Loại Bỏ Van Điều Khiển Lưu Lượng (FCV) – Đâu là giải pháp hợp lý cho hệ thống cấp thoát nước?
Trong lĩnh vực cấp thoát nước, van điều khiển lưu lượng (FCV) thường xuyên bị lạm dụng khi mô hình hóa trên phần mềm WaterGEMS/WaterCAD. Nếu có thể, tôi sẽ loại bỏ hoàn toàn phần tử FCV trong các mô hình. Sau nhiều năm làm việc với hệ thống cấp nước và xử lý nước thải, tôi hiếm khi bắt gặp thực tế nào có van hoạt động đúng như FCV trong mô hình. Trên thực tế, có nhiều giải pháp thay thế hiệu quả và phù hợp hơn khi kiểm soát lưu lượng nước. Vì vậy, trước khi quyết định chèn một FCV vào mô hình, bạn nên tự hỏi: liệu mình có thực sự cần loại van này?
FCV trong Mô Hình: Định Nghĩa và Thực Tế
Theo hướng dẫn của WaterGEMS/WaterCAD: “FCV được dùng để giới hạn lưu lượng tối đa qua van từ thượng nguồn xuống hạ lưu. FCV không giới hạn lưu lượng tối thiểu hay lưu lượng dòng chảy ngược.”
Nếu bạn tìm kiếm FCV trên Google hoặc Bing, gần như không thể thấy loại van với kích thước lớn dành cho hệ thống cấp/thoát nước, phù hợp với mô tả trên. Điều này chứng minh trên thực tế, cách điều tiết hệ thống nước có nhiều giải pháp tốt hơn FCV, và FCV mô hình còn mang nhiều bất lợi.
Một FCV mô hình thực tế gồm ít nhất 4 thành phần:
- Đồng hồ đo lưu lượng
- Bộ điều khiển (PLC) chuyển kết quả đo thành tín hiệu điều chỉnh van
- Thân van (thường là loại cầu)
- Động cơ chấp hành để đóng/mở van
Chưa kể các phần phụ trợ như nguồn điện, dây nối, và hệ thống truyền thông tin (thường qua SCADA để trả về phòng điều khiển trung tâm).
Tại Sao Một Số Người Muốn Sử Dụng FCV?
- Ngăn gửi quá nhiều nước tới một khu vực: Dùng FCV để giới hạn lưu lượng. Tuy nhiên, trong trường hợp có cháy hoặc khẩn cấp phía sau van, FCV lại hạn chế lượng nước cấp cứu, dù hoàn toàn có thể cung cấp nhiều hơn.
- Muốn giới hạn lưu lượng bơm: Nên thiết kế công suất máy bơm hợp lý ngay từ đầu, hoặc sử dụng bơm tốc độ biến đổi (VSP) thay vì FCV. FCV sẽ gây lãng phí năng lượng và còn tiềm ẩn nguy cơ NPSH khi lắp ở đầu hút bơm.
- Giới hạn lượng nước bán cho hệ lân cận: Dùng van duy trì áp (PSV) sẽ hiệu quả và tiết kiệm hơn nhiều so với FCV, vì PSV tự điều chỉnh động, giúp áp suất không xuống dưới ngưỡng mong muốn (ví dụ 2,5 bar hoặc 35 psi).
- Bắt buộc chèn FCV để hiệu chỉnh mô hình: Nếu mô hình không hiệu chuẩn tốt, hãy tìm nguyên nhân thực sự thay vì chèn thêm FCV giả tạo để "bù lỗi cho nhau". Đó là thói quen mô hình hóa kém.
- Giảm rò rỉ phía hạ lưu: Dùng van giảm áp sẽ rẻ, hiệu quả hơn rất nhiều.
Một bất cập khác là nếu bạn đặt FCV ở mức lưu lượng cố định (ví dụ 40 L/s) mà nhu cầu phía hạ lưu lớn hơn (50 L/s) và không có nguồn cấp bổ sung, mô hình sẽ không chạy được vì không giải được phương trình cân bằng.
Nên Hay Không Sử Dụng FCV?
Trước khi lắp FCV vào bất kỳ mô hình nào, hãy đảm bảo bạn thực sự cần nó. Nói thẳng ra, tình huống duy nhất nên đưa FCV vào mô hình chỉ là minh chứng để chứng minh cho người khác thấy sự bất hợp lý của ý tưởng dùng FCV!
Dẫu vậy, tôi luôn lắng nghe ý kiến mới. Nếu bạn gặp hoặc từng vận hành FCV thực sự hiệu quả trong hệ thống nước quy mô lớn, hãy gửi phản hồi cho tôi qua email: tom.walski@bentely.com. Kèm hình ảnh minh họa càng tốt, biết đâu sẽ có ngoại lệ thú vị!
Bạn có thể đọc thêm các bài viết chuyên sâu của tôi và kết nối qua email trên để trao đổi về lĩnh vực nước sạch và xử lý nước thải.
Đăng Ký Nhận Bản Tin Chuyên Gia
Bạn muốn cập nhật kiến thức mới nhất từ chuyên gia đầu ngành về nước và nước thải? Hãy tham gia bản tin của Dr. Tom Walski để không bỏ lỡ các bài viết, tips, kinh nghiệm thực tế hữu ích dành riêng cho kỹ sư, quản lý vận hành hệ thống hạ tầng nước!
?unique=345ca58)