Chức năng công tắc dòng chảy (Flow switch) trong hệ thống PCCC

Công tắc cảm biến dòng chảy còn gọi là công tắc dòng chảy (Flow switch) là thiết bị được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống PCCC. Khi thiết kế hệ thống chữa cháy sprinkler, tại mỗi tầng người ta thường bố trí một một công tắc dòng chảy. Vậy chức năng công tắc dòng chảy (Flow switch) trong hệ thống PCCC là gì? Tại sao lại bố trí như vậy? Lựa chọn, lắp đặt công tắc dòng chảy như thế nào cho đúng kỹ thuật?

Chức năng công tắc dòng chảy

Công tắc cảm biến dòng chảy hay còn gọi là công tắc dòng chảy (flow switch) là thiết bị dùng để phát hiện xem có dòng chảy nào trong một đường ống hay không. Trường hợp có dòng chảy trong đường ống và tốc độ dòng chảy đạt đến giá trị nhất định các tiếp điểm thường đóng (NC) và thường mở (NO) trên công tắc dòng chảy sẽ thay đổi trạng thái. Tín hiệu này sẽ được đưa đến các thiết bị giám sát, điều khiển liên quan để xử lý tiếp.

Công tắc dòng chảy thường được sử dụng trong hệ thống sưởi, điều hòa không khí, làm lạnh, xử lý nước, bơm phụ gia…Nó dùng để điều khiển máy bơm, máy nén, motorized valve, cấp tín hiệu đến các thiết bị giám sát, báo động…

Cấu tạo và nguyên lý công tắc dòng chảy hoạt động

Thành phần cấu tạo gồm các bộ phận: Thân, lá lật, công tắc có tiếp điểm, bộ phận kết nối với đường ống ( ren hoặc đai ôm).

Cấu tạo công tắc dòng chảy bao gồm lưỡi chắn (1) gắn trên cần điều khiển (2)  cùng với một lò xo có thể điều chỉnh (3).

Dưới lực tác động của dòng chảy lên lưỡi chắn (1) sẽ làm xoay chốt định vị và thay đổi trạng thái của công tắc microswitch chứa trong một vỏ bảo vệ (4).

Bình thường lò xo (3) giữ công tắc microswitch mở. Khi tốc độ trung bình dòng chảy trong đường ống đạt đến một giá trị nhất định, lực đẩy (5) gây ra bởi dòng chảy lên lưỡi chắn (1) lớn hơn lực giữ của lò xo điều chỉnh (3) làm cho các công tắc microswitch đóng.

Độ nhạy của công tắc dòng chảy được điều chỉnh thông qua vít (6).

Lưu ý: do cấu tạo như trên nên công tắc cảm biến dòng chảy chỉ tác động theo 1 chiều dòng chảy. Khi chất lỏng trong ống chảy theo chiều ngược lại công tắc dòng chảy sẽ không tác động.

Các loại công tắc dòng chảy

Tùy theo kiểu kết nối công tắc dòng chảy được chia làm 2 loại: Công tắc dòng chảy kiểu bắt đai và kiểu nối ren. Xuất xứ của công tắc dòng chảy cũng rất đa dạng: hàng cao cấp xuất xứ từ Châu Âu, Nhật bản; hàng trung cấp xuất xứ chủ yếu từ Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc…

Cách lắp đặt công tắc dòng chảy trên đường ống

Bên trong công tắc sẽ đưa ra 3 đầu dây ra (NO-COM-NC) để mắc nối tiếp với thiết bị điện. Tùy theo các ứng dụng điều khiển, giám sát khác nhau mà chúng ta sử dụng tiếp điểm thường mở (NO) hay thường đóng (NC).

Công tắc dòng chảy được trang bị một bộ lưỡi chắn (1) tương ứng với các đường kính ống có kích thước khác nhau.

Khi lắp đặt công tắc dòng chảy trên các ống có nhiều co, phải đảm bảo khoảng cách từ công tắc dòng chảy đến co gần nhất tối thiểu bằng 5 lần đường kính ống.

Độ nhạy của công tắc dòng chảy được điều chỉnh thông qua vít (1). Sau khi thực hiện điều chỉnh, cố định vị trí vít (1) bằng vòng đai (2).

Sử dụng công tắc dòng chảy trong hệ thống PCCC

Flow switch được sử dụng nhiều trong hệ thống sprinkler của hệ thống PCCC. Tại mỗi tầng người ta thường lắp đặt một một công tắc dòng chảy kèm với 1 van điện từ. Như đã trình bày ở trên, nguyên lý hoạt động của công tắc cảm biến dòng chảy là khi có nước chảy qua sẽ đẩy lá lật tác động vào công tắc có tiếp điểm thường đóng hoặc thường mở, qua đó báo tín hiệu có dòng chảy bên trong ống hay không.

Hệ thống chữa cháy sprinkler bao gồm rất nhiều đầu spin. Khi có cháy, nhiệt độ trong khu vực xảy ra cháy tăng cao, đến một giá trị nhất định sẽ làm vỡ các đầu spin để phun nước tự động dập tắt đám cháy..

Khi đầu spin vỡ, dòng nước đi từ các ống cấp nước trục đứng chính vào ống nhánh tầng nằm ngang. Công tắc cảm biến dòng chảy thường được gắn gần chỗ giao giữa ống nước chữa cháy trục đứng và ống nhánh nằm ngang tại mỗi tầng. Flow switch tác động và đưa tín hiệu về trung tâm báo cháy thông qua module giám sát lắp đặt trên loop báo cháy. Nhờ đó trung tâm báo cháy có thể nhận biết được khu vực nào đang cháy và hệ chữa cháy tự động sprinkler có đang hoạt động hay không.

Tóm lại nhiệm vụ của công tắc dòng chảy là đưa ra tín hiệu dạng tiếp điểm khô (NO, NC) khi có dòng chảy và truyền tín hiệu này về trung tâm báo cháy và tủ điều khiển bơm. Xử lý tín hiệu này có nhiều cách tùy thuộc vào ý đồ của người thiết kế hệ thống PCCC. Kiểu thường gặp nhất là dùng để tăng độ tin cậy của hệ thống báo cháy.Có một số trường hợp đầu sprinkler phun nước mà tín hiệu alarm từ các đầu báo ở các khu vực này không báo về trung tâm.báo cháy. Khi đó tín hiệu của công tắc dòng chảy sẽ báo về trung tâm cho biết khu vực đang xảy ra cháy và các đầu sprinkler có đang hoạt động không.

Ngoài ra, người thiết kế hệ thống chữa cháy thường sẽ thiết kế mỗi tầng thêm một van nhánh (Gate valves) để khóa nước khi cần sửa chữa, cải tạo tại 1 khu vực nào đó để không làm ảnh hưởng đến tình trạng sẵn sàng chống cháy của các khu vực còn lại trong công trình. Lưu ý: bình thường Van cổng này luôn ở trạng thái mở để nước có thể đến các đầu sprinkler.

Bên cạnh đó, để kiểm tra công tắc dòng chảy và van còn tốt hay không, người ta còn gắn thêm một van xả. Khi mở van xả có dòng chảy từ trục đứng vào đường nhánh ngang, công tắc dòng chảy tác động, hệ thống sprinkler sẵn sàng hoạt động. Hiện nay để thuận tiện cho kiểm tra hệ thống, người thiết kế hệ thống chữa cháy sprinkler cũng bổ sung thêm trên đường ống xả 1 van điện từ. Nhờ đó nhân viên kỹ thuật có thể có thể ngồi ở phòng điều khiển kích hoạt mở van điện từ ở bất cứ tầng nào để kiểm tra thay vì phải đến mỗi tầng mở van xả bằng tay để kiểm tra.