Máy nén khí là thiết bị cơ khí được thiết kế để nén không khí và cung cấp nguồn năng lượng khí nén cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống thường ngày.

1. Cấu tạo của máy nén khí

Cấu tạo của máy nén khí phụ thuộc vào loại máy nén (piston, trục vít, ly tâm, hoặc dòng khác), nhưng cơ bản, một máy nén khí thường bao gồm các bộ phận chính sau:

Bộ phận nén khí

Tùy theo loại máy, bộ phận nén khí có cấu tạo khác nhau:

Máy nén khí piston

Xi lanh: Là nơi không khí được hút vào và nén lại.

Piston: Chuyển động tịnh tiến lên xuống để nén khí.

Thanh truyền và trục khuỷu: Biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston.

Máy nén khí trục vít

Trục vít (Rotor): Hai trục vít ăn khớp với nhau để nén khí.

Vỏ bọc trục vít: Bảo vệ và tạo buồng nén khí.

Máy nén ly khí tâm

Bánh công tác (Impeller): Tăng tốc không khí bằng lực ly tâm.

Ống khuếch tán: Chuyển đổi năng lượng từ tốc độ cao sang áp suất cao.

Bình chứa khí nén

Vật liệu: Thép hoặc hợp kim chịu áp lực cao.

Chức năng: Lưu trữ khí nén, cung cấp khí ổn định cho các thiết bị khác.

Van an toàn: Xả áp nếu áp suất vượt quá giới hạn.

Hệ thống làm mát (Cooling System)

Chức năng: Giảm nhiệt độ không khí sinh ra trong quá trình nén khí.

Bộ phận chính:

Quạt làm mát: Giúp thoát nhiệt nhanh chóng.

Két làm mát (Air Cooler): Làm mát khí trước khi vào bình chứa.

Bộ lọc khí

Chức năng:

Lọc sạch bụi bẩn, hơi nước và tạp chất trong không khí trước khi nén.

Bảo vệ các bộ phận bên trong máy nén.

Loại bộ lọc: Lọc dầu, lọc không khí, và lọc khí đầu ra.

Hệ thống van

Van hút: Cho phép không khí đi vào buồng nén.

Van xả: Giải phóng khí nén vào bình chứa.

Van một chiều: Ngăn khí nén chảy ngược về buồng nén.

Van an toàn: Xả khí khi áp suất quá cao để đảm bảo an toàn.

Bộ điều khiển

Chức năng:

Giám sát và điều chỉnh các thông số hoạt động (áp suất, nhiệt độ).

Tự động tắt/mở máy khi đạt áp suất yêu cầu.

Cấu tạo: Màn hình hiển thị, cảm biến áp suất, rơ-le nhiệt.

Hệ thống bôi trơn

Dầu bôi trơn: Giảm ma sát và mài mòn các bộ phận chuyển động.

Bơm dầu: Đưa dầu bôi trơn đến các bộ phận cần thiết.

Khung máy và vỏ bảo vệ

Khung máy: Nâng đỡ và cố định các bộ phận.

Vỏ bảo vệ: Che chắn các bộ phận bên trong khỏi bụi, nước, và va đập.

2. Nguyên lý hoạt động của máy nén khí

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí là quá trình nén không khí từ áp suất thấp đến áp suất cao để tạo ra năng lượng khí nén, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Tùy thuộc vào loại máy nén khí (piston, trục vít, hoặc ly tâm), nguyên lý hoạt động sẽ có một số khác biệt, nhưng đều gồm các giai đoạn cơ bản sau:

Nguyên lý hoạt động chung

Hút không khí: Không khí từ môi trường được hút vào buồng nén thông qua van hút.

Nén khí: Không khí bị nén lại, làm giảm thể tích và tăng áp suất. Quá trình này sinh ra nhiệt, do đó cần hệ thống làm mát.

Xả khí nén: Khi áp suất đạt mức yêu cầu, khí nén được đẩy qua van xả và lưu trữ trong bình chứa khí để sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của các loại máy nén khí

Máy nén khí piston

Cấu tạo chính: Piston, xi lanh, van hút, van xả.

Quy trình:

Piston di chuyển xuống: Tạo áp suất âm trong xi lanh, van hút mở ra để không khí đi vào.

Piston di chuyển lên: Nén không khí trong xi lanh, tăng áp suất khí. Khi đạt áp suất đủ lớn, van xả mở, khí nén được đẩy vào bình chứa.

Máy nén khí trục vít

Cấu tạo chính: Hai trục vít xoắn ngược chiều, buồng nén.

Quy trình:

Hai trục vít xoắn quay ngược chiều nhau, tạo ra không gian giữa các răng trục vít.

Khi không khí đi vào, không gian này thu nhỏ lại do sự quay của trục vít, làm giảm thể tích và tăng áp suất.

Khí nén được đẩy ra ngoài khi áp suất đạt mức yêu cầu.

Máy nén khí ly tâm

Cấu tạo chính: Bánh công tác (Impeller), ống khuếch tán.

Quy trình:

Không khí được hút vào bánh công tác và được gia tốc bởi lực ly tâm.

Năng lượng động học của không khí được chuyển thành năng lượng áp suất qua ống khuếch tán.

Khí nén áp suất cao được đẩy ra để sử dụng.

3. Các yếu tố hỗ trợ trong quá trình hoạt động

Hệ thống làm mát: Làm giảm nhiệt độ sinh ra trong quá trình nén khí, bảo vệ máy và đảm bảo hiệu suất.

Bộ lọc khí: Loại bỏ tạp chất trong không khí để bảo vệ các bộ phận bên trong máy và đảm bảo chất lượng khí nén.

Van an toàn và điều khiển: Van an toàn giúp ngăn ngừa quá áp, van điều khiển tự động đảm bảo áp suất ổn định.

4. Ứng dụng cơ bản của máy nén khí

Công nghiệp: Cung cấp năng lượng cho các máy móc, thiết bị vận hành bằng khí nén.

Y tế: Dùng trong máy thở, vệ sinh dụng cụ.

Xây dựng: Dùng trong khoan đá, bắn đinh, sơn phun.

Gia dụng: Bơm lốp xe, vệ sinh thiết bị, cung cấp khí nén cho công việc nhẹ.

Máy nén khí là thiết bị không thể thiếu trong rất nhiều ngành công nghiệp. Nếu quý khách cần thông tin chi tiết về loại máy cụ thể hoặc tư vấn mua máy, hãy liên hệ với điện máy Lạc Hồng để được hỗ trợ.