Tóm tắt nội dung
Phao cơ đo mức nước là gì ? Thể hiện các ứng dụng cụ thể cho từng loại phao này trong các môi trường nước thải, nước sạch; nước cất thậm chí ngay cả nước sinh hoạt gia đình
Một trong những thiết bị đóng ngắt báo tràn cạn mực nước; giày xéo tuyến tính mực nước theo tín hiệu đầu output 4-20ma đó là một dạng phao gọi là phao cơ. Đây là một loại phao điều khiển bơm các loại giúp một phần nhỏ trong các quá trình kiểm tra rà soát sự rò rỉ các dòng chất lỏng hiện nay
Và phao cơ cũng là một đề tài đáng quan tâm nghiên cứu sâu sắc độ với các cậu học sinh; sinh viên đã và đang theo học các khối trường cao đẳng đại học liên quan đến các ngành kỹ thuật chế biến lắp ráp
Vậy phao cơ đo mực nước là gì ? Trường hợp nào báo chống tràn bể bồn nước dùng phao cơ inox – phao cơ nhựa ? Lắp đặt các loại phao này có dễ dàng không; thời gian thay thế hoặc vệ sinh theo chu kỳ bao lâu một lần ?
Hôm nay; sẽ dành thời gian giới thiệu anh em một vài loại phao báo mức thông dụng chuyên vận hành trong các môi trường chống tràn cạn nước thải; nước sạch, nước lò hơi hoặc các chất lỏng ăn mòn axit, nước nóng, hoá chất….
Phao cơ đo mức là gì
Nói đến phao đo mức thì cực nhiều anh em nhà máy biết đến nó; vì xưa giờ lượng phao cơ hay phao điện được ứng dụng rất nhiều từ cái thời mà các dòng thiết bị đo mức chưa ra đời
Một trong những ứng dụng phổ biến của dòng phao cơ là hay gắn trên các bồn nước gia đình; đo các bể nước sạch hay nước thải trong nhà máy. Anh em kỹ thuật còn gọi nó là van phao cảm biến mực nước bởi bản thân con này xuất ra các tiếp điểm thô với mục đích chính là điều khiển các loại bơm hoặc van đóng ngắt chất lỏng một cách nhanh chóng
Về tiếng nước ngoài thông dụng như tiếng anh thì phao đo mức còn có tên gọi Float Type Level Sensor. Đây là một trong những kiểu gọi bằng tiếng anh thông dụng của loại phao cơ này
Và điều kiện tiên quyết mà người ta sử dụng phao đo mức chính là mức giá các loại này nó cực rẻ; lắp đặt cũng dễ dàng gọn nhẹ dễ vận chuyển hoặc ko phải chờ đặt hàng thay thế do thị trường nhiều nhà phân phối phao mức nước cực nhiều
Phao thì nó thiết kế cực nhiều loại nhưng về định nghĩa phao cơ đo mức nó là một ứng dụng trong việc chống tràn chống cạn cho các bể bồn chứa nước; một loại chuyên được thiết kế chỉ đơn giản từ nhựa hoặc inox với cơ chế đóng ngắt on/off; đóng ngắt tuyến tính 4-20ma tuỳ thuộc vào từng môi trường và yêu cầu đo cụ thể
Cấu tạo phao cơ bằng nhựa – Đồng – Inox
Với 2 phân tách thành phần chính là phao cơ và phao điện. Chúng ta sẽ đi sâu về cấu tạo chi tiết một số dòng thông dụng để anh em hiểu sâu hơn về thiết kế một số loại phao cơ dùng trong công nghiệp
Phao báo mức tích hợp bóng tròn
Là loại phao cơ có thiết kế một quả bóng tròn bằng nhựa, inox, hoặc đồng nối với một que inox, đồng có chiều dài tầm 200-500mm tuỳ vào từng ứng dụng; đường kính que này tầm 6-8mm; que sẽ nối với một con van lớn nhỏ như hình tuỳ từng thiết kế và yêu cầu sản xuất
Thì thực tế quả bóng phao tròn này tuy có bằng inox hoặc đồng nhưng phía bên trong trống rỗng nên rất dễ dàng nổi trên mặt nước;
Đối với con van thiết kế với quả phao 90% làm bằng inox và đồng được thiết kế đơn giản với trục quay; phần đóng mở van theo con phao; đường kính van phao cơ có thể thiết kế kết nối ren là phi 21mm, 27mm, 34mm; phi 42mm; 60mm… hoặc gọi tắt van phao cơ DN25, DN32 tuỳ vào cách gọ mỗi khu vực
Vậy con phao cơ chống tràn cạn này hoạt động ra sao
Đối với cái dạng van phao kết nối que và quả bóng hoạt động theo nguyên lý cơ cực kỳ đơn giản. Chúng ta chỉ cần lắp đặt tại khu vực cần đo còn lại cứ để phao nó lo thôi
Ví dụ:
Bồn nước cao 300mm cần lắp con phao thì ta chọn loại van phao cơ 21mm là hợp lý. loại này que dài tầm 200mm và được lắp trên đỉnh bồn
Khi nước dâng lên tầm 280mm thì lập tức quả phao tròn nó cũng nổi lên tầm ấy tác động đến trục van làm đường van khép kín lại không cho nước chảy vào nữa
Nhưng một khi sử dụng nước trong bồn về tới 80mm chiều cao chẳng hạn thì lúc này quả phao chúng ta lại thấy theo dòng nước hạ thấp xuống tác động van mở ra cho nước chảy vào
Và cứ thế nguyên lý hoạt động của phao cơ chống tràn cạn loại này cứ theo chu kỳ tuần hoàn đối với nước hết hoặc đầy để đóng ngắt con van thôi
Van phao cơ thông minh thế hệ mới
Nó cũng là một dạng phao cơ nhưng được thiết kế hoàn toàn bằng nhựa với 2 đầu ren nhựa hoặc inox mà anh em thường gọi là 2 đầu co ấy. Một đầu dùng để nhập nước vào từ đường ống; và một đầu thoát nước ra
Phía dưới là lớp thân van kết cấu nhựa nơi để tích hợp nam châm điều khiển theo cơ chế công tắc mực nước on hoặc off với một khoảng cách cố định tầm 60mm
Loại này; chịu được áp lực max 11bar cho nên với các toà nhà cao trăm mét nước; hoặc các đường ống nước áp lực lớn. Chính vì điểm đặc biệt này; mà tất cả các loại phao cơ thông minh mới ra đời được ứng dụng rất nhiều so với các dòng phao cơ thông thường trong các môi trường đường ống nước áp lực cao
Nguyên lý hoạt động van phao ngắt nước thông minh thế nào
Với cấu tạo đơn giản kết hợp cơ chế đấu nối đường ống giữa các đầu co không phức tạp cho lắm; do đầu co van phao cơ thông minh có kết cấu các bước ren phi 21mm, 27mm hoặc 17mm ; 32mm…. tuỳ vào từng kết cấu đường ống để chọn đường kính đầu co cho các loại phao báo mức này
Tại đây; khi dòng nước chảy vào đầu co thứ nhất sau đó luồn qua đầu co thứ 2. Nước chạm lên phía trên lập tức nam châm tạo lực để khoá van lại không cho nước chảy vào nữa
Nhưng tới khi nước hạ xuống cách chỗ đóng tầm 60mm thì lực nam châm yếu đi giúp con van tự động mở khoá dòng nước lại chảy vào bồn cho tới khi bồn nước đầy thì lại đóng
Đây được xem là một loại van phao cơ đóng ngắt tự động có độ bền rất cao được thiết kế cực kỳ thông minh; giúp chúng ta thay thế gần như hoàn toàn các dòng phao cơ cũ
Đặc biệt với thiết kế nhựa nên chúng ta có thể ứng dụng các loại phao này trong việc tác động các dòng chảy có độ mòn cao như nước muối; axit, hoá chất….
Kết luận nguyên lý phao cơ đo mức nước
Một điểm chung giữa phần nguyên lý hoạt động của các van phao cơ đấy chính là sự điều khiển theo 2 chức năng chính: On hoặc Off. Chung quy đều đảm nhận nhiệm vụ kiểm soát mực chất lỏng trong bồn xem lúc nào đầy thì ngắt; lúc cạn thì mở cho dòng nước chảy vào
Về độ tốt và độ bền thì phải khẳng định dòng phao cơ thông minh nó có cơ chế hoạt động rất linh hoạt; khả năng kẹt phao báo sai khó có thể xảy ra; đặc biệt loại phao bồn nước này vệ sinh theo chu kỳ cũng dễ dàng
Đối với thằng phao cơ kết cấu quả bóng thì nó còn rất nhiều nhược điểm bên cạnh một số ưu điểm như tự động đóng ngắt hoặc xả khi bồn bể đầy tràn hoặc gần cạn nước
Thế nhược điểm van phao cơ inox là gì
Nói trắng ra đã chấp nhận dùng phao cơ làm một trong các phương pháp báo mực chất lỏng thì chúng ta phải thích nghi các vấn đề không ổn định trong thời gian hoạt động của mấy dòng này. Đổi lại thì chúng ta lại ứng dụng được con van phao cơ đo mức giá rẻ
Một số trường hợp cụ thể khi chúng ta dùng phao cơ dạng nổi:
- Một thời gian nước sẽ ăn mòn trục gây nên tình trạng rỉ sét và dẫn đến kẹt phap
- Độ chính xác không cao và hay bị rò rỉ
- Thông thường chỉ đo trong môi trường áp lực thấp nên rất thích hợp báo mức chất lỏng ở dạng bồn hở; hoặc bồn kín áp suất dưới 1 bar
Cái điểm cực ghét của các dòng phao cơ không phải độ chính xác nó thấp. Mà bản thân con phao lâu ngày dùng nó bị kẹt bắt buộc chúng ta phải hiệu chỉnh lại hoặc thay thế phao cơ. Thậm chí đôi lần kẹt phao trong quá trình vận hành làm bồn tràn nước lúc nào không biết; hoặc nước cạn bơm vẫn chạy do chưa được kích phao làm cháy bơm nước….
Cấu tạo phao điện
Trước khi vào chi tiết cấu tạo các linh kiện tạo nên một chiếc phao điện chạy ngon cơm; thì chúng ta hãy tìm hiểu sơ bộ một vài tính chất chức năng và công dụng của loại phao này
Phao điện là gì
Đơn giản phao điện là một con phao dùng để bơm nước tự động mà không cần sự can thiệp của bàn tay con người; bản thân nước lắng đọng trong bồn nhiều hay ít đều dựa vào các loại van phao đóng ngắt này
Ngoài ra; do tính chất đóng ngắt mực nước chảy vào bồn theo cài đặt từ trước nên phao điện còn có cái tên gọi là công tắc phao đo mức nước. Loại này thông thường sẽ đảm nhiệm 2 chức năng chính: Chống cạn và chống tràn; thậm chí có những loại phao ứng dụng 3 mức hay 5 mức nước điều khiển 1-2 hoặc 3 con bơm chạy đan xen nhau
Cấu tạo phao điện bơm nước
Đã đề cập đến 1 tiếp điểm điện hoặc 2 tiếp điểm điều khiển bơm đẩy nước vào và ngặt nước thì chỉ có con phao được cấp nguồn 24v hoặc 220v. Bản thân con này chính là ngòi tiếp xúc trực tiếp điều khiển các dòng bơm hoặc van theo từng cơ chế khác nhau
Đối với các dòng phao điện ứng dụng như một con công tắc báo mức nước; chúng đều có một vài điểm chung trong cấu tạo như sau:
- Trung tâm quan trọng nhất là boar chứa 1 trong 2 tiếp điểm điện dùng để cảnh báo chống tràn; cảnh báo chống cạn cho bồn hoặc bể chưa nước
- Đòn bẩy tích hợp viên bi bằng sắt hình tròn sát bên
- Tích hợp cable dạng dây nhựa chuẩn đặc biệt để dẫn dắt các tín hiệu dạng tiếp điểm di chuyển đến các con bơm
- Và chúng được thiết kế lắp đặt trong cái hộp nhựa kín; loại có ron chống nước xâm nhập
- Có con phao điện còn được thiết kế cục inox có tích hợp lớp sơn chống mòn kết nối với dây để thả xuống nưỡng khu vực có độ sâu
Thông thường một con phao điện sẽ đi kèm với một con máy bơm để kịp thời xử lý các vấn đề thiếu nước trong bồn hoặc tình trạng quá dư thừa nước
Phân loại phao báo mực chất lỏng
Mặc dù giới thiệu về van phao phía trên là rất đa dạng về thiết kế; chủng loại, cấu tạo… Từng môi trường sẽ ứng dụng đến một loại phao mức khác nhau. Câu hỏi đặt ra là có bao nhiêu loại phao theo cơ chết hoạt động bằng cơ; bao nhiêu loại hoạt động bằng điện ?
Chúng ta sẽ đi đến xem xét toàn diện chi tiết về các mặt từ thiết kế; ứng dụng và chức năng để thấy được có bao nhiêu loại phao điều khiển bơm giá rẻ dùng cho các môi trường phổ biến hiện nay.
Các loại phao điều khiển mức nước
Xét về phân loại phao chúng ta có các loại phao như này:
Về cách thức hoạt động điều khiển ta có 2 loại: Phao cơ và phao điện
Về tín hiệu điều khiển các loại bơm van ta cũng có 2 loại: Phao báo mức đầy can và phao đo mức tuyến tính 4-20ma
Đối với hình thức di chuyển chúng ta có tới 3 loại:
- Phao cây dạng inox có thiết kế con chạy lên xuống để điều khiển
- Phao quả tròn hoặc bầu dục kết nối dây thả xuống báo on/of khi nước đầy hoặc cạn
- Phao thiết kế 2 quả tròn dùng cho 2 chức năng tổng hợp đầy cạn
Về kết cấu hình thành chúng ta lại có 2 loại phao thiết kế bằng nhựa; phao thiết kế inox 304 hoặc inox 316
Đối với kích thước dùng cho từng môi trường khác nhau chúng ta lại liệt kê được ra các loại phao cơ báo mức phi 21 – 25, phao cơ phi 34 – 40 – 50. Các loại van phao cơ này chỉ một chức năng duy nhất là đóng mở tiếp điểm điều khiển động cơ kết nối với nguồn nước
Về ứng dụng chức năng chúng ta có các loại phao cơ – Phao điện:
- Phao cơ đo mức nước sạch; nước thải, nước cất tinh khiết RO
- Van phao thiết kế đo mức nước nóng chịu nhiệt độ cao
- Phao đo mức axit hoá chất chịu ăn mòn thiết kế nhựa hoặc PTFE
- Phao cơ mini ứng dụng báo đầy tràn cho các khu vực thí nghiệm
- Các loại phao bồn cầu ứng dụng trong các nhà vệ sinh cá nhân hoặc tập thể
- Phao báo mức dầu; nhớt, mức xăng; thậm chí là các loại phao chịu áp lực lớn trong các môi trường dầu thuỷ lực….
Tổng kết các loại phao báo mức nước
Từ tổng thể các mô hình cấu tạo và nguyên lý các loại phao báo mức trên đã cảnh báo cho chúng ta thấy; tầm quan trọng các phao đo mức giá rẻ luôn được hướng tới đối với các hệ thống vận hành điều khiển bơm hiện nay
Mặc dù có các tình trạng kẹt phao; độ chính xác phao nhưng chỉ quan trọng hoá trong ngành công nghiệp. Còn đối với phao mực nước sinh hoạt hay dùng trong các bồn chừa tại nhà dân thì cũng không quan trọng lắm
Còn vấn đề lựa chọn mua phao cơ hay phao điện thì còn tuỳ thuộc vào người sử dụng nó muốn độ linh hoạt đông việc điều khiển bơm dẫn nước như thế nào; kết cấu khu vực ra sao; nước nóng nhiệt độ cao hay nước lạnh có độ âm…. Và rất nhiều yếu tố môi trường xung quanh trong các vấn đề lựa chọn phao tốt giá rẻ để mua
