Xin chào các bạn. Hôm nay Happy sẽ giới thiệu cho các bạn: Cụm van điều áp PCV (Pressure Control Valve) có vai trò duy trì áp suất khí cung cấp ổn định cũng như điều áp theo yêu cầu của hệ thống. Đây là một trong những hệ thống quan trọng phổ biến bậc nhất và có mặt ở tất cả các công trình onshore hay offshore.
Mỗi hệ thống PCV thường được bố trí thành 2 nhánh song song: duty và standby. Trên mỗi nhánh có 2 van điều khiển áp suất mắc nối tiếp là Monitor và Regulator.
•Van Regulator được vận hành ở chế độ Remote: là loại van tự động điều chỉnh vị trí cửa van thông qua thiết bị điều khiển – Thiết kế: Fail Open
•Van Monitor được vận hành ở chế độ Local: là loại van điều khiển bằng tín hiệu khí, vận được vận hành trực tiếp tại ngoài site - Thiết kế: Fail Closed
•Mỗi van đều có 2 chế độ vận hành: Auto – Manual.
1.CẤU TẠO CHUNG PCV
1.CẤU TẠO CHUNG PCV: Các bộ phận chính của PCV bao gồm: Cơ cấu dẫn động, bộ điều khiển vị trí và thân van.
2.1 Cơ cấu dẫn động :
Là một thiết bị dùng để dẫn động cần van ứng với tín hiệu phát ra từ thiết bị điều khiển.
Trong cơ cấu dẫn động có một màng ngăn kín khí và lo xo. Không khí nén được đưa vào phía trên màng ngăn. Vì thế áp lực của khí nén sẽ đẩy màng ngăn đi xuống và ngược lại lò xo có xu hướng đẩy màng ngăn đi lên. Khi áp suất của khí nén thắng được lực của lò xo thì van sẽ đóng lại. Loại van này được gọi là van đóng bằng khí nén (Air –to – Closed). Khi tăng áp suất khí nén trên màng ngăn sẽ làm cho van đóng lại.
Đây là kiểu van regulator (Fail open).
Ngược với kiểu van đóng bằng khí nén là loại van được mở bằng khí nén, tức là khi áp suất của khí nén thắng được lực của lò xo thì van sẽ mở ra (Air –to – Open).
Đây là kiểu van Monitor (Fail – closed).
Có rất nhiều kiểu thiết kế khác nhau, nhưng cũng chỉ có 2 dạng đó là Fail – Open và Fail – Closed
Tùy theo thiết kế mỗi loại van, áp suất nâng cần van để đóng mở van là khác nhau.Tùy thuộc vào bộ khuếch đại của Positioner
2.2 Bộ định vị (Điều khiển vị trí – Positioner)
- Để vận hành van một cách nhanh chóng hoặc giữ van ở vị trí mong muốn. Van được lắp thêm bộ phận điều khiển vị trí trợ giúp cơ cấu dẫn động di chuyển van hay giữ cần van đúng vị trí – Đó là Positioner
- Có vai trò thông báo về trung tâm điều khiển tất cả những thông tin liên quan tới vị trí của van như hành trình, độ mở, v.v. Thông thường, bộ phận positiner có một bộ phận cảm biến được gắn với cơ cấu dẫn động của van và biến chuyển động của hành trình van, góc hoặc tịnh tiến, thành những tín hiệu điện để cho biết vị trí của
van. Kết hợp với những cơ cấu khác như bộ biến đổi điện/ khí nén (I/P), bộ giảm áp khí nén, van điện từ (solenoid), bộ ngắt (limit switch), v.v
- Cấu tạo Positioner gồm có các bộ phận chính:
•Bộ phận cảm biến
•Bộ biến đổi điện/ khí nén (I/P).
•Bộ ngắt (limit switch),
•Van điện từ (solenoid)
•Bộ khuếch đại
•Bộ định vị: Electro-Pneumatic Positioner TZIDC
Tùy theo cấu tạo của thân van, bộ phận định vị của PCV sẽ sử dụng các loại Positioner khác nhau. Hiện nay có 2 loại Positioner phổ biến đó là:
•Bộ điều khiển van tuyến tính dạng điện-khí nén. Sử dụng để điều khiển cơ cấu truyền động (actuator) của van dạng xoay
•Bộ điều khiển van tuyến tính dạng điện-khí nén. Sử dụng để điều khiển cơ cấu truyền động (actuator) của van dạng thẳng
2.3 Bộ Điều khiển - Controller :
Van Monitor được vận hành ở chế độ Local: là loại van điều khiển bằng tay trực tiếp tại van thông qua bộ Controller
Tín hiệu đầu vào của controller có thể là các tín hiệu khác nhau như áp suất, nhiệt độ ...nhưng tín hiệu đầu ra của controller chỉ là tín hiệu khí nén ở mức tiêu chuẩn từ 0.2 – 1 bar tương ứng với độ mở của van từ 0 – 100%.
2.4 Thân van ( Valve Body).
Thân của van điều khiển có thể được thiết kế theo kiểu có một cửa hoặc hai cửa. Van một cửa ít bị rò rỉ nhưng loại này cũng có nhược điểm áp suất chỉ tác động vào một mặt của cửa van nên rất khó định vị. Van hai cửa có ưu điểm là lưu lượng đi qua lớn hơn nếu có cùng kích cỡ với van một cửa. van hai cửa dễ cân bằng áp được hai hướng nên rất dễ định vị.
Thân van của van điều khiển có thể là loại van bướm, van cầu, van nút, nhưng cần van chuyển động nhờ cơ cấu dẫn động thay cho tay quay và thang chỉ vị trí. Cơ cấu dẫn động nhận các tín hiệu từ thiết bị điều khiển và làm thay đổi vị trí cửa van. Thiết kế thân van phụ thuộc rất nhiều yếu tố như lưu lượng, nhiệt độ, áp suất sao cho đảm bảo độ mở của van không nhỏ hơn 20%
Các bộ phận chính của thân van gồm: Cần van, Đĩa van, Buồng van, nắp van, vòng đệm…..
Đối với PCV, độ mở của van phụ thuộc vào cấu tạo của Buồng van. Có nhiều loại buồng van:
Đĩa van có 02 loại:
- Loại đĩa van cân bằng áp
- Loại đĩa van không cân bằng áp.
Hôm nay Happy xin dừng tại đây ở phần cấu tạo PCV. Phần sau mình sẽ giới thiệu cho các bạn : Nguyên lý điều khiển và cách vận hành PCV. Chúc các bạn cuối tuần nhiều niềm vui hạnh phúc thư giãn cùng bạn bè gia đình. Xin cảm ơn và hẹn gặp lại vào tuần tới
I am wishing you a very joyful and relaxed weekend. Make fruitful your free days. Best weekend wishes for you!
