Hệ thống khí nén là gì?

Hệ thống khí nén là gì? Đây là câu hỏi của rất nhiều khách hàng đang tìm hiểu về khí nén mà vẩn chưa có câu trả lời. Vậy hệ thống khí nén là gì? Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén ra sao? Mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi để có thể biết thêm kinh nghiệm và thông tin để chọn hệ thống khí nén phù hợp trong ngành của bạn đang quan tâm.

Ngày nay thì hệ thống khí nén không còn mấy xa lạ với chúng ta như trước đây. Hệ thống khí nén ngày càng được sử dụng rộng rãi và hầu như là không thể thiếu được trong ngành công nghiệp hiện tại. Bởi vì việc sử dụng khí nén đem lại lợi ích không hề nhỏ và sự thuận tiện trong ứng dụng mô hình khí nén.

Hệ thống khí nén chúng là một hệ thống lưu trữ năng lượng bao gồm khí được nén và có tác dụng làm sạch phục vụ trong các ngành công nghiệp, y tế, thực phẩm, máy móc … Máy nén khí được hoạt động dựa trên nguyên lý bao gồm chuyển động thẳng và chuyển động quay.

Đặc điểm của hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén là khí tự nhiên, không màu, không mùi, không độc, không cháy và thành phần của nó có chứa oxy chiếm 22%, ni tơ chiếm 78% và nó cũng có một số đặc điểm cần phải chú ý như sau để có thể sử dụng khí nén hợp lý và đạt hiệu quả tốt nhất khi sử dụng.

Về số lượng: Đây là một sản phẩm có dạng năng lượng và có sẵn từ thiên nhiên, có thể nói đây là loại năng lượng vô hạn, dồi dào giống như năng lượng gió, năng lượng mặt trời,… Khí nén sau khi được sử dụng sẽ được thải ra ngoài môi trường và lại được tái sử dụng.

Về môi trường: Đây là một loại năng lượng sạch có sẵn từ thiên nhiên. chúng được làm sạch các bụi bẩn, tạp chất, nước trước khi đưa vào sử dụng nên chúng được đảm bảo độ an toàn khi sử dụng. Vì thế khí nén sạch có thể sử dụng đặc thù yêu cầu chất lượng cực cao như ngành chế biến thực phẩm, chế tạo thiết bị y tế.

Về cháy nổ: Dạng khí nén chúng không có khả năng gây ra cháy nổ. Bởi vì vậy nên khí nén thường được sử dụng trong các môi trường có khả năng gây cháy nổ cao để thay cho các dạng năng lượng khác như điện, xăng, gas, dầu,… Và khí nén người ta thường sử dụng ở mức áp suất 6bar nên việc phòng chống cháy nổ, tai nạn là một điều rất đơn giản và dễ dàng.

Về nhiệt độ: Chúng không bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi của nhiệt độ ở những môi trường xung quanh, nhưng chúng ta nên giới hạn ở mức 0 - 99°C.

Về vận tốc: Đây là một dạng năng lượng có lưu tốc lớn, chúng có thể đạt tốc độ cao nhờ vào việc nén không khí càng lớn thì tốc độ càng cao. Tốc độ đo được trong các xi lanh là 1-2m/s.

Về vận chuyển: Khí nén có thể vận chuyển một các dễ dàng thông qua các hệ thống đường ống ở cự ly nhất định, và nó cũng có thể được nén vào các bình chứa để phân phát vận chuyển trong hệ thống. Ngoài ra thì khi sử dụng xong khí nén không cần hệ thống đường ống để khí nén quay lại mà nó sẽ trực tiếp thải ra ngoài môi trường bởi chúng không gây ô nhiễm với môi trường.

Về lưu trữ: Khí nén chúng được tạo ra liên tục và được lưu trữ trong các thiết bị chứa. Chính vì thế máy nén khí, máy tạo khí nén không cần phải hoạt động một cách liên tục mà chúng chỉ cần tạo và đầy bồn chứa là được.

Về tính điều chỉnh: Khí nén khi sử dụng chúng có thể dùng cho các thiết bị đi kèm để điều chỉnh sự hoạt động ổn định và năng lượng khí nén khi cấp vào hệ thống chúng có thể điều khiển khí nén vô cấp.

Về độ an toàn: Một trong những lý do khí nén được sử dụng phổ biến hiện nay chính là sự an toàn khi sử dụng. Thiết bị sử dụng điện có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng. Điện rò rỉ có thể gây tai nạn cho người sử dụng, điện chập cháy có thể gây cháy nổ dẫn tới mất mát tài sản và thương vong không mong muốn còn về khí nén chúng có thể chống cháy nổ và thân thiện với mỗi trường.

Những điểm quan trọng hệ thống khí nén

Các dạng truyền động khi sử dụng khí nén

Truyền động thẳng là một dạng truyền động đơn giản nhất của hệ thống khí nén chúng được truyền theo một phương hướng thẳng đứng đi song song với hệ thống, đây là dạng truyền động được sử dụng nhiều trong các hệ thống bởi kết cấu đơn giản và tính dễ sử dụng cho người sử dụng.

Truyền động quay là một dạng truyền động yêu cầu hệ thống phải sử dụng một tốc độ truyền động khá cao tuy nhiên thì công suất sử dụng là khá bé nên chúng vẫn tạo được nhiều công dụng tốt hơn các dạn truyền động khác do tính gọi nhẹ và tiện lợi của nó mang lại.

Cách tính toán công suất cho hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén chúng thường tạo ra lượng khí nén khá lớn, với các dòng máy khí nén có lưu lượng từ 1 đến 100 m3/phút và có dải áp lực từ 7 bar dến 13 bar. Hệ thống khí nén thường ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp, các khí nén sạch không dầu thường được sử dụng trong lĩnh vực y tế, sản xuất bao bì, thực phẩm, dược phẩm,...

Để tính ra được công suất của hệ thống khí nén thì sẽ lựa chọn công suất của một máy nén khí, để làm được điều này bước đầu tiên chúng ta cần phải tính được tổng lưu lượng của các thiết bị khí nén nhân với hệ số dự phòng tổn thất (như áp lực, rò rỉ) cụ thể nhân với 1.2 kết hợp với áp lực cao nhất của thiết bị cần tính để có thể lựa chọn được máy nén khí phù hợp nhất để sử dụng.

Hệ thống máy nén khí gồm những thiết bị nào?

Để hiểu rõ hơn về hệ thống khí nén trong công nghiệp này thì chúng ta hãy cùng tìm hiểu từng loại máy móc cũng như nhiệm vụ của từng loại ở bài viế sau đây nhé.

Tìm hiểu về máy nén khí

Thiết bị máy nén khí được cho là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống máy nén khí công nghiệp. Những model này được xếp đầu tiên của cả hệ thống vì nó trực tiếp sản sinh ra khí nén để phục vụ cho các loại máy móc được lắp cùng trên hệ thống.

Thiết bị máy nén khí được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như khai thác khoáng sản, công nghiệp chế tạo, dược phẩm, y tế, chế biến thực phẩm, giao thông vận tải,…

Một số loại máy nén không khí chúng thường được sử dụng trong các hệ thống khí nén hiện nay là: Máy nén khí trục vít, máy bơm hơi xoắn ốc, máy nén khí piston, máy nén ly tâm,…

Khi chúng ta lựa chọn máy nén khí công nghiệp cho hệ thống khí nén thì chúng ta cần phải cân nhắc dựa trên những yếu tố như sau: Công suất của máy nén khí là bao nhiêu, lưu lượng khí, độ ồn và độ rung của thiết bị, thương hiệu, địa chỉ phân phối sản phẩm,…

Có như vậy thì chúng ta mới có thể lựa chọn được sản phẩm máy nén khí phù hợp nhất với mục đích sử dụng và yêu cầu của hệ thống nén khí.

Tìm hiểu về bình tích áp

Bình tích áp hay chúng còn được gọi là bình chứa khí nén. Thiết bị này chúng có chức năng chính là chứa một lượng khí nén mà máy nén khí đã sản xuất ra trước đó, đồng thời chúng sẽ cung cấp trở lại cho hệ thống khi chúng ta có nhu cầu sử dụng.

Bình chứa này chúng ta tác dụng giúp duy trì áp suất làm việc trong hệ thống khí nén được ổn định, chúng còn đảm bảo không bị giảm áp suất xuống đột ngột giúp tránh ảnh hưởng tới quá trình làm việc của thiết bị cùng các loại máy móc sử dụng khí nén.

Ngoài ra, bình tích áp chúng còn có chức năng giúp ngưng tụ nước, bụi bẩn trong khí nén và góp phần làm mát cho các thiết bị khác như máy sấy khí, lọc khí,…

Khi chúng ta lựa chọn bình tích áp cần chú ý dung tích của bình cần phải tương ứng với công suất của máy bơm khí nén. Ví dụ như dòng máy nén khí công nghiệp có công suất 7,5 – 15 KW cần bình chứa có dung tích 200 – 400L; còn dòng máy trên 22KW thì các bạn nên lựa chọn cho mình bình chứa có dung tích từ 400- 700L.

Tìm hiểu về máy sấy khí

Máy sấy trong hệ thống máy nén khí chúng có vai trò rất quan trọng. Trong hệ thống khí nén khó tránh khỏi tình trạng lẫn hơi nước. Cho nên những thiết bị này làm nhiệm vụ sấy để đảm bảo độ khô cho khí nén, ngăn chặn hơi nước lẫn trong khí nén đi đến các thiết bị gây han gỉ.

Trên thị trường hiện nay chúng ta có 2 loại máy sấy không khí là máy sấy khí hấp thụ và máy sấy khí ngưng tụ. Trong đó, máy sấy khí ngưng tụ có giá thành rẻ, lắp đặt đơn giản nhưng hiệu quả làm khô chỉ đạt ở mức trung bình, chỉ phù hợp với các hoạt động không có yêu cầu cao về độ khô của khí nén.

Còn máy sấy khí hấp thụ đem lại hiệu quả cao hơn so với loại trên nhưng lại ít được ứng dụng vì có giá thành cao và khá phức tạp khi lắp đặt.

Tìm hiểu về hệ thống lọc khí

Trong hệ thống của máy nén khí trục vít Kobelco, máy nén khí Fusheng,… một trong những yếu tố mà chúng ta không nên bỏ qua chính là lọc khí. Đây là thiết bị đảm bảo được chất lượng và độ sạch của khí nén.

Bộ lọc này sẽ được lắp đặt tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng khí nén từ đó có những điều chỉnh về số lượng bộ lọc.

Tìm hiểu về hệ thống ống dẫn khí

Trong hệ thống khí nén lớn thì chúng ta không có thể thiếu được trong những hệ thống đường ống dẫn khí nén. Đây là hệ thống đường ống dẫn khí nén thường được làm từ nhôm, đồng, thép, PVC,... Độ dài ngắn của ống phụ thuộc vào khoảng cách đặt máy của hệ thống khí nén. Với các khóa chốt hay van nên lượng khí nén không bị thất thoát ra bên ngoài.

Một số sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén

Hiện nay thì việc lắp đặt hệ thống khí nén thường lắp đặt theo 1 trong 4 kiểu sơ đồ dưới đây:

1. Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn thông thường

Cách lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn thông thường thì chất lượng khí nén đạt được sẽ không cao. Đặc điểm: Nhiệt độ điểm sương từ 3 độ C đến 10 độ C, độ khô ở mức trung bình. Hệ thống khí nén lắp đặt theo dạng thông thường thì chúng thường được sử dụng trong các nhà máy dệt sợi, may mặc công nghiệp, lắp ráp linh kiện điện tử, chế biến gỗ,...

Thứ tự khi lắp hệ thống khí nén:

1. Máy nén khí
2. Bình chứa khí
3. Lọc sơ cấp
4. Máy sấy khô khí
5. Lọc tinh cuối cùng

2. Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn khí sạch

So với loại lắp đặt thông thường thì việc lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn khí sạch cho chất lượng khí tốt hơn, sạch hơn và khô hơn, mang lại hiệu quả cao khi sử dụng.

Điểm khác biệt của hệ thống khí nén tiêu chuẩn khí sạch đó là nó có thêm máy sấy khí khô hấp thụ, giúp đưa nhiệt độ điểm sương xuống từ -20 độ C hoặc -60 độ C theo yêu cầu. Tùy theo yêu cầu của công việc mà người sử dụng có thể chọn máy nén khí loại có dầu hoặc không dầu.

3. Sơ đồ hệ thống khí nén lắp đặt theo tiêu chuẩn DIN ISO 8573 CLASS 1

Chúng ta thường bắt gặp các hệ thống khí nén được lắp theo tiêu chuẩn này trong các nhà máy sản xuất bia, chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, bơ sữa, kỹ thuật cơ khí, sản xuất nhựa, công nghiệp khí đốt, hóa học, sản xuất hóa chất, thuốc lá, công nghiệp thổi chai…

4. Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn thổi chai PET

Hệ thống khí nén được lắp đặt theo tiêu chuẩn thổi chai Pet gồm những phần như sau:

1. Máy nén khí
2. Bình chứa khí
3. Lọc thô
4. Máy sấy khí khô ngưng tụ
5. Lọc tinh
6. Máy tăng áp
7. Lọc tinh lần 3.

Điểm giống nhau của cả 4 sơ đồ trên đó là: Máy nén khí chúng luôn được đặt ở vị trí đầu tiên và bình chứa khí (bình tích áp) ở phía sau. Bình chứa khí luôn được thiết kế có thể tích lớn để có thể chứa được nhiều khí trong bình. Điều này sẽ giúp áp suất của khí nén ổn định và nhiệt độ của khí nén trước khi đi vào máy sấy đã được làm hạ nhiệt. Từ đó, nó giúp máy nén khí, máy sấy khí có độ bền, tăng tuổi thọ khi sử dụng hệ thống.

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống khí nén

Mỗi một hệ thống năng lượng thì chúng đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng để thích ứng với một số công việc nhất định. Dưới đây là ưu và nhược điểm của hệ thống.

Ưu điểm của hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén có rất nhiều ưu điểm nổi bật như sau:

• Quá trình sử dụng hệ thống khí nén chúng không gây hại tới môi trường và con người xung quanh. Khí nén được đánh giá là tài nguyên mới, xanh và thân thiện với môi trường.
• Việc vận chuyển và truyền tải khí nén đi xa được thông qua hệ thống đường ống dẫn an toàn, ít bị rò rỉ, tổn thất và hạn chế được hao mòn lượng khí nén trong đường ống.
• Tốc độ truyền động cao nên hệ thống khí nén có thể đáp ứng được nhiều công việc khác nhau với độ chính xác tốt, nhanh chóng và hiệu quả cao nhất khi chúng ta sử dụng.
• Bình tích áp chúng đóng vai trò là để lưu trữ khí. Trong quá trình làm việc, nếu máy nén khi gặp trục trặc thì lượng khí chứa trong bình tích áp sẽ giúp hệ thống vẩn có thể làm việc ổn định, tránh sự gián đoạn có thể ảnh hưởng đến năng suất.
• Hệ thống khí nén là sản phẩm không gây nguy hiểm về hỏa hoạn cũng như cháy nổ do chỉ làm việc ở mức áp suất thấp và trung bình, nhiệt độ không cao.
• Chi phí để xây dựng nên một hệ thống khí nén cơ bản hoàn toàn có thể nằm trong tầm tay của khách hàng bởi chúng có giá thành không cao.

Nhược điểm của hệ thống khí nén

• Nhược điểm lớn nhất của hệ thống khí nén đó là: Sau khi kết thúc chu trình làm việc, lượng khí thoát ra ngoài mang theo tiếng ồn khá lớn.
• Hệ thống khí nén chúng chỉ phù hợp với những hệ thống nhỏ, công suất làm việc ở mức trung bình nên người sử dụng cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định sử dụng vào hệ thống lớn.

Điều này liệu bạn có biết

Hệ thống khí nén chúng thường sử dụng để cấp khí nén phụ vụ cho các hệ thống ngành công nghiệp, cụ thể khí nén là nguồn năng lượng cấp vào các bộ điều khiển khiến các loại van hoạt động tốt, các loại van sử dụng hệ thống khí nén được ví dụ như sau:

Van bướm điều khiển khí nén

Van bi điều khiển khí nén