Van an toàn nồi hơi là bộ phận quan trọng giúp kiểm soát áp suất và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành nồi hơi. Thiết bị này có nhiệm vụ tự động xả áp khi vượt ngưỡng cho phép, ngăn ngừa rủi ro cháy nổ và hư hỏng hệ thống. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Kim Trường Phúc tìm hiểu van an toàn là gì, cũng như ưu và nhược điểm của nó để có cái nhìn rõ hơn trước khi lựa chọn và sử dụng nhé!

1. Van an toàn nồi hơi là gì?

Van an toàn nồi hơi (Safety Valve) là một thiết bị bảo vệ chuyên dụng được thiết kế để giám sát và kiểm soát áp suất trong các hệ thống đường ống, đảm bảo áp suất luôn được duy trì ở mức an toàn. Thiết bị này có khả năng tự động phát hiện và ngăn chặn tình trạng áp suất tăng đột ngột, từ đó bảo vệ hệ thống khỏi những hư hại nghiêm trọng như vỡ đường ống hay cháy nổ.


Van an toàn nồi hơi là thiết bị được thiết kế để giám sát
và kiểm soát áp suất trong đường ống

Thiết bị được trang bị bộ điều chỉnh áp suất trên thân van, cho phép người vận hành dễ dàng cài đặt mức áp suất mong muốn. Sau khi được thiết lập, van sẽ tự động theo dõi và điều chỉnh để duy trì áp suất ở mức quy định.

Cơ chế điều chỉnh áp suất được thực hiện thông qua hệ thống xả khí hoặc chất lỏng. Khi phát hiện áp suất hệ thống tăng bất thường, thiết bị sẽ tự động kích hoạt van để thải bỏ lượng khí dư thừa ra môi trường bên ngoài, hoặc cho phép một phần chất lỏng chảy ngược trở lại bể chứa cho đến khi hệ thống trở về trạng thái ổn định.

Van an toàn nồi hơi được sản xuất chủ yếu từ các hợp kim bền chắc như inox, gang, thép với nhiều kích thước đa dạng từ DN15 đến DN15, phù hợp với hầu hết các ứng dụng công nghiệp thông thường. Các loại van lớn hơn cũng được chế tạo để đáp ứng nhu cầu của những hệ thống có công suất lớn. Các vật liệu này mang lại độ bền cao, khả năng chống chịu tốt và hoạt động hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau.

2. Cấu tạo của van an toàn nồi hơi

Cấu tạo của van an toàn nồi hơi bao gồm nhiều bộ phận được liên kết với nhau chặt chẽ, đặc biệt có gioăng làm kín nhằm giảm thiểu tối đa khả năng rò rỉ:

Thân van: Thường được chế tạo từ gang, inox, thép chịu nhiệt độ cao, đảm bảo khả năng chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt.
Bộ phận kết nối ống thoát hơi: Được thiết kế theo kiểu bắt ren hoặc bắt bích để kết nối với hệ thống một cách thuận tiện.
Vít điều chỉnh áp: Hỗ trợ điều chỉnh áp lực vận hành của van theo nhu cầu cụ thể của người sử dụng.
Lò xo: Tạo ra lực đàn hồi cần thiết khi van thực hiện quá trình đóng mở.
Đĩa van: Thường được gia công từ gang, thép hoặc inox (với inox là chất liệu phổ biến nhất). Bộ phận này có vai trò quan trọng trong việc điều khiển dòng chảy di chuyển một cách thuận lợi.
Đầu vào: Bộ phận kết nối với hệ thống cung cấp khí để van hoạt động bình thường.
Tay giật: Bộ phận dùng để thử van bằng tay.


Cấu tạo van an toàn gồm nhiều bộ phận liên kết chặt chẽ nhằm giảm khả năng rò rỉ

3. Nguyên lý hoạt động của van an toàn nồi hơi – lò hơi

Van an toàn nồi hơi có nguyên lý vận hành tương tự các loại van an toàn khác, hoạt động tự động dựa sự chênh lệch áp suất trong hệ thống. Mỗi thiết bị sẽ có một giá trị định mức riêng biệt, có thể được thiết lập sẵn hoặc điều chỉnh bởi người vận hành theo từng giai đoạn sử dụng. Mỗi thiết bị sẽ có một giá trị định mức (áp suất xả) riêng biệt, có thể được thiết lập sẵn hoặc điều chỉnh bởi người vận hành theo từng giai đoạn sử dụng.

Trong điều kiện vận hành bình thường, áp lực bên trong nồi hơi sẽ thấp hơn mức áp suất được cài đặt để kích hoạt xả. Lúc này, lò xo sẽ tác dụng lực ép đĩa van, giữ cho van đóng hoàn toàn.

Khi áp lực trong nồi hơi vượt quá giới hạn cho phép (mức áp suất cài đặt xả van), áp lực này trở nên lớn hơn lực nén của lò xo. Kết quả là đĩa van bị áp lực đẩy lên trên, làm cho cửa van mở ra và cho phép luồng hơi thoát ra ngoài.

Sau khi đã xả hết lượng áp suất thừa, áp suất giảm xuống dưới mức cài đặt, lực nén từ lò xo lúc này lại chiếm ưu thế, tác động làm đĩa van đóng trở lại. Quy trình hoạt động sau đó sẽ quay về trạng thái ban đầu.


Van an toàn nồi hơi hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất trong hệ thống

4. Thông số kỹ thuật của van an toàn lò hơi

Van an toàn của lò hơi thường có thông số kỹ thuật như sau:

Kích cỡ van: DN15 – DN50
Chất liệu: Gang, đồng, inox, thép
Đĩa, vòng đệm thân van: Metal, inox SUS304
Ty van: inox 304, 316 chịu nhiệt cao
Tay giật: Gang dẻo, inox
Gioăng: EPDM chịu nhiệt độ cao
Kiểu kết nối: lắp bích hoặc lắp ren
Nhiệt độ làm việc: 10 – 350 độ C
Áp lực làm việc: PN10, PN16
Thiết kế tiêu chuẩn: cửa vào và cửa xả vuông góc nhau
Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Turkey,...

5. Phân loại van an toàn nồi hơi

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại van an toàn nồi hơi với các thiết kế và chất liệu khác nhau, điều này có thể gây khó khăn cho người sử dụng khi lựa chọn. Dựa vào một số tiêu chí cụ thể, loại van này được phân chia thành các nhóm sau:

Theo cơ chế hoạt động:

Van tác động trực tiếp: Có cấu tạo đơn giản, xả áp suất dư thừa ngay trên thân van chính. Với cơ chế hoạt động đơn giản, loại van này được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi.
Van tác động gián tiếp: Có thiết kế và nguyên lý vận hành phức tạp hơn, bao gồm van chính và van phụ. Van phụ điều khiển van chính để xả áp. Loại van này phù hợp với các hệ thống có áp lực lớn nhưng có giá thành cao hơn.

Theo chất liệu:

Van an toàn bằng inox: Có giá thành cao nhất nhưng sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội như độ cứng, độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, chịu được áp lực và nhiệt độ lớn, không bị ăn mòn hay oxy hóa.
Van an toàn bằng thép: Có các tính năng tương tự như inox, đặc biệt là độ bền cao và khả năng chịu nhiệt độ lớn, tuy nhiên khả năng chống ăn mòn sẽ kém hơn.
Van an toàn gang: Gang là loại vật liệu phổ biến, có giá thành rẻ nên được ưa chuộng. Loại van này có độ bền và độ cứng cao, khả năng chịu áp lực và nhiệt độ ở mức vừa phải, khả năng chống ăn mòn tương đối hạn chế.
Van an toàn đồng: Đồng thuộc nhóm kim loại dẻo, thường có kích thước nhỏ nên chỉ phù hợp với các hệ thống có quy mô vừa phải và áp lực thấp.

Theo phương thức kết nối:

Van an toàn nối ren: Đây là phương thức được sử dụng phổ biến, thường áp dụng cho các hệ thống có kích thước đường ống nhỏ hơn DN50. Phương thức nối ren giúp tạo ra vị trí kết nối chắc chắn, không gây rò rỉ, tuy nhiên khả năng chịu lực tương đối vừa phải nên không phù hợp với các đường ống có áp lực lớn.
Van an toàn mặt bích: Là phương thức kết nối được sử dụng phổ biến trong hầu hết các hệ thống, đặc biệt là các đường ống lớn. Mặt bích được sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như JIS, ANSI, DIN và BS, đảm bảo sự phù hợp và chắc chắn.


Van an toàn mặt bích thường được sản xuất theo
các tiêu chuẩn quốc tế như JIS, ANSI, DIN và BS

Theo thiết kế:

Van không tay: Loại van này vận hành hoàn toàn tự động dựa trên sự chênh lệch áp suất. Khi áp suất trong hệ thống tăng cao, vượt quá mức cho phép, van sẽ tự động mở và xả áp suất dư thừa.
Van có tay: Có thiết kế tương tự van không tay nhưng được lắp đặt thêm một bộ phận gọi là tay giật. Điều này cho phép người vận hành đóng mở van bằng phương pháp thủ công khi cần kiểm tra hoặc xả áp khi chưa đủ áp suất định mức.

6. Ưu, nhược điểm của van an toàn lò hơi

Trước khi quyết định lựa chọn, việc nắm rõ ưu, nhược điểm của van an toàn nồi hơi sẽ giúp bạn đánh giá chính xác hiệu quả cũng như những hạn chế của thiết bị này. Đây cũng là cơ sở quan trọng để doanh nghiệp tối ưu hóa vận hành và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng nồi hơi.

6.1. Ưu điểm

Van an toàn nồi hơi mang lại nhiều lợi ích vượt trội như:

Có thiết kế nhỏ gọn, sang trọng, việc lắp đặt diễn ra dễ dàng và thuận tiện.
Chức năng xả áp tự động hoạt động vô cùng nhanh chóng và hiệu quả mà không phụ thuộc vào sự can thiệp của con người.
Ngăn chặn hiện tượng quá tải áp suất, hạn chế những rủi ro có thể xảy ra, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống không bị hư hỏng và đảm bảo an toàn cho người lao động.
Có thể điều chỉnh linh hoạt mức áp suất định mức mong muốn, thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Đa dạng về kích thước, chất liệu và phương thức kết nối, đáp ứng nhu cầu sử dụng
Có nhiều kích thước, chất liệu, phương thức kết nối cho người sử dụng thoải mái lựa chọn.
Độ bền cao, tuổi thọ sử dụng lâu dài, chịu được áp suất và nhiệt độ lớn, chống ăn mòn tốt.


Van an toàn nồi hơi có thiết kế nhỏ gọn, lắp đặt dễ dàng và thuận tiện

6.2. Nhược điểm

Ngoài những ưu điểm vượt trội, van an toàn lò hơi cũng tồn tại một số nhược điểm như:

Kích thước phổ biến của van an toàn thường dưới DN150 và được dùng rộng rãi cho các hệ thống quy mô nhỏ và trung bình. Tuy nhiên, các nhà sản xuất vẫn cung cấp những loại van có kích thước lớn hơn như DN200, DN250 cho các hệ thống công suất lớn.
Lưu lượng xả qua van có khả năng bị giới hạn bởi kích thước lò xo.

7. Ứng dụng của van an toàn nồi hơi – lò hơi

Ngày nay, nồi hơi là một hệ thống quan trọng trong nhiều lĩnh vực và hoạt động sản xuất. Chính vì vậy, việc ứng dụng van an toàn là điều cần thiết để giữ chúng luôn trong trạng thái ổn định và ngăn chặn những sự cố xấu có thể xảy ra. Van an toàn nồi hơi được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

Sử dụng trong những hệ thống hơi nóng như lò hơi, nồi sấy, nồi hấp...
Các nhà máy khí nén và hệ thống khí công nghiệp.
Nhà máy nhiệt điện và những cơ sở sản xuất năng lượng.
Các bồn chứa, bể chứa áp suất trong công nghiệp.
Các hệ thống sưởi ấm trong các tòa nhà, khu công nghiệp.
Hệ thống tuabin và các máy phát điện.
Một số hệ thống nước nóng sinh hoạt, công nghiệp.
Các phòng xông hơi, xông dầu, massage và spa.
Hệ thống chế biến thực phẩm, đồ uống.
Ngành lọc hóa xăng dầu, khí, gas, hóa chất và dược phẩm.
Nhà máy sản xuất và chế biến cao su, gỗ, vật liệu xây dựng.


Van an toàn lò hơi được ứng dụng trong nhiều nhà máy nhiệt điện

8. Những lưu ý khi sử dụng van an toàn nồi hơi – lò hơi

Để van an toàn nồi hơi được sử dụng lâu dài và mang lại hiệu quả cao, trong quá trình sử dụng, chúng ta cần tuân thủ một số lưu ý quan trọng sau đây:

Lựa chọn van đúng kích thước, tiêu chuẩn, chất liệu và thông số kỹ thuật phù hợp với hệ thống.
Lắp đặt van theo đúng vị trí và đúng chiều theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Thiết lập áp suất định mức (set pressure) cao hơn áp suất làm việc tối đa của hệ thống một cách hợp lý (thường khoảng 10%).
Bảo trì van định kỳ, từ 3 – 6 tháng/lần, vệ sinh, kiểm tra bên trong và bên ngoài van, kiểm tra các bộ phận chuyển động, các mối nối để phát hiện kịp thời những hư hỏng hoặc những rò rỉ dù là nhỏ nhất.
Van an toàn cần được kiểm định trước khi đưa vào hoạt động để đảm bảo chức năng bảo vệ hệ thống.
Tất cả nồi hơi đều phải có ít nhất một van an toàn để phòng tránh các sự cố cháy nổ. Số lượng van lắp trong hệ thống sẽ phụ thuộc vào công suất tối đa của nồi hơi. Cần đảm bảo thời gian và lưu lượng xả đủ nhanh vượt qua công suất của lò hơi. Nếu van xả không đủ thời gian so với công suất của nồi hơi thì cũng không có tác dụng bảo vệ.

Tóm lại, van an toàn nồi hơi là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống công nghiệp hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn vận hành và bảo vệ con người cũng như thiết bị. Nếu bạn còn điều gì thắc mắc về van an toàn hoặc cần tham khảo hệ thống lò hơi phù hợp với doanh nghiệp của mình, hãy liên hệ ngay với Kim Trường Phúc - đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực chế tạo và lắp đặt lò hơi công nghiệp để được hỗ trợ miễn phí!