Van màng vi sinh điều khiển tay

Van màng vi sinh điều khiển tay là gì? Nó có cấu tạo và thông số kỹ thuật như thế nào? Cùng Inoxvisinhtk tìm hiểu chi tiết trong bài viết này nhé!

1. Van màng vi sinh điều khiển tay là gì?

Van màng vi sinh điều khiển tay là loại van vi sinh sử dụng màng đàn hồi để trực tiếp đóng, mở và kiểm soát dòng lưu chất trong hệ thống đường ống vi sinh. Van được vận hành thủ công bằng tay quay hoặc tay vặn, phù hợp với những vị trí không yêu cầu điều khiển tự động.

Đặc điểm nổi bật của loại van này là màng van vừa làm nhiệm vụ đóng kín dòng chảy, vừa cách ly lưu chất với phần ty van và cơ cấu điều khiển phía trên. Nhờ đó, khu vực tiếp xúc với lưu chất ít khe hốc, hạn chế tích tụ cặn và thuận tiện cho quá trình vệ sinh.

Thân van thường được chế tạo từ inox 304 hoặc inox 316L, bề mặt tiếp xúc lưu chất được đánh bóng với độ nhám có thể đạt Ra ≤ 0,8 µm. Màng van thường sử dụng Silicone, EPDM hoặc PTFE, tùy theo nhiệt độ, tính chất lưu chất và yêu cầu của từng hệ thống. Van được sử dụng phổ biến trong ngành thực phẩm, đồ uống, sữa, bia, dược phẩm, mỹ phẩm và các dây chuyền yêu cầu điều kiện vệ sinh cao.

2. Cấu tạo của van màng vi sinh điều khiển tay

Dựa theo sơ đồ cấu tạo, van màng vi sinh điều khiển tay gồm 9 bộ phận chính được đánh số từ 01 đến 09, giúp dễ dàng đối chiếu trực tiếp với hình ảnh:

• 01 – Nắp chụp (Cap): Là chi tiết nằm trên cùng của tay quay, dùng để che và bảo vệ vị trí liên kết trung tâm của cụm điều khiển.
• 02 – Tay quay (Handwheel): Là bộ phận người vận hành trực tiếp xoay để đóng hoặc mở van. Chuyển động từ tay quay được truyền xuống ty van.
• 03 – Vít liên kết (Screw): Được bố trí xung quanh cụm nắp van, kết hợp với đai ốc phía dưới để cố định nắp van với thân van.
• 04 – Ty van (Valve Rod): Có nhiệm vụ truyền chuyển động từ tay quay xuống lõi van. Khi xoay tay quay, ty van dịch chuyển lên hoặc xuống để điều khiển màng.
• 05 – Nắp van (Valve Cap): Là phần vỏ kim loại phía trên thân van, có nhiệm vụ định vị và liên kết cụm điều khiển với thân van.
• 06 – Lõi van (Valve Core): Nằm giữa ty van và màng van, nhận lực từ ty van và truyền lực xuống màng trong quá trình đóng mở.
• 07 – Màng van (Diaphragm): Là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với lưu chất và thực hiện chức năng đóng kín dòng chảy. Màng đồng thời ngăn cách khoang lưu chất với cơ cấu điều khiển phía trên.
• 08 – Thân van (Valve Body): Là bộ phận tạo đường dẫn cho lưu chất đi qua van. Phần giữa thân có bề mặt làm kín để màng ép xuống khi van đóng.
• 09 – Đai ốc (Nut): Kết hợp với vít số 03 để siết và cố định cụm nắp van, màng van và thân van thành một kết cấu hoàn chỉnh.

3. Thông số kỹ thuật của van màng vi sinh điều khiển tay

Van màng vi sinh điều khiển tay được sản xuất với nhiều lựa chọn về vật liệu thân, vật liệu màng và kiểu kết nối để phù hợp với từng hệ thống đường ống.

3.1. Thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật cơ bản của van gồm:

• Vật liệu thân van: Inox 304, inox 316L
• Tiêu chuẩn: 3A, BPE, DIN, ISO, IDF, SMS
• Kích thước có sẵn: Ø19 – Ø50.8
• Vật liệu màng làm kín: PTFE + EPDM dạng 2 lớp, Silicone
• Kiểu kết nối: Clamp
• Phương thức điều khiển: Điều khiển tay hoặc điều khiển khí nén
• Áp suất làm việc tối đa: 10 bar
• Nhiệt độ làm việc tối đa: Khoảng 120°C
• Bề mặt: Bóng gương
• Kiểu thân van: Dạng thẳng
• Xuất xứ: Trung Quốc

3.2. Bảng kích thước van màng vi sinh điều khiển tay

Kích thước	L	F	F1	N	D
DN8	72	80	55	1.5	25.4
DN10	72	80	55	1.5	25.4
DN15	106	126	80	1.5	50.5
DN20	125	144	110	1.5	50.5
DN25	126	144	110	1.5	50.5
DN32	161	164	120	1.5	50.5
DN40	162	164	120	1.5	50.5
DN50	196	182	125	1.5	64
DN65	220	200	165	2	77.5
DN70	256	251	180	2	91
DN80	262	251	180	2	106
DN100	350	370	230	2	119
DN125	350	370	230	3	145

Lưu ý: Bảng kích thước trên mang tính tham khảo và được ghi lại theo catalogue nhà sản xuất. Thông số thực tế có thể thay đổi theo kiểu thân van, tiêu chuẩn kết nối và từng series sản phẩm.

4. Nguyên lý hoạt động của van màng vi sinh

Van màng vi sinh hoạt động dựa trên chuyển động nâng – hạ của màng van để đóng, mở hoặc điều tiết dòng lưu chất. Toàn bộ quá trình được thực hiện thông qua cơ cấu tay quay, trục van và bộ phận ép màng.

• Khi van đóng: người vận hành xoay tay quay theo chiều đóng, trục van di chuyển xuống và ép màng vào phần gờ làm kín bên trong thân van. Khi màng tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt làm kín, đường lưu thông bị chặn và lưu chất không thể tiếp tục đi qua.
• Khi van mở: xoay tay quay theo chiều ngược lại làm trục van nâng lên, kéo màng rời khỏi gờ làm kín. Khoảng hở giữa màng và thân van tăng dần, tạo tiết diện để lưu chất chảy qua. Mức độ mở của van có thể thay đổi theo số vòng quay của tay quay, nhờ đó có thể điều chỉnh lưu lượng ở mức nhất định.
• Trong quá trình vận hành: màng van luôn tạo lớp ngăn cách giữa lưu chất với trục và cơ cấu truyền động phía trên. Nhờ vậy, lưu chất không tiếp xúc trực tiếp với các chi tiết cơ khí của tay quay, giúp hạn chế nguy cơ rò rỉ qua trục và thuận lợi hơn cho yêu cầu vệ sinh của hệ thống.

Thiết kế thân van và vùng làm kín được tạo theo hướng hạn chế các khe hoặc vị trí lưu chất dễ đọng lại. Khi kết hợp với bề mặt inox được gia công nhẵn, van có thể hỗ trợ quá trình xả, vệ sinh CIP và tiệt trùng SIP hiệu quả hơn trong các hệ thống vi sinh.

4. Phân loại van màng vi sinh theo cấu tạo màng

Van màng vi sinh điều khiển tay thường được chia thành van màng đơn và van màng kép dựa trên cấu tạo của bộ phận màng ngăn. Sự khác biệt giữa hai loại nằm ở số lớp vật liệu và cách từng lớp tham gia vào quá trình làm kín.

Ở van màng đơn, một lớp Silicone vừa tiếp xúc với lưu chất, vừa phải đàn hồi và chịu lực ép khi đóng van. Trong khi đó, van màng kép sử dụng PTFE ở phía tiếp xúc lưu chất và EPDM phía sau để hỗ trợ đàn hồi. Chính sự khác nhau này làm cho hai loại van có phạm vi làm việc và khả năng kháng hóa chất khác nhau.

4.1. Van màng đơn Silicone

Van màng đơn sử dụng một màng Silicone duy nhất được lắp giữa thân van và cơ cấu tay quay. Toàn bộ bề mặt phía dưới của màng tiếp xúc trực tiếp với lưu chất bên trong van.

Khi đóng van, trục tay quay ép phần giữa của màng xuống gờ chắn trên thân van. Silicone có độ đàn hồi tốt nên có thể uốn theo hình dạng bề mặt làm kín và tạo độ kín trên toàn bộ vùng tiếp xúc. Khi mở van, lực ép được giải phóng và màng trở lại trạng thái ban đầu để tạo đường cho lưu chất đi qua.

Do chỉ có một lớp vật liệu nên Silicone đồng thời phải đảm nhiệm cả khả năng làm kín, đàn hồi và chịu tác động trực tiếp của lưu chất. Đây cũng là lý do loại màng này có kết cấu đơn giản, dễ kiểm tra và thay thế nhưng khả năng làm việc phụ thuộc nhiều vào độ tương thích giữa Silicone với lưu chất.

Màng Silicone thường làm việc trong khoảng -10°C đến 150°C, có độ đàn hồi tốt và phù hợp với nước, nước tinh khiết, sữa, đồ uống và nhiều lưu chất có tính ăn mòn nhẹ. Với axit mạnh, kiềm mạnh hoặc một số dung môi hữu cơ, cần kiểm tra khả năng tương thích của Silicone trước khi sử dụng.

4.2. Van màng kép PTFE + EPDM

Van màng kép sử dụng hai lớp vật liệu có nhiệm vụ khác nhau. Lớp PTFE nằm phía dưới và trực tiếp tiếp xúc với lưu chất, còn lớp EPDM nằm phía trên, tiếp nhận lực từ cơ cấu tay quay và hỗ trợ khả năng đàn hồi cho màng.

Điểm đáng chú ý của kết cấu này là PTFE không phải chịu toàn bộ nhiệm vụ đàn hồi như Silicone. PTFE chủ yếu tạo lớp ngăn cách giữa lưu chất và phần còn lại của van, trong khi EPDM phía sau hỗ trợ màng uốn xuống và phục hồi trong mỗi lần đóng mở.

Nhờ đó, bề mặt tiếp xúc với lưu chất có được khả năng kháng hóa chất rất tốt của PTFE, đặc biệt với nhiều loại axit, kiềm và môi trường có tính ăn mòn cao. Đây là ưu điểm rõ rệt so với màng đơn Silicone.

Đối với màng kép PTFE + EPDM, nhiệt độ làm việc thường khoảng -10°C đến 140°C, một số cấu hình có thể chịu nhiệt độ tiệt trùng ngắn hạn khoảng 150°C. Giới hạn cụ thể vẫn cần căn cứ vào loại màng và thiết kế van của từng nhà sản xuất.

So với màng Silicone, màng kép có cấu tạo phức tạp và giá thành cao hơn, nhưng đổi lại khả năng kháng hóa chất tốt hơn và phạm vi lưu chất sử dụng rộng hơn.

So sánh van màng đơn và van màng kép

Để thấy rõ hơn sự khác nhau về cấu tạo và đặc tính làm việc giữa hai loại, có thể tham khảo bảng so sánh dưới đây:

Tiêu chí	Van màng đơn Silicone	Van màng kép PTFE + EPDM
Số lớp màng	1 lớp	2 lớp
Vật liệu tiếp xúc lưu chất	Silicone	PTFE
Vật liệu tạo đàn hồi	Silicone	EPDM hỗ trợ phía sau
Cơ chế làm kín	Silicone trực tiếp biến dạng và ép kín	PTFE ép kín nhờ lớp EPDM hỗ trợ
Nhiệt độ làm việc	Khoảng -10°C đến 150°C	Khoảng -10°C đến 140°C
Khả năng kháng hóa chất	Tốt với lưu chất thông thường và ăn mòn nhẹ	Tốt hơn với axit, kiềm và nhiều hóa chất ăn mòn
Độ đàn hồi	Cao	Lớp PTFE được EPDM hỗ trợ đàn hồi
Kết cấu	Đơn giản	Phức tạp hơn
Giá thành	Thấp hơn	Cao hơn

5. Ưu điểm và hạn chế của van màng vi sinh điều khiển tay

Van màng vi sinh điều khiển tay có kết cấu tương đối đặc biệt khi màng van trực tiếp làm nhiệm vụ đóng kín và đồng thời cách ly lưu chất khỏi trục, tay quay và các chi tiết truyền động phía trên. Nhờ vậy, loại van này có nhiều ưu điểm về độ kín, khả năng kiểm soát dòng chảy và vệ sinh hệ thống. Tuy nhiên, màng van cũng chính là chi tiết giới hạn phạm vi làm việc của sản phẩm.

5.1. Ưu điểm

Van màng vi sinh điều khiển tay sở hữu một số ưu điểm nổi bật trong quá trình vận hành như:

• Khả năng đóng kín tốt: Màng van được ép trực tiếp xuống gờ làm kín của thân van, tạo vùng tiếp xúc kín trên toàn bộ tiết diện. Nhờ đó, van có thể đóng ngắt tốt đối với nhiều loại chất lỏng, khí và một số lưu chất có chứa hạt nhỏ.
• Hạn chế rò rỉ qua trục van: Khác với nhiều loại van sử dụng trục xuyên trực tiếp vào khoang lưu chất, van màng sử dụng màng ngăn để cách ly hoàn toàn phần lưu chất với cơ cấu tay quay phía trên. Vì vậy không cần làm kín lưu chất quanh trục bằng packing như một số loại van khác, giúp giảm nguy cơ rò rỉ tại vị trí này.
• Tổn thất áp suất tương đối thấp khi mở hoàn toàn: Khi màng được nâng lên đúng hành trình, tiết diện dòng chảy được mở rộng và lưu chất có thể đi qua tương đối ổn định, hạn chế sự cản trở không cần thiết trong đường ống.
• Dòng chảy ổn định: Cơ cấu nâng hạ màng theo từng vị trí giúp thay đổi tiết diện dòng chảy tương đối đều, phù hợp với những đường ống cần kiểm soát lưu lượng ở mức vừa và nhỏ.
• Có khả năng điều tiết lưu lượng thấp: Tay quay cho phép người vận hành điều chỉnh vị trí màng theo từng mức thay vì chỉ đóng hoặc mở hoàn toàn. Đây là ưu điểm trong những hệ thống cần kiểm soát lượng lưu chất nhỏ mà van đóng mở nhanh khó điều chỉnh chính xác.
• Không cần nguồn năng lượng bên ngoài: Toàn bộ quá trình đóng mở được thực hiện bằng tay quay, không cần khí nén, điện hoặc bộ truyền động riêng. Điều này giúp van dễ lắp đặt và vận hành tại những vị trí không có sẵn nguồn khí hoặc nguồn điện.
• Chi phí đầu tư thấp hơn van tự động: Do không sử dụng bộ truyền động khí nén, motor điện, van điện từ hoặc các thiết bị phụ trợ, van màng điều khiển tay thường có chi phí ban đầu và chi phí bảo trì thấp hơn phiên bản điều khiển tự động.

5.2. Hạn chế

Bên cạnh những ưu điểm trên, van màng vi sinh điều khiển tay vẫn có một số hạn chế cần lưu ý trong quá trình lựa chọn và sử dụng:

• Màng van là chi tiết hao mòn: Mỗi lần đóng mở, màng liên tục chịu uốn, kéo và lực ép lên gờ làm kín. Sau thời gian dài sử dụng, màng có thể bị chai cứng, nứt, biến dạng hoặc giảm khả năng đàn hồi và cần được thay mới.
• Giới hạn nhiệt độ và hóa chất phụ thuộc vào vật liệu màng: Màng Silicone, PTFE + EPDM có phạm vi chịu nhiệt và khả năng kháng hóa chất khác nhau. Nếu lựa chọn không đúng vật liệu, màng có thể bị trương nở, lão hóa hoặc giảm tuổi thọ nhanh chóng.
• Không phù hợp với áp suất quá cao: Khả năng chịu áp của van bị giới hạn bởi kết cấu thân và đặc biệt là độ bền của màng. Vì vậy van màng thường không được ưu tiên cho những đường ống có áp suất cao vượt quá giới hạn thiết kế.
• Đóng mở chậm hơn một số loại van khác: Tay quay cần xoay nhiều vòng để nâng hoặc hạ màng hoàn toàn, vì vậy tốc độ đóng mở thường chậm hơn van bướm hoặc van bi tay gạt.
• Không thích hợp với hệ thống cần tự động hóa liên tục: Với dây chuyền phải đóng mở nhiều lần, điều khiển từ xa hoặc kết nối PLC, phiên bản tay quay không thuận tiện bằng van màng điều khiển khí nén.

6. Lưu ý khi lắp đặt và vận hành van màng vi sinh điều khiển tay

Để van hoạt động ổn định và hạn chế làm hỏng màng trong quá trình sử dụng, cần chú ý một số điểm sau:

• Lắp van đúng kích thước và đúng tâm đường ống: Hai đầu kết nối phải đồng bộ với đường ống, không để van bị kéo lệch hoặc chịu lực từ hệ thống.
• Làm sạch đường ống trước khi lắp: Cần loại bỏ cặn hàn, phoi kim loại và dị vật để tránh làm xước hoặc rách màng van.
• Với kết nối clamp: Gioăng phải đặt đúng tâm, cùm kẹp được siết đều để mối nối kín và không làm lệch thân van.
• Không siết tay quay quá mạnh: Khi màng đã ép kín xuống thân van, tiếp tục siết mạnh sẽ làm màng chịu lực lớn, nhanh biến dạng và giảm tuổi thọ.
• Vận hành trong đúng giới hạn áp suất và nhiệt độ: Không sử dụng van vượt quá thông số cho phép của thân van và vật liệu màng.
• Kiểm tra màng định kỳ: Nếu van đóng không kín, tay quay nặng bất thường hoặc màng có dấu hiệu nứt, phồng, chai cứng thì nên kiểm tra và thay mới.
• Chọn đúng vật liệu màng với lưu chất: Màng Silicone phù hợp với nhiều lưu chất thông thường, trong khi PTFE + EPDM thích hợp hơn với môi trường hóa chất có tính ăn mòn cao.

7. Địa chỉ cung cấp van màng vi sinh điều khiển tay

Inoxvisinh TK cung cấp van màng vi sinh điều khiển tay với nhiều cấu hình khác nhau, phù hợp cho hệ thống thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, mỹ phẩm, nước tinh khiết và các dây chuyền yêu cầu vệ sinh cao. Khi lựa chọn sản phẩm tại Inoxvisinh TK, khách hàng được hỗ trợ:

• Cung cấp van với thân inox 304 hoặc inox 316L, đáp ứng nhiều mức độ chống ăn mòn khác nhau.
• Có lựa chọn màng đơn Silicone và màng kép PTFE + EPDM tùy theo tính chất lưu chất và yêu cầu kháng hóa chất.
• Hỗ trợ các kiểu kết nối phổ biến như nối clamp hoặc nối hàn, thuận tiện đồng bộ với hệ thống đường ống vi sinh.
• Tư vấn lựa chọn theo kích thước đường ống, áp suất, nhiệt độ và loại lưu chất, hạn chế tình trạng chọn đúng kích thước nhưng sai vật liệu màng.
• Hỗ trợ lựa chọn màng phù hợp cho những hệ thống có CIP, SIP, nước nóng hoặc hóa chất vệ sinh.
• Kiểm tra quy cách, tình trạng thân van và màng trước khi giao hàng.
• Hỗ trợ CO-CQ, hóa đơn VAT theo yêu cầu.
• Nhận đặt hàng các kích thước hoặc cấu hình đặc biệt khi sản phẩm không có sẵn.
• Hỗ trợ giao hàng trên toàn quốc.

Đặc biệt với van màng vi sinh, loại màng là yếu tố cần được xác định đúng ngay từ đầu. Vì vậy khi liên hệ, khách hàng nên cung cấp loại lưu chất, nhiệt độ, áp suất và kích thước đường ống để Inox TK có thể tư vấn cấu hình phù hợp hơn với điều kiện vận hành thực tế.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.5457 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Bích)

8. Câu hỏi thường gặp về van màng vi sinh điều khiển tay

Van màng vi sinh điều khiển tay dùng để làm gì?
Van được sử dụng để đóng, mở hoặc điều tiết dòng lưu chất trong đường ống vi sinh. Màng ngăn nằm giữa lưu chất và cơ cấu truyền động giúp hạn chế lưu chất tiếp xúc với trục van và các chi tiết cơ khí phía trên, nhờ đó phù hợp với những hệ thống yêu cầu vệ sinh cao.

Van màng đơn và van màng kép khác nhau như thế nào?
Van màng đơn sử dụng một lớp Silicone vừa tiếp xúc với lưu chất vừa đảm nhiệm khả năng đàn hồi và làm kín. Van màng kép sử dụng PTFE ở phía tiếp xúc lưu chất và EPDM ở phía sau, trong đó PTFE tăng khả năng kháng hóa chất còn EPDM hỗ trợ độ đàn hồi cho màng.

Màng Silicone chịu được nhiệt độ bao nhiêu?
Màng Silicone sử dụng trong van màng vi sinh thường có nhiệt độ làm việc khoảng -10°C đến 150°C. Giới hạn thực tế còn phụ thuộc vào chất lượng màng, áp suất làm việc, loại lưu chất và điều kiện vận hành của từng hệ thống.

Màng PTFE + EPDM chịu được nhiệt độ bao nhiêu?
Màng kép PTFE + EPDM thường làm việc trong khoảng -10°C đến khoảng 140°C, một số cấu hình có thể chịu nhiệt độ tiệt trùng ngắn hạn khoảng 150°C. Khi sử dụng cho CIP hoặc SIP ở nhiệt độ cao cần đối chiếu thông số của đúng loại màng và model van.

Van màng vi sinh có sử dụng được với hóa chất không?
Có. Tuy nhiên cần lựa chọn đúng vật liệu màng. Với các lưu chất trung tính hoặc hóa chất có tính ăn mòn nhẹ, màng Silicone có thể đáp ứng tốt. Nếu hệ thống sử dụng axit, kiềm hoặc hóa chất có tính ăn mòn cao hơn thì màng PTFE + EPDM thường phù hợp hơn nhờ khả năng kháng hóa chất tốt của PTFE.

Van màng vi sinh chịu áp suất bao nhiêu?
Áp suất làm việc phụ thuộc vào kích thước, cấu tạo thân van và loại màng. Với nhiều dòng van màng vi sinh điều khiển tay thông dụng, áp suất làm việc có thể nằm trong khoảng 6 bar, một số model có thể cao hơn. Khi lựa chọn cần căn cứ vào thông số kỹ thuật của từng sản phẩm thay vì sử dụng một mức áp suất chung cho tất cả kích thước.

Bao lâu cần thay màng van?
Không có một thời gian thay màng cố định cho mọi hệ thống. Tuổi thọ màng phụ thuộc vào số lần đóng mở, nhiệt độ, áp suất, loại lưu chất và hóa chất sử dụng trong quá trình CIP/SIP. Màng nên được kiểm tra định kỳ và thay mới khi xuất hiện các dấu hiệu như nứt, chai cứng, phồng, biến dạng hoặc van đóng không còn kín hoàn toàn.

Van màng điều khiển tay có điều tiết lưu lượng được không?
Có. Khi xoay tay quay từng phần, màng có thể được giữ ở nhiều vị trí khác nhau để thay đổi tiết diện dòng chảy. Tuy nhiên, khả năng điều tiết còn phụ thuộc vào thiết kế thân van và yêu cầu kiểm soát lưu lượng của hệ thống. Với hệ thống cần điều chỉnh liên tục hoặc tự động, van màng điều khiển khí nén thường phù hợp hơn.