Máy Nén Khí Là Gì? 6 ứng Dụng Phổ Biến Trong đời Sống | Van điện Đài Loan

   Máy nén khí là thiết bị được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Chúng có chức năng làm tăng áp suất chất khí. Từ đó giúp cho năng lượng của dòng khí tăng lên, đồng thời nén khí lại khiến nó tăng áp suất và nhiệt độ. Vậy máy nén khí là gì? Chúng được cấu tạo như thế nào? Ứng dụng ra sao? Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu về các loại máy nén khí này nhé!

Máy nén khí là gì?

   Máy nén khí hay còn gọi là máy bơm hơi, máy bơm khí nén. Đây là thiết bị có khả năng thay đổi áp suất của chất khí, năng lượng điện để chuyển đổi thành động lực bằng khí nén. Cụ thể là 1 lượng lớn chất khí được đưa vào máy rồi nén lại dưới áp suất cao cho đến khi áp suất trong bình đạt đến giới hạn thì sẽ dừng lại. Năng lượng được tạo ra từ khí nén này được ứng dụng rộng rãi từ trong công nghiệp cho đến dân dụng.

Cấu tạo máy nén khí

Máy nén khí rất đa dạng về mẫu mã, chủng loại nhưng đa phần chúng đều được cấu tạo từ các bộ phận chính như:

Bình chứa khí (Bình tích áp- Bình tank)

• Ở các hệ thống khí nén trung tâm thì bộ phận này thực hiện tích năng tích năng tích trữ năng lượng khí nén. Từ đó chúng cung cấp cho các hệ thống khí nén khi có nhu cầu sử dụng đột ngột. Để duy trì áp suất trong hệ thống không bị giảm xuống một cách đột ngột. Nhằm tránh ảnh hưởng đến quá trình làm việc của các thiết bị, máy móc sử dụng khí nén để hoạt động.
• Bộ phận này còn có chức năng như 1 thiết bị ngưng 1 phần nước, bụi bẩn và máy nén khí cung cấp cho hệ thống và làm giảm nhiệt độ, làm mát đầu vào cho các thiết bị khác như máy lọc khí, máy sấy khí hay các loại máy nén khí khác.
• Bình chứa khí có nhiều loại như bình chứa khí áp suất thấp, bình chứa khí áp suất cao hay bình chứa khí sử dụng thép không gỉ

Thiết bị xử lý khí nén

Khí nén được tạo ra từ máy nén khí chứa rất nhiều chất bẩn khác nhau tùy thuộc theo từng mức độ. Chất bẩn có thể là hơi nước, bụi bẩn trong không khí hay cặn bã trong dầu bôi trơn. Khí nén sẽ gây ra tình trạng ăn mòn, rỉ sét trong ống cùng các phân tử trong hệ thống điều khiển. Vì vậy cần phải xử lý khí nén qua các giai đoạn như:

Phương pháp sấy khô

Là phương pháp được sử dụng để loại bỏ hầu hết lượng nước bên trong.

• Sấy khô bằng cách hấp thụ

Là quá trình các chất sấy khô sẽ hấp thụ lượng nước tồn tại trong không khí ẩm. Thiết bị này gồm 2 bình với 1 bình sẽ sấy khô và hút ẩm. Bình còn lại sẽ tái tạo khả năng hấp thụ của chất sấy khô.

• Sấy khô bằng máy nén khí

Khí nén đi qua bộ phận trao đổi nhiệt bằng cách chuyển động đảo chiều trong những ống dẫn. Quá trình làm lạnh được thực hiện và nhiệt độ đọng sương ở đây là 20-28oC. Như vậy lượng hơi nước trong dòng khí nén sẽ được ngưng tụ. Sau khi được tách khỏi dòng khí nén các chất bẩn đầu nước sẽ được đưa ra ngoài bằng van thoát nước ngưng tụ.

Lọc khí thô

Là quá tình dùng bộ phận lọc để lọc bụi thô kết hợp với bình nén.

Lọc khí tinh

Là quá trình loại bỏ tất cả những tạp chất, kể cả những chất có kích thước rất nhỏ.

Các thiết bị phụ trợ khác

Bộ phận tự động xả nước

Ở những vị trí trong hệ thống khí nén dễ xảy ra ngưng tụ sẽ được lắp bộ phận van xả nước ở trong hệ thống đường ống cung cấp khí nén. Bộ phận này có thể lắp ở vị trí xả đáy hay tùy theo yêu cầu của người sử dụng.

Là thiết bị giúp theo dõi, vận hành thiết bị dễ dàng hơn. Chúng thường được lắp đặt ở các phòng máy. Ngoài ra chúng còn có thể lắp đặt ở bất kì vị trí nào mà người sử dụng cần theo dõi áp suất của hệ thống khí nén.

Bộ phận làm mát sơ bộ khí nén

Là bộ phận có tác dụng làm mát sơ bộ khí nén của máy nén khí trước chúng được cung cấp tới các thiết bị xử lý khí nén như máy sấy khí, lọc khí kho, lọc khí tinh. Đối với các loại máy sấy khí có nhiệt độ đầu vào thấp đẻ làm tăng hiệu quả tách ẩm của máy sấy khí thì thiết bị này đặc biệt hiệu quả.

Ngoài ra còn nhiều thiết bị phụ trợ khác. Tùy vào nhu cầu sử dụng mà khách hàng yêu cầu nhà cung cấp tư vấn thêm các linh kiện máy nén khí khác như: van 1 chiều máy nén khí, van an toàn máy nén khí…

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí

Máy nén khí tạo ra khí nén. Qua đó phần năng lượng cơ học của động cơ đốt trong hay động cơ điện sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng và khí nén. Máy nén khí hoạt động dựa theo các nguyên lý cơ bản như:

Nguyên lý thay đổi thể tích

Nghĩa là, không khí sẽ được dẫn vào buồng chứa. Sau đó buồng chứa này sẽ dần dần thu nhỏ lại. Theo định luật Boyle-Matiotte thì áp suất trong buồng chứa này sẽ tăng lên. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này phải kể đến máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt…

Nguyên lý động năng

Không khí được dẫn vào buồng chứa. Chúng được gia tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao. Nhờ sự chênh lệch vận tốc nên áp suất khí nén tăng lên. Từ đó nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất lớn hơn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên tắc này phải kể đến dòng máy nén khí ly tâm, máy nén khí đối lưu, máy nén khí hỗn hợp…

Nguyên lý ăn khớp

Máy bao gồm hai trục vít cái và trục vít đực. Khi máy vận hành, lúc này khí sẽ được bơm vào. Hai trục vít của máy sẽ quay ngược chiều nhau nên gọi là quá trình ăn khớp. Khi các trục vít quay nhanh thì không khí sẽ được hút vào trong vỏ qua cửa nạp và sẽ được truyền vào buồng khí giữa các trục vít. Tại đây, không khí sẽ được nén giữa các bánh răng rồi được đưa tới cửa xả.

Các loại máy nén khí phổ biến trên thị trường hiện nay

Theo nguyên lý hoạt động

Dựa trên nguyên lý hoạt động người ta chia máy nén khí thành 3 loại sau: Máy nén khí ly tâm, máy nén khí piston và máy nén khí trục vít.

Máy nén khí ly tâm

• Là thiết bị được vận hành bởi đĩa quay, cánh quạt. Chúng được dùng để đẩy khí từ bên ngoài vào. Bộ khuếch tán sẽ có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng của tốc độ thành áp suất. Từ đó tạo ra khí nén.
• Thiết bị này được lắp đặt cố định tại một vị trí. Chúng được dùng chủ yếu trong các ngành công nghiệp nặng. Yêu cầu môi trường làm việc cần sự liên tục, khắc nghiệt và đòi hỏi máy nén khí với công suất lớn lên đến hàng ngàn mã lực.

Máy nén khí piston

• Đây là một trong những dòng máy nén khí thông dụng nhất. Chúng thường được sử dụng phổ biến ở các cửa hàng sửa chữa xe máy, gara ô tô… Đây là thiết bị có tính cơ động cao cùng thời gian nén hơi nhanh, áp suất ổn định và lưu lượng khí nén lớn.
• Bên ngoài thiết bị được sơn 1 lớp tĩnh điện cao cấp. Nên có khả năng chống tĩnh điện, chống ăn mòn, han gỉ nhằm nâng cao tuổi thọ của máy. Không những thế chúng còn có thêm bánh xe giúp dễ dàng đi chuyển trong quá trình sử dụng. Đặc biệt giá máy nén khí piston còn có giá thành rẻ hơn so với các dòng máy nén khí khác.

Máy nén khí trục vít

• Là dòng máy nén khí hoạt động nhờ sử dụng bánh vít. Chúng bao gồm hai cuộn lá chèn hình xoắn gốc để nén khí. Dòng máy này vận hành theo nguyên lý thay đổi thể tích. Trục vít quay được 1 vòng thì thể tích khoảng trống giữa các răng sẽ thay đổi. Từ đó sẽ tạo ra quá trình hút – nén – đẩy khí.
• Máy được thiết kế với hình dáng nhỏ gọn, hoạt động êm ái. Trong quá trình làm việc, chúng không tạo ra ma sát vì thế tuổi thọ của máy rất cao. Nên sẽ hạn chế tình trạng hao mòn thiết bị và bảo vệ máy tốt hơn. Từ đó tiết kiệm được nhiều chi phí về sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị.
• Các dòng máy này được sử dụng phổ biến ở các xí nghiệp, công ty nhằm phục vụ cho hệt hống vận chuyển hoặc cung cấp nguồn khí nén cho các thiết bị đo và hệ thống điều khiển tự động.

Theo chất làm mát

Dựa theo chất làm mát thì máy nén khí được chia thành 2 loại: Máy nén khí không dầu và có dầu:

Máy nén khí có dầu

• Máy nén khí có dầu hay còn được gọi là máy nén hơi ngâm dầu. Nó sử dụng dầu để làm mát, bôi trơn và kín khe hở trục vít. Vì thế, nó giúp máy duy trì mức nhiệt độ ổn định. Từ đó, đảm bảo máy hoạt động trơn tru hơn và hạn chế tối đa sự cố hỏng hóc.
• Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình tạo khí sẽ được dầu làm mát và hấp thụ. Vì thế, khí nén sinh ra sẽ có mùi và lẫn hơi dầu. Máy nén khí hơi dùng dầu có độ bền cao và giá thành rẻ. Nó thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp nặng, hỗ trợ các thiết bị và máy móc hoạt động.

Máy nén khí không dầu

• Đây là dòng máy nén khí được sử dụng trong những hệ thống yêu cầu nguồn khí nén sạch, đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người như trong các công việc về y tế, dược phẩm, nha khoa, thực phẩm, dược phẩm ….
• Do đầu ra khí nén sẽ không lẫn tạp chất, dầu, tạo ra lượng khí nén sạch 100%. Bởi loại máy này không cần dầu máy nén khi để bôi trơn mà thiết bị được cấu tạo với cơ chế tự làm mát bằng nước. Vì vậy sẽ tiết kiệm được chi phí mua nhiên liệu cho máy.
• Tuy nhiên, do việc không sử dụng dầu để làm kín các khe hở, trục vít. Nên trong quá trình chế tạo thiết bị thì các khe hở trục vít này được thiết kế rất nhỏ và tỉ mỉ. Nên giá thành sản phẩm sẽ đắt hơn. Ngoài ra do không dùng dầu bôi trơn nên hệ số ma sát sẽ tăng lên. Từ đó làm cho các thiết bị máy móc dễ bị hao mòn, gây ra hỏng hóc. Nên dòng sản phẩm này sẽ có tuổi thọ thấp hơn so với những loại máy khác.

Theo công suất sử dụng

Máy nén khí công nghiệp

• Là loại máy nén khí có công suất lớn từ 3hp đến 100hp. Đây là thiết bị cung cấp lượng khí nén với công suất lớn để có thể đáp ứng được yêu cầu công việc sử dụng khí nén trong công nghiệp.
• Dòng sản phẩm này có chức năng tăng áp suất chất khí, áp suất được tạo ra từ thiết bị sẽ được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp như ngày khai khoáng, công nghiệp ô tô, ngành cơ khí, vận chuyển….

Máy nén khí mini

• Máy nén khí nhỏ là loại máy nén khí được thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi. Bởi chúng có công suất nhỏ với khối lượng từ 4kg, 5kg, 6kg, 7kg, 8kg, 9kg, 10kg, 12kg và dung tích nhỏ 9L, 10l  cho đến 35l, 40L, máy nén khí mini 12v, 24v…
• Chúng được sử dụng phổ biến ở các hộ gia đình hay hộ kinh doanh nhỏ lẻ. Ngoài ra máy nén khí mini còn sử dụng trong rất các linh vực y tế, thực phẩm, nuôi trồng…

Ứng dụng phổ biến của máy nén khí trong các lĩnh vực đời sống

Hiện nay máy nén khí là thiết bị hỗ trợ đắc lực, chúng đóng vai trò quan trong lĩnh vực của đời sống. Cụ thể phải kể đến:

Công nghiệp chế tạo

Trong ngành công nghiệp chế tạo, thường sử dụng các loại máy nén khí cao áp có áp suất khí lớn. Để phục vụ cho các công việc sửa chữa, chế tạo hay cung cấp khí cho các thiết bị khác hoạt động. Chúng được sử dụng để điều khiển các thiết bị từ động hóa, tạo áp lực lên các sùng phun sớn, sản xuất bao bì chân không để vệ sinh làm sạch bụi, bảo quản thực phẩm và xì khô hay chúng còn dùng để nâng các cầu hàng…

Công nghiệp xây dựng

Việc ứng dụng khí nén vào công việc của người lao động giúp giảm thiểu tối đa nhân công, sức lực trong việc vận chuyển, thông gió, phun bê tông… Cung cấp oxy khi làm việc lâu dưới lòng đất và cung cấp khí nén cho các máy đập, máy khoan, súng bắn đinh,…

Công nghiệp khai khoáng

Chúng cung cấp lượng oxy sạch trong quá trình khai thác dưới hầm với 1 thời gian dài. Thăm dò độ sâu và cung cấp năng lượng cho các thiết bị dùng khí hoạt động. Nó được ứng dụng trong ngành công nghiệp đồ uống và thực phẩm. Cung cấp khí nén sử dụng trong những dây chuyền sản xuất tự động, khuôn mẫu, vệ sinh bao bì và làm mát nhanh thực phẩm, thổi chai lọ,…

Công nghiệp bảo dưỡng, chăm sóc xe

Máy nén khí là thiết bị không thể thiếu tại cá trung tâm bảo dưỡng, sửa chữa xe từ nhỏ đến lớn. Chúng cung cấp khí nén để vệ sinh cho xe, từ đó giúp làm sạch được mọi vị trí, ngóc ngách khó làm sạch. Xì khô sau khi rửa xe sẽ hạn chế chập điện, han gỉ, nước đọng lại trong động cơ xe. Ngoài máy nén khí còn được sử dụng để bơm xe.

Ngành y tế.

Ngành y tế là một trong những ngành đòi hỏi khá cao về chất lượng vệ sinh đảm bảo sức khỏe cho người bệnh. Do đó, máy nén khí không dầu trục vít và piston được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực này giúp cung cấp oxy để đẩy nhanh quá trình sấy khô các nguyên vật liệu, các thiết bị y tế. Đồng thời nguồn năng lượng từ khí nén tạo ra còn được dùng để phun rửa vỏ thuốc.

Ngành giải trí

Máy nén khí chất lượng còn được sử dụng trong các khu vui chơi giải trí như bơm khí cho thuyền cao su, thuyền hơi, khinh khí cầu, thổi bong bóng, tại dòng phun nước… các trò chơi sử dụng khí nén như đu quay, tàu lượn…

Đối với ngành van công nghiệp của chúng tôi khí nén đang được ứng dụng rộng rãi trong các loại van điều khiển bằng khí nén như van bướm điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén, van điện từ khí nén….

Hy vọng những chia sẻ trên đây của Van Điện Đài Loan đã giúp bạn đọc hiểu thêm phần nào về máy nén khí và ứng dụng của chúng trong đời sống. Bài viết là kiến thức tổng hợp của cá nhân. Hy vọng nhận thêm được nhiều góp ý và chia sẻ của bạn đọc để bài viết có thể hoàn thiện hơn.

Cập nhật lúc 10:45 – 27/12/2022