUS, các bộ điều áp pilot của hãng có thể phục vụ các dải áp suất đầu ra từ khoảng 10 mbar đến 12 bar, tùy loại pilot và cấu hình. Hãng công bố độ chính xác có thể đạt cấp khoảng 1% trong những ứng dụng phù hợp.

Bộ điều áp khí MEDENUS kết hợp van ngắt an toàn

Một điểm đáng chú ý trong danh mục MEDENUS là khả năng kết hợp bộ điều áp và van ngắt an toàn trong cùng một cụm thiết bị.

Trong điều kiện bình thường, bộ điều áp thực hiện nhiệm vụ duy trì áp suất đầu ra. Nếu xảy ra lỗi khiến áp suất tăng quá cao hoặc giảm xuống dưới ngưỡng bảo vệ, van ngắt an toàn có thể cô lập nguồn khí.

Thiết kế này đặc biệt phù hợp với trạm giảm áp và hệ thống cấp khí cho thiết bị đốt. Một số thiết bị của hãng còn hỗ trợ báo trạng thái van đóng bằng cảm biến, cơ cấu nhả từ xa, van xả và giải pháp giảm tiếng ồn.

Bộ điều áp khí MEDENUS trong hệ thống burner

Một trong những vị trí sử dụng phổ biến của Bộ điều áp khí MEDENUS là cụm cấp khí cho burner.

Khí nhiên liệu trước khi đi vào đầu đốt cần có áp suất nằm trong phạm vi mà burner yêu cầu. Nếu áp suất quá cao, tỷ lệ khí và không khí có thể không còn phù hợp. Nếu áp suất quá thấp, burner có thể thiếu nhiên liệu hoặc vận hành không ổn định.

Bộ điều áp được lắp trên gas train để giảm áp suất nguồn xuống mức phù hợp. Sau bộ điều áp, khí tiếp tục đi qua các thiết bị đóng ngắt và kiểm soát trước khi được đưa đến đầu đốt.

Đối với hệ thống mồi lửa có lưu lượng nhỏ, MEDENUS cũng có thiết kế bộ điều áp dành riêng cho đường ignition gas.

Ứng dụng của Bộ điều áp khí MEDENUS trong nhà máy

Bộ điều áp khí MEDENUS có thể được sử dụng tại trạm tiếp nhận và giảm áp khí trước khi khí được phân phối đến từng khu vực sản xuất.

Trong ngành thép và luyện kim, thiết bị có thể nằm trên hệ thống cấp nhiên liệu cho lò nung và burner công nghiệp. Trong nhà máy gốm, kính hoặc vật liệu xây dựng, bộ điều áp giúp kiểm soát nguồn khí cho các khu vực gia nhiệt.

Các hệ thống lò hơi, máy sấy công nghiệp, động cơ chạy khí và thiết bị phát điện bằng khí cũng cần nguồn nhiên liệu có áp suất ổn định. Trong những hệ thống này, bộ điều áp đóng vai trò trung gian giữa nguồn cấp có áp suất biến động và thiết bị tiêu thụ yêu cầu áp suất ổn định.

MEDENUS cũng định hướng các thiết bị của hãng cho những ứng dụng khí mới, trong đó nhà sản xuất công bố danh mục sản phẩm của mình theo hướng hydrogen-ready.

Dải áp suất và kích thước của Bộ điều áp khí MEDENUS

Thông số cụ thể phụ thuộc vào từng dòng sản phẩm, vì vậy không nên lựa chọn Bộ điều áp khí MEDENUS chỉ dựa vào kích thước đường ống.

Với một số bộ điều áp tích hợp van ngắt an toàn, MEDENUS cung cấp kích thước mặt bích từ DN25 đến DN200, áp suất đầu vào tối đa 16 bar và nhiệt độ môi trường khoảng -20°C đến +60°C. Một tài liệu sản phẩm hiện tại của hãng công bố dải áp suất đầu ra khoảng 18–3.000 mbar đối với một nhóm bộ điều áp cụ thể.

Trong khi đó, thiết kế pilot có thể mở rộng phạm vi áp suất đầu ra lên mức cao hơn. Vì vậy việc chọn thiết bị phải dựa trên cả áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và lưu lượng thực tế.

Ưu điểm của Bộ điều áp khí MEDENUS trong hệ thống công nghiệp

Bộ điều áp khí MEDENUS tập trung vào nhiệm vụ kiểm soát áp suất khí với khả năng phản ứng nhanh trước sự thay đổi của lưu lượng. Danh mục sản phẩm bao gồm cả thiết kế tác động trực tiếp và thiết kế pilot, nhờ đó có thể đáp ứng nhiều điều kiện áp suất khác nhau.

Khả năng tích hợp cơ cấu ngắt an toàn giúp giảm số lượng thiết bị độc lập phải bố trí trên đường ống. Một số cấu hình còn hỗ trợ giảm tiếng ồn, báo trạng thái, nhả van từ xa và các tùy chọn chuyên dụng.

Đối với hệ thống khí công nghiệp cần vận hành liên tục, lựa chọn đúng Bộ điều áp khí MEDENUS giúp duy trì áp suất đầu ra ổn định, bảo vệ thiết bị tiêu thụ và tạo điều kiện để quá trình đốt hoặc sử dụng khí diễn ra ổn định hơn.