Bộ truyền động khí nén Actreg – Giải pháp tự động hóa van cho dây chuyền công nghiệp

Trong một dây chuyền sản xuất, việc đóng hoặc mở van tưởng như đơn giản nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng kiểm soát lưu chất. Những vị trí van nằm trên cao, trong khu vực nguy hiểm hoặc cần thao tác liên tục thường không phù hợp với vận hành thủ công. Bộ truyền động khí nén Actreg được sử dụng để giải quyết bài toán này bằng cách biến van cơ thành một phần của hệ thống điều khiển tự động.

Thay vì chỉ thực hiện chuyển động đóng mở, actuator Actreg còn có thể kết hợp với van điện từ, bộ báo vị trí và các thiết bị điều khiển khác. Nhờ đó, trạng thái của van có thể được quản lý từ PLC hoặc DCS. Đây là hướng triển khai phù hợp cho các nhà máy đang nâng cấp dây chuyền và giảm thao tác trực tiếp tại hiện trường.

Bộ truyền động khí nén Actreg trong một cụm van tự động

Một cụm van tự động thường bắt đầu từ thân van, nhưng actuator mới là bộ phận tạo ra chuyển động. Bộ truyền động khí nén Actreg nhận nguồn khí từ hệ thống khí nén của nhà máy và tạo mô-men xoắn tại trục đầu ra.

Trục actuator được ghép với trục van thông qua bộ coupling hoặc kết cấu lắp trực tiếp phù hợp. Khi actuator thay đổi vị trí, đĩa van hoặc bi van cũng chuyển động theo.

Điểm đáng chú ý là Actreg có thể được xây dựng thành một cụm hoàn chỉnh. Tùy yêu cầu dự án, người dùng có thể bổ sung solenoid valve, limit switch box, positioner hoặc cảm biến vị trí.

Như vậy, actuator không hoạt động như một thiết bị riêng lẻ. Nó trở thành cầu nối giữa hệ thống khí nén, van cơ khí và hệ thống điều khiển điện của nhà máy.

Hai cách xây dựng hệ thống với Actreg ADA và ASR

Không phải mọi vị trí van đều cần cùng một loại actuator. ACTREG phát triển hai cấu hình Rack & Pinion chính để đáp ứng các yêu cầu vận hành khác nhau.

Actreg ADA dành cho chu trình đóng mở chủ động

Dòng Actreg ADA hoạt động theo nguyên tắc Double Acting. Khí nén được sử dụng cho cả hai hành trình của actuator.

Cấu hình này phù hợp với những dây chuyền có nguồn khí ổn định. Nó cũng thích hợp cho các vị trí van thực hiện nhiều chu kỳ đóng mở trong quá trình sản xuất.

ADA có dải kích thước từ những actuator nhỏ đến phiên bản có khả năng tạo torque lớn. Vì vậy, cùng một nền tảng sản phẩm có thể triển khai cho nhiều van khác nhau trong nhà máy.

Việc lựa chọn giữa các model này cần dựa vào torque của van và áp suất khí thực tế.

Actreg ASR cho các vị trí cần trạng thái dự phòng

Trong một số dây chuyền, câu hỏi quan trọng không phải van đóng mở nhanh đến đâu. Vấn đề cần quan tâm là van sẽ ở trạng thái nào khi nguồn khí gặp sự cố.

Đây là nhóm ứng dụng phù hợp với Actreg ASR Spring Return.

ASR sử dụng khí nén cho một hành trình và cụm lò xo cho hành trình còn lại. Khi nguồn khí mất, năng lượng tích trữ trong lò xo tạo chuyển động đưa actuator về trạng thái được thiết lập.

Tùy cách bố trí van và yêu cầu công nghệ, hệ thống có thể hướng đến trạng thái Fail Close hoặc Fail Open.

Ngoài kích thước actuator, cấu hình lò xo cũng ảnh hưởng đến torque đầu ra. Vì vậy, khi thay thế ASR cũ, chỉ cung cấp kích thước actuator đôi khi chưa đủ để xác định chính xác cấu hình.

Torque là thông số quan trọng khi chọn Bộ truyền động khí nén Actreg

Một sai lầm thường gặp khi lựa chọn actuator là chỉ dựa vào DN của van. Trong thực tế, kích thước đường ống không quyết định hoàn toàn lực cần thiết để xoay van.

Torque của van còn phụ thuộc thiết kế seat, áp suất đường ống, loại lưu chất, nhiệt độ và thời gian sử dụng. Van đã vận hành lâu ngày cũng có thể cần lực khởi động lớn hơn.

Do đó, Bộ truyền động khí nén Actreg cần được chọn dựa trên torque yêu cầu tại điều kiện làm việc thực tế.

Actuator cũng nên có mức dự phòng torque phù hợp. Mục tiêu là đảm bảo van vẫn đóng hoặc mở hoàn toàn khi điều kiện vận hành thay đổi.

Đây là lý do một van DN100 không mặc định sử dụng một model Actreg cố định. Hai van DN100 khác nhau hoàn toàn có thể cần hai kích thước actuator khác nhau.

Áp suất khí nhà máy ảnh hưởng trực tiếp đến actuator

Nguồn khí cấp cho actuator là yếu tố thường bị bỏ qua khi lập yêu cầu mua hàng.

Torque của Bộ truyền động khí nén Actreg thay đổi theo áp suất khí cấp. Nếu chọn model theo mức áp suất cao hơn nguồn khí thực tế, actuator có thể không tạo đủ lực khi đưa vào vận hành.

Bộ truyền động khí nén Actreg có thể kết hợp với solenoid valve để nhận lệnh đóng mở. Tín hiệu điều khiển được gửi từ PLC hoặc hệ thống điều khiển trung tâm đến van điện từ.

Limit switch box có nhiệm vụ xác nhận trạng thái của van. Người vận hành nhờ đó có thể biết van đang OPEN hay CLOSE mà không cần kiểm tra trực tiếp tại hiện trường.

Với những hệ thống yêu cầu kiểm soát vị trí trung gian, actuator có thể kết hợp positioner phù hợp. Cấu hình cụ thể phụ thuộc vào chức năng của van và tín hiệu điều khiển của hệ thống.

Cách triển khai này biến một van cơ khí thành một điểm điều khiển trong toàn bộ dây chuyền.

Actreg cho những vị trí van khó tiếp cận

Tự động hóa đặc biệt có giá trị tại các vị trí mà công nhân khó thao tác bằng tay.

Van có thể nằm trên hệ thống đường ống cao, trong khu vực nhiệt độ lớn hoặc bên trong dây chuyền có nhiều thiết bị chuyển động. Một số van cũng nằm tại khu vực hạn chế tiếp cận khi nhà máy đang vận hành.

Lắp Bộ truyền động khí nén Actreg cho phép người vận hành điều khiển những van này từ xa.

Khi kết hợp tín hiệu phản hồi trạng thái, phòng điều khiển còn có thể theo dõi vị trí van. Điều này giảm nhu cầu kiểm tra thủ công tại hiện trường.

Từ một actuator đến một valve automation package

Khi đặt mua thiết bị, doanh nghiệp không nhất thiết chỉ mua riêng actuator. Một giải pháp hoàn chỉnh có thể được xây dựng theo dạng valve automation package.

Cấu hình cơ bản có thể gồm:

Van + Bộ truyền động khí nén Actreg + Solenoid Valve + Limit Switch Box + Bracket + Coupling.

Tùy dây chuyền, cụm thiết bị có thể bổ sung positioner, bộ lọc khí, bộ điều áp hoặc các phụ kiện khí nén khác.

Ưu điểm của cách lựa chọn theo package là khả năng kiểm tra tính tương thích ngay từ đầu. Torque, chuẩn kết nối và phụ kiện được xác định theo cùng một điều kiện vận hành.

Điều này đặc biệt hữu ích với dự án có số lượng van lớn.

Actreg trong môi trường công nghiệp nặng

Không phải actuator nào cũng làm việc trong điều kiện sạch và ổn định. Trong nhà máy, thiết bị có thể tiếp xúc với bụi, độ ẩm, nhiệt độ thay đổi và rung động.

Ngành xi măng có nhiều khu vực bụi cao. Nhà máy thép lại có những vị trí chịu ảnh hưởng của nhiệt. Hệ thống xử lý nước thường đặt thiết bị gần môi trường ẩm.

Các nhà máy hóa chất còn phải quan tâm đến điều kiện môi trường và đặc tính lưu chất.

Do đó, khi lựa chọn Bộ truyền động khí nén Actreg, điều kiện lắp đặt cần được xem xét cùng với torque. Phiên bản vật liệu, seal và dải nhiệt độ phải phù hợp với môi trường thực tế.

Trường hợp thay thế actuator Actreg đang sử dụng

Khi actuator cũ cần thay thế, cách nhanh nhất là kiểm tra nameplate của thiết bị.

Thông tin model đầy đủ giúp xác định kích thước actuator và cấu hình đang sử dụng. Với dòng ASR, cần chú ý thêm cấu hình Spring Return.

Nếu nameplate bị mất hoặc không đọc được, người dùng nên thu thập thông tin từ van. Các dữ liệu quan trọng gồm model van, DN, torque, chuẩn ISO 5211, kích thước trục và áp suất khí.

Không nên lựa chọn actuator mới chỉ bằng kích thước bên ngoài của thiết bị cũ. Hai actuator có kích thước gần giống nhau chưa chắc tạo cùng torque.

Bộ truyền động khí nén Actreg cho dự án và nhu cầu thay thế

ACTREG cung cấp nhiều lựa chọn actuator để xây dựng hệ thống van tự động. Dòng ADA phù hợp với cấu hình tác động kép, trong khi ASR đáp ứng các hệ thống cần cơ chế hồi lò xo. Các ứng dụng torque lớn có thể xem xét thêm dòng Scotch Yoke của hãng.

Đối với nhà máy, giá trị của Bộ truyền động khí nén Actreg không chỉ nằm ở việc thay thế thao tác đóng mở bằng tay. Thiết bị còn giúp kết nối van với PLC, DCS và các hệ thống giám sát tập trung.

Hoàng Thiên Phát cung cấp Bộ truyền động khí nén Actreg tại Việt Nam cho nhu cầu thay thế, bảo trì và dự án mới. Khách hàng có thể cung cấp model cũ hoặc thông số van để được kiểm tra cấu hình actuator phù hợp.