Các nhà máy xử lý nước phụ thuộc vào kiểm soát dòng chảy ổn định mỗi ngày. Từ khâu lấy nước thô đến lọc, định lượng, rửa ngược, xử lý bùn thải và xả thải, mỗi quy trình đều cần các van mở, đóng hoặc điều chỉnh tại thời điểm phù hợp.

Trước đây, nhiều nhà máy sử dụng van thủ công. Tuy nhiên, khi các hệ thống ngày càng lớn hơn và tự động hóa hơn, vận hành bằng tay thường quá chậm và tốn nhiều công sức. Đó là lý do tại sao tự động hóa van điện hiện được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước đô thị, công nghiệp và thương mại.

Van tác động điện xử lý nước kết hợp thân van với bộ truyền động điện. Nó có thể được điều khiển từ bảng điều khiển cục bộ, PLC, DCS hoặc phòng điều khiển trung tâm. Nhờ đó, người vận hành có thể nâng cao hiệu quả, giảm số lần kiểm tra tại chỗ và giúp quy trình dễ quản lý hơn.

Tự động hóa van điện là gì?

van điện

Tự động hóa van điện có nghĩa là sử dụng bộ truyền động điện để dẫn động van. Bộ truyền động nhận tín hiệu điện hoặc tín hiệu điều khiển, sau đó xoay van đến vị trí cần thiết.

Đối với van quay một phần tư, chẳng hạn như van bướm và van bi, bộ truyền động thường xoay 90 độ. Đối với van quay nhiều vòng, chẳng hạn như van cổng, bộ truyền động quay một số vòng để di chuyển trụ van.

Trong các nhà máy xử lý nước, tự động hóa van điện được sử dụng cho:

Khống chế nước thô

Kiểm soát đầu vào và đầu ra của bộ lọc

Hệ thống rửa ngược

Đường dây định lượng hóa học

Đường ống dẫn bùn

Kho chứa nước sạch

Cách ly trạm bơm

Hệ thống thoát nước và xả thải

Do đó, van tác động điện không chỉ là thiết bị đóng mở đơn giản. Chúng là một phần của mạng lưới điều khiển của nhà máy.

Tại sao các nhà máy xử lý nước cần van tự động

Các nhà máy xử lý nước thường có nhiều van phân bổ trên một khu vực rộng lớn. Một số van nằm trong phòng bơm, một số van nằm trên bể, những van khác được lắp đặt ngoài trời hoặc dưới lòng đất. Nếu người vận hành phải kiểm tra và di chuyển từng van bằng tay, công việc sẽ tốn thời gian và làm tăng rủi ro.

Tự động hóa điện giúp giải quyết vấn đề này.

Đầu tiên, nó hỗ trợ điều khiển từ xa. Người vận hành có thể mở hoặc đóng van từ phòng điều khiển.

Thứ hai, nó cải thiện thời gian. Trong chu trình lọc và rửa ngược, chuyển động của van phải theo một trình tự nhất định. Bộ truyền động điện giúp thực hiện từng bước lặp lại.

Thứ ba, nó nâng cao an toàn. Công nhân không cần tiếp cận mọi van ở những nơi ẩm ướt, trên cao, hẹp hoặc khó tiếp cận.

Ngoài ra, phản hồi vị trí có thể xác nhận van đang mở, đóng hoặc ở vị trí trung gian. Điều này giúp hệ thống điều khiển tránh lỗi quy trình.

Van bướm điện trong xử lý nước

Van bướm điện là một trong những van tự động phổ biến nhất trong các nhà máy xử lý nước. Nó có thân nhỏ gọn, cấu trúc đơn giản và hoạt động quay 90 độ nhanh chóng.

So với nhiều loại van khác, van bướm nhẹ hơn và dễ lắp đặt trên các đường ống lớn. Điều này làm cho chúng trở nên hữu ích đối với các hệ thống lưu lượng trung bình và lớn.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

Đường ống đầu vào nước thô

Hệ thống làm trong và lắng

Lọc đường ống

Đường cấp nước rửa ngược

Hệ thống nước làm mát

Đường cấp nước sạch ra

Điểm xả và cách ly của máy bơm

Van bướm điện có thể được sử dụng để điều khiển bật-tắt. Trong một số trường hợp, nó cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng khi kết hợp với bộ truyền động điều chế phù hợp.

Tại sao việc bảo vệ bộ truyền động điện IP68 lại quan trọng

Các địa điểm xử lý nước thường ẩm ướt, ẩm ướt và tiếp xúc với nước rửa, mưa, ngưng tụ hoặc ngập nước tạm thời. Vì vậy, việc bảo vệ bộ truyền động là rất quan trọng.

Bộ truyền động điện IP68 được thiết kế để bảo vệ chống bụi và nước mạnh hơn so với các loại bộ truyền động trong nhà thông thường. Nó đặc biệt hữu ích trong các nhà máy cấp nước ngoài trời, buồng van ngầm và khu vực xử lý ẩm thấp.

Tuy nhiên, IP68 không có nghĩa là mọi cài đặt đều có thể bị bỏ qua sau khi thiết lập. Việc cài đặt tốt vẫn quan trọng.

Các kiểm tra quan trọng bao gồm:

Sử dụng các hạt cáp phù hợp.

Siết chặt nắp bộ truyền động đúng cách.

Tránh con dấu bị hư hỏng.

Giữ cho đường dây dẫn vào được kín.

Ngăn nước đọng quanh các cổng cáp.

Kiểm tra bộ truyền động sau khi ngập nước hoặc sử dụng ngoài trời lâu ngày.

Với bộ truyền động phù hợp và lắp đặt đúng cách, các nhà máy xử lý nước có thể giảm sự cố do hơi ẩm xâm nhập.

Điều khiển bật-tắt so với điều khiển điều chế

Không phải mọi van tác động điện xử lý nước đều cần cùng một chế độ điều khiển. Trong nhiều trường hợp, việc kiểm soát bật-tắt đơn giản là đủ. Bộ truyền động di chuyển van mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn.

Điều khiển bật-tắt phù hợp với:

Van cách ly

Van xả

Chuyển mạch rửa ngược

Đường xả của máy bơm

Kiểm soát đầu vào và đầu ra của bể

Tuy nhiên, một số hệ thống cần kiểm soát lưu lượng tốt hơn. Trong trường hợp này, bộ truyền động điều chỉnh có thể di chuyển van đến các vị trí khác nhau, ví dụ như mở 25%, 50% hoặc 75%.

Điều khiển điều chế hữu ích cho:

Cân bằng dòng chảy

Hỗ trợ định lượng hóa học

Kiểm soát áp suất

Kiểm soát mức bể

Điều chỉnh nước xử lý

Trước khi chọn bộ truyền động, kỹ sư cần xác nhận xem van chỉ chuyển đổi lưu lượng hay cũng phải điều chỉnh lưu lượng.

Phản hồi vị trí giúp người vận hành xem trạng thái van

Trong hệ thống xử lý nước tự động, việc gửi lệnh là chưa đủ. Hệ thống điều khiển cũng cần biết van đã đến đúng vị trí hay chưa.

Phản hồi vị trí có thể hiển thị trạng thái mở, đóng hoặc tỷ lệ phần trăm vị trí. Điều này giúp người vận hành tìm ra vấn đề nhanh hơn.

Ví dụ, nếu PLC gửi lệnh mở nhưng van không đến vị trí mở, hệ thống có thể báo động. Điều này có thể do mô-men xoắn van cao, điện áp thấp, sự cố dây điện hoặc van bị tắc.

Các loại phản hồi phổ biến bao gồm:

Mở và đóng tiếp điểm khô

Phản hồi điện trở

Phản hồi vị trí tương tự 4-20mA

Đối với các van xử lý nước cơ bản, phản hồi đóng mở có thể là đủ. Đối với van điều khiển lưu lượng, phản hồi tương tự thường hữu ích hơn.

Các yếu tố lựa chọn chính cho van xử lý nước

Việc lựa chọn van tự động phù hợp bắt đầu từ điều kiện quy trình. Một van hoạt động tốt trong nước sạch có thể không phù hợp với bùn, định lượng hóa chất hoặc nước thải ăn mòn.

Các yếu tố lựa chọn quan trọng bao gồm:

Loại van

Van bướm thường dùng cho đường ống nước lớn. Van bi thường được sử dụng cho các đường ống nhỏ hơn hoặc khi cần ngắt chặt hơn.

Kích thước van

Van phải phù hợp với kích thước đường ống và lưu lượng yêu cầu.

Tình trạng truyền thông

Nước sạch, nước thô, bùn, nước thải và dung dịch hóa chất đặt ra những yêu cầu khác nhau đối với van.

Áp suất và nhiệt độ

Van và bộ truyền động phải phù hợp với áp suất làm việc và nhiệt độ tại công trường.

Vật liệu làm van

Tùy thuộc vào nguy cơ ăn mòn và chất lượng nước, có thể sử dụng gang, thép không gỉ, PVC và các vật liệu khác.

Vật liệu làm đệm

EPDM, PTFE, NBR và các vật liệu làm kín khác nên được lựa chọn dựa trên môi trường và hóa chất tiếp xúc.

Mô-men xoắn của bộ truyền động

Bộ truyền động phải đủ mô-men xoắn để di chuyển van một cách đáng tin cậy, ngay cả sau thời gian dài sử dụng.

Nguồn điện

Xác nhận điện áp nguồn cấp có sẵn trước khi đặt hàng.

Mức độ bảo vệ

Khu vực ngoài trời hoặc ẩm ướt có thể cần bộ truyền động điện IP68 hoặc thiết kế bảo vệ cao khác.

Tín hiệu điều khiển

Chọn điều khiển bật-tắt, điều chế hoặc điều khiển thông minh dựa trên hệ thống điều khiển của nhà máy.

Các sự cố thường gặp trong ứng dụng xử lý nước

Hệ thống van điện trong các nhà máy xử lý nước có thể gặp một số sự cố phổ biến. May mắn thay, nhiều sự cố có thể ngăn ngừa được nếu lựa chọn và bảo trì đúng cách.

Độ ẩm đi vào

Điều này có thể làm hỏng hệ thống dây điện bên trong hoặc bảng mạch điều khiển. Sử dụng biện pháp bảo vệ phù hợp và đầu vào cáp được làm kín.

Kích thước bộ truyền động sai

Nếu mô-men xoắn quá thấp, bộ truyền động có thể dừng, quá nhiệt hoặc không đóng được van.

Nguồn điện kém

Điện áp thấp hoặc không ổn định có thể gây ra chuyển động chậm hoặc cảnh báo lỗi của bộ truyền động.

Sự lắng đọng của trầm tích

Nước thô và nước thải có thể chứa cát, cặn hoặc chất rắn. Những yếu tố này có thể làm tăng mô-men xoắn van.

Cài đặt giới hạn không chính xác

Nếu bộ truyền động không dừng ở đúng vị trí, nó có thể làm van quá tải hoặc không kín được.

Kế hoạch bảo trì yếu

Ngay cả các van tự động cũng cần được kiểm tra, đặc biệt là ở những khu vực ẩm ướt hoặc bẩn.

Kiểm tra thường xuyên giúp hệ thống hoạt động đáng tin cậy và giảm thời gian ngừng hoạt động đột xuất.

Lời khuyên bảo trì để kéo dài tuổi thọ

Van tác động điện xử lý nước cần được kiểm tra như một phần trong kế hoạch bảo trì thông thường của nhà máy.

Các bước bảo trì hữu ích bao gồm:

Chạy van qua các chu kỳ mở và đóng hoàn toàn.

Kiểm tra tín hiệu phản hồi vị trí.

Kiểm tra các hạt cáp và phớt nắp.

Lắng nghe tiếng ồn bất thường của bộ truyền động.

Kiểm tra sự ăn mòn trên thân van và các bộ phận buộc chặt.

Làm sạch bùn, cặn hoặc mảnh vụn xung quanh van.

Xác nhận rằng chức năng điều khiển thủ công hoạt động khi cần thiết.

Kiểm tra dòng điện hoặc cảnh báo mô-men xoắn của bộ truyền động nếu có.

Ngoài ra, sau khi mưa lớn, ngập nước hoặc rửa sạch, hãy kiểm tra bộ truyền động ngoài trời và hộp nối. Những lỗi nhỏ do nước vào có thể dẫn đến những lỗi nghiêm trọng theo thời gian.

OMKEE hỗ trợ tự động hóa xử lý nước như thế nào

OMKEE

OMKEE cung cấp bộ truyền động điện và giải pháp van tự động cho điều khiển dòng chảy công nghiệp. Đối với các nhà máy xử lý nước, các sản phẩm OMKEE có thể hỗ trợ hệ thống van bướm điện, hệ thống van bi điện và các ứng dụng bộ truyền động bảo vệ cao.

Tùy thuộc vào dự án, người dùng có thể chọn bộ truyền động bật-tắt, bộ truyền động điều chỉnh, tùy chọn phản hồi vị trí và giải pháp bộ truyền động điện IP68 cho môi trường ẩm ướt khắc nghiệt.

Đối với người vận hành nhà máy, nhà thầu và nhà chế tạo thiết bị, mục tiêu rất đơn giản: lựa chọn giải pháp tự động hóa van đáng tin cậy, dễ điều khiển và phù hợp với hoạt động cấp nước lâu dài.

Phần kết luận

Tự động hóa van điện giúp các nhà máy xử lý nước nâng cao khả năng kiểm soát, giảm công việc thủ công và giữ cho các bước quy trình ổn định hơn. Van bướm điện thường là lựa chọn thông minh cho các đường ống nước lớn, trong khi van bi có thể phù hợp với các ứng dụng đóng van nhỏ hơn hoặc chặt chẽ hơn.

Đồng thời, điều kiện tại công trường là yếu tố quan trọng. Khu vực ẩm ướt, công trình ngoài trời và buồng van có thể yêu cầu bộ