Các loại máy nén khí và nguyên lý hoạt động

Máy nén khí là một thiết bị tạo ra luồng khí có áp suất cao, sử dụng động cơ điện, động cơ diesel hoặc động cơ chạy xăng, v.v. Vậy, máy nén khí có những loại nào thường được sử dụng trên thị trường? Nguyên lý hoạt động của các loại máy nén khí có khác nhau nhiều không?

Nguyên lý hoạt động của các loại máy nén khí nói chung

Động cơ cung cấp năng lượng biến đổi thành dạng không khí nén (Không khí nén là không khí được giữ dưới áp suất lớn hơn áp suất khí quyển). Bằng một trong nhiều phương pháp, một máy nén khí được sử dụng để nén khí từ môi trường xung quanh thành một áp suất cao hơn vào buồng chứa. Khi áp suất đạt đến giới hạn thiết kế, máy nén khí sẽ tắt. Khí nén, sau đó, được giữ trong bình chứa cho đến khi được sử dụng. 

Khí nén có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Đối với dòng máy nén có tích hợp sẵn bình tích, khi khí nén được sử dụng thì áp suất trong bình tích khí sẽ giảm xuống. Khi áp suất bình đạt đến giới hạn thấp hơn, máy nén khí sẽ được bật lại và lặp lại quá trình nạp khí. Ở những dòng như máy nén khí như trục vít, ly tâm, nếu người dùng không sử dụng bình tích, máy sẽ hoạt động liên tục. 

Để dễ hình dung nhất ta có thể hiểu nguyên lý hoạt động của máy nén giống như một máy bơm nước, với công suất và áp lực lớn, lượng nước được đẩy hoặc hút mạnh mẽ phụ thuộc vào công suất và áp của máy bơm. Một máy nén khí thay vì hút nước sẽ hút không khí, thông qua đầu nén để tạo ra khí nén đẩy ra ngoài để phục vụ những công việc cần đến khí nén, nó có thể được sử dụng thẳng hoặc lưu trữ vào bình.

Các loại máy nén khí

Để đáp ứng nhu cầu đa dạng và ngày càng nhiều, các hãng sản xuất cho ra nhiều loại máy nén khác nhau. Bạn muốn mua loại máy để thích hợp cho công việc của mình? Điều bạn nên để ý là những tính năng và đặc điểm của mỗi dòng máy.

Máy nén khí được phân loại dựa trên hai đặc điểm cơ bản sau:

Máy nén có thể được phân loại theo áp suất làm việc

  1. Máy nén khí áp suất thấp (LPAC), có áp suất xả từ 150 psi trở xuống
  2. Máy nén khí áp suất trung bình có áp suất xả từ 151 psi đến 1.000 psi
  3. Máy nén khí áp suất cao (HPAC), có áp suất xả trên 1.000 psi 

Phân loại theo thiết kế và nguyên lý hoạt động

  1. Máy nén khí piston
  2. Máy nén khí trục vít
  3. Máy nén khí chạy bằng cánh quạt quay
  4. Máy nén cuộn
  5. Máy nén khí Turbo
  6. Máy nén ly tâm

Phân loại theo nguyên lý hoạt động (loại chuyển động)

Có nhiều phương pháp nén khí, được chia thành các loại chuyển động dương hoặc động lực học roto.

Chuyển động dương

Máy nén chuyển động dương hoạt động bằng cách buộc không khí trong buồng có thể tích tụ giảm để nén khí. Khi đạt được áp suất tối đa, một cổng hoặc van sẽ mở ra và không khí được đẩy vào hệ thống đầu ra từ đầu nén. 

Các loại máy nén khí chuyển động dương phổ biến là:


Loại máy nén khí piston

Đây là dòng máy nén thông thường và được sử dụng rộng rãi trên thị trường Việt Nam.

Sử dụng nguyên lý bằng cách bơm không khí vào đầu nén, thông qua việc sử dụng chuyển động không đổi của piston. Chúng sử dụng van một chiều để dẫn không khí vào và ra khỏi buồng có đế bao gồm một piston chuyển động. Khi piston nằm trên hành trình xuống, nó hút không khí vào buồng. Khi nó vào và ngừng hẳn, điện tích của không khí bị đẩy ra ngoài vào một bể chứa. 

Máy nén khí piston thường rơi vào hai loại cơ bản, một cấp và hai cấp:

  • Máy nén một cấp thường có áp lực làm việc trong phạm vi 5 bar tới 8 bar. Áp suất này đáp ứng hầu hết những yêu cầu công việc cần đến khí nén cơ bản.
  • Máy nén hai cấp thường rơi vào phạm vi 5 bar đến 30 bar, thông thường là 12.5 bar. Máy nén hai cấp cung cấp áp lực làm việc cao hơn so với các máy nén một cấp. Vì lý do này, các máy nén khí hai cấp được sử dụng phổ biến cho các công việc cần đến khí nén áp cao.

Công suất cho cả máy nén một cấp và hai cấp thường được cung cấp theo công suất: hp ( HP: Horsepower (mã lực), Lưu lượng khí: Feet khối tiêu chuẩn trên mỗi phút (SCFM: Standard Cubic feet per Minute ) và Áp lực làm việc: Pound trên mỗi inch vuông (PSI: Pounds per Square Inch) hoặc kg/cm3 hoặc bar .

Máy nén khí dây đai Pegasus TM-V-0.12/8-70L (1.5 HP)
Máy nén khí piston Pegasus công suất 2hp, dung tích bình chứa 70l, lưu lượng khí 170 lít/phút

Máy nén khí trục vít 

Nguyên lý sử dụng khí nén chuyển động dương bằng cách khớp hai trục vít xoắn ốc, khi quay, dẫn không khí vào buồng, có thể tích giảm khi vít quay.

Máy nén khí trục vít phổ biến với các ứng dụng công nghiệp.

may-nen-khi-kobelco
Các loại máy nén khí và nguyên lý hoạt động 1

Máy nén khí chạy bằng cánh quạt

Máy nén cánh quay bao gồm một rôto với một số cánh được lắp vào các khe xuyên tâm trong rôto. Loại máy nén này cung cấp một thể tích không khí cố định ở áp suất cao.

Rôto được gắn lệch trong một lớp lớn hơn có hình tròn hoặc hình dạng phức tạp hơn. Khi rôto quay, các cánh trượt vào và ra khỏi các khe giữ tiếp xúc với thành ngoài của vỏ. Do đó, một loạt chuyển động tăng và giảm được tạo ra bởi các cánh quay. Máy nén cánh quay, với máy nén piston là một trong những công nghệ máy nén lâu đời nhất.

Với các kết nối cổng phù hợp, các thiết bị có thể là máy nén khí hoặc bơm chân không. Chúng có thể cố định hoặc di động, có thể là một tầng hoặc nhiều tầng và có thể được điều khiển bởi động cơ điện hoặc động cơ đốt trong. Máy nén cánh quay rất phù hợp với truyền động bằng động cơ điện và vận hành êm hơn đáng kể so với máy nén piston tương đương.

Các loại máy nén khí và nguyên lý hoạt động 1
Máy nén khí cánh quạt quay bôi trơn (Hydrovane)
các loại máy nén khí
Các loại máy nén khí và nguyên lý hoạt động 2

Chuyển động động lực học roto

Máy nén khí chuyển động kiểu động năng bao gồm máy nén ly tâm và máy nén hướng trục. Trong các loại này, một thành phần quay truyền động năng của nó vào không khí mà cuối cùng được chuyển thành năng lượng áp suất. Chúng sử dụng lực ly tâm được tạo ra bởi một cánh quạt để tăng tốc và sau đó giảm tốc không khí thu vào, gây áp lực cho nó.

Bài viết liên quan:

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *