Máy nén khí là gì?
Máy nén khí là thiết bị cơ học được sử dụng để tăng áp suất trong nhiều loại chất lỏng có thể nén hoặc khí, trong đó phổ biến nhất là không khí. Máy nén được sử dụng trong toàn ngành công nghiệp để cung cấp không khí cho cửa hàng hoặc thiết bị; để cung cấp năng lượng cho các dụng cụ không khí, máy phun sơn, và thiết bị nổ mài mòn; chuyển pha chất làm lạnh cho điều hòa không khí và làm lạnh; để đẩy khí qua đường ống…
Cũng như đối với máy bơm, máy nén khí được chia thành các loại ly tâm (hoặc động lực học) và chuyển dịch tích cực; nhưng trong đó máy bơm chủ yếu được đại diện bởi các loại ly tâm, máy nén thường là loại dịch chuyển tích cực hơn.
Chúng có thể có kích thước đa dạng từ bộ phận hộp đựng vừa vặn để bơm hơi lốp xe đến các máy nén pittông hoặc turbo khổng lồ được tìm thấy trong dịch vụ đường ống. Máy nén dịch chuyển tích cực có thể được chia nhỏ hơn nữa thành các loại pittông, trong đó kiểu pittông chiếm ưu thế, và các loại quay như trục vít xoắn và cánh quay.
5 loại máy nén khí thông dụng
Máy nén có thể được chia theo một số cách khác nhau, nhưng thường được chia thành các loại dựa trên phương pháp chức năng được sử dụng để tạo ra khí nén hoặc khí. Trong các phần dưới đây, chúng tôi phác thảo và trình bày các loại máy nén thông dụng :
-
Máy nén khí pít tông (máy nén khí piston): Đây là dòng máy hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích, sử dụng piston chuyển động theo kiểu tịnh tiến hoặc theo chiều lên xuống để nén khí.
-
Máy nén khí vít xoắn
-
Máy nén khí cánh trượt: Dòng máy này sử dụng cánh gạt trượt theo hướng tâm để nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích.
-
Máy nén khí cuộn
-
Máy nén khí thùy quay
-
Máy nén khí ly tâm: Thiết bị dùng bánh đẩy hoặc đĩa xoay dạng cánh quạt để nén khí theo nguyên lý động năng.
-
Máy nén khí trục vít: Máy sử dụng trục bánh vít gồm 2 cuộn hình xoắn ốc, tạo ra khí nén theo nguyên lý thay đổi thể tích.
Cấu tạo của máy nén khí
Máy nén khí có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:
Bình chứa khí (Bình tích áp)
Thiết bị xử lí khí nén
Thiết bị phụ trợ khác
Nguyên lí hoạt động của máy nén khí
Máy nén khí tạo ra khí nén. Ở đó, năng lượng cơ học của động cơ đốt trong hay động cơ điện được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt năng và khí nén. Máy nén khí được hoạt động dựa theo những nguyên lý cơ bản sau:
- Nguyên lý thay đổi thể tích: Tức là, không khí được dẫn vào buồng chứa. Sau đó, buồng chứa sẽ dần dần được thu nhỏ lại. Áp dụng theo định luật Boyle-Matiotte thì áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên và máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này có thể kể đến như máy nén khí piston, cánh gạt, bánh răng,…
- Nguyên lý động năng: Không khí được dẫn vào buồng chứa và được gia tốc bởi 1 bộ phận quay với tốc độ cao. Nhờ sự chênh lệch vận tốc thì áp suất khí nén tăng lên và nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên tắc này có thể kể đến như dòng máy nén khí ly tâm.
- Nguyên lý ăn khớp: Máy sẽ bao gồm 2 trục vít cái và trục vít đực. Khi máy vận hành thì khí sẽ được bơm vào. Hai trục vít của máy sẽ quay ngược chiều nhau gọi là quá trình ăn khớp. Khi các trục vít quay nhanh thì không khí sẽ được hút vào trong vỏ qua cửa nạp và sẽ được truyền vào buồng khí giữa các trục vít. Tại đây, không khí sẽ được nén giữa các bánh răng rồi được đưa tới cửa xả.
Công dụng của máy nén khí
Công dụng của máy nén khí thì rất nhiều, chúng có mặt trong hầu hết các ngành công nghiệp như in ấn, bao bì, thực phẩm, Các máy nén khí có thể được ứng dụng cho các hệ thống công nghiệp sử dụng khí ở áp suất cao để vận hành các máy móc khác (như máy lắp ráp)…
Máy nén khí tuy chỉ có chức năng như đã nói ở trên nhưng lại có rất nhiều công dụng trong từng ngành nghề và lĩnh vực khác nhau. Chẳng hạn như:
- Ngành bảo dưỡng xe: Máy nén khí được sử dụng để vệ sinh xe như, làm sạch bụi bẩn, dùng khí nén làm khô xe.
- Ngành y tế: Cung cấp oxy để đẩy nhanh quá trình sấy khô các nguyên vật liệu, các thiết bị y tế, khí nén dùng để phun rửa vỏ thuốc.
- Ngành công nghiệp: Thông gió, khí nén có động lực rất mạnh có thể làm hoạt động các thiết bị dùng khí, dùng để thăm dò độ sâu.
- Nhóm ngành chế tạo: Thiết bị nâng khí nén dùng để cầu hàng, áp lực tác động lên súng phun sơn, điều khiển các thiết bị tự động hóa, sản xuất các bao bì chân không để kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm, vệ sinh làm sạch bụi.
Ứng dụng của máy nén khí trong công nghiệp
Máy nén được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau và cũng phổ biến trong các môi trường quen thuộc với người tiêu dùng hàng ngày. Ví dụ, máy nén khí chạy điện 12V DC di động thường được mang theo trong ngăn đựng găng tay hoặc cốp xe ô tô là một ví dụ phổ biến về phiên bản máy nén khí đơn giản được người tiêu dùng sử dụng để bơm lốp xe đến áp suất chính xác.
Một số ứng dụng và ngành công nghiệp phổ biến sử dụng máy nén bao gồm:
-
Máy nén xe tải và xe gắn máy
-
Ứng dụng y tế và nha khoa
-
Phòng thí nghiệm và nén khí đặc biệt
-
Ứng dụng chế biến thực phẩm và đồ uống
-
Ứng dụng dầu khí
