Công tắc dòng chảy dùng để làm gì trong hệ thống nước / HVAC / PCCC?

Trong các hệ thống cơ điện (M&E), việc kiểm soát và giám sát trạng thái hoạt động của chất lỏng là yếu tố sống còn để đảm bảo an toàn cho thiết bị. Một trong những linh kiện nhỏ bé nhưng đóng vai trò “người gác cổng” không thể thay thế chính là công tắc dòng chảy. Vậy thiết bị này có cấu tạo ra sao và ứng dụng cụ thể thế nào trong các hệ thống Nước, HVAC và PCCC? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.

Công tắc dòng chảy là gì?

Công tắc dòng chảy (tiếng Anh là Flow Switch) là một thiết bị cảm biến được sử dụng để phát hiện xem có dòng chất lỏng (nước, dầu, hóa chất…) chảy trong đường ống hay không.

• Nó hoạt động dựa trên nguyên lý áp lực động học của dòng chảy tác động lên một lá chắn (cánh quạt). Khi vận tốc dòng chảy đạt đến một ngưỡng nhất định, lá chắn sẽ bị đẩy đi, tác động lên cơ cấu cơ khí và chuyển đổi thành tín hiệu điện (Đóng/Mở tiếp điểm). Tín hiệu này sau đó được gửi về tủ điều khiển để kích hoạt hoặc ngắt các thiết bị khác như máy bơm, máy nén hoặc hệ thống báo động.

---

Vai trò của công tắc dòng chảy trong hệ thống HVAC

• Hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC), đặc biệt là các hệ thống Chiller (máy lạnh trung tâm), yêu cầu sự phối hợp nhịp nhàng giữa lưu lượng nước và quá trình trao đổi nhiệt.

Bảo vệ bình bay hơi và bình ngưng

• Trong hệ thống Chiller, nước lạnh được bơm qua bình bay hơi để giải nhiệt. Nếu vì một lý do nào đó (hỏng bơm, tắc đường ống) mà dòng nước dừng lại trong khi máy nén vẫn hoạt động, nước trong bình sẽ bị đóng băng nhanh chóng, gây nứt vỡ đường ống và hỏng hóc nghiêm trọng. Công tắc dòng chảy ở đây đóng vai trò là thiết bị bảo vệ: Nếu không có dòng chảy, máy nén sẽ không được phép khởi động.

Phối hợp với van 3 ngã (3-Way Valve)

Trong các hệ thống HVAC hiện đại, van 3 ngã thường được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng nước đi qua dàn trao đổi nhiệt (FCU/AHU) bằng cách pha trộn hoặc chuyển hướng dòng chảy.

• Khi van 3 ngã điều tiết để giảm lưu lượng nước qua dàn lạnh, áp suất và dòng chảy trong đường ống chính sẽ thay đổi.

• Công tắc dòng chảy sẽ giám sát các biến đổi này để đảm bảo rằng ngay cả khi van 3 ngã hoạt động ở chế độ bypass (vòng qua), dòng chảy tổng vẫn duy trì ở mức an toàn cho hệ thống bơm trung tâm.

---

Ứng dụng trong hệ thống Phòng cháy chữa cháy (PCCC)

Trong hệ thống PCCC tự động (Sprinkler), công tắc dòng chảy là “mắt xích” quan trọng nhất để phát hiện đám cháy ngay từ giai đoạn đầu.

Kích hoạt báo động cục bộ

Khi một đầu phun Sprinkler bị vỡ do nhiệt độ cao, nước trong đường ống sẽ bắt đầu chảy ra. Lúc này, công tắc dòng chảy lắp trên các nhánh đường ống sẽ phát hiện sự chuyển động của nước và gửi tín hiệu về Trung tâm báo cháy (FACP).

Xác định vị trí cháy

Tại các tòa nhà cao tầng, công tắc dòng chảy thường được lắp tại mỗi tầng. Khi có cháy ở tầng 5, chỉ có công tắc ở tầng đó báo về, giúp lực lượng cứu hỏa xác định chính xác khu vực đang xảy ra sự cố thay vì phải đi kiểm tra toàn bộ tòa nhà.

---

Tầm quan trọng trong hệ thống cấp thoát nước và xử lý nước

Không chỉ trong công nghiệp, công tắc dòng chảy còn hiện diện trong các hệ thống nước dân dụng và xử lý nước thải:

• Bảo vệ bơm tăng áp: Ngăn chặn tình trạng bơm chạy không tải (chạy khô). Nếu nguồn cấp nước hết mà bơm vẫn chạy, ma sát sẽ làm nóng phớt và cháy động cơ.

• Hệ thống lọc nước: Đảm bảo các quy trình châm hóa chất, khử trùng UV chỉ diễn ra khi có nước chảy qua, tránh lãng phí và hỏng hóc thiết bị điện tử.

---

Mối liên hệ giữa Công tắc dòng chảy và Van 3 ngã

Nhiều người thường nhầm lẫn hoặc chưa hiểu rõ sự phối hợp giữa hai thiết bị này. Trong một sơ đồ thủy lực hoàn chỉnh:

1. Van 3 ngã đóng vai trò là thiết bị điều khiển: Nó quyết định lượng nước đi đâu (vào thiết bị tiêu thụ hay quay về đường hồi).

2. Công tắc dòng chảy đóng vai trò là thiết bị giám sát: Nó kiểm chứng xem lệnh của hệ thống điều khiển có thực sự tạo ra dòng chảy vật lý hay không.

Ví dụ: Nếu bộ điều khiển ra lệnh mở van 3 ngã nhưng công tắc dòng chảy không báo về tín hiệu có nước, hệ thống sẽ hiểu rằng bơm đã hỏng hoặc đường ống bị rò rỉ và phát tín hiệu lỗi ngay lập tức.

---

Lưu ý khi lắp đặt công tắc dòng chảy để đạt hiệu quả cao nhất

Để thiết bị hoạt động chính xác và bền bỉ, kỹ thuật viên cần tuân thủ các nguyên tắc sau:

• Vị trí lắp đặt: Nên lắp trên đoạn ống thẳng, cách xa các đoạn co (elbow), van (bao gồm cả van 3 ngã và van chặn) ít nhất 5 lần đường kính ống để tránh hiện tượng dòng xoáy gây báo giả.

• Chiều dòng chảy: Phải lắp đúng chiều mũi tên ký hiệu trên thân thiết bị.

• Lựa chọn lá chắn (Paddle): Độ dài của lá chắn phải phù hợp với đường kính ống. Nếu quá dài sẽ chạm đáy ống, nếu quá ngắn sẽ không đủ lực tác động.

• Môi trường làm việc: Đảm bảo chất lỏng không chứa quá nhiều tạp chất rắn có thể làm kẹt lá chắn.

---

Kết luận

Công tắc dòng chảy không chỉ đơn thuần là một thiết bị cảm biến, mà là “chốt chặn” an toàn tối thượng cho các hệ thống nước, HVAC và PCCC. Việc hiểu rõ chức năng và sự phối hợp của nó với các thiết bị như van 3 ngã sẽ giúp các kỹ sư thiết kế và vận hành hệ thống một cách tối ưu, tiết kiệm chi phí sửa chữa và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình.