Hệ thống máy nén khí là gì? 5 lưu ý khi lắp đặt và sử dụng

Trong bài viết này, hãy cùng KSP Việt Nam tìm hiểu chi tiết hơn về máy nén khí công nghiệp nhé!

Hệ thống máy nén khí là gì? 5 lưu ý khi lắp đặt và sử dụng

Khái niệm về hệ thống máy nén khí

Định nghĩa của hệ thống nén khí

Được ví như “cơ quan đầu não” của hệ thống máy nén khí, nó chịu trách nhiệm hút và nén không khí, cung cấp dòng khí nén liên tục cho hoạt động sản xuất. Quá trình này diễn ra bằng cách hút không khí từ môi trường bên ngoài và nén lại với áp suất cao. Mỗi dây chuyền sản xuất có nhu cầu lưu lượng khí nén khác nhau, do đó việc lựa chọn máy nén khí có khả năng đáp ứng tốt nhu cầu về áp suất và lưu lượng khí nén là vô cùng quan trọng.

Nguyên lý hoạt động cơ bản

Hệ thống máy nén khí hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích để gia tăng áp suất khí. Quy trình diễn ra theo 4 bước như sau:

• Hút khí: Máy hút khí từ môi trường vào buồng chứa, lượng khí phụ thuộc vào kích thước buồng và hành trình bộ phận nén. Sau đó, khí được lọc sơ bộ để loại bỏ tạp chất.
• Nén khí: Bộ phận nén (piston, cánh quạt, vít,…) di chuyển làm giảm thể tích buồng chứa, tăng áp suất khí lên mức mong muốn. Trong quá trình nén thường sinh nhiệt, do đó một số hệ thống máy nén khí thường trang bị thêm bộ phận làm mát.
• Xả khí: Khi đạt áp suất mong muốn, van xả mở ra giúp khí nén thoát ra ngoài. Khí sau khi nén và làm mát có thể sử dụng hoặc lưu trữ trong bình.
• Lặp lại chu trình: Bộ phận nén di chuyển về vị trí ban đầu, buồng chứa tiếp nhận khí mới. Quy trình hút, nén, xả khí lặp lại liên tục để cung cấp khí nén cho hệ thống.

Hệ thống khí nén công nghiệp hiện đại tại KSP Việt Nam

Cấu tạo hệ thống máy nén khí bao gồm những gì?

Máy nén khí

Là “trái tim” của hệ thống, có nhiệm vụ nén khí từ môi trường xung quanh. Thông thường, máy nén khí được lựa chọn dựa trên nhu cầu sử dụng, lưu lượng và áp suất khí nén mong muốn của người dùng. Các loại máy nén khí phổ biến hiện nay bao gồm piston, trục vít, ly tâm,…

Máy nén khí được lắp đặt ở vị trí khô ráo, thoáng mát

Bình chứa khí nén

Đây là nơi lưu trữ khí sau khi nén, giúp duy trì áp suất ổn định và cung cấp khí khi máy nén không hoạt động. Kích thước bình chứa phụ thuộc vào lưu lượng và thời gian sử dụng khí nén. Hiện nay, có hai loại bình chứa khí nén phổ biến, trong đó bao gồm:

• Dòng AT (100 – 3000L): Được sử dụng để chứa khí nén cho toàn bộ hệ thống máy móc sản xuất của nhà máy.
• Dòng VBAT (5 – 38L): Được lắp đặt thêm phần đế phía trên để kết hợp sử dụng cho bộ tăng áp và cung cấp khí nén cho một dòng máy hoặc một máy cụ thể.

Hệ thống đường ống dẫn khí

Đóng vai trò quan trọng trong việc truyền dẫn khí nén từ bộ phận nén đến bình chứa khí, sau đó phân phối đến các thiết bị và máy móc cần sử dụng. Các loại ống thường được dùng trong hệ thống đường dẫn khí nén bao gồm:

• Đường ống kim loại: Thường được đặt ở đầu nguồn của đường chính, chúng có vai trò kết nối các thiết bị trong hệ thống máy nén khí.
• Đường ống cao su: Có nhiệm vụ là cầu nối giữa đường chính và các nhánh phụ.
• Đường ống nhựa: Thích hợp cho việc kết nối thiết bị tại các nhánh phụ, loại ống này thường được sử dụng phổ biến vì tính kinh tế và dễ dàng lắp đặt.

Đường dẫn khí nén từ hệ thống đến các thiết bị máy móc trong nhà máy

Van và đồng hồ đo

Van giúp điều khiển lưu lượng khí trong hệ thống. Ngoài ra, đồng hồ đo có nhiệm vụ theo dõi áp suất, nhiệt độ và lưu lượng khí nén. Việc lựa chọn van và đồng hồ đo cần phù hợp với áp suất khí nén và điều kiện hoạt động của hệ thống.

Bộ lọc và bộ phận tách nước

Bộ lọc khí nén đảm nhiệm chức năng loại bỏ các tạp chất như bụi bẩn, rỉ sét, mạt kim loại, từ khí nén. Đồng thời giúp bảo vệ các bộ phận khác khỏi bị ăn mòn và hư hỏng, góp phần nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của các thiết bị sử dụng khí nén. Hiện nay, có nhiều loại bộ lọc khác nhau phù hợp với nhu cầu đa dạng của người dùng, bao gồm:

• Bộ lọc sơ cấp: Loại bỏ các tạp chất lớn như bụi bẩn, rỉ sét.
• Bộ lọc tinh: Loại bỏ các tạp chất nhỏ hơn như vi sinh vật, aerosol.
• Bộ lọc than hoạt tính: Loại bỏ mùi hôi và các chất khí độc hại.

Bộ tách nước khí nén là một bộ phận quan trọng trong hệ thống khí nén. Chức năng của nó là loại bỏ nước, hơi nước và tạp chất khỏi khí nén. Vì khí nén thường chứa hơi nước và các tạp chất từ không khí tự nhiên, do đó việc loại bỏ chúng là cần thiết để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của máy nén khí. Có nhiều loại bộ phận tách nước khác nhau, mỗi loại sử dụng cơ chế riêng biệt để loại bỏ nước khỏi khí nén:

• Bộ tách nước ly tâm: Sử dụng lực ly tâm để tách nước ra khỏi khí nén bằng cách quay khí nén với tốc độ cao.
• Bộ tách nước bằng bình ngưng tụ: Làm lạnh khí nén để làm ngưng tụ hơi nước, sau đó tách nước ngưng tụ ra khỏi khí nén.
• Bộ tách nước bằng bộ lọc: Sử dụng bộ lọc đặc biệt để hấp thụ nước khỏi khí nén.

Thiết bị lọc trong hệ thống máy nén khí

Ưu nhược điểm của hệ thống máy nén khí

Ưu điểm

• Hệ thống máy nén khí sử dụng đai V tối ưu hóa, giúp hiệu suất hoạt động cao hơn 2-3% so với hệ thống truyền động bằng dây đai thông thường.
• Bảng điều khiển hiện đại giúp giám sát và điều chỉnh lưu lượng, áp suất khí nén từ xa.
• Hệ thống quản lý theo dõi chính xác tình trạng hoạt động, cảnh báo lỗi tức thì, đảm bảo an toàn vận hành.
• Máy nén khí dạng khối hộp vuông nhỏ gọn, tiết kiệm diện tích lắp đặt, phù hợp với mọi không gian.
• Cấu tạo đơn giản, giúp giảm thiểu chi phí bảo dưỡng và dễ dàng bảo trì.
• Sử dụng vật liệu bền, chất lượng và có khả năng chống ăn mòn tốt, chịu được môi trường khắc nghiệt.
• Mặt trong của đường dẫn khí được thiết kế phẳng, các khớp nối thông suốt đảm bảo cung cấp khí nén liên tục ở các điểm giảm áp suất, giúp tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu chi phí vận hành, nâng cao lợi nhuận cho doanh nghiệp.

Nhược điểm

• Phát ra tiếng ồn khá lớn khi vận hành, gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
• Đầu tư ban đầu cho hệ thống máy nén khí khá cao.
• Trong quá trình nén khí có thể tạo ra nước và dầu, vì vậy cần xử lý thường xuyên để không gây ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống.

Hệ thống nén khí trong công nghiệp có cấu trúc khá đơn giản, dễ dàng lắp đặt

So sánh hệ thống chạy bằng động cơ và hệ thống máy nén khí

3 sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén đạt chuẩn

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

Hệ thống khí nén lắp đặt theo tiêu chuẩn thường

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

Hệ thống khí nén lắp đặt theo tiêu chuẩn khí sạch, tinh khiết

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

Hệ thống khí nén được lắp đặt theo tiêu chuẩn DIN ISO 8573 CLASS 1

Ứng dụng của hệ thống máy nén khí trong công nghiệp

Nhờ sở hữu nhiều ưu điểm, đặc tính linh hoạt, độ bền cao, dễ sử dụng, tiết kiệm chi phí và năng lượng. Hệ thống nén khí có tính ứng dụng cao, bao gồm:

• Lĩnh vực y tế: Do đặc thù của ngành, nên chất lượng không khí cần đảm bảo độ sạch cao giúp đảm bảo vệ sinh trong việc sấy khô nguyên liệu, khử trùng các thiết bị y tế…
• Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Cung cấp khí nén cho các dây chuyền sản xuất tự động, vệ sinh bao bì, khuôn mẫu, làm mát thực phẩm, thổi chai lọ…
• Phòng thí nghiệm: Được dùng để tự động hóa phòng thí nghiệm, máy sinh khí ni-tơ, hệ thống lấy mẫu tự động…

Máy nén khí được lắp đặt theo đúng quy chuẩn

Nguyên nhân gây hỏng hóc hệ thống máy nén khí

• Quá nhiệt: Đây là nguyên nhân hàng đầu gây ra sự cố cho máy nén khí. Quá nhiệt có thể xảy ra do thiếu bôi trơn, nhiệt độ xả cao, hoặc bảo dưỡng hệ thống không đúng cách.
• Nhiễm bẩn chất lạnh: Khi độ ẩm hoặc các chất gây ô nhiễm khác xâm nhập vào hệ thống, chúng có thể gây hỏng hóc cho máy nén. Những chất này có thể gây ăn mòn, hỏng hóc các bộ phận bên trong và giảm hiệu suất, dẫn đến hỏng máy nén.
• Vấn đề điện: Các vấn đề về điện như biến động điện áp hoặc dây điện không đúng cách cũng có thể gây ra sự cố cho máy nén. Những vấn đề này có thể khiến máy nén quá nhiệt, dẫn đến hỏng hóc các bộ phận bên trong hoặc thậm chí là hỏng hóc hoàn toàn.
• Rò rỉ và áp suất không đủ: Các sự cố như rò rỉ và mức áp suất không đạt yêu cầu có thể dẫn đến hỏng hóc máy nén. Các vấn đề phổ biến bao gồm các phớt và gioăng bị mòn, van hỏng và quá nhiệt do thiếu bảo dưỡng đúng cách hoặc sử dụng không chính xác.
• Tuổi thọ và mức độ mài mòn: Tuổi thọ tự nhiên và độ tuổi của thiết bị, bảo dưỡng kém và vấn đề lắp đặt cũng là những nguyên nhân có thể gây ra sự cố cho máy nén khí.

Nên chọn hệ thống nén khí có thương hiệu và xuất xứ rõ ràng

5 điều quan trọng cần lưu ý khi lắp đặt và sử dụng hệ thống nén khí

• Đặt máy nén khí tại nơi khô ráo, mát mẻ, tránh xa ánh nắng mặt trời và bụi bẩn. Đảm bảo có khoảng trống xung quanh máy để khí có thể lưu thông và máy được tản nhiệt tốt.
• Sử dụng nguồn điện phù hợp với công suất máy nén khí, tránh quá tải và đảm bảo máy hoạt động ổn định.
• Thiết kế đường ống dẫn khí một cách khoa học, tránh các đoạn gấp khúc để giảm thiểu tổn thất áp suất và tối ưu hóa dòng chảy khí nén.
• Lắp đặt bộ lọc khí và van an toàn, thực hiện bảo dưỡng định kỳ và thay dầu theo lịch trình của nhà sản xuất để máy hoạt động trơn tru và an toàn.
• Tránh sử dụng máy nén khí cho các mục đích có nguy cơ cháy nổ, như thổi các vật liệu dễ cháy.

Thường xuyên kiểm tra và bảo trì định kỳ để đảm bảo hệ thống vận hành êm ái

Từ những thông tin được KSP Việt Nam chia sẻ, chúng ta thấy rằng hệ thống máy nén khí đóng vai trò quan trọng trong hoạt động công nghiệp tại nhiều nhà máy và xưởng sản xuất. Việc lắp đặt hệ thống này đem lại hiệu suất tối ưu và tiết kiệm chi phí, thời gian hiệu quả. Nếu bạn đang cân nhắc lắp đặt hệ thống này, hãy liên hệ ngay với KSP Việt Nam qua hotline: 0918 675 239 để được tư vấn và lắp đặt chuyên nghiệp ngay hôm nay!