Lưu lượng nước bao nhiêu thì công tắc dòng chảy mới đóng mạch?

Trong các hệ thống PCCC, HVAC hay hệ thống bơm công nghiệp, công tắc dòng chảy (Flow Switch) đóng vai trò như một “người gác cổng” tận tụy. Tuy nhiên, một câu hỏi mà rất nhiều kỹ sư và nhân viên vận hành thắc mắc là: Lưu lượng nước bao nhiêu thì công tắc dòng chảy mới đóng mạch?

Việc hiểu rõ ngưỡng kích hoạt này không chỉ giúp hệ thống vận hành chính xác mà còn tránh được các lỗi báo giả hoặc hỏng hóc thiết bị ngoại vi. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết các yếu tố quyết định điểm đóng mạch của thiết bị này.

---

Công tắc dòng chảy là gì và cơ chế đóng mạch cơ bản?

Trước khi đi sâu vào con số lưu lượng cụ thể, chúng ta cần hiểu công tắc dòng chảy là một thiết bị cảm biến dùng để phát hiện xem có chất lỏng chảy trong đường ống hay không.

Cơ chế hoạt động:

Hầu hết các loại công tắc dòng chảy phổ biến hiện nay (như HFS-25, Potter, Autosigma…) hoạt động dựa trên nguyên lý lực đẩy của dòng nước tác động lên lá chắn (paddle).

1. Khi nước chảy qua ống, nó tạo ra một áp lực cơ học đẩy lá chắn nghiêng đi.

2. Lá chắn này được kết nối với một trục và lò xo bên trong thân thiết bị.

3. Khi lực đẩy đủ lớn để thắng lực cản của lò xo, nó sẽ kích hoạt một tiếp điểm điện (thường là tiếp điểm khô COM-NO-NC).

4. Đóng mạch: Xảy ra khi dòng chảy đạt ngưỡng “Actuate” (thường là tiếp điểm NO đóng lại để gửi tín hiệu về tủ điều khiển).

---

Lưu lượng nước bao nhiêu thì công tắc dòng chảy mới đóng mạch?

Thực tế, không có một con số cố định cho tất cả các thiết bị. Lưu lượng kích hoạt phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: Kích thước đường ống, kích thước lá chắn và cài đặt lò xo.

1. Bảng tra lưu lượng kích hoạt tiêu chuẩn

Dưới đây là bảng thông số phổ biến cho dòng công tắc dòng chảy kiểu lá chắn (Paddle Type) trên các kích thước ống khác nhau:

Kích thước ống (Inch/DN)	Lưu lượng đóng mạch tối thiểu (Lít/phút)	Lưu lượng ngắt mạch (Lít/phút)
1″ (DN25)	~15 – 20 L/min	~8 – 12 L/min
2″ (DN50)	~50 – 70 L/min	~30 – 45 L/min
4″ (DN100)	~180 – 250 L/min	~120 – 170 L/min
6″ (DN150)	~350 – 500 L/min	~250 – 350 L/min

Lưu ý: Đây là các con số ước tính. Mỗi hãng sản xuất như Honeywell, Potter, System Sensor hay Autosigma sẽ có biểu đồ (Flow Rate Chart) riêng trong catalogue đi kèm.

2. Sự khác biệt giữa lưu lượng đóng mạch (Actuate) và ngắt mạch (De-actuate)

Một điểm quan trọng trong kỹ thuật là độ trễ (Hysteresis).

• Lưu lượng đóng mạch: Là lượng nước cần thiết để đẩy lá chắn đi hết hành trình và đóng tiếp điểm.

• Lưu lượng ngắt mạch: Khi dòng chảy giảm dần, tiếp điểm sẽ không nhả ra ngay tại điểm đóng mà phải thấp hơn một chút. Điều này giúp hệ thống không bị “nháy” liên tục khi dòng chảy chập chờn.

---

Các yếu tố ảnh hưởng đến điểm đóng mạch của công tắc dòng chảy

Nếu bạn thấy công tắc không đóng mạch dù bơm đang chạy, hãy xem xét các yếu tố sau:

1. Kích thước lá chắn (Paddle Size)

Công tắc dòng chảy thường đi kèm với một bộ lá chắn có độ dài khác nhau.

• Lá chắn dài hơn: Diện tích tiếp xúc lớn hơn, lực đẩy từ nước mạnh hơn $\rightarrow$ Công tắc sẽ đóng mạch ở lưu lượng thấp hơn.

• Lá chắn ngắn hơn: Thường dùng cho ống nhỏ hoặc nơi có tốc độ dòng chảy cực cao để tránh gãy lá chắn.

2. Vít điều chỉnh độ nhạy (Sensitivity Adjustment)

Bên trong mỗi công tắc dòng chảy thường có một vít điều chỉnh lò xo.

• Nếu bạn vặn vít chặt (tăng lực lò xo): Cần lưu lượng nước lớn hơn mới có thể đóng mạch.

• Nếu bạn nới lỏng vít (giảm lực lò xo): Công tắc sẽ nhạy hơn, đóng mạch ngay cả khi nước chảy chậm.

3. Vận tốc dòng chảy (Flow Velocity)

Công tắc dòng chảy thực chất phản ứng với vận tốc dòng chảy (v) hơn là khối lượng. Công thức liên quan giữa lưu lượng (Q) và vận tốc là:

Trong đó A là tiết diện đường ống. Nếu cùng một lưu lượng nhưng ống bị thu hẹp, vận tốc sẽ tăng lên và công tắc sẽ dễ đóng mạch hơn.

---

Hướng dẫn lắp đặt để công tắc dòng chảy hoạt động chính xác

Để đảm bảo công tắc đóng mạch đúng lúc, việc lắp đặt chuẩn kỹ thuật là bắt buộc.

• Đoạn ống thẳng: Phải lắp công tắc trên đoạn ống thẳng, cách các phụ kiện như co, tê, van ít nhất 5 lần đường kính ống về phía trước và 3 lần đường kính ống về phía sau. Điều này giúp dòng chảy ổn định (không bị xoáy), giúp lá chắn nhận lực đều.

• Chiều mũi tên: Trên thân thiết bị luôn có mũi tên chỉ hướng dòng chảy. Lắp ngược mũi tên sẽ khiến công tắc không hoạt động hoặc hỏng lá chắn.

• Vị trí lắp trên ống: Tốt nhất là lắp ở mặt trên của ống nằm ngang. Tránh lắp ở mặt dưới vì cặn bẩn sẽ lắng đọng gây kẹt lá chắn.

• Ống phải đầy nước: Công tắc dòng chảy lá chắn chỉ hoạt động chính xác khi ống chứa đầy nước (Full pipe).

---

Các lỗi thường gặp khiến công tắc không đóng mạch

1. Dòng chảy quá yếu: Bơm công suất thấp hoặc đường ống quá lớn khiến vận tốc nước không đủ thắng lực lò xo.

2. Kẹt lá chắn: Cặn bẩn, rác trong đường ống vướng vào lá chắn khiến nó không thể di chuyển.

3. Lắp sai kích thước lá chắn: Sử dụng lá chắn quá ngắn cho đường ống lớn khiến nước “chạy luồn” qua mà không tác động đủ lực.

4. Bọt khí trong đường ống: Khí xâm thực làm dòng chảy không ổn định, gây ra hiện tượng đóng ngắt chập chờn.

---

Ứng dụng thực tế và tầm quan trọng của việc đóng mạch đúng lúc

Trong hệ thống PCCC (Sprinkler)

• Khi một đầu phun Sprinkler vỡ, nước bắt đầu chảy. Công tắc dòng chảy phải đóng mạch ngay lập tức để gửi tín hiệu về Trung tâm báo cháy, đồng thời kích hoạt chuông báo động khu vực. Nếu lưu lượng kích hoạt cài đặt quá cao, đám cháy nhỏ có thể không được phát hiện kịp thời.

Trong hệ thống Chiller / Điều hòa trung tâm

• Công tắc dòng chảy bảo vệ máy nén. Nếu nước trong vòng tuần hoàn không chảy, máy nén phải ngắt để tránh đóng băng ống hoặc cháy máy. Tại đây, việc đóng mạch chính xác đảm bảo an toàn cho thiết bị trị giá hàng tỷ đồng.

---

Kết luận

Lưu lượng nước bao nhiêu để công tắc dòng chảy đóng mạch phụ thuộc rất lớn vào đường kính ống và cách hiệu chỉnh thiết bị. Thông thường, với ống DN50, bạn cần khoảng 50-70 Lít/phút để kích hoạt trạng thái đóng mạch.