Khám phá cấu tạo máy nén khí và các công dụng tuyệt vời của chúng

1. Cấu tạo máy nén khí

1.1. Cấu tạo máy nén khí trục vít

• Cụm đầu máy nén khí: Bộ phận này có chức năng nén khí. Bao gồm các thành phần như trục vít, motor, bánh răng, dây đai và các bộ phận khác.
• Motor điện và bộ khớp nối: Bộ phận này đều sử dụng động cơ 3 pha, chuyển đổi điện năng thành cơ năng.
• Bình chứa dầu và lọc tách dầu: Bộ phận này chứa dầu máy và loại bỏ các tạp chất ra khỏi khí nén để đảm bảo chất lượng của khí nén.
• Lọc dầu: Bộ phận này được lắp đặt giữa trục vít và bình dầu, giúp lọc các tạp chất có trong dầu.
• Két giải nhiệt dầu: Bộ phận này được đặt cạnh bộ phận làm mát để tản nhiệt bằng dầu và giảm nhiệt độ của khí nén.
• Quạt làm mát: Quạt làm mát có chức năng thổi khí nén xung quanh bộ phận làm mát dầu và không khí.
• Đường ống hồi dầu: Thu dầu từ đáy và lọc tạc dầu ngay sau khi lọc.
• Lọc sơ cấp: Bộ phận này có chức năng giảm tác động của cát sỏi, bụi bẩn vào trong máy
• Bộ giải nhiệt: Bộ phận này có chức năng làm giảm nhiệt độ của khí nén trước khi đưa ra khỏi bình chứa.
• Van hút: Có chức năng kiểm soát lưu lượng khí nén ở đầu vào thiết bị.
• Van một chiều: Có chức năng lưu thông không khí theo một hướng xác định và được lắp đặt ở đầu ra khí nén của máy nén khí.
• Van chặn dầu: Bộ phận này giúp ngăn chặn tình trạng dầu tràn từ đầu nén khí sang động cơ khi không làm việc, được lắp đặt ở dưới đáy của cụm đầu nén.
• Van áp suất tối thiểu giúp duy trì áp suất tối thiểu của máy nén khí tại bình dầu, có chức năng tương tự như van một chiều.
• Van hằng nhiệt điều tiết lượng dầu nhờn di chuyển lên bộ phận làm mát.
• Van điện từ có chức năng đóng và mở cổ hút.
• Van an toàn có chức năng đảm bảo an toàn cho các thiết bị khỏi các sự cố như chập, cháy.
• Cảm biến áp suất có chức năng hỗ trợ điều khiển máy nén khí trục vít hoạt động cùng với dải áp suất định mức.
• Cảm biến nhiệt độ có chức năng đo nhiệt độ của thiết bị và đưa ra cảnh báo khi nhiệt độ tăng cao quá mức.
• Rơ le giúp bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố như chập cháy hay vận hành sai cách.

1.2. Cấu tạo máy nén khí piston

• Xi lanh: Bộ phận này của máy nén khí piston được đặt bên trong buồng nén, hoạt động theo quỹ đạo nhất định để hút và nén khí.
• Đầu nén: Đầu nén là nơi diễn ra quá trình nén khí được diễn ra (bao gồm các thành phần là ống dẫn khí đầu ra, piston nén khí và bộ lọc khí đầu vào,...)
• Bình chứa khí: Bộ phận này trong cấu tạo máy nén khí được dùng để lưu trữ khí sau khi đã được nén, giúp cho áp suất của khí không bị giảm và đảm bảo cho khí nén khi sử dụng đủ mạnh để có thể thực hiện được công việc.
• Hệ thống van khí: Hệ thống van khí trong máy nén khí piston bao gồm các loại van xả, van an toàn và van một chiều. Hệ thống van khí này giúp điều tiết quá trình nén khí và giúp máy nén khí hoạt động được ổn định và an toàn hơn.
• Động cơ: Động cơ bên trong máy nén khí có chức năng giúp cho máy nén khí hoạt động.
• Bộ lọc gió: Bộ lọc gió hay còn gọi là lọc hút là bộ phận có chức năng ngăn bụi bẩn từ không khí bên ngoài khi được hút vào lọt vào trong buồng nén khí.

1.3. Cấu tạo máy nén khí ly tâm

• Vỏ máy nén khí ly tâm được chế tạo bằng vật liệu gang xám hoặc gang hợp kim, với khối lượng lớn và cấu tạo phức tạp. Vỏ máy có các ổ trục để đỡ trục máy, các áo nước để dẫn nước làm mát và khoang để dẫn khí. Vỏ máy nén khí thường được chế tạo thành hai nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp, tuy nhiên cũng có loại vỏ máy được chế tạo liền khối.
• Trục máy nén khí: Bộ phận này được gắn vào các ổ đỡ trên vỏ máy và thường chế tạo bằng thép hợp kim.
• Cánh dẫn hướng: Cánh dẫn hướng là một tấm kim loại được đặt gần bánh công tác, có chức năng điều hướng dòng khí từ cửa xả của cấp nén này đến cấp nén tiếp theo. Cánh định hướng được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim.
• Bánh công tác: Bánh công tác có 3 loại chính là bánh công tác hở, bánh công tác kín và bánh công tác nửa hở. Bánh công tác được lắp trên trục máy và quay theo trục máy để biến đổi động năng chất khí và thực hiện quá trình nén khí.
• Bộ phận làm kín: Bộ phận làm kín của máy nén khí ly tâm bao gồm bộ phận làm kín kiểu răng lược (hay vòng đệm làm kín khuất khúc) - bộ phận này có dạng răng cưa và các răng cưa không chạm vào trục, vòng được làm bằng kim loại mềm, giữa các răng hình thành không gian để khí nén lọt vào đây sẽ đổi hướng và chậm lại nhờ đó hạn chế được sự rò rỉ của khí nén sang cửa nạp. Tiếp đến là bộ phận làm kín cơ khí, bao gồm vòng tĩnh và vòng động. Vòng động được lắp chặt với trục máy và quay theo trục, những mặt tiếp xúc giữa vòng tĩnh và vòng động sẽ ngăn không cho khí nén rò rỉ ra ngoài. Và cuối cùng là đệm màng lỏng (oil seal) với các bộ phận chính là ống lót trong và ống lót ngoài không quay theo trục và có một khe hở với trục.

2. Nguyên lý hoạt động của máy nén khí

• Nguyên lý thay đổi thể tích: Nguyên lý này dựa trên định luật Boyle-Matiotte, trong đó không khí được dẫn vào buồng chứa, sau đó buồng chứa dần dần thu nhỏ lại. Loại máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này bao gồm máy nén khí piston, cánh gạt, bánh răng,...
• Nguyên lý động năng: Nguyên lý động năng là nguyên tắc hoạt động của máy nén khí ly tâm, trong đó khí được dẫn vào buồng chứa và gia tốc bởi một bộ phận quay tốc độ cao, tạo ra áp suất khí nén tăng lên và sản sinh ra lưu lượng và công suất đáng kể.
• Nguyên lý ăn khớp: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí dạng trục vít, trong đó khí được hút vào vỏ thông qua cửa nạp, được nén giữa các bánh răng và đưa ra cửa xả. Quá trình này xảy ra do sự quay ngược chiều của hai trục vít trong máy.

3. Ứng dụng của máy nén khí

• Ứng dụng trong ngành y tế: Máy nén khí được ứng dụng trong ngành y tế để tăng tốc độ sấy khô các nguyên vật liệu, các thiết bị y tế và phun rửa vỏ thuốc.
• Ứng dụng trong ngành chế tạo: Trong ngành chế tạo, máy nén khí cung cấp nguồn khí cho các thiết bị sản xuất, ví dụ như máy cắt, máy mài, máy khoan và các thiết bị sử dụng khí nén khác. Ngoài ra, máy nén khí còn được sử dụng để cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị và công cụ, tạo ra áp lực để súng phun sơn hoạt động, máy đóng đai, điều khiển các thiết bị tự động hóa,...
• Ứng dụng trong ngành sản xuất: Máy nén khí được ứng dụng trong ngành sản xuất để thổi sạch bụi và bẩn trong quá trình sản xuất, sản xuất các bao bì hoặc bình chân không để bảo quản sản phẩm, hàng hóa trong thời gian dài hay trong quá trình vận chuyển.
• Ứng dụng trong ngành bảo dưỡng xe: Máy nén khí có thể được sử dụng để vệ sinh xe bằng nhiều cách khác nhau, bao gồm làm sạch bụi bẩn và sử dụng khí nén để làm khô xe.
• Ứng dụng trong xây dựng: Máy nén khí được sử dụng để đóng gói bê tông, phun cát, khoan cắt đục trong quá trình xây dựng.
• Ứng dụng trong ngành khai thác: Khí nén có động lực rất cao nên có thể kích hoạt các thiết bị sử dụng khí, có chức năng thăm dò độ sâu.