Tìm hiểu hệ thống máy nén khí công nghiệp và cách lắp đặt

Để đạt được hiệu suất tối ưu, máy nén khí không hoạt động đơn lẻ mà luôn đi kèm với các thiết bị khác. Một hệ thống máy nén khí công nghiệp hoàn chỉnh là sự kết hợp của nhiều thành phần hỗ trợ nhau trong quá trình hoạt động. Tuy nhiên, nhiều người có thể chưa hiểu rõ về hệ thống máy nén khí công nghiệp là gì và cách lắp đặt nó như thế nào. Bài viết sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về những vấn đề này.

Hệ thống máy nén khí công nghiệp là gì?

Hệ thống máy nén khí công nghiệp là một tập hợp các thiết bị, bao gồm máy nén không khí, máy sấy khí, bình tích áp và các thiết bị xử lý khí nén. Những thiết bị này hoạt động cùng nhau để đảm bảo việc cung cấp khí nén diễn ra một cách hiệu quả và nhanh chóng. Trong số các thiết bị này, máy nén khí thường được xem như “trái tim” của hệ thống, vì nó có trách nhiệm nén khí ở áp suất cao và cung cấp khí nén để làm hoạt động các thiết bị trong hệ thống.

Xem thêm: Cách tính công suất của máy nén khí và công thức tính nhanh

Cấu tạo của hệ thống máy nén khí công nghiệp

Máy nén khí 

Hiện nay, có sáu kiểu máy nén khí thông dụng được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau:

• Máy nén khí công nghiệp trục vít: Được thiết kế để nén khí bằng cách sử dụng hai cuộn lá chèn hình xoắn ốc. Đây là một trong những loại máy nén khí phổ biến trong công nghiệp.
• Máy nén khí công nghiệp kiểu đối lưu (cánh gạt): Sử dụng cánh quạt của rotor và stator để nén khí. Khí được dẫn qua cánh quạt stator và sau đó đi vào cánh quạt rotor, qua đó tạo ra áp suất cao hơn. Loại máy này thường được sử dụng trong các ứng dụng cần áp suất cao và ổn định.
• Máy nén khí công nghiệp piston (chuyển động tịnh tiến): Được điều khiển bằng tay quay hoặc động cơ điện hoặc động cơ đốt trong để nén khí. Đây là loại máy nén khí truyền thống và rất phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp.
• Máy nén khí công nghiệp dạng màng lọc: Được sử dụng để nén khí hydro và khí đốt thiên nhiên. Thường sử dụng để nén hơi dầu vì máy này thường có dầu. Nó cũng được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt khác.
• Máy nén khí công nghiệp ly tâm: Sử dụng đĩa xoay hình cánh quạt để ép khí. Thường được lắp cố định và thường được sử dụng trong ngành công nghiệp nặng.
• Máy nén khí công nghiệp dạng root: Bao gồm 2 đến 3 cánh quạt và hoạt động bằng tiếng ồn. Thường được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt yêu cầu sự yên tĩnh và ít tiếng ồn.

Bình chứa khí

Hệ thống bình chứa khí, máy sấy khí và các thiết bị xử lý khí nén đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và hiệu suất của khí nén trong quá trình sản xuất. Dưới đây là một số loại bình chứa khí, máy sấy khí và các thiết bị xử lý khí nén phổ biến:

• Bình chứa khí: Thay vì sử dụng máy nén khí công suất lớn, nhiều người lựa chọn sử dụng bình chứa khí để tiết kiệm chi phí. Khí trong bình chứa khí được xử lý để tách nước và làm giảm nhiệt độ trước khi đi qua máy sấy khí. Sau khi máy sấy đã loại bỏ nước và làm khô khí, nó được dẫn qua hệ thống lọc để loại bỏ các tạp chất, nước và dầu.
• Loại bình chứa khí theo áp suất và chất liệu: Bình chứa khí có thể được phân thành nhiều loại dựa trên áp suất và chất liệu sử dụng. Có bình chứa khí áp suất thấp, bình chứa khí áp suất cao, và các loại bình chứa khí được làm bằng thép, inox và các vật liệu khác.
• Máy sấy khí: Máy sấy khí được sử dụng để loại bỏ hơi nước trong khí nén, vì tác động của nước trong khí nén có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất hệ thống.
• Bộ lọc khí nén: Được sử dụng để loại bỏ các tạp chất, bụi bẩn và các tác nhân gây ô nhiễm khác trong khí nén. Điều này đảm bảo rằng khí nén làm việc trong hệ thống là sạch và an toàn cho quá trình sản xuất.
• Van đóng mở và các loại van khí nén: Các loại van như van đóng mở, van một chiều, van điện từ và van điều áp được sử dụng để điều tiết lưu lượng khí phù hợp và bảo vệ hệ thống máy nén khí công nghiệp trong trường hợp có sự cố.

Các thiết bị xử lý khí nén

Các thiết bị khí nén phụ trợ khác bao gồm:

• Van xả tự động: Được lắp đặt ở đáy của bình chứa khí, máy sấy khí, và các thiết bị khác để xả thải chất lỏng ra ngoài, tránh ảnh hưởng đến hệ thống khí nén. Mặc dù có thể sử dụng van tay, nhưng việc đảm bảo mở van xả đúng lúc là không dễ dàng, vì vậy van xả tự động là giải pháp hiệu quả.
• Đồng hồ áp suất: Hiển thị áp suất khí bên trong và thông báo khi có sự sụt áp hoặc tăng áp bất thường xảy ra. Đây là một phần quan trọng trong việc theo dõi và duy trì hiệu suất hệ thống khí nén.
• Bộ phận làm mát sơ bộ khí nén: Thường được sử dụng để làm mát khí nén ở đầu vào, cung cấp khí nén cho hệ thống phía sau. Tuy nhiên, bộ phận này chỉ có tác dụng làm mát một phần, nên chúng ta vẫn cần thêm các thiết bị làm mát cho khí nén ở phía sau để đảm bảo nhiệt độ hoạt động ổn định.
• Các loại cảm biến nhiệt độ, áp suất, cảm biến quá tải: Có nhiệm vụ kiểm tra áp suất, nhiệt độ, và sự quá tải của máy nén khí để bảo vệ máy khỏi các sự cố có thể xảy ra và đảm bảo an toàn cho hoạt động của thiết bị.

Sơ đồ và cách lắp đặt hệ thống khí nén 

Lắp đặt máy nén không khí

Hãy chọn một nơi khô ráo, thông thoáng, và có nền nhà vững chắc để đặt máy nén khí. Vị trí lý tưởng nhất để đặt máy là một phòng riêng biệt, cách xa khu vực sản xuất.

Khi bạn lựa chọn thiết bị máy nén khí công nghiệp để lắp đặt cho hệ thống khí nén, hãy xem xét các tiêu chí sau:

• Máy nên có lưu lượng lớn hơn 20 đến 25% so với lưu lượng thực tế mà các thiết bị cần sử dụng.
• Công suất của máy nén khí phải đáp ứng đủ cho hệ thống dây chuyền sản xuất.
• Mức áp suất thông thường nằm trong khoảng từ 7-10 bar. Tuy nhiên, nếu hệ thống khí nén cần áp suất cao hơn, bạn cần sử dụng máy bơm khí nén cao áp để đáp ứng yêu cầu sử dụng.

Lắp đặt bình chứa khí trong hệ thống máy nén

Trong hệ thống máy nén, có ba cách khác nhau để lắp đặt bình chứa khí, bao gồm:

• Lắp đặt bình chứa khí trước máy sấy khí và ngay sau máy nén khí: Cách này giúp máy sấy khí hoạt động ổn định hơn.
• Lắp bình chứa khí phía sau máy sấy và các thiết bị lọc: Cách lắp đặt này giúp khí nén sau khi qua máy sấy có một không gian đủ rộng để tách tiếp lượng ẩm còn sót lại và xả ra ngoài môi trường.
• Bình chứa khí lắp sau bộ lọc khí: Ưu điểm chính của cách lắp này là nếu lượng khí tiêu thụ vượt quá công suất máy nhưng dung tích bình chứa phù hợp thì bình sẽ thực hiện nhiệm vụ bộ đệm. Người dùng cũng không cần phải ngưng hoạt động để xả bình chứa khí.

Lắp đặt máy sấy khí cho hệ thống khí nén

Hiện nay, có hai loại máy sấy khí thông dụng là máy sấy khí hấp thụ và máy sấy khí tác nhân lạnh. Máy sấy khí hấp thụ đảm bảo độ khô cao của khí, nhưng chúng thường ít được lắp đặt do giá thành cao. Máy sấy khí tác nhân lạnh thích hợp cho các môi trường không đòi hỏi độ khô cao của khí và được sử dụng rộng rãi do giá thành rẻ hơn. Để lắp đặt máy sấy khí, người dùng cần kết nối ống dẫn khí từ đầu xả của bộ lọc đến đầu hút vào của máy sấy.

Lắp hệ thống lọc khí

Cuối cùng, một yếu tố quan trọng không nên bỏ qua là hệ thống lọc khí. Để lắp đặt hệ thống này, bạn cần kết nối một đường ống từ đầu xả của thiết bị nén khí đến một bộ lọc đường ống. Hiện nay, có bốn loại bộ lọc đường ống phổ biến:

• Lọc sơ cấp: Chứa một lớp lọc với kích thước lỗ 5mm.
• Lọc gồm: Bao gồm một lớp lọc thô và một lớp lọc tinh.
• Lọc gồm: Bao gồm một lớp lọc sơ cấp, một lớp lọc thô và một lớp lọc tinh.
• Lọc gồm: Bao gồm một lớp lọc sơ cấp, một lớp lọc tinh, một lớp lọc thô và một lớp lọc khử mùi bằng than hoạt tính.

Một số lưu ý khi lắp đặt máy khí nén công nghiệp

Để đảm bảo vận hành hiệu quả và an toàn của hệ thống máy khí nén công nghiệp, việc đặt máy cần tuân thủ các quy tắc sau:

• Lựa chọn nơi đặt máy ở một không gian rộng rãi, thoáng mát, có đủ ánh sáng, và không có các chất dễ cháy nổ từ môi trường bên ngoài. Điều này giúp tránh nguy cơ tai nạn và bảo vệ máy khỏi tình trạng quá nhiệt.
• Hệ thống cần được cung cấp nguồn điện riêng để ngăn sự quá tải hoặc mất cân bằng của dòng điện ba pha khi kết nối với các thiết bị khác. Đồng thời, cần sử dụng ống bảo vệ chuyên dụng để ngăn chống sự cố rò rỉ điện, đảm bảo an toàn cho hệ thống.
• Lựa chọn dây cáp phù hợp với loại dây máy được yêu cầu bởi nhà sản xuất máy nén khí. Điều này đảm bảo sự ổn định và an toàn cho hệ thống.
• Motor và tỷ lệ nguồn ra phải được lựa chọn sao cho phù hợp với công suất và yêu cầu của hệ thống. Điều này giúp máy hoạt động hiệu quả và tránh tình trạng quá tải.
• Tuyệt đối không được thay đổi cấu trúc hoặc cấu tạo của thiết bị và tuân thủ phương pháp điều khiển được đề xuất bởi nhà sản xuất. Việc tuân thủ các hướng dẫn này đảm bảo rằng máy nén khí hoạt động đúng cách và an toàn.

Ứng dụng của máy nén công nghiệp 

Máy nén công nghiệp chứa một số chức năng quan trọng, chủ yếu liên quan đến việc nén khí và tạo năng lượng áp suất để phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau trong ngành công nghiệp. Dưới đây là một số chức năng cơ bản của máy nén khí công nghiệp và cách chúng được sử dụng:

• Nén khí: Quá trình nén này tạo ra một nguồn năng lượng lưu trữ trong dạng khí nén, sẵn sàng để cung cấp cho các quá trình khác.
• Điều khiển thiết bị tự động hóa: Khí nén được sử dụng để điều khiển các van và bộ phận tự động, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm sự can thiệp của con người.
• Vận hành máy móc: Nó được sử dụng để thực hiện các tác vụ như làm sạch, cắt, mài, ép và nhiều ứng dụng khác.
• Sử dụng trong quy trình sản xuất: Nó có thể được sử dụng để cung cấp lực ép, kiểm soát van, bơm chất lỏng và nhiều ứng dụng khác giúp tạo ra sản phẩm cuối cùng.

Như vậy, qua bài viết trên Lâm Phát JSC đã giới thiệu đầy đủ các thông tin về hệ thống máy nén khí công nghiệp. Hy vọng bài viết này phần nào đã giải đáp được các thắc mắc của mọi người.