1. Van xả khí là gì?

Van xả khí (Air Release Valve hoặc Air Vent Valve) là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống đường ống công nghiệp và dân dụng. Van xả khí chủ yếu được làm các chất liệu như: gang, đồng, inox, mạ crom…

Chức năng chính của van xả khí là tự động loại bỏ khí dư thừa trong hệ thống, đảm bảo dòng chảy ổn định và tránh các hiện tượng như búa nước (water hammer), áp suất không đều, oxi hóa, bóp méo, hoặc tắc nghẽn do khí tích tụ.

Đây là một thành phần thiết yếu để duy trì hiệu quả hoạt động và tuổi thọ của hệ thống.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

2.1 Cấu tạo

Van xả khí có thiết kế đơn giản nhưng tinh tế, kết cấu chắc chắn, một thiết bị hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận sau:

• Thân van (Body):
  • Là bộ phận bên ngoài tiếp xúc trực tiếp với môi trường, chứa đựng và bảo vệ các linh kiện khác trong van.
  • Chế tạo từ các vật liệu như gang, thép, inox hoặc nhựa tùy theo môi trường làm việc.
  • Có khả năng chịu áp lực và nhiệt độ cao
• Cửa xả khí (Air Outlet):
  • Bộ phận cho phép khí thoát ra ngoài khi tích tụ trong hệ thống.
• Phao nổi (Float):
  • Làm từ vật liệu có trọng lượng nhẹ, không gỉ như cao su, nhựa, có khả năng nổi trên mặt nước.
  • Nằm bên trong van, tự động điều chỉnh vị trí theo lượng khí và lưu chất trong đường ống để đóng mở van xả.
• Gioăng làm kín (Seal):
  • Đảm bảo độ kín khít khi van đóng, ngăn ngừa rò rỉ lưu chất.
• Trục van/Đòn bẩy(Linkage):
  • Là bộ phận cố định phao nổi vào thân van, được làm bằng các loại vật liệu cứng như inox, thép,…
• Lỗ khí vào:
  • Vị trí thông nhau giữa đường ống và van, cho phép khí dư trong đường ống đi qua van trước khi thoát ra ngoài.
• Nắp bảo vệ (Cover):
  • Chống bụi bẩn và nước từ bên ngoài xâm nhập, bảo vệ van khỏi tác động môi trường.

2.2 Nguyên lý hoạt động của van xả khí.

Air Release Valve là thiết bị có khả năng vận hành tự động với cơ chế khá đơn giản.

• Ở trạng thái bình thường, phao van do làm từ vật liệu nhẹ nên sẽ nổi trên mặt nước, bịt kín lỗ xả khí, ngăn không cho lưu chất rò rỉ ra ngoài.
• Van xả khí sẽ được lắp đặt ở vị trí cao nhất trong đường ống. Trong quá trình hoạt động, các bọt khí có xu hướng tích tụ ở các điểm cao và đi vào van xả khí, chúng nhẹ hơn nên dễ dàng nổi lên trên, vỡ ra và ép phao van xuống dưới, mở ra lỗ xả khí và thoát ra ngoài.
• Sau khi lượng khí dư thừa trong van được thải ra ngoài, áp suất trong van trở lại mức bình thường, dòng lưu chất lại ép phao van bịt kín lỗ xả khí.
• Quá trình này diễn ra hoàn toàn tư động nhờ sự chênh lệch áp suất trong hệ thống, đảm bảo vận hành liên tục và ổn định.

3. Phân loại van xả khí.

Với chức năng bảo vệ đường ống vượt trội, van xả khí được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, cùng với đó là sự đa dạng về mẫu mã, kích thước, cũng như kiểu kết nối, để phù hợp với từng hệ thống. Sau đây là một số tiêu chí để phân loại Air Release Valve:

3.1 Phân loại theo chất liệu tạo thành van:

• Van xả khí gang: Là loại được sử dụng phổ biến, có giá thành rẻ, độ bền cao, khả năng chịu lực tốt, phù hợp với nhiều loại đường ống như cấp thoát nước

• Van xả khí inox: Là vật liệu cao cấp nhất để sản xuất van, nổi bật với khả năng chống ăn mòn và oxi hóa vượt trội, ngoài ra còn có khả năng chịu lực, chịu nhiệt tốt, chịu được áp suất cao, không độc hại. Chính vì thế mà giá thành sẽ cao hơn các loại vật liệu khác.

• Van xả khí đồng: Thường được kết nối với đường ống qua ren, màu vàng đồng đặc trưng bắt mắt, phù hợp với các đường ống nhỏ, điều kiện bình thường.

• Van xả khí nhựa: Nhựa là loại vật liệu có khả năng chống ăn mòn bởi hóa chất tương đối tốt, khả năng chịu áp lực và nhiệt độ ở mức vừa phải, phù hợp với các hệ thống nước và nhà máy hóa chất có tính axit/kiềm nhẹ.

3.2 Phân loại theo tính năng.

• Van xả khí đơn (Single Air Release Valve):
  • Chỉ có một cửa thoát khí, thường sử dụng để loại bỏ khí tích tụ tại một điểm trong hệ thống.
• Van xả khí kép (Double Orifice Air Release Valve):
  • Có hai cửa thoát khí, tăng gấp đôi hiệu quả, đảm bảo xả khí hiệu quả hơn trong các hệ thống lớn hoặc phức tạp.

3.3 Phân loại theo kiểu kết nối.

• Van xả khí nối ren:
  • Sử dụng cho các hệ thống nhỏ, dễ lắp đặt và bảo trì khi cần thiết.

• Van xả khí mặt bích:
  • Dành cho hệ thống lớn, đảm bảo kết nối chắc chắn và chịu được áp suất cao.

4. Thông số kỹ thuật chung của Van xả khí

Thông số	Giá trị
Kích thước (Size)	DN15 – DN300
Áp suất làm việc	PN10 – PN40, Class 150 – Class 600
Nhiệt độ làm việc	-10°C đến 200°C (tùy vật liệu)
Vật liệu thân van	Gang, thép, inox, nhựa
Kiểu kết nối	Nối ren, mặt bích
Môi trường sử dụng	Nước sạch, hóa chất, khí nén, dầu

5. Ưu và nhược điểm của van xả khí.

5.1 Ưu điểm

• Vận hành hoàn toàn tự động dựa vào sự chênh lệch áp suất trong đường ống, tiết kiệm được chi phí năng lượng.
• Khả năng loại bỏ khí dư thừa, giúp dòng chảy ổn định, hiệu quả và an toàn hơn.
• Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt vệ sinh.
• Chế tạo từ các vật liệu chất lượng, chống ăn mòn tốt.
• Độ bền cao, ít xảy ra hư hỏng, tuổi thọ sử dụng lâu dài.

5.2 Nhược điểm

• Chỉ sử dụng chủ yếu cho môi trường chất lỏng, không phù hợp với lưu chất dạng khí, hơi…
• Lưu chất chứa nhiều tạp chất, cặn bã, sệt nhão… thường mang đến hiệu quả không cao.
• Chi phí ban đầu cao hơn so với một số loại van cơ bản khác.

6. Ứng dụng của van xả khí.

Van xả khí được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực: 

• Ngành cấp thoát nước:
  • Loại bỏ khí tích tụ trong hệ thống cấp nước sạch, hệ thống xử lý nước thải.
• Ngành dầu khí:
  • Sử dụng trong các hệ thống vận chuyển dầu và khí để đảm bảo an toàn và hiệu suất.
• Ngành công nghiệp hóa chất:
  • Dùng trong hệ thống dẫn hóa chất để loại bỏ khí thừa gây nguy hiểm.
• Ngành năng lượng:
  • Lắp đặt trong các nhà máy điện, hệ thống nồi hơi để duy trì áp suất ổn định.
• Hệ thống HVAC (Điều hòa không khí):
  • Loại bỏ khí tích tụ trong các hệ thống sưởi, làm mát và thông gió.

7. Kết luận

Van xả khí là một thành phần quan trọng trong các hệ thống công nghiệp và dân dụng, đảm bảo hiệu suất vận hành, bảo vệ thiết bị, và nâng cao tuổi thọ của toàn bộ hệ thống. Việc lựa chọn đúng loại van xả khí dựa trên môi trường làm việc, vật liệu và kiểu kết nối là yếu tố quyết định để tối ưu hóa hiệu quả và tiết kiệm chi phí vận hành. Với vai trò không thể thiếu, van xả khí là giải pháp tối ưu cho mọi hệ thống cần sự ổn định và an toàn.