Máy nén khí là gì? Cấu tạo máy nén khí, nguyên lý hoạt động

Trong thế giới công nghiệp và sử dụng hàng ngày, máy nén khí đã trở thành một phần quan trọng không thể thiếu. Nhưng bạn đã bao giờ tò mò về máy nén khí là gì? cấu tạo máy nén khí. Hãy cùng chúng tôi khám phá chi tiết về máy nén khí và tại sao nó quan trọng trong bài viết dưới đây!

Máy nén khí là gì?

Máy nén khí là một thiết bị phức tạp gồm các thành phần cơ khí, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng và áp suất của khí để phục vụ nhiều ứng dụng khác nhau. Chức năng chính của máy nén khí là tăng áp suất và nhiệt độ của khí bằng cách nén nó từ môi trường xung quanh, sau đó lưu trữ khí nén trong một bình chứa áp suất cao.

Sau khi được nén, khí nén này có thể được cấp cho nhiều công cụ và máy móc khác nhau. Ví dụ, nó có thể dùng để sử dụng súng phun hơi để thổi bụi hoặc làm sạch bề mặt, cung cấp nguồn năng lượng cho các máy móc quay như máy khoan, máy vít, hoặc máy đánh nhám.

Trong các thiết bị này, khí áp suất cao được đưa vào một tùy chỉnh gắn trên máy móc và đẩy cánh quạt hoặc bộ phận truyền động tương tự, giúp chúng hoạt động hiệu quả theo mục đích của chúng. Máy nén khí là một công cụ phổ biến và quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, được sử dụng rộng rãi để cung cấp nguồn khí nén cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Đọc thêm: Bạn có biết dầu máy nén khí thường dùng loại dầu gì?

Cấu tạo máy nén khí

Cấu tạo của máy nén khí được hình thành từ một loạt các thành phần quan trọng, bao gồm:

• Bình chứa khí (bình tích áp): Chức năng chính của bình chứa khí là tích trữ khí nén và cung cấp áp suất ổn định cho hệ thống khí nén. Nó đảm bảo rằng áp suất trong hệ thống không giảm đột ngột, từ đó ngăn ngừa sự ảnh hưởng tiêu cực đối với hoạt động của các thiết bị và máy móc sử dụng khí nén.
• Thiết bị xử lý khí nén: Khí nén thường chứa các chất bẩn đa dạng như hơi nước, bụi bẩn trong không khí, và dầu bôi trơn. Để đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống, khí nén cần phải được xử lý. Các phương pháp xử lý bao gồm sấy khô, sấy khô bằng hấp thụ và máy sấy khí.
• Lọc khí thô và lọc khí tinh: Lọc khí thô được sử dụng để loại bỏ bụi và các tạp chất lớn khỏi khí nén, trong khi lọc khí tinh loại bỏ tất cả các tạp chất, bao gồm cả các hạt rất nhỏ, để đảm bảo khí nén hoàn toàn sạch.
• Thiết bị phụ trợ: Hệ thống máy nén khí còn đi kèm với các thiết bị phụ trợ như bộ phận tự động xả nước, đồng hồ áp suất để theo dõi áp suất, và bộ phận làm mát sơ bộ khí nén, giúp làm lạnh khí nén trước khi nó được đưa vào các thiết bị xử lý khí nén khác.

Đọc thêm: Các thương hiệu máy nén khí nổi tiếng phổ biến nhất tại Việt Nam

Các thông số kỹ thuật của máy nén khí

Các thông số kỹ thuật máy nén khí cần biết khi mua là:

Lưu lượng khí của máy nén khí thường được đo bằng các đơn vị như lít/phút, m3/phút, CFM (cubic feet per minute), Nm3/phút (cubic meters per minute). Dưới đây là các công thức quy đổi giữa các đơn vị:

• 1 m3/phút = 1000 lít/phút
• 1 m3/phút ≈ 1,089 x 1 Nm3/phút
• 1 CFM ≈ 0,0283 m3/phút

Khi bạn cân nhắc mua máy nén khí, bạn cần biết lưu lượng khí của các công cụ hoặc thiết bị sử dụng khí nén và tổng lưu lượng khí cần của máy nén. Tổng lưu lượng cần của máy nén khí bằng tổng lưu lượng của tất cả các công cụ và thiết bị và cộng thêm 25%. Công thức tính như sau:

Lưu lượng máy nén khí = Lưu lượng (Công cụ 1 + Công cụ 2 +…+ Công cụ n) x 1,25

Áp lực khí nén thường được đo bằng các đơn vị như Mpa, bar, kgf/cm2, Psi, Atm, và có các công thức quy đổi như sau:

• 1 Mpa = 10 bar
• 1 Atm = 1,01325 bar
• 1 Bar ≈ 14,5038 Psi
• 1 Bar ≈ 1,0215 kgf/cm2

Công suất của máy nén khí thường được đo bằng các đơn vị Kw hoặc HP (sức ngựa), với các công thức quy đổi tương ứng.

• 1kw = 1,35HP
• 1HP = 0.746Kw

Nguồn điện

Khi xem xét về nguồn điện cho máy nén khí, quan trọng để bạn xác định nhu cầu sử dụng của mình có liên quan đến máy nén khí mạch điện 1 pha hay 2 pha. Trong trường hợp sử dụng dòng điện 1 pha, thông thường có hai mức hiệu điện thế phổ biến là 110V và 220V. Máy nén khí có công suất từ 1HP trở xuống thường có thể sử dụng nguồn điện 110V, trong khi máy nén khí có công suất từ 1HP trở lên thường yêu cầu nguồn điện 220V.

Tuy nhiên, đối với các máy nén khí có công suất lớn hơn, như 5HP trở lên, thường cần sử dụng nguồn điện 2 pha. Nếu bạn sử dụng các thiết bị đòi hỏi nguồn khí biến động và thời gian hoạt động liên tục lâu hơn 5 phút, thì việc xem xét mua một máy biến tần có thể là lựa chọn hợp lý.

Đọc ngay: Quy trình bảo dưỡng máy nén khí tránh hỏng hóc thường xuyên

HP trong máy nén khí là gì?

Công suất của máy nén khí thường được đo bằng hai đơn vị chính, đó là mã lực (HP) và kilowatt (kW). Có một phương trình chuyển đổi công suất giữa hai đơn vị này như sau:

• 1 kW = 1,35 HP 
• 1 HP = 0,746 kW

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí      

Máy nén khí là thiết bị tạo ra khí nén bằng cách chuyển đổi năng lượng cơ học từ động cơ đốt trong hoặc động cơ điện thành năng lượng nhiệt độ và khí nén. Các máy nén khí hoạt động dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:

• Nguyên tắc thay đổi thể tích: Không khí được hút vào buồng chứa và sau đó buồng chứa thu nhỏ dần. Áp dụng định luật Boyle-Mariotte, áp suất trong buồng chứa tăng lên. Các loại máy nén khí hoạt động dựa trên nguyên tắc này bao gồm máy nén khí piston, máy nén khí cánh gạt, và máy nén khí bánh răng.
• Nguyên tắc động năng: Không khí được đưa vào buồng chứa và sau đó được gia tốc bởi một bộ phận quay ở tốc độ cao. Sự chênh lệch vận tốc này làm tăng áp suất khí nén và tạo ra lưu lượng và công suất lớn. Máy nén khí ly tâm là một ví dụ điển hình hoạt động theo nguyên tắc này.
• Nguyên tắc ăn khớp: Máy nén khí bao gồm hai trục vít: trục vít cái và trục vít đực. Khi máy hoạt động, không khí được hút vào thông qua cửa nạp. Hai trục vít quay ngược chiều và tạo ra quá trình ăn khớp. Khi trục vít quay nhanh, không khí được nén giữa các bánh răng và sau đó đưa ra qua cửa xả.

Các loại máy nén khí

Có nhiều loại máy nén khí thông dụng hiện nay, bao gồm:

• Máy nén khí piston (máy nén khí pít tông): Loại máy nén này sử dụng cơ chế pít tông để nén không khí bằng cách di chuyển lên và xuống trong một xi lanh.
• Máy nén khí vít xoắn: Máy nén khí này hoạt động bằng cách sử dụng hai vít xoắn đối xứng để nén không khí.
• Máy nén khí cánh trượt: Máy nén này sử dụng các cánh trượt để nén không khí trong một buồng chứa.
• Máy nén khí cuộn: Loại máy nén này có cấu trúc gọn gàng và sử dụng cuộn để tạo áp suất khí nén.
• Máy nén khí thùy quay: Máy nén khí này sử dụng thùy quay để nén không khí và thường được sử dụng trong các ứng dụng như máy nghiền và máy phun cát.
• Máy nén khí ly tâm: Máy nén này tạo ra áp suất bằng cách sử dụng sự gia tốc của không khí thông qua một trục ly tâm.
• Máy nén khí trục vít: Loại máy nén này sử dụng hai trục vít để nén không khí và thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và sản xuất.

Công dụng của máy nén khí

Máy nén khí để làm gì? Máy nén khí là một thiết bị đa năng có thể được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong những hệ thống sử dụng khí áp suất cao để vận hành các máy móc và quy trình sản xuất. Dưới đây là một số ví dụ về các lĩnh vực và ứng dụng cụ thể của máy nén khí:

• Ngành Bảo Dưỡng Xe: Máy nén khí chuyên dùng để làm sạch bụi bẩn, khô xe sau khi rửa hoặc sử dụng trong các hệ thống cung cấp khí áp suất để thổi sạch các khe hở và bề mặt trên xe.
• Ngành Y Tế: Trong lĩnh vực y tế, máy nén khí có vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy cho các thiết bị y tế, sấy khô nguyên vật liệu, và cung cấp khí áp suất để phun rửa và làm sạch vỏ thuốc.
• Ngành Công Nghiệp: Máy nén khí có thể sử dụng để thông gió, vận hành các thiết bị dùng khí như máy nghiền, máy phun cát, và thậm chí trong thăm dò độ sâu trong ngành công nghiệp dầu khí.
• Ngành Chế Tạo: Trong ngành chế tạo, máy nén khí chơi một vai trò quan trọng trong việc cung cấp áp lực cho các thiết bị nâng khí nén, điều khiển các hệ thống tự động hóa và cung cấp khí áp suất cho súng phun sơn. Nó cũng được sử dụng để sản xuất bao bì chân không, giúp kéo dài thời gian bảo quản và bảo vệ sản phẩm.
• Ngành Thiết Bị Công Nghiệp: Trong nhóm ngành thiết bị công nghiệp, máy nén khí thường được sử dụng để điều khiển van điều khiển khí nén tự động, quy trình quan trọng để điều khiển áp suất và luồng khí trong các ứng dụng công nghiệp phức tạp.

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về máy nén khí và cấu tạo máy nén khí. Công ty Lâm Phát JSC hy vọng rằng thông qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan về máy nén khí và sẽ có thêm kiến thức để lựa chọn, sử dụng và bảo dưỡng máy nén khí một cách hiệu quả.