[TÌM HIỂU] Cấu tạo và nguyên lý máy nén khí trục vít
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nén hơi trục vít
Cấu tạo của máy nén khí trục vít
Trước khi đi tìm hiểu về nguyên lý máy nén khí trục vít thì chúng ta cần tìm hiểu về cấu tạo của dòng máy này trước. Dòng máy nén trục vít là 1 trong những dòng máy riêng của máy bơm khí nén. Mọi người có thể dễ dàng nhận biết và phân biệt máy trục vít với các dòng máy nén khí công nghiệp khác dựa vào hình dáng bên ngoài.
Máy nén khí trục vít được phân làm 2 loại là có dầu và máy nén khí không dầu. Hai loại máy này cho ra 2 lượng khí khác nhau và lượng khí từ máy nén khí không dầu chính là khí tinh khiết, sạch, không mùi, không lẫn dầu. Còn lượng khí từ máy nén khí có dầu thì ngược lại, lượng khí nén tạo ra có lẫn dầu. Thế nhưng, cấu tạo cơ bản của 2 dòng máy này tương đối giống nhau. Hệ thống máy nén khí trục vít đều bao gồm các bộ phận chính sau:
Sơ đồ máy nén khí trục vít
Cụm đầu nén
Cụm đầu nén là bộ phận quan trọng nhất của máy nén khí trục vít. Cụm đầu nén được coi như “trái tim” của máy. Nó bao gồm có 2 trục vít xoắn và khi máy hoạt động thì 2 trục vít này sẽ xoay ngược hướng nhau. Từ đó, không khí sẽ bắt đầu bị hút vào bên trong bình chứa và bị nén lại. Cụm đầu nén được thiết kế sao cho lượng khí được hút vào và nén lại tới mức tối đa. Đây cũng chính là nơi diễn ra hoạt động nén khí.
Động cơ điện
Động cơ điện (hay còn gọi là Main motor). Nó có tác dụng chuyển hóa năng lượng điện thành chuyển động quay nối với đầu khí nén.
Bánh răng
Bộ phận này có chức năng đảm bảo sự liên tục, trơn tru của 2 trục vít. Sau khi đồng tâm tại bánh răng thì 2 trục vít sẽ bắt đầu 1 vòng quay mới ăn khớp với nhau.
Lọc khí đầu vào
Đây là bộ phận có tác dụng loại bỏ bớt tạp chất và bụi bẩn trong lượng khí được hút từ môi trường vào bên trong máy. Đồng thời, nó đảm bảo lượng khí trong máy là khí sạch. Cũng chính vì lý do này mà lọc khí đầu vào là bộ phận cần được bảo dưỡng, vệ sinh thường xuyên. Bởi nó có ảnh hưởng trực tiếp tới lượng khí từ máy nén, cũng như hiệu quả làm việc của máy. Bên cạnh đó, nếu để bụi bẩn bám lại quá nhiều cũng sẽ làm tăng điện năng tiêu thụ của máy.
Lọc dầu
Tương tự như bộ phận lọc khí, lọc dầu có tác dụng làm sạch lượng dầu đưa vào trong máy và giúp loại bỏ cặn bẩn, bụi bẩn. Nếu như những các tạp chất này không bị loại bỏ thì nó có thể làm trầy xước, ăn mòn những bộ phận khác bên trong máy. Nó có ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ và hiệu quả làm việc của máy.
Van một chiều
Van một chiều là loại van được thiết kế nhằm đảm bảo lượng khí được hút từ môi trường sẽ đi theo 1 chiều nhất định từ cụm đầu nén tới bình lọc khí. Nó có tác dụng ngăn cho khí không đi theo chiều ngược lại. Nhờ thế, nó sẽ tránh được các sự cố rò rỉ về khí và hạn chế lượng khí bị thất thoát.
Van an toàn
Van an toàn là bộ phận sử dụng để giữ áp suất khí ở mức ổn định. Trong quá trình hoạt động của máy thì áp suất của lượng khí được đưa vào có dấu hiệu gia tăng đột ngột. Và loại van an toàn này sẽ mở ra và giải phóng áp suất dư thừa trong bình ra bên ngoài. Loại van an toàn sẽ đảm bảo áp suất khí trong bình luôn ổn định và phù hợp với quá trình làm việc của máy nén khí trục vít.
Ngoài ra, máy nén hơi còn có các bộ phận khác như:
- Khớp nối: Chức năng truyền chuyển động quay của động cơ về đầu khí nén.
- Bình chứa dầu và khí nén: Chịu áp suất và nhiệt độ cao đến trên 100 độ C
- Van áp suất tối thiểu: Tạo áp suất trong máy nén hơi khi máy chạy không tải.
- Van xả nước tự động: Cài đặt thời gian tự động xả nước trong đường ống
- Quạt làm mát: Giải nhiệt két làm mát khí và dầu.
- Cảm biến nhiệt độ, áp suất, quá tải, biến quá dòng,…
Sơ đồ nguyên lý máy nén khí trục vít
Máy nén khí trục vít hoạt động dựa trên nguyên lý nén thể tích. Với 2 trục vít hình xoắn ốc là “trục vít cái” và “trục vít đực”. Nó được cài đặt trong 1 khoang chứa gọi là đầu nén. Khi 2 trục vít này quay ngược chiều thì sẽ tạo ra khoảng chân không hút khí từ bên ngoài vào trong đầu nén. Khí thoát khỏi đầu nén sẽ được nén với áp suất 8bar – 16bar (tùy thuộc từng loại). Tìm hiểu nguyên lý máy nén khí trục vít hoạt động như thế nào:
Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nén khí trục vít có dầu
Máy nén có dầu hoạt động như thế nào?
Trong máy nén trục vít có dầu thì động cơ chính sẽ quay truyền động cho 2 dầu trục vít quay ngược chiều nhau. Không khí bên ngoài sẽ đi qua bộ phận lọc khí và đi vào đầu nén trộn cùng với dầu làm mát (có tác dụng làm mát và kín khe hở của trục vít). Hỗn hợp khí và dầu này được tăng áp suất lên rồi đi qua cửa xả đầu nén vào bình chứa dầu.
Tại đây bộ phận lọc tách sẽ giữ dầu lại bình và dưới áp lực trong bình đẩy ngược dầu qua giàn làm mát dầu. Rồi qua bộ phận lọc dầu để về đầu khí nén. Sau đó, hòa trộn không khí đầu vào để thực hiện chu trình tiếp theo. Còn khí nén sẽ từ bình chứa hỗn hợp khí dầu đi qua bộ phận lọc tách dầu, rồi qua van áp suất tối thiểu, qua giàn làm mát khí. Cuối cùng là đi ra hệ thống sử dụng bên ngoài.
Sơ đồ nguyên lý máy nén khí trục vít không dầu
Nguyên lý máy nén khí trục vít không dầu vận hành
Nguyên lý làm việc máy nén khí trục vít hoạt động dựa trên: Cặp trục vít của máy nén hơi không dầu do không có dầu làm mát nên trong quá trình hoạt động sẽ sinh nhiệt rất cao (trên 200 độ C). Do đó, nếu muốn nén khí lên tới 9 bar thì cần phải nén 2 cấp với 2 đầu nén riêng biệt. Hơn nữa, trong máy nén khí không dầu thì đường dầu và đường khí không hòa trộn với nhau, nên nó đi theo 2 đường riêng biệt.
- Chu trình đường dầu: Khi bơm dầu đẩy trong bể chứa dầu thì sẽ lên giàn làm mát dầu. Qua bộ phận lọc dầu và đi bôi trơn bánh răng truyền động và ổ bi của đầu nén. Cuối cùng trở lại về bể chứa dầu để thực hiện chu trình liên tục khép kín.
- Chu trình đường khí: Không khí qua van cửa nạp sẽ vào đầu nén cấp 1 nén lên áp suất 2 – 2.5bar. Tiếp đó, sẽ qua giàn tản nhiệt trung gian rồi sang đầu nén cấp 2 nén lên áp suất 8 – 9 bar. Cuối cùng qua giàn tản nhiệt khí rồi đi ra hệ thống bên ngoài.
Công thức tính năng suất máy nén khí trục vít
Q = (FiZi + F2Z2).L.n.Ầ0 (m3/phút)
Trong đó:
- Zi, Z2 :Số răng của mỗi trục
- Fi, F2: Là diện tích tiết diện ngang của rãnh khớp trên mỗi trục vít (m2)
- n: Là số vòng quay trục vít (vòng/ phút)
- L: Chiều dài đường vít (m)
- X0: Hệ số cấp và nó phụ thuộc vào khe hở giữa 2 trục vít với nhau và giữa trục vít với xilanh. Ầ0 = 0,5 – 0,75
Do đó, nếu muốn thay đổi năng suất của máy nén khí trục vít thì người ta thường sử dụng 2 biện pháp. Một là đóng bớt cửa hút, 2 là xả vòng hơi nén từ phía đẩy về phía hút.
Máy nén khí trục vít dùng để làm gì?
Máy nén hơi trục vít có chức năng làm tăng áp suất chất khí. Vì thế, nó được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực hiện nay như:
- Trong lĩnh vực sửa chữa, sản xuất và lắp ráp ô tô
- Ứng dụng phun sơn hoặc các thiết bị vệ sinh
- Thăm dò năng lượng
- Điều hòa khí hậu
- Trong nha khoa và y khoa
- Sản xuất thực phẩm, đồ uống
- Trong những hoạt động khai thác và sản xuất nhiên liệu
- Trong nhà máy sản xuất, phân xưởng, khu công nghiệp,…
Lưu ý khi vận hành máy nén không khí
Điều cần lưu ý khi vận hành máy nén hơi trục vít
So với những dòng máy nén không khí khác thì dòng máy trục vít sẽ có độ bền cao hơn. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành máy thì người dùng cần phải lưu ý tới một số đặc điểm sau đây để đảm bảo hiệu quả làm việc của thiết bị.
- Thực hiện theo đúng quy trình hướng dẫn của nhà sản xuất
- Tiến hành vệ sinh, sửa chữa và bảo dưỡng máy nén định kỳ để giữ cho thiết bị luôn vận hành ổn định nhằm nâng cao độ bền của máy.
- Không được thay thế những loại linh kiện kém chất lượng vào máy. Bởi điều này sẽ làm ảnh hưởng tới chất lượng của máy bơm khí nén. Bởi cấu tạo và nguyên lý máy nén trục vít phức tạp hơn. Nên nó cần các linh kiện và bộ phận được sản xuất với độ chính xác cao.
- Chủ đầu tư cần tìm thợ có chuyên môn và tay nghề cao khi thực hiện bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm khí nén. Như thế sẽ hạn chế tối đa được các sự cố hỏng hóc.
>> Xem thêm:
Trên đây là 1 số thông tin tổng quan về cấu tạo cũng như nguyên lý máy nén khí trục vít. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều model máy nén khí đến từ nhiều thương hiệu nổi tiếng như Kobelco, Fusheng, Compkorea,… Vì thế, người dùng cần phải thật cẩn thận để lựa chọn được những model phù hợp nhất. Liên hệ Điện máy Hoàng Liên theo Hotline 0961 071 282 để được hỗ trợ.