Máy nén khí là một thiết bị không thể thiếu trong các ngành công nghiệp và sản xuất hiện đại. Chức năng chính của máy nén khí là nén khí và lưu trữ vào bình chứa để sử dụng trong các quá trình sản xuất hoặc các thiết bị khác. Với sức mạnh nén khí của mình, máy nén khí đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất và cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về máy nén khí, cách hoạt động của nó và ứng dụng trong các ngành công nghiệp hiện đại.
Ở bài trước chúng ta đã tìm hiểu về khí nén là gì. Trong phần này chúng ta tìm hiểu tiếp về máy nén khí, một thiết bị vô cùng quan trọng trong hệ thống khí nén. Nào chúng ta cùng bắt đầu nhé.
Máy nén khí là gi?
Máy nén khí là một thiết bị được lắp đặt trong hệ thống khí nén. Máy nén khí có nhiệm vụ là nén không khí làm cho nó giảm thể tích và tăng áp suất lên.
Máy nén khí ngày nay được thiết kế ngày càng nhỏ gọn và tiện lợi, máy nén khí tiện lợi và ít cần phải bảo trì, công việc bảo dưỡng bảo trì cũng rất đơn giản, chỉ cần tra dầu để đảm bảo các bộ phận hoạt động trơn tru.
Không khí sau khi được nén được sử dụng để truyền năng lượng đến các thiết bị các công cụ điều khiển hoạt động bằng khí nén.
Ưu điểm chính của máy nén khí là nó mạnh hơn so với các công cụ thông thường và chúng không yêu cầu động cơ cồng kềnh của riêng mình.
Máy nén khí hiện nay có rất nhiều loại phổ biến, nó được phân loại thành hai loại chung nhất đó là máy nén khí dạng dịch chuyển tích cực và máy nén khí dạng dịch chuyển động, hai loại máy nén khí này lại được phân loại thành nhiều kiểu loại.
Cấu tạo và hoạt động của máy nén khí
Có nhiều loại máy nén khí khác nhau, nên cấu tạo của từng loại máy nén khí cũng sẽ khác nhau, cùng tìm hiểu cấu tạo chi tiết của một số loại máy nén khí dưới đây:
Cấu tạo – hoạt động của máy nén khí piston
Máy nén khí có các bộ phận như sau:
Đầu xi lanh: Máy nén khí có nhiểu loại xi lanh khác nhau, nó có thể ở dạng thẳng hàng hoặc dạng chữ V.
Van hút: Van hút có chức năng hút không khí vào.
Van phân phối: Có chức năng phân phối không khí.
Lớp lót xi lanh: Lớp lót xi lanh hỗ trợ hoạt động của piston, nó dẫn hướng cho piston.
Vỏ máy nén: Vỏ máy nén được cấu tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, vỏ máy nén là bộ phận bao bọc bên ngoài các thiết bị, bộ phận.
Piston: Piston di chuyển lên xuống bên trong thành xilanh hoặc ống lót
Thanh kết nối: Thanh kết nối là một trục có chức năng sử dụng để kết nối piston và trục khuỷu, để truyền động chuyển động của trục khuỷu tới piston.
Trục khuỷu: Trục khuỷu có nhiệm vụ quay tròn quanh trục
Vòng bi: Vòng bi có chức năng chính là giảm ma sát.
Bộ làm mát: Chuyển động của piston sẽ làm cho khí nén có tình trạng nóng lên, vì vậy bộ làm mát này có chức năng làm mát khí nén.
Cùng với một số bộ phận và các thiết bị khác.
Cấu tạo – hoạt động của máy nén khí trục vít
Máy nén khí trục vít có cấu tạo gồm một số bộ phận sau:
Cụm đầu nén, Motor điện, Bình chứa dầu, lọc tách dầu, Két giải nhiệt dầu, Quạt làm mát, Đường nối ống hồi dầu, Lọc sơ cấp, Bộ giải nhiệt, Van hút , Van một chiều, Van chặn dầu, Van áp suất tối thiểu, Van hằng nhiệt, Van điện từ, Van an toàn, Cảm biến áp suất, Cảm biến nhiệt độ, Cảm biến quá tải.
Máy nén khí trục vít được cấu tạo từ nhiều các chi tiết nhỏ, cấu thành một máy nén khí trục vít hoàn chỉnh. Mỗi một thành phần, bộ phận của máy nén khí đều có những chức năng riêng trong quá trình hoạt động nén khí của máy khí nén trục vít.
Điểm đặc trưng nhất của dòng máy khí nén dạng trục vít này là cấu tạo của bộ phận trục vít, nó có hai thanh trục vít hoạt động quay trái chiều nhau.
Cấu tạo – hoạt động của máy nén khí ly tâm
Cấu tạo của máy nén khí ly tâm bao gồm có các bộ phận đó là: Bánh công tác, hộp số, trục không tải, ổ trục đầu vào, bánh răng dẫn động, vỏ làm kín, phớt hộp số, tấm che bộ khuếch tán, mặt bích xả, vỏ máy nén.
Có thể thấy cấu tạo của từng loại máy là khác nhau, tuy nhiên, nhìn chung thì máy nén khí các loại đều có chức năng chung là để nén khí, làm tăng áp suất của không khí, làm áp suất của không khí lớn hơn áp suất khí quyển.
Các loại máy nén khí
Máy nén khí dịch chuyển tích cực
Máy nén khí dịch chuyển tích cực hoạt động nén không khí bằng cách nó ép không khí vào trong một buồng có thể tích giảm để nén không khí, nhờ vậy không khí sẽ giảm thế tích và tăng áp suất không khí.
Máy nén khí dịch chuyển tích cực bao gồm có nhiều máy nén khí khác nhau, các máy nén khí này có đặc điểm chung đó là nó được cung cấp năng lượng thông qua dịch chuyển khí tích cực.
Cấu tạo của những máy nén khí có thể sẽ có những đặc điểm khác nhau, những phương pháp cung cấp năng lượng nhìn chung là hoàn toàn giống nhau.
Máy nén khí dịch chuyển tích cực một số loại có thể được ứng dụng trong công nghiệp, lưu lượng lớn một số loại thì phù hợp hơn khi ứng dụng trong các cơ sở nhỏ lẻ, tư nhân.
Máy nén khí dịch chuyển tích cực có các loại đó là: Máy nén khí trục vít quay, máy nén khí cánh quay, máy nén khí loại piston.
Máy nén khí trục vít quay
Máy nén khí trục vít quay là loại máy nén khí được thiết kế có hai trục vít bên trong, hai trục vít quay ngược chiều nhau, hai trục vít tạo ra chuyển động liên tục khi chúng quay xung quanh. Hai trục vít được lắp đặt so le nhau.
Loại máy nén khí trục vít quay này là loại máy nén khí được sử dụng phổ biến nhất trong các loại máy nén khí, máy nén khí trục vít này là loại máy dễ dàng bảo dưỡng nhất trong các loại, loại máy nén khí trục vít này thường được sử dụng trong những ứng dụng công nghiệp.
Máy nén khí cánh gạt
Máy nén khí cánh gạt có hoạt động tương tự như loại máy nén khí trục vít, cánh gạt được gắn trên một cánh quạt quay bên trong khoang.
Máy nén khí cánh quay hút không khí từ bên ngoài qua đầu vào, được ép vào trong không gian có thể tích nhỏ sau đó được đẩy ra ngoài thông qua cửa xả.
Dòng máy nén khí cánh quay này nó nó rất dễ dàng để sử dụng, dòng máy nén khí cánh quay thường được ứng dụng tại những cơ sở tư nhân.
Máy nén khí piston
Máy nén khí piston được thiết kế có bộ phận piston và trục khuỷu, bộ phận trục khuỷu này điều khiển piston lên xuống phục vụ cho công việc nén khí và đẩy khí nén ra ngoài.
Trục khuỷu có là một trục chuyển động quay tròn xung quanh một trục cố định, được gọi là chuyển động quay, trục này được gắn với piston nhờ vậy piston có thể di chuyển lên xuống.
Máy nén khí piston thường được thiết kế để lắp đặt ở những hệ thống nhỏ và không được sử dụng liên tục.
Máy nén khí piston có thể phân thành hai loại đó là máy nén khí piston 1 cấp và máy nén khí piston 2 cấp.
Máy nén khí piston một cấp
Máy nén khí piston một cấp là một loại máy nén khí dạng piston, máy nén khí dạng này có cấu tạo chỉ một khoang và một piston để nén khí, không khí được nén ở một bên của piston trong khi bên kia xử lý chức năng của nó.
Khi piston di chuyển xuống không khí sẽ được hút vào khoang của máy nén khí, khi piston di chuyển lên không khí sẽ được nén và đẩy ra ngoài.
Máy nén khí piston một cấp có cấu tạo đơn giản và nhỏ gọn, máy nén khí một cấp có giá thành phù hợp và việc tìm mua máy nén khí piston một cấp này dễ dàng.
Máy nén khí piston hai cấp
Máy nén khí piston hai cấp hay còn được gọi là máy nén tác động kép, máy nén khí piston hai cấp được thiết kế có hai buồng và hai piston để nén không khí.
Máy nén khí piston hai cấp hoạt động như sau, không khí được cấp vào một buồng có kích thước lớn hơn không khí được nén và đẩy sáng buồng nhỏ hơn để nén không khí đến áp suất cao hơn.
Máy nén khí piston hai cấp được làm mát liên tục bằng dòng nước chảy qua động cơ.
Máy nén khí piston hai cấp có giá thành tương đối cao, giá thành của nó cao hơn so với dòng máy nén khí một cấp.
Máy nén khí một cấp được ứng dụng nhiều hơn trong các nhà máy và xưởng có nhu cầu sử dụng nhiều.
Máy nén khí dịch chuyển động
Máy nén khí dịch chuyển động là máy nén khí sử dụng cánh quay để tạo ra luồng không khí, không khí này sẽ được hạn chế để tạo ra áp suất.
Dòng máy nén khí dịch chuyển động được ứng dụng chủ yếu trong các nhà máy, trong các dự án lớn, trong các nhà máy hóa chất, các nhà máy sản xuất thép.
Dòng máy nén khí dịch chuyển động được phân thành hai loại chính đó là loại máy nén khí hướng trục và máy nén khí hướng tâm.
Máy nén khí hướng trục
Máy nén khí hướng trục là dòng máy nén khí dịch chuyển động, máy nén khí hướng trục này sử dụng nhiều cánh tuabin quay theo những hướng khác nhau, buộc không khí phải đi qua một khu vực nhỏ để giảm thể tích không khí tạo thành khí nén.
Loại máy nén khí hướng trục này không được sử dụng phổ biến lắm, nó chỉ thường được sử dụng ở trong động cơ máy bay…
Máy nén khí ly tâm
Máy nén khí ly tâm cũng là một máy nén khí dịch chuyển động, máy nén khí ly tâm được thiết kế một cánh quạt quay, không khí được đưa vào trung tâm thông qua bánh quay và được đẩy ra ngoài nhờ lực ly tâm, do vậy dòng máy nén này được gọi là máy nén khí ly tâm.
Ưu nhược điểm của máy nén khí
Ưu điểm
Ưu điểm của máy nén khí piston
Máy nén khí dạng piston có tuổi thọ cao, so với những loại máy nén khí khác, thì máy nén khí dạng piston có tuổi thọ cao nhất.
Máy nén khí piston có ứng dụng rất đa dạng.
Ưu điểm của máy nén khí trục vít quay
Máy nén khí dạng trục vít quay có ưu điểm là chi phí đầu tư ban đầu thấp, tiết kiệm được chi phí lắp đặt và kinh phí tổng thể chung.
Máy nén khí dạng trục vít có chi phí bảo dưỡng thấp do dòng máy khí nén này ít cần bảo dưỡng, bảo trì nên kéo theo là chi phí bảo dưỡng của dòng máy nén khí dạng trục vít này thấp.
Máy nén khí dạng trục vít có cấu tạo tương đối nhỏ gọn.
Ngoài ra máy nén khí dạng trục vít còn có ưu điểm là hiệu suất làm việc cao.
Chất lượng không khí cao.
Ưu điểm của máy nén khí ly tâm
Loại máy nén khí ly tâm mày có công suất làm việc rất cao.
Khí nén có chất lượng cao.
Hiệu suất làm việc của dòng máy nén khí ly tâm này vừa phải.
Tuổi thọ của dòng máy nén khí ly tâm này là cao nhất so với các dòng máy nén khí khác.
Nhược điểm
Nhược điểm của máy nén khí trục vít quay
Máy này khí trục vít quay có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với những dòng còn lại.
Chi phí lắp đặt của dòng máy nén khí trục vít quay này cũng tương đối cao.
Máy nén khí trục vít quay thời gian bảo trì cũng tương đối ngắn, do đó chi phí bảo trì của dòng máy nén khí này cũng cao hơn so với những dòng còn lại.
Nhược điểm của máy nén khí ly tâm
Máy nén khí ly tâm cũng có chi phí đầu tư ban đầu cao.
Dòng máy nén khí ly tâm này cần phải lắp đặt thêm bộ làm mát bằng nước.
Máy nén khí này có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện môi trường bên ngoài.
Ứng dụng của máy nén khí
Máy nén khí được ứng dụng rất rộng rãi, những ứng dụng khác nhau sẽ sử dụng những máy nén khí khác nhau.
Dựa vào những nhóm sử dụng, máy nén khí được phân thành ba cấp sử dụng đó là: Cấp tiêu dùng, cấp chuyên nghiệp và cấp công nghiệp.
Máy nén khí cấp tiêu dùng được sử dụng trong những công việc hàng ngày trong gia đình.
Cấp chuyên nghiệp cung cấp nhiều năng lượng hơn, cung cấp không khí có áp suất cao hơn. Cấp chuyên nghiệp, nó thường được ứng dụng trong các cơ sở, cửa hàng nhỏ khi sử dụng nhiều công cụ cùng lúc và việc sử dụng không thường xuyên
Cấp công nghiệp được sử dụng trong các nhà máy sản xuất lớn, yêu cầu năng lượng nhiều và liên tục.
Ứng dụng tại nhà
Các ứng dụng của máy nén khí tại nhà đó là các ứng dụng bơm lốp và bơm hơi, máy phun rửa, rửa xe, rửa sàn…
Ứng dụng tại những khu vui chơi giải trí đó là tại những tàu lượn, hay những nhà bóng, nhà hơi, bóng bay.
Ứng dụng tại những xưởng chế biến gỗ, ứng dụng trong khâu công việc chà nhám, hay cung cấp năng lượng cho súng bắn đinh, máy phun khí để loại bỏ những bụi bẩn, bụi gỗ, phun sơn cửa, bàn, ghế…
Ứng dụng trong máy phun sơn, súng thổi hơi, bút vẽ tranh bằng sơn…
Ứng dụng trong kinh doanh
Máy khí nén được ứng dụng trong những các doanh nghiệp vừa và nhỏ, một số ứng dụng của nó là:
Ứng dụng trong cửa hàng sửa chữa ô tô, được ứng dụng để sơn xe, chà nhám, cung cấp năng lượng cho một số công cụ sửa chữa ô tô, hay một số ứng dụng khác nữa.
Ứng dụng trong dịch vụ nha khoa và y tế, trong nha khoa, khí nén được sử dụng để làm sạch và làm khô răng.
Ngoài ra nó còn được ứng dụng trên công trường, được ứng dụng với những máy khoan và búa khí nén.
Ứng dụng trong công nghiệp
Trong ngành nông nghiệp, khí nén được ứng dụng trong chăn nuôi vật nuôi, tưới phun cây trồng hay cung cấp năng lượng cho một số thiết bị chăn nuôi…
Trong sản xuất, hệ thống khí nén được sử dụng như một nguồn năng lượng chính quan trọng trong sản xuất, nó được ứng dụng trong các thiế bị cắt hàn, ứng dụng cho bằng chuyền, tải chuyền, dùng để vận hành các máy móc tự động, robot tự động, được ứng dụng trong các khâu, công đoạn của sản xuất như sục rửa chai lọ, hay khâu đóng hàng, đóng bao, dập ghim, chà nhám…
Ứng dụng trong ngành giặt khô, nó được sử dụng để vận hành máy giặt, máy vắt quần áo…
Ứng dụng trong thăm dò công nghiệp, máy nén khí có nhiệm vụ là cung cấp năng lượng cho các công cụ và thiết bị khí nén cho các hoạt động trên bờ và ngoài khơi.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, ứng dụng trong các nhà máy sản xuất và chế biến thực phẩm, nó được ứng dụng ở nhiều khâu công đoạn như sục rửa chai lọ, chiết rót sản phẩm, đóng gói sản phẩm.
Ngoài ra máy nén khí còn có những ứng dụng khác đặc biệt như là:
Máy nén khí ở trong thiết bị lặn, máy nén khí ở trong các thiết bị lặn cung cấp oxy cho người lặn có thể thở được dưới nước.
Trong bệnh viện máy nén khí được lắp đặt để lọc không khí, cấp oxy cho bệnh nhân.
Trong xe lửa và xe tải sử dụng phanh hơi cho hệ thống phanh, hệ thống phanh này sử dụng khí nén điều khiển, hệ thống phanh hơi này rất đáng tin cậy…
Những lưu ý khi mua máy bơm nén khí
Khi lựa chọn máy nén khí cần lưu ý đến nhiều yếu tố để có thể lựa chọn máy nén khí phù hợp với hệ thống, một số yếu tố chủ yếu cần xem xét trước khi lựa chọn máy nén khí đó là:
Phân tích các công cụ sử dụng khí nén, đối với các công cụ, thiết bị sử dụng khí nén cần xem xét các đến các yêu cầu về áp suất hay thể tích của các dụng cụ, đối với những công cụ yêu cầu áp lực lớn tất nhiên nên lựa chọn máy khí nén có công suất lớn, còn những máy cần áp lực nhỏ nên lựa chọn những máy nén khí có công suất nhỏ, tránh gây lãng phí.
Loại máy nén khí: Có các loại máy nén khí đó là máy nén khí piston, máy nén khí trục vít, máy nén khí cánh quay…mỗi loại máy nén khí sẽ được ứng dụng với những ứng dụng khác nhau, vì vậy cần xem xét kĩ lượng việc lựa chọn loại máy khí nén phù hợp với hệ thống mà mình ứng dụng.
Mã lực của máy khí nén: Đối với những ứng dụng vừa và nhỏ cần lựa chọn máy nén khí có mã lực từ 1,5 đến 6,5 HP. Đối với những ứng dụng trong công nghiệp cần phải lựa chọn những máy có mã lực lớn hơn 6,5 HP.
Nguồn điện kết nối của máy nén khí: Khi lựa chọn mua máy nén khí, tùy vào nhu cầu sử dụng có thể lựa chọn máy nén khí hoạt động bằng điện hoặc máy nén khí hoạt động bằng xăng.
Kích thước của bình tích áp: Lựa chọn bình tích áp có kích thước phù hợp, ví dụ với những ứng dụng nhỏ như súng bắn đinh, máy phụt rửa, có thể sử dụng bình tích áp thể tích nhỏ, tuy nhiên với những ứng dụng làm việc trong thời gian dài cần cân nhắc lựa chọn kích thước của bình tích áp lớn hơn.
Tổng kết về máy nén khí
Máy nén khí là một thiết bị, thành phần quan trọng trong một hệ thống khí nén, máy nén khí là thiết bị hoạt động quan trọng nhất trong hệ thống khí nén, nó là thiết bị thực hiện quá trình nén khí. Chính vì vậy trong một hệ thống khí nén không thể thiếu được máy nén khí này.
Máy nén khí ngoài được ứng dụng trong công nghiệp nó còn được ứng dụng với những ứng dụng nhỏ và vừa ở trong đời sống thường ngày mà chúng ta có thể dễ dàng thấy trong cuộc sống hàng ngày.
Có thể thấy, khí nén dần trở nên quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Khí nén dần trở thành yếu tố quan trọng thứ tư sau nguồn năng lượng điện và nước.
Xem tiếp:
Nguồn: vangiare.vn
