Tìm hiểu ký hiệu van tiết lưu

Khi bạn mở sơ đồ mạch thủy lực hoặc bản vẽ dòng quy trình, các ký hiệu van tiết lưu xuất hiện dưới dạng hình học đơn giản. Nhưng những đường và góc này mang thông tin quan trọng về cách chất lỏng chảy, cách hệ thống phản ứng với những thay đổi của tải và nơi có thể ẩn chứa các rủi ro an toàn. Một biểu tượng bị đọc sai có thể tạo ra sự khác biệt giữa một cỗ máy nâng vật nặng một cách trơn tru và một cỗ máy làm rơi chúng một cách thảm khốc.

Biểu tượng van tiết lưu không chỉ thể hiện một thành phần trên giấy. Nó mã hóa hành vi vật lý của việc hạn chế chất lỏng, mối quan hệ toán học giữa độ giảm áp suất và tốc độ dòng chảy cũng như chiến lược điều khiển mà kỹ sư đã chọn cho điểm cụ thể đó trong hệ thống. Việc hiểu các ký hiệu này đòi hỏi phải biết bản vẽ của bạn tuân theo tiêu chuẩn nào, ý nghĩa của từng đặc điểm hình học về mặt cơ học chất lỏng và cách đặt ký hiệu ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống.

Hai thế giới: Hệ thống tiêu chuẩn ISO 1219 và ANSI/ISA-5.1

Thử thách đầu tiên trong việc đọc ký hiệu van tiết lưu là nhận ra rằng hai ngôn ngữ ký hiệu hoàn toàn khác nhau chiếm ưu thế trong thực tiễn công nghiệp. Các tiêu chuẩn ISO 1219 quản lý các hệ thống năng lượng chất lỏng (thủy lực và khí nén), trong khi các tiêu chuẩn ANSI/ISA-5.1 quy định về thiết bị và điều khiển quy trình. Đây không chỉ là những phong cách vẽ khác nhau. Họ đại diện cho những triết lý kỹ thuật khác nhau về những thông tin quan trọng nhất.

ISO 1219tuân theo cách tiếp cận trừu tượng hóa chức năng. Tiêu chuẩn hiện tại là ISO 1219-1:2012, sử dụng các hình học nguyên thủy cơ bản như hình vuông, hình tròn và đường thẳng để thể hiện các chức năng thành phần thay vì hình dạng vật lý. Van tiết lưu theo ký hiệu ISO trông không giống thân van thật. Thay vào đó, nó xuất hiện dưới dạng một điểm thắt trong đường dẫn dòng chảy, thể hiện trực tiếp vai trò của nó như một phần tử hạn chế dòng chảy. Điều này có ý nghĩa khi bạn xem xét phương trình điều chỉnh: tốc độ dòng Q bằng hệ số xả Cd nhân với diện tích lỗ A nhân căn bậc hai của hai lần giảm áp suất chia cho mật độ chất lỏng. Đoạn thu hẹp của biểu tượng ánh xạ trực quan tới khu vực hạn chế A đó trong công thức.

Tiêu chuẩn quốc gia GB/T 786.1-2021 của Trung Quốc áp dụng ISO 1219 với độ trung thực cao, nhấn mạnh vào khả năng hiểu phổ quát vượt qua các rào cản ngôn ngữ. Khi nhìn thấy những ký hiệu này, bạn đang đọc một ngôn ngữ được thiết kế cho thiết bị di động, máy xây dựng và dây chuyền sản xuất tự động, nơi xi lanh và động cơ thủy lực chiếm ưu thế.

ANSI/ISA-5.1đi một con đường khác. Sơ đồ quy trình và thiết bị (P&ID) trong các nhà máy hóa chất, nhà máy lọc dầu và nhà máy điện sử dụng các ký hiệu để bảo vệ danh tính của thiết bị. Biểu tượng nơ thắt tiêu chuẩn cho van mô phỏng kết nối vật lý của mặt bích với đường ống. Van tiết lưu trong ngữ cảnh này thường xuất hiện dưới dạng biểu tượng van cầu (nơ có chấm liền ở giữa) hoặc mang các dấu hiệu bộ truyền động cụ thể để xác định nó là van điều khiển. Trọng tâm chuyển từ "nó tác động gì đến chất lỏng" sang "đây là loại thiết bị gì" và "nó được kích hoạt như thế nào".

Việc trộn lẫn các tiêu chuẩn này trên một bản vẽ sẽ tạo ra sự nhầm lẫn. Sơ đồ bộ nguồn thủy lực phải tuân thủ nghiêm ngặt ISO 1219. Sơ đồ quy trình toàn nhà máy kết nối với hệ thống điều khiển phân tán phải sử dụng ISA 5.1. Khi bạn phải hiển thị điều khiển thủy lực chi tiết trên P&ID, chú giải bản vẽ phải khai báo rõ ràng quy ước nào áp dụng cho phần nào.

Giải mã ký hiệu van tiết lưu ISO 1219

Ký hiệu van tiết lưu ISO bắt đầu bằng phần tử hạn chế cơ bản. Hai đường góc vào trong kẹp chặt đường dẫn dòng chảy, tạo ra sự thu hẹp thị giác trực tiếp thể hiện diện tích mặt cắt ngang giảm đi nơi chất lỏng tăng tốc. Đây không phải là hình học tùy ý. Khi chất lỏng đi qua chỗ thắt này, nguyên lý Bernoulli cho chúng ta biết vận tốc tăng và áp suất giảm. Tốc độ dòng chảy trở thành một hàm của cả diện tích lỗ và chênh lệch áp suất trên nó.

Một mũi tên chéo xuyên qua thân van giúp tăng khả năng điều chỉnh. Nếu không có mũi tên này, bạn đang xem một lỗ cố định, thường được sử dụng để giảm chấn trong các mạch thí điểm hoặc làm bộ đệm tại các kết nối của đồng hồ đo áp suất để ngăn hiện tượng rung kim. Mũi tên chéo có nghĩa là trục van có thể di chuyển, làm thay đổi diện tích dòng chảy hiệu quả. Điều này tương ứng với van kim hoặc hộp tiết lưu được điều chỉnh thủ công trong phần cứng thực.

Bạn phải phân biệt mũi tên điều chỉnh này với mũi tên dòng chảy định hướng. Mũi tên chéo đi ngang qua ký hiệu thành phần, biểu thị sự thay đổi trạng thái. Mũi tên hướng dòng chảy xuất hiện ở cuối dòng, cho biết chất lỏng di chuyển theo hướng nào. Nhầm lẫn những điều này là một sai lầm phổ biến của các kỹ thuật viên mới làm quen với sơ đồ thủy lực.

Sự phụ thuộc độ nhớt: Đường cong so với góc

Một chi tiết tinh tế nhưng quan trọng trong ký hiệu ISO 1219 là hình dạng của các đường giới hạn. Điều này liên quan trực tiếp đến số Reynolds và chế độ dòng chảy.

• Đường cong (Dạng ngoặc đơn):Khi biểu tượng ga sử dụng các đường cong mượt mà, điều đó biểu thị hành vi phụ thuộc vào độ nhớt. Điều này thể hiện một lối đi dài và hẹp, nơi dòng chảy tầng chiếm ưu thế. Áp dụng định luật Hagen-Poiseuille: tốc độ dòng chảy phụ thuộc nghịch đảo vào độ nhớt động lực học của chất lỏng. Khi dầu thủy lực nóng lên trong quá trình vận hành, độ nhớt giảm xuống và dòng chảy qua van này tăng lên rõ rệt. Thiết bị truyền động của bạn tăng tốc khi hệ thống ấm lên.
• Góc nhọn (Hình chữ V):Khi biểu tượng hiển thị các góc nhọn hoặc góc vuông đối diện, nó báo hiệu hành vi không phụ thuộc vào độ nhớt. Điều này thể hiện một lỗ có thành mỏng hoặc hạn chế có cạnh sắc trong đó chất lỏng đi qua một chỗ thắt cực ngắn. Tổn thất áp suất quán tính chiếm ưu thế và dòng chảy trở nên hỗn loạn. Sự thay đổi độ nhớt có ảnh hưởng tối thiểu đến mối quan hệ áp suất-dòng chảy trong phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường.

Sự khác biệt này rất quan trọng đối với các ứng dụng điều khiển tốc độ chính xác trong đó độ ổn định nhiệt là rất quan trọng. Nhiều thư viện biểu tượng CAD chung bỏ qua sắc thái này, dẫn đến các bản vẽ không truyền đạt được chiến lược bù nhiệt của nhà thiết kế. Sơ đồ thủy lực chuyên nghiệp phải bảo toàn sự khác biệt này một cách nghiêm ngặt.

Chú thích phương thức thực hiện

Ký hiệu ISO cho biết cách điều chỉnh van tiết lưu bằng cách thêm các ký hiệu vào hình chữ nhật cơ bản. Tay quay thủ công xuất hiện dưới dạng một đường ngắn vuông góc hoặc biểu tượng bánh xe ở cuối mũi tên điều chỉnh. Cơ cấu hồi lò xo hiển thị dưới dạng các đường ngoằn ngoèo răng cưa ở một bên thân van, cho biết trục xoay sẽ đặt lại về vị trí mặc định khi loại bỏ ngoại lực. Con lăn hoặc bánh cam xuất hiện dưới dạng các vòng tròn tiếp xúc với một đường thẳng, biểu thị các van tiết lưu phụ thuộc vào hành trình trong đó vị trí cơ học điều khiển việc mở van (phổ biến trong các hệ thống nạp máy công cụ cho các chuỗi giảm tốc tự động).

Đối với điều khiển điện tử tỷ lệ, biểu tượng nam châm điện tiêu chuẩn có thêm một mũi tên hoặc hiển thị các mũi tên trên cả hình chữ nhật điện từ và thân van. Điều này cho thấy phản ứng tỷ lệ trong đó dòng điện cuộn dây xác định vị trí van liên tục thay vì chuyển đổi bật tắt đơn giản. Van vòng kín tiên tiến thêm ký hiệu cảm biến vị trí (thường là hình chữ nhật đối diện với nam châm điện) được kết nối bằng các đường phản hồi nét đứt, biểu thị LVDT hoặc các bộ chuyển đổi dịch chuyển khác cung cấp dữ liệu vị trí trục chính theo thời gian thực.

Bù áp suất: Từ van tiết lưu đến van điều khiển lưu lượng

Đây là lúc việc đọc biểu tượng trở nên quan trọng để dự đoán hiệu suất hệ thống. Biểu tượng van tiết lưu cơ bản chỉ hiển thị mũi tên điều chỉnh đường chéo. Nhưng nhiều ứng dụng cần tốc độ dòng chảy không đổi bất kể sự thay đổi áp suất tải. Gầu máy xúc kéo dài phải di chuyển với tốc độ như nhau dù rỗng hay đầy sỏi. Van tiết lưu cơ bản không đáp ứng được yêu cầu này vì tốc độ dòng chảy bằng hệ số xả nhân với diện tích nhân với căn bậc hai của độ sụt áp. Nếu áp suất tải thay đổi, độ giảm áp suất qua van tiết lưu sẽ thay đổi và tốc độ dòng chảy cũng thay đổi.

Van điều khiển lưu lượng giải quyết vấn đề này thông qua việc bù áp suất. Nó bổ sung thêm một bộ điều chỉnh áp suất chênh lệch nối tiếp với van tiết lưu có thể điều chỉnh. Bộ điều chỉnh cảm nhận áp suất hạ lưu và tự động điều chỉnh độ mở của chính nó để duy trì mức giảm áp suất không đổi qua lỗ tiết lưu chính. Vì độ giảm áp suất không đổi nên lưu lượng chỉ phụ thuộc vào diện tích lỗ được điều chỉnh.

Ký hiệu ISO thể hiện điều này bằng cách thêm một mũi tên nhỏ trực tiếp trên đường dòng chảy đi qua thân van, bên cạnh mũi tên điều chỉnh đường chéo. Mũi tên dòng chảy đó là điểm đánh dấu phổ quát để bù áp suất. Bạn cũng có thể xem sơ đồ chi tiết thể hiện cấu trúc bên trong hoàn chỉnh: một bộ phận tiết lưu có thể điều chỉnh nối tiếp với một van giảm áp, được kết nối bằng một đường thí điểm cung cấp áp suất tải ngược.

Bù nhiệt độ thêm một lớp nữa. Van điều khiển lưu lượng hiệu suất cao kết hợp các bộ phận cảm biến nhiệt (dải lưỡng kim hoặc các thiết bị phản ứng nhiệt độ khác) tự động điều chỉnh diện tích lỗ khi độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ. Các biểu tượng có thể hiển thị dấu nhiệt kế gần mũi tên điều chỉnh hoặc bao gồm ký hiệu cảm biến nhiệt độ rõ ràng.

Van tiết lưu: Đọc ký hiệu tổng hợp

Hầu hết các mạch thủy lực thực tế đều cần điều khiển bất đối xứng. Bạn muốn bộ truyền động di chuyển chậm theo một hướng (hành trình làm việc) nhưng nhanh chóng quay lại theo hướng ngược lại. Điều này đòi hỏi phải kết hợp van tiết lưu với van một chiều trong cái mà ISO 1219 gọi là van tiết lưu một chiều hoặc van tiết lưu một chiều.

Biểu tượng thể hiện sự sắp xếp song song: hạn chế ga và van kiểm tra nằm cạnh nhau, thường được bao bọc trong một hình chữ nhật nét đứt hoặc liền nét cho biết chúng được tích hợp vào một thân van duy nhất. Biểu tượng van một chiều gồm một vòng tròn nhỏ (tượng trưng cho quả bóng hoặc hình con rối) được ép vào mặt tựa hình chữ V. Việc hiểu hướng dòng chảy thông qua ký hiệu tổng hợp này đòi hỏi phải chú ý cẩn thận đến hướng van một chiều.

Dòng chảy đẩy quả bóng về phía điểm tựa hình chữ V sẽ đóng van một chiều. Quả bóng bịt chặt vào ghế, chặn dòng chảy qua con đường đó. Tất cả chất lỏng phải đi qua bộ hạn chế ga liền kề, tạo ra chuyển động chậm, có kiểm soát. Dòng đẩy bóng ra khỏi ghế sẽ mở van một chiều. Quả bóng nhấc lên, cho phép nó chảy tự do với lực cản tối thiểu. Hầu hết chất lỏng đều đi qua van tiết lưu, đi theo đường có lực cản thấp qua van kiểm tra để chuyển động quay trở lại nhanh chóng.

Quy tắc đọc quan trọng:hướng mà van kiểm tra chặn dòng chảy là hướng ga. Hướng mở van một chiều là hướng dòng chảy tự do. Các kỹ thuật viên mới thường đảo ngược logic này, cho rằng mũi tên van một chiều chỉ hướng được điều khiển. Nó cho thấy điều ngược lại - hướng quay lại nhanh, không kiểm soát được.

Nhiều van một chiều có lò xo phía sau quả bóng, được biểu thị dưới dạng đường ngoằn ngoèo trong ký hiệu. Lò xo này tạo ra áp suất nứt, thường từ 0,5 đến 3 bar, áp suất này phải được khắc phục trước khi van mở. Điều này không đáng kể trong tính toán áp suất hệ thống. Áp suất nứt đó làm tăng thêm lực cản của toàn hệ thống và ảnh hưởng đến sự cân bằng lực của bộ truyền động.

Kiến trúc mạch điện: Vị trí biểu tượng xuất hiện quan trọng hơn vẻ ngoài của chúng

Biểu tượng van tiết lưu giống nhau được đặt ở các vị trí khác nhau trong mạch thủy lực tạo ra các hành vi hệ thống hoàn toàn khác nhau. Đây là nơi việc đọc biểu tượng vượt qua việc nhận dạng thành phần đơn giản và trở thành phân tích cấp hệ thống.

Kiến trúc điều khiển đồng hồ đo

Khi biểu tượng van tiết lưu xuất hiện trong đường cung cấp dẫn vào bộ truyền động, bạn đang xem bộ điều khiển đồng hồ đo. Hướng van kiểm tra cho phép dòng chảy tự do trong quá trình rút lại (kiểm tra mở ra) nhưng buộc dòng cung cấp qua van tiết lưu trong quá trình kéo dài. Điều này hạn chế dòng chảy vào xi lanh, kiểm soát tốc độ giãn nở.

Đồng hồ đo hoạt động ở mức chấp nhận được đối với tải điện trở trong đó lực tải ngược với hướng chuyển động (như đẩy một vật nặng lên dốc). Nhưng nó thất bại thảm hại vì tải quá mức. Hãy xem xét một xi lanh thủy lực hạ thấp trọng lượng treo. Trọng lực kéo piston xuống nhanh hơn tốc độ bơm cung cấp dầu cho buồng đầu thanh truyền. Buồng mở rộng tạo ra chân không, kéo không khí hòa tan ra khỏi dung dịch. Bạn nhận được hiện tượng sủi bọt, tiếng ồn, chuyển động giật cục và cuối cùng là mất kiểm soát. Tải chạy đi.

Các biểu tượng van tiết lưu trên đồng hồ đo sẽ ngay lập tức đưa ra câu hỏi: điều gì xảy ra nếu tải này cố gắng kéo bộ truyền động? Nếu câu trả lời liên quan đến khả năng chạy trốn, mạch điện cần được thiết kế lại.

Kiến trúc điều khiển đồng hồ ra

Việc đặt biểu tượng van tiết lưu ở đường hồi sẽ tạo ra khả năng kiểm soát đồng hồ đo. Bây giờ, van một chiều mở ra trong quá trình kéo dài (dòng chảy tự do vào) nhưng đóng lại trong quá trình rút lại, buộc dầu quay trở lại qua van tiết lưu. Khí thải bị hạn chế tạo ra áp suất ngược trong buồng rút lại. Áp suất ngược này hoạt động giống như một phanh thủy lực, tạo ra lực cản cản trở chuyển động bất kể tải đẩy hay kéo.

Đồng hồ đo vượt trội ở độ cứng tải. Ngay cả với tải trọng quá lớn như trọng lượng treo hoặc xe xuống dốc, áp suất ngược vẫn ngăn cản sự chạy trốn. Hệ thống duy trì tốc độ được kiểm soát theo cả hai hướng chuyển động. Điều này giải thích tại sao thiết bị xây dựng và thang máy công nghiệp mặc định có cấu hình đồng hồ đo.

Nhưng việc đo hết điện lại gây ra một mối nguy hiểm khác: tăng cường áp suất. Trong các xi lanh vi sai nơi diện tích đầu thanh truyền nhỏ hơn diện tích đầu nắp, việc hạn chế khí thải ở đầu thanh trong khi tạo áp suất ở đầu nắp có thể tạo ra áp suất đầu thanh vượt xa áp suất cung cấp của bơm. Tỷ lệ nhân áp suất bằng tỷ lệ diện tích. Tỷ lệ diện tích 2 trên 1 có thể tạo ra áp suất ở đầu thanh gấp đôi áp suất cung cấp khi khí thải bị chặn bởi van tiết lưu đóng. Điều này có thể làm vỡ ống hoặc làm nứt thùng xi lanh. Việc đọc mạch đòi hỏi phải tính toán các mối quan hệ áp suất này chứ không chỉ xác định các ký hiệu.

Kiến trúc kiểm soát chảy máu

Cấu hình thứ ba đặt ký hiệu van tiết lưu trong đường nhánh nối nguồn cung cấp với bình chứa, song song với đường truyền động chính. Điều này làm chảy một phần lưu lượng bơm, để phần còn lại đi đến bộ truyền động. Kiểm soát xả khí mang lại hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn vì máy bơm chỉ tạo ra áp suất cần thiết cho tải chứ không tạo ra áp suất bổ sung để khắc phục hạn chế ga. Nhưng độ ổn định tốc độ kém. Bất kỳ sự thay đổi tải nào cũng làm thay đổi tỷ lệ phân chia dòng chảy, gây ra biến động tốc độ lớn.

Ký hiệu ANSI/ISA-5.1 trong Hệ thống Kiểm soát Quy trình

Chuyển từ năng lượng chất lỏng sang thiết bị xử lý, ngôn ngữ ký hiệu van tiết lưu thay đổi đáng kể. Sơ đồ quy trình và thiết bị phục vụ các nhà máy hóa chất, nhà máy lọc dầu, cơ sở dược phẩm và hệ thống xử lý nước. Ở đây, "van tiết lưu" đôi khi là một thuật ngữ thông tục để chỉ bất kỳ loại van nào được sử dụng trong dịch vụ điều chế dòng chảy, nhưng thuật ngữ tiêu chuẩn phân biệt giữa các loại van theo thiết kế thân van và phương pháp truyền động.

Van cầu làm thiết bị điều tiết:Van cầu đóng vai trò là công cụ hỗ trợ cho dịch vụ điều tiết trong các hệ thống xử lý. Biểu tượng ISA 5.1 của nó hiển thị hình dạng chiếc nơ tiêu chuẩn (hai hình tam giác đối diện gặp nhau tại các điểm của chúng) với một vòng tròn màu đen đặc ở giữa. Dấu chấm trung tâm đó biểu thị bộ phận đóng di chuyển vuông góc với hướng dòng chảy, mô phỏng thực tế vật lý của van cầu trong đó nút chặn di chuyển theo chiều dọc để chặn dần đường dẫn dòng chảy.

Ngược lại điều này với biểu tượng van cổng (nơ rỗng hoặc nơ có đường thẳng đứng), được sử dụng cho dịch vụ cách ly bật-tắt. Cố gắng tăng ga bằng van cổng sẽ gây ra nhiễu loạn nghiêm trọng và xói mòn ở các khe hở một phần. Van bi sử dụng một vòng tròn ở giữa nơ, biểu thị hành động đóng quay. Trong khi hoạt động quay một phần tư làm cho van bi có khả năng cách ly tuyệt vời, thì van bi tiêu chuẩn lại cung cấp độ tuyến tính kiểm soát dòng chảy kém. Van bi khía chữ V thích ứng với chuyển động quay để điều chế, nhưng ngay cả những van này hiếm khi phù hợp với hiệu suất của van cầu để điều tiết liên tục.

Van điều khiển bằng tay (HCV):Khi van vận hành bằng tay đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình thay vì chỉ cách ly thiết bị, ISA 5.1 sẽ phân loại nó là Van điều khiển tay. Biểu tượng có thể hiển thị bộ truyền động tay quay trên thân van và thẻ dụng cụ sẽ đọc HCV theo sau là một số (như HCV-201). Ký hiệu này báo hiệu cho người vận hành và nhân viên bảo trì rằng vị trí của van này đã được tính toán và đặt cho các điều kiện quy trình cụ thể. Nó không nên được điều chỉnh ngẫu nhiên hoặc mở hoàn toàn trong các hoạt động thông thường.

Sự khác biệt quan trọng. Van thủ công thông thường có thể chỉ mang số dòng (như V-201). Nhìn thấy HCV cho bạn biết vị trí tiết lưu của van này ảnh hưởng trực tiếp đến các biến số của quá trình như nhiệt độ lò phản ứng, tỷ lệ hồi lưu cột hoặc áp suất lò phản ứng. Việc sử dụng HCV mà không hiểu hậu quả của quy trình có thể gây ra cảnh báo, sai lệch về chất lượng sản phẩm hoặc sự cố về an toàn.

Lỗ hạn chế (RO) và Lỗ dòng chảy (FO):Đường ống xử lý cũng sử dụng các thiết bị tiết lưu cố định. Biểu tượng lỗ hạn chế xuất hiện dưới dạng hai đường thẳng ngắn song song vuông góc với đường xử lý, đôi khi được chú thích bằng RO hoặc FO. Không giống như các van điều chỉnh được thảo luận trước đó, RO là một hệ thống lắp đặt cố định: một lỗ được khoan chính xác trên một tấm kim loại được kẹp giữa các mặt bích ống. Các lỗ hạn chế giới hạn lưu lượng tối đa trong đường xả xả, cung cấp sự tuần hoàn dòng chảy tối thiểu cho máy bơm ly tâm hoặc tạo ra sự sụt giảm áp suất có chủ ý cho các yêu cầu của quy trình. Chúng có kích thước trong quá trình thiết kế và không thể điều chỉnh được nếu không tháo và thay thế tấm lỗ. Đọc chính xác các ký hiệu này có nghĩa là nhận ra nơi người thiết kế cố tình xây dựng các hạn chế dòng chảy vĩnh viễn.

Cụm van điều khiển:Van điều khiển hoàn toàn tự động trong sơ đồ ISA kết hợp ký hiệu thân van với ký hiệu bộ truyền động và bộ điều khiển. Bộ truyền động khí nén xuất hiện dưới dạng màng ngăn hình nấm phía trên van. Một thiết bị truyền động điện hiển thị dưới dạng biểu tượng động cơ. Thẻ thiết bị thường ghi FCV (Van điều khiển lưu lượng), PCV (Van điều khiển áp suất) hoặc LCV (Van điều khiển mức) tùy thuộc vào biến được điều khiển.

Sự phức tạp tăng lên khi bạn thấy các dấu hiệu không an toàn. Lò xo hiển thị trong biểu tượng bộ truyền động biểu thị trạng thái đóng không thành công (FC) hoặc không mở được (FO). Khi mất nguồn cung cấp không khí, lò xo sẽ ​​đẩy van đến vị trí an toàn đã xác định trước. Đọc chính xác điều này là điều cần thiết để phân tích an toàn. Van tiết lưu trên đường cấp liệu của lò phản ứng không mở được do thiết bị mất không khí có thể gây ra phản ứng chạy trốn. Một lỗ không đóng được có thể gây hư hỏng chân không cho tàu do tiếp tục rút nước.

Những lỗi đọc ký hiệu phổ biến và cách tránh chúng

Độ chính xác cần thiết khi đọc các ký hiệu van tiết lưu không có nhiều chỗ cho các giả định. Một số lỗi lặp đi lặp lại gây khó khăn cho cả những kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm khi họ làm việc trong nhiều ngành hoặc chuyển đổi giữa các hệ thống tiêu chuẩn.

Cách thực hành tốt nhất yêu cầu duy trì các thư viện ký hiệu tùy chỉnh để thực thi việc tuân thủ các tiêu chuẩn và thêm bảng chú giải ký hiệu toàn diện vào mỗi gói bản vẽ. Chú giải phải nêu rõ tiêu chuẩn nào chi phối loại bản vẽ nào và hiển thị các ký hiệu mẫu cùng với mô tả văn bản.

Chất bán dẫn và ứng dụng đặc biệt

Ngoài các hệ thống thủy lực và nhà máy xử lý truyền thống, các ký hiệu van tiết lưu còn xuất hiện trong các bối cảnh chuyên môn cao, nơi thuật ngữ lại thay đổi. Thiết bị sản xuất chất bán dẫn sử dụng dòng khí được kiểm soát chính xác cho quá trình lắng đọng hơi hóa học (CVD), lắng đọng hơi vật lý (PVD) và ăn mòn. Các hệ thống này sử dụng bộ điều khiển lưu lượng lớn (MFC) tích hợp cảm biến lưu lượng, điều khiển thiết bị điện tử và van tiết lưu vào các thiết bị duy nhất.

Ký hiệu MFC trong sơ đồ thiết bị thường hiển thị dưới dạng hình chữ nhật chứa cả ký hiệu bộ truyền lưu lượng (vòng tròn có FT) và ký hiệu van điều khiển. Mặc dù van tiết lưu bên trong về mặt vật lý tương tự như các van kim khác nhưng các kỹ sư coi MFC như một công cụ thông minh hơn là các loại van đơn giản. Điểm khác biệt quan trọng: bạn không điều chỉnh van tiết lưu MFC theo cách thủ công. Bạn gửi điểm đặt đến bộ điều khiển của nó, điểm này sẽ tự động định vị van để đạt được tốc độ dòng chảy mục tiêu.

Các công cụ xử lý chất bán dẫn cũng phân biệt giữa điều khiển ngược dòng và điều khiển xuôi dòng. Bộ điều khiển lưu lượng khối ngược dòng duy trì lưu lượng không đổi bất kể sự thay đổi áp suất ở hạ lưu. Van tiết lưu xuôi dòng (thường là van bướm trên ống xả bơm chân không) kiểm soát áp suất buồng. Thuật ngữ "van tiết lưu" trong hệ thống chân không thường đề cập cụ thể đến van điều khiển áp suất hơn là thiết bị điều khiển dòng chảy. Bối cảnh xác định ý nghĩa.

Kết luận: Ký hiệu là ngôn ngữ kỹ thuật

Ký hiệu van tiết lưu có chức năng như từ vựng trong ngôn ngữ của các bản vẽ kỹ thuật. Giống như bất kỳ ngôn ngữ nào, ý nghĩa chính xác phụ thuộc vào ngữ cảnh, ngữ pháp (hệ thống tiêu chuẩn) và cú pháp (kiến trúc mạch). Một biểu tượng hình học duy nhất - hai đường góc cạnh tạo thành đường dẫn dòng chảy - mang thông tin về động lực học chất lỏng, chiến lược điều khiển, đặc điểm tải và các dạng hư hỏng tiềm ẩn.

Việc đọc tốt các ký hiệu này đòi hỏi phải vượt ra ngoài khả năng nhận dạng mẫu đơn giản. Bạn cần hiểu tính chất vật lý đằng sau hình học: phương trình Bernoulli liên quan như thế nào đến hình dạng ký hiệu, số Reynolds cho bạn biết điều gì về độ nhạy độ nhớt và cách các cơ chế bù áp suất xuất hiện trong ký hiệu ký hiệu. Bạn phải nắm bắt các hệ thống tiêu chuẩn: khi nào cần có sự trừu tượng hóa chức năng của ISO 1219 so với nhận dạng thiết bị ANSI/ISA-5.1. Và bạn cần tư duy ở cấp độ hệ thống để giải thích cách vị trí ký hiệu trong kiến ​​trúc mạch xác định xem tải có thể chạy đi hay áp suất có thể tăng lên đến mức phá hủy hay không.

Đối với các kỹ sư thiết kế hệ thống mới, các ký hiệu phải truyền đạt chính xác ý định tới nhà chế tạo, kỹ thuật viên vận hành và nhân viên bảo trì trong nhiều năm tới. Đối với các kỹ thuật viên khắc phục sự cố, việc đọc chính xác các ký hiệu có nghĩa là xác định liệu chiến lược điều khiển có phù hợp với đặc điểm tải hay không và việc lắp đặt van thực tế có tuân theo thiết kế hay không.

Biểu tượng van tiết lưu chứng minh rằng giao tiếp kỹ thuật hiệu quả không phụ thuộc vào đồ họa phức tạp mà phụ thuộc vào ký hiệu chuẩn, chính xác mã hóa các mối quan hệ vật lý phức tạp dưới dạng hình học đơn giản. Hiểu ngôn ngữ này sẽ biến các bản thiết kế từ giấy tờ đơn thuần thành lộ trình tiết lộ cách hệ thống hoạt động, nơi chúng có thể thất bại và cách cải thiện chúng.