phoneGọi điện zaloZalo

Tìm hiểu hệ thống khí nén

Khí nén không xa lạ với chúng ta khi nó có mặt xung quanh ta, ứng dụng trong công nghiệp và trong các hoạt động đời sống hằng ngày. Vậy bạn đã biết gì về khí nén chưa? Cùng tìm hiểu khí nén với Thủy Lực Miền Trung nhé.

Tổng quan khí nén

Khí nén là gì?

Khí tồn tại xung quanh chúng ta, nó giúp vật cũng như người có thể hình thành và phát triển.

Công nghiệp ra đời, khí nén được con người khai thác sử dụng trong phát triển kinh tế và mang đến nhiều lợi ích.

Trong các loại tài nguyên thì khí nén là nguồn tài nguyên xanh, sạch, thân thiện với con người.

Khí nén thực tế chính là nguồn không khí được nén lại với mức áp suất nhất định để hình thành nên nguồn năng lượng, vận hành các thiết bị, máy móc đáp ứng yêu cầu sản xuất công nghiệp và đời sống hằng ngày của con người.

Khí nén có sẵn trong tự nhiên không? Câu trả lời là có. Nó là nguồn không khí có sẵn trong môi trường tự nhiên. Nó có 1 số đặc tính như: không cháy nổ, không độc hại, thành phần khí có nhiều oxy, nito…

Nguồn khí nén này ta có thể thấy từ máy nén khí hay trong các nhà máy tự động với cơ cấu chấp hành là thiết bị máy móc hiện đại hoặc phun ra từ súng phun khí trong cửa hàng sửa chữa xe ô tô, xe gắn máy, xe cơ giới.

Trong tiếng anh, khí nén là Pneumatic. Chúng ta có hệ thống khí nén là pneumatic system.

Khí nén hoạt động như thế nào?

Khí nén là nguồn năng lượng có độ tin cậy cao. Nó không phức tạp giống hệ thống thủy lực. Nó đơn giản hơn rất nhiều.

Nó làm cho mọi vật, mọi thứ chuyển động thông qua sử dụng 1 nguồn không khí sạch, khô.

Hệ thống khí nén sử dụng nguồn khí nén được cung cấp để tạo nên chuyển động cơ học và sau đó ứng dụng năng lượng để thực hiện công việc theo yêu cầu của người dùng như ép, đẩy, cắt, trong các hệ thống tự động hóa của nhà máy, hệ thống lắp ráp.

Máy nén khí được con người chế tạo để nó nén khí lại hay nói cách khác là giảm thể tích của không khí với mục đích tăng áp suất của nó.

Khí này sẽ tiếp tục di chuyển qua các bộ lọc tinh, bộ lọc thô để đi vào ống dẫn đến van điều khiển cuối cùng là đến thiết bị chấp hành như: bộ truyền động, xi lanh…

Hệ thống khí nén là gì?

Hệ thống khí nén là tên gọi chung cho 1 cụm thiết bị được hình thành để con người có thể khai thác tài nguyên khí nén này, ứng dụng nó vào trong hoạt động sản xuất, chế biến hay đời sống hằng ngày… Hệ thống khí nén đều sử dụng khí nén để vận hành và di chuyển các bộ phận, cơ cấu chấp hành, bộ truyền động, xi lanh…

Các hệ thống sẽ gồm nhiều thiết bị như: nguồn cấp, xi lanh, van điều khiển, bộ lọc, ống dẫn khí và phụ kiện. Chúng sẽ được bố trí và lắp ghép với nhau theo 1 thiết kế logic, khoa học.

Do công việc khác nhau nên hệ thống khí nén, thiết bị được sử dụng cũng sẽ khác nhau. Hệ thống có quy mô từ bé đến lớn, từ đơn giản đến phức tạp.

Do hệ thống khí nén có sự phong phú thiết bị và có chi phí thấp nên nó được dùng nhiều hơn. Bên cạnh đó, so với các hệ thống thủy lực, hệ thống dùng chất lỏng thì hệ thống khí dễ sử dụng, tiết kiệm và ít tiếng ồn hơn rất nhiều.

Cấu tạo hệ thống khí nén

Một hệ thống khí nén sẽ bao gồm:

Máy nén khí

Máy nén khí là thiết bị quan trọng, được ví như trái tim, đóng vai trò trung tâm. Nó sẽ trực tiếp sinh ra khí nén để cấp cho toàn bộ hệ thống làm việc. Mỗi 1 mục đích, hệ thống làm việc sẽ có loại máy nén phù hợp sao cho đảm bảo công suất thiết kế, hệ thống có thể vận hành tối ưu nhất. Chúng ta có 1 số loại máy nén khí như:

+ Máy nén khí đối lưu

Máy nén dùng quạt để nén dòng khí, dùng khi chúng ta cần dòng khí chuyển động cao

+ Máy nén khí trục vít

Sử dụng chuyển động tròn của trục vít để sinh ra khí nén. Hiện có loại máy nén trục vít có dầu, máy nén trục vít không dầu được sử dụng cho hệ thống máy từ 5Hp – 500HP.

+ Máy nén khí piston

LOại này thì có chuyển động tịnh tiến pitton bằng tay quay. Nó có công suất 5HP – 30HP sử dụng trong ngành lắp ráp tự động, những dây chuyền tự động không liên tục. Máy nén công suất 1000HP được sử dụng trong các dây chuyền có quy mô lớn.

+ Máy nén khí ly tâm

Thiết bị dùng đĩa xoay để tăng tốc độ của dòng khí. Máy nén loại này chỉ chuyên dùng cho các ngành công nghiệp nặng, công suất máy có thể lên đến hàng nghìn mã lực, áp suất khí nén đầu ra tăng.

+ Máy nén khí dòng hỗn hợp

+ Máy nén khí dạng cuộn.

Bình tích áp

Bình tích áp là thiết bị sẽ tích trữ năng lượng khí nén được tạo ra từ máy nén. Nó cung cấp khí nén trở lại cho hệ thống làm việc.

Khí nén có thể là ở dạng thô, chưa xử lý nên có nhiều tạp chất, hơi nước. Tại bình tích áp, 1 lượng chất bẩn, nước sẽ được ngưng tụ, khí nén tiếp tục được các thiết bị phía sau.

Bình tích áp được phân chia thành nhiều loại như: Loại chứa áp suất cao, loại chứa khí áp suất thấp, bình thép không gỉ, bình thép thông thường.

Thiết bị xử lý khí nén

Khí nén luôn lẫn những cặn bã dầu, hơi nước, tạp chất hoặc bụi bẩn…mà nếu chúng ta không lọc thì nó sẽ đi vào trong thiết bị, hệ thống sẽ gây nguy hại cho các thiết bị. Đó có thể là tăng khả năng ăn mòn, tắc nghẽn đường ống, rỉ sét, oxi hóa, hỏng các chi tiết, bộ phận của máy.

Thiết bị xử lý khí nén mà chúng tôi muốn nhắc đến là:

+ Thiết bị sấy khô: Nó xử lý nước có trong khí nén. Con người có thể dùng loại máy sấy khí kiểu hấp thụ, loại máy sấy khí tác nhân lạnh. Mỗi công việc thì cần tính toán sử dụng loại máy sấy phù hợp.

+ Lọc khí thô: Nó thường dùng bình ngưng để tách nước và những hạt tạp chất cỡ lớn ra khỏi khí nén. Đây là bước cơ bản.

+ Lọc khí tinh: Thiết bị loại bỏ bụi bẩn hay tạp chất nhỏ, có kích thước đến 0.003μmm. Vì thế chất lượng khí sau lọc tinh là tốt nhất.

+ Đường ống dẫn khí nén: Ống sẽ dẫn khí nén từ nguồn đến các thiết bị làm việc có trong hệ thống. Một số loại ống dẫn khí nén như: ống nhôm, ống nhựa, ống sắt. ống thép, ống đồng… Ống có kích thước: phi, độ dài khác nhau.

Thiết bị phụ trợ khác

Ngoài những bộ phận trên thì có 1 số thiết bị phụ trợ khác như:

+ Đồng hồ đo áp suất

+ Co nối

+ Bộ phận xả nước

+ Giảm thanh

+ Bộ làm mát

+ Bộ bôi trơn

+ Bộ điều áp

Các dạng chuyền động trong khí nén

Có 2 dạng truyền động trong khí nén hiện nay, đó là:

Chuyền động thẳng

Loại chuyền động thẳng này chiếm ưu thế lớn nhất tại các hệ thống khí nén làm việc hiện nay vì nó sử dụng linh hoạt, có kết cấu rất đơn giản cho người dùng tiếp cận.

Chuyền động quay

Nó chính là 1 dạng hệ thống có yêu cầu tốc độ truyền động rất cao. Công suất của nó không lớn, khá gọn nhẹ, tiện dụng hơn so với các dạng truyền động dùng năng lượng khác.

Cách tính công suất cho hệ thống khí nén

Nếu chọn máy nén khí thì cần phải đảm bảo cho công suất của máy có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của 1 hệ thống dây chuyền sản xuất. Vậy tính công suất máy cần mua thì áp dụng công thức nào:

Công suất máy cần mua = Tổng công suất tiêu thụ của tất cả thiết bị khí nén. Nó sẽ bằng công suất thiết bị 1 + công suất thiết bị 2 + công suất thiết bị 3 + … công suất thiết bị n.

Muốn tìm 1 công suất máy nén khí thì ta cần thực hiện từng bước như sau:

+ Tính tổng công suất tiêu thị khí của những thiết bị khí nén

+ Lưu lượng khí thường được các hãng thông tin sẵn trên thân thiết bị. Các hãng còn có thêm bảng nhu cầu khí cho những thiết bị tham khảo.

+ Công suất tổng (m3/min) = công suất thiết bị 1 + công suất thiết bị 2 + …

Nhân 1.2 hệ số tổn thất đường ống. Nhân hệ số thời gian các thiết bị khí nén hoạt động.

Ví dụ trong 1 giờ 30 phút thì hệ số là 0.5 thì ta có lưu lượng máy nén khí = công suất (m3/min) x 1.2 x hệ số thời gian.

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén

Ưu điểm

Một số ưu điểm của hệ thống khí nén như:

+ Khí nén là là nguồn năng lượng sạch, xanh, thân thiện với con người nên khi sử dụng nó không gây ô nhiễm môi trường và tác hại xấu đến sức khỏe. Vì thế mà ngày nay, con người tập trung khai thác nó và phổ biến dùng hơn.

+ Tốc độ của khí nén khá cao, trong xi lanh đo được là 1-2 m/s, nó ứng dụng tại hệ thống tự động hóa, hệ thống cần độ nhanh chóng, chính xác.

+ So với hệ thống khác thì hệ thống khí nén dễ lắp đặt, vận chuyển hơn mà không rò rỉ, mất áp suất hay tổn thất năng lượng.

+ Khi hệ thống trục trặc về nguồn cấp thì chúng ta có nguồn khí dự trữ tại máy nén hay bình tích áp để sử dụng vì thế không bị dừng hay gián đoạn sản xuất quá lâu cho đến khi chúng ta có biện pháp để can thiệp.

+ Hệ thống khí nén sử dụng khí tự nhiên, an toàn, không gây chập cháy nên thích hợp cho nhiều môi trường đặc biệt là môi trường dễ cháy nổ xăng, gas…

+ Chi phí mua thiết bị, xây dựng hệ thống rẻ nên tiết kiệm được chi phí.

+ Là dạng năng lượng có thể vận chuyển đi xa dễ dàng thông quan hệ thống dẫn và thiết bị chứa, nó dùng hầm mỏ sâu dưới đất hoặc ở đại dương cho thợ lặn làm việc.

Nhược điểm

+ Hệ thống khí nén thường chỉ dùng cho những hệ thống nhỏ, vừa, công suất không lớn, lưu lượng và áp không cao.

+ Nó hoạt động cần có nhiều thiết bị để vận hành, hệ thống khí nén phức tạp hơn so với hệ thống điện năng.

+ Khi làm việc thì nó có tạo ra tiếng ồn khó chịu cần lắp thêm giảm thanh để khắc phục

+ Nó cần có 1 dạng năng lượng khác thì mới sinh ra năng lượng khí nén.

+ Khí nén phải được lọc sạch, chất lượng khí tốt thì mới có thể làm việc hiệu quả.

Ứng dụng của hệ thống khí nén

Trên thực tế, hệ thống khí nén có ứng dụng cực kỳ phong phú nhưng để khách hàng dễ hình dung hơn thì chúng tôi sẽ ví dụ cụ thể trong các ngành sau:

Trong công nghiệp khai thác, khai khoáng

Ứng dụng khí nén trong ngành công nghiệp khai thác khoáng sản là rất cần thiết. Chúng ta sẽ cấp nguồn khí nén ở độ sâu dưới lòng đất cho những người công nhân khai thác để làm việc. Đối với 1 số hầm mỏ đặc biệt, môi trường điện năng thì khí nén sẽ là năng lượng an toàn vì nó giảm nguy cơ cháy nổ.

Vào ngành công nghiệp chế tạo

Sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp chế tạo máy đã và đang đóng góp 1 phần cực kỳ quan trong đối với kinh tế nước ta nhất là khi nước ta muốn xây dựng trở thành 1 nước công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

Hệ thống khí nén ứng dụng trong sửa chữa, chế tạo máy móc và các ngành chế tạo khác. Nó được dùng nhiều bởi vì sạch, chính xác, nhanh chóng. Ta có thể thấy những con robot, tay gắp sử dụng khí nén trong các ngành cơ khí, chế tạo ô tô – xe cơ giới hay trong 1 số hệ thống phanh của xe tải, xe hạng nặng, xe khách.

Trong ngành công nghiệp thực phẩm

Khí nén là nguồn năng lượng sạch, con người có thể lọc để chất lượng khí được tốt nhất. Vì khí nén sạch nên nó được ứng dụng trong ngành sản xuất công nghiệp thực phẩm, nước uống, đồ ăn đóng hộp… sử dụng khí nên đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Không chỉ vậy, nó tham gia đóng hộp, thổi chai lọ, làm sạch hoặc làm nguội thực phẩm.

Trong ngành công nghiệp xây dựng

Trong công nghiệp, ngoài điện năng, thủy lực thì người ta còn dùng khí nén để làm việc. Nó có thể thay thế sức người, tiết kiệm thời gian, giảm sử dụng nhân công, giúp tăng doanh thu của người dùng. Chi phí đầu tư hệ thống khí nén rẻ hơn so với hệ thống thủy lực.

Thiết bị khí nén dùng dưới hầm, dưới lòng đất, dùng cho máy bắn vít, máy khoan, máy đục bê tông…

Trong các ngành Y tế

Tại bệnh viện hay trung tâm khám chữa bệnh thì khí nén được ứng dụng tại các máy làm sạch, bình oxy, thiết bị thổi bụi, máy hút, máy mài tại phòng nha khoa. Không chỉ vậy, khí nén còn dùng cho các ngành công nghiệp sản xuất thiết bị y tế, thuốc, dược phẩm, tham gia trong khâu đóng gói thành phẩm.

Trong ngành vui chơi, giải trí

Khí nén ứng dụng trong vui chơi, giải trí nhất là các thiết bị, máy móc phục vụ tại khu du lịch, công viên, khu vui chơi. Khí nén tham gia bơm khí vào các bóng bay cỡ lớn, khinh khí cầu, phao bơi hay dùng cho thuyền hơi, thuyền cao su hoặc là hệ thống phanh, hệ thống nâng hạ của tàu lượn, máy bay đu quay.

Một số sơ đồ lắp hệ thống khí nén

Hiện chúng tôi có 1 số sơ đồ lắp, bố trí hệ thống khí nén thường được dùng nhất như:

Theo tiêu chuẩn thông thường

Hệ thống này có thiết bị được lắp theo thứ tự như sau: Đầu tiên là máy nén khí, bình chứa khí, tiếp đến là bộ lọc sơ cấp để giảm tải lượng nước, chất bẩn có thể đi vào máy sấy, máy sấy khí khô ngưng tụ, cuối cùng chính là lọc tinh.

Kiểu lắp đặt, bố trí này không xa lạ gì khi nó dùng rất rộng rãi tại nước ta. Hệ thống khí nén không yêu cầu khí nén có chất lượng sạch cao nhất. Chất lượng khí nén từ hệ thống đi ra thì có chỉ có độ khô tương đối, nhiệt độ điểm sương cao từ 3 độ C – 10 độ C.

Theo tiêu chuẩn khí sạch

Hệ thống khí nén lắp theo kiểu này sẽ cho ra dòng khí sạch, khô hơn so với các hệ thống được lắp theo kiểu khác. Hệ thống này sẽ có 1 máy sấy khô hấp thụ có thể đưa nhiệt độ điểm sương của khí nén giảm đi từ -20 độ C xuống mức -60 độ C. Do mỗi 1 hệ thống làm việc khác nhau nên người mua cần cân nhắc, tính toán chọn loại máy nén khí không dầu, có dầu để làm việc.

Theo tiêu chuẩn DIN ISO 8573 CLASS 1

Việc bố trí này thường dùng cho các nhà máy dùng khí nén để sản xuất như: nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất sữa, bơ, bánh kẹo, bia hay dược phẩm, thiết bị y tế, thổi chai, thuốc lá, cơ khí chế tạo, đúc kim loại…

Theo tiêu chuẩn thổi chai PET

Bình chứa khí sẽ đặt ở sau của máy nén khí. Mục đích là đảm bảo áp suất khí nén sau bình chứa khí ổn định.

Sự bố trí thông minh, logic nên còn giúp nhiệt của khí nén khi đi vào máy sấy hay các thiết bị khác giảm, tránh nguy cơ cháy nổ. Do bình chứa khí nén bao giờ cũng có kích thước lớn nên nó có khả năng giải nhiệt cho khí. Từ đó, máy sấy, máy nén và các thiết bị khác làm việc bền bỉ hơn, ổn định hơn.

Bạn cần tìm hiểu về khí nén và các thiết bị khí nén thì liên hệ với TLMT ngay nhé. Rất nhiều thiết bị chính hãng, chất lượng và ưu đãi hấp dẫn đang chờ đón bạn.

5/5 (1 bình chọn)