Sự khác biệt giữa PSI và CFM là gì?

PSI (pound per square inch) và CFM (cubic feet per minute) là 2 thông số rất quan trọng trong ngành công nghiệp khí nén. Đây là thông số kỹ thuật để bạn có thể nắm được hiệu suất của máy nén khí và công cụ, máy móc chạy bằng khí nén. Chúng cho biết thể tích và áp suất không khí tối đa mà máy nén khí có thể tạo ra là bao nhiêu, có đủ năng lượng để cung cấp cho các dụng cụ hoặc công việc cần đến khí nén hay không.

PSI và CFM đều là đơn vị đo lường nhưng sự khác biệt của chúng là đo lường hai thứ khác nhau. PSI đo áp suất không khí, trong khi đó CFM đo thể tích không khí (lưu lượng khí). Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa hai đơn vị này giúp bạn lựa chọn hệ thống khí nén phù hợp với nhu cầu sử dụng.

PSI Là Gì?

PSI (pounds per square inch) là đơn vị đo áp suất, biểu thị lực tác động lên một đơn vị diện tích (một inch vuông). PSI đo lường có bao nhiêu pound áp suất (lực) trong một khu vực, cụ thể là một inch vuông. Trong hệ thống khí nén, PSI cho biết mức độ nén của không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị sử dụng khí.

Ta có hiểu hiểu đơn giản về áp suất khí nén qua ví dụ về quả bóng: Hãy hình dung bạn đang bơm hơi vào một quả bóng đá. Nếu bạn bóp nhẹ vào bóng, nó sẽ mềm vì áp suất khí bên trong thấp. Khi bạn bơm thêm không khí vào, áp suất bên trong tăng lên, khiến quả bóng căng hơn. Và nếu bơm quá mức (ví dụ 30 PSI), quả bóng có thể nổ vì áp suất quá cao.

Tầm quan trọng của áp suất khí nén PSI

• Quyết định khả năng vận hành của các thiết bị sử dụng khí nén (ví dụ: súng phun sơn, máy khoan khí nén, máy đóng đinh).
• Đảm bảo hệ thống khí nén có đủ áp lực để cung cấp nguồn năng lượng ổn định.
• Nếu áp suất quá thấp, thiết bị có thể hoạt động kém hiệu quả; nếu áp suất quá cao, có nguy cơ gây hư hỏng hệ thống hoặc làm tăng chi phí vận hành.

Áp suất khí nén ngoài PSI ra còn có thể đo bằng các đơn vị khác như: Bar, kgf/cm², MPa (megapascal), Pa (Pascal) và kPa (kilopascal).

Như bạn hay nhìn thấy, đơn vị đo là bar hoặc MPa có vẻ khá thân thuộc, thường được ghi trên thông số kỹ thuật của máy nén. Máy nén khí phổ thông thường có áp suất 8 bar (116 PSI), trong khi, hệ thống khí nén công nghiệp có thể lên đến 10 bar (145 PSI) hoặc cao hơn.

CFM Là Gì?

CFM là từ viết tắt của Cubic Feet per Minute, là đơn vị đo lưu lượng khí hay còn hiểu là thể tích khí, nó phản ánh lượng không khí mà máy nén khí có thể cung cấp trong một phút. Lưu lượng khí CFM càng cao thì lượng khí cấp vào hệ thống càng lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng duy trì hoạt động liên tục của các thiết bị.

Ví dụ: Hãy tưởng tượng bạn có một chai nước 1 lít. Nếu bạn đổ hết chai nước trong 1 giây, thì tốc độ dòng chảy là 1 lít/giây. Trong khí nén, CFM cũng giống vậy, nhưng là đo lượng không khí thay vì nước. Một máy nén khí 5 CFM có nghĩa là nó cung cấp được 5 feet khối khí mỗi phút. Nếu công cụ của bạn cần 10 CFM mà máy chỉ có 5 CFM, thì khí sẽ không đủ để vận hành liên tục.

Tầm quan trọng của lưu lượng khí CFM

• Xác định lượng khí cần thiết để vận hành thiết bị khí nén một cách ổn định.
• Nếu CFM không đủ, hệ thống có thể bị giảm hiệu suất hoặc dừng hoạt động do thiếu khí.
• Mỗi thiết bị có mức tiêu thụ CFM khác nhau, vì vậy cần đảm bảo máy nén khí có lưu lượng phù hợp.

Lưu lượng khí nén còn có thể đo bằng các đơn vị khác như LPM (Liters per Minute), m³/h (Cubic meters per hour).

Mối quan hệ giữa PSI và CFM

PSI (áp suất) và CFM (lưu lượng khí) không thể tách rời nhau, vì chúng cùng quyết định hiệu suất hoạt động của hệ thống khí nén. Mối quan hệ giữa hai thông số này có thể được hiểu theo nguyên tắc:

• PSI cao hơn không có nghĩa là CFM cao hơn. Một hệ thống có áp suất cao nhưng lưu lượng khí thấp có thể không đủ để vận hành thiết bị. Ví dụ: Một súng vặn bu lông có thể cần 8 bar và lưu lượng là 100 lít/phút để hoạt động tốt. Nhưng, nếu bạn có máy nén 12 bar nhưng chỉ cung cấp lưu lượng 60 lít/phút thì dù áp suất cao nhưng không đủ lưu lượng khí, súng vặn bu lông sẽ không hoạt động liên tục hoặc bị yếu.
• Tăng PSI có thể làm giảm CFM. Khi áp suất (PSI) tăng, lưu lượng khí (CFM) giảm, và ngược lại. Điều này có nghĩa là cùng một máy nén, nếu bạn đặt áp suất cao hơn, nó sẽ cung cấp ít lưu lượng khí (CFM) hơn mỗi phút và ngược lại – nếu bạn đặt áp suất thấp hơn thì lưu lượng khí sẽ được cấp nhiều hơn.
• Chọn máy nén khí cần cân bằng giữa PSI và CFM. Mỗi ứng dụng sẽ yêu cầu một mức PSI và CFM cụ thể để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Bạn cần tính toán tổng các công cụ sử dụng khí nén cần đến bao nhiêu lưu lượng khí và áp lực làm việc chúng cần cao nhất là bao nhiêu để mua máy nén khí có các thông số hợp lý, tránh trường hợp không đủ hoặc lãng phí.

Cách chọn máy nén khí có PSI và CFM phù hợp

Để chọn máy nén khí có các thông số phù hợp, bạn cần xác định các yếu tố:

• Xác định yêu cầu của thiết bị sử dụng khí nén
• Xác định áp suất (PSI) tối thiểu mà thiết bị cần để hoạt động hiệu quả. Máy nén khí nhỏ thường có PSI khoảng 90-120 PSI. Đây là mức phù hợp cho hầu hết các dụng cụ cầm tay. Ứng dụng công nghiệp có thể yêu cầu PSI cao hơn, từ 150-200 PSI hoặc hơn.
• Tổng hợp CFM của tất cả các thiết bị sẽ sử dụng khí cùng lúc. Máy nén khí nên có CFM cao hơn ít nhất 20-30% so với tổng nhu cầu thiết bị để đảm bảo hoạt động ổn định.
• Xem xét dung tích bình chứa khí nén. Nếu sử dụng khí nén liên tục, hãy chọn bình lớn để tránh máy nén chạy quá tải.
• Chọn loại máy nén khí phù hợp (máy nén khí piston, máy nén khí trục vít, hoặc máy nén khí ly tâm) dựa trên yêu cầu công suất và tính chất công việc.

Xem thêm: Cách chọn mua máy nén khí

Kết luận

Hiểu rõ sự khác biệt và mối quan hệ giữa PSI và CFM là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống khí nén. Một hệ thống khí nén hiệu quả không chỉ cần áp suất phù hợp mà còn cần đủ lưu lượng khí để duy trì hoạt động liên tục. Khi lựa chọn máy nén khí, hãy cân nhắc cả hai yếu tố này để đảm bảo hiệu quả kinh tế và hiệu suất vận hành tốt nhất.

Hy vọng bài viết này giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về PSI và CFM, từ đó đưa ra quyết định phù hợp khi lựa chọn và vận hành hệ thống khí nén.

Video hướng dẫn thiết kế hệ thống khí nén công nghiệp

Xem thêm:

• Các vấn đề về áp suất máy nén khí và cách xử lý
• Thông số máy nén khí: cfm, psi, bar, hp, kw là gì?
• Mẹo: Làm thế nào để cải thiện hiệu suất máy nén khí?