Máy nén khí là gì? Các loại máy nén khí trên thị trường hiện nay

Các loại máy nén khí công nghiệp trên thị trường hiện nay đều giữ vai trò vô cùng quan trọng trong việc đẩy mạnh các loại hình sản xuất. Đồng thời, nó còn cung cấp nguồn năng lượng đầu vào cho các thiết bị khác, hỗ trợ giảm thiểu thời gian và chi phí cho sản xuất. Trong bài viết dưới đây, chúng tôi xin chia sẻ đến bạn các loại máy khí nén đang được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay.

Máy nén khí là gì?

Máy nén khí là các loại máy móc có chức năng làm tăng áp suất của chất khí, giúp cho năng lượng cho dòng khí tăng lên và đồng thời nén khí lại khiến nó tăng áp suất và nhiệt độ. Máy nén khí hút không khí từ môi trường ngoài và dự trữ trong một bình hơi, do đó áp suất khí trong bình rất lớn.

Tìm hiểu phân loại máy nén khí công nghiệp 
Tìm hiểu phân loại máy nén khí công nghiệp

Máy nén khí là thiết bị quan trọng trong rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau, điều này giúp lý giải tại sao có nhiều loại máy nén khí khác nhau trên thị trường hiện nay.

Mỗi loại đều có những ưu và nhược điểm riêng. Các loại máy nén khí nhất định sẽ phù hợp với những công việc và trọng lực khác nhau. Các nhà sản xuất máy nén khí đã nghĩ ra những cách khác nhau để nén không khí vào một không gian nhất định, mỗi loại máy lại có nguyên lý hoạt động riêng khác nhau để bạn lựa chọn.

Các loại máy nén khí công nghiệp

Máy nén khí trục vít quay

Máy nén trục vít quay cung cấp dòng chảy không đổi bất kể áp suất đầu ra. Trong máy trục vít quay, một cặp vít quay ngược chiều nhau để nén không khí trong một buồng kín.

Máy nén khí trục vít quay 
Máy nén khí trục vít quay

Khi hai vít quay bên trong vỏ máy nén, các ống của trục vít truyền động xuống các túi không khí mà nó nén, cho đến khi tạo đủ áp suất để mở van phân phối. 

Vì không có chu trình hành trình nên khí ra của máy nén trục vít quay liên tục và ổn định hơn. Mặt khác, máy nén khí trục vít hoạt động tốt nhất trong việc giải quyết các công việc yêu cầu áp suất không khí thấp.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của máy nén trục vít là nó có thể hoạt động liên tục, đáp ứng nhu cầu sử dụng của cơ sở, doanh nghiệp. Máy có độ bền cao, do đó, nó rất lý tưởng để sử dụng trong thời gian dài, chẳng hạn như cung cấp năng lượng cho búa khoan hoặc hoạt động phun cát.

Nhược điểm chính của máy nén trục vít quay là giá cả khá cao và nhu cầu bảo trì. Chúng thường đắt hơn so với các máy móc thay thế tích cực khác và yêu cầu bảo dưỡng nhiều hơn.

Xem thêm: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc và phân loại van tiết lưu khí nén

Máy nén khí piston

Máy nén khí piston sử dụng các piston để nén và chuyển không khí trong buồng của máy. Đây là một trong những máy nén mạnh nhất để sử dụng trong gia đình, khiến chúng trở thành một lựa chọn phổ biến.

Máy nén khí piston 
Máy nén khí piston

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí piston

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí piston tương tự như các hoạt động của dụng cụ bơm hơi xe đạp bằng tay. Chúng có thể chuyển và nén không khí sang một hướng với việc sử dụng các van đầu vào và đầu ra được bố trí sao cho không khí chỉ có thể đi về một phía của các buồng nén. 

Phân loại máy nén khí piston

Máy nén khí piston còn được phân loại thành hai loại đó là máy nén piston tác động đơn và tác động kép. 

  • Máy nén tác động đơn có thể chủ động đẩy không khí về một phía của piston, bạn có thể hình dung cách hoạt động của máy bơm xe đạp, thì piston chỉ tạo ra lực cản khi bạn ấn xuống nó. Đầu kia của pít tông mở ra ngoài không khí và bạn không thực hiện bất kỳ công việc nén nào khi kéo nó lên trên.
  • Mặt khác, máy nén tác động kép có cả hai mặt của piston được làm kín và được trang bị van nạp và phân phối. Loại máy nén khí này có thể nén không khí trong cả hành trình đi xuống và đi lên, do cách thiết lập các van phụ dọc theo cả hai đầu của buồng pít-tông. Việc bố trí này không chỉ đảm bảo cả chuyển động tịnh tiến và chuyển động ngược của pít-tông mà còn đảm bảo khí ra đều hơn vì máy nén có thể chủ động xả khí hai lần trong một chu kỳ hành trình.

So với máy nén khí trục vít quay thì máy nén khí piston nhỏ gọn hơn, phù hợp với các quy trình ngắn và linh hoạt, mức tiêu thụ năng lượng thấp và có tính di động cao, thích hợp cung cấp năng lượng cho các công cụ cầm tay.

Tuy nhiên, máy nén khí piston tạo ra nhiều nhiệt và tiếng ồn hơn so với các loại máy nén khí dịch chuyển khác, vì vậy chúng không lý tưởng để sử dụng liên tục trong thời gian dài. Đối với nhiều công việc xây dựng thì máy nén khí piston không phải là lựa chọn phù hợp cho máy móc nặng hơn.

Máy nén khí cuộn

Loại máy nén dịch chuyển tiếp theo mà chúng tôi muốn giới thiệu đó là máy nén khí cuộn. Máy nén khí cuộn sử dụng 2 cuộn tròn, 1 cuộn tĩnh và 1 khác quay xung quanh nó để nén không khí vào trong. Thiết kế này dẫn đến ít bộ phận chuyển động hơn và giảm rung động, dẫn đến tăng tuổi thọ cho máy.

Máy nén khí cuộn 
Máy nén khí cuộn

Máy nén cuộn tạo ra không khí sạch nhất theo tiêu chuẩn quốc tế. Do đó, các công việc xây dựng hoặc các công ty phải tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường cao hơn có thể sử dụng các loại máy này. Chúng cũng rất linh hoạt, hoạt động ở nhiều mức cường độ khác nhau.

Mặc dù yên tĩnh và dễ bảo trì, nhưng máy nén khí cuộn không phải là loại máy tạo ra nhiều năng lượng nhất. Các công cụ và máy móc công nghiệp nặng có thể yêu cầu một loại máy nén khí khác, còn các ứng dụng công nghiệp thụ động hơn lựa chọn dòng máy nén khí loại này là phù hợp. 

Máy nén khí ly tâm

Khác với các loại máy nén khí dịch chuyển được kể đến ở trên thì máy nén ly tâm là lại là kiểu máy nén động lực. Có nghĩa là chúng hút không khí từ bên ngoài vào chứ không phải sử dụng một lượng không khí dự trữ kín. Trong máy nén khí ly tâm, một cánh quạt quay được cấu bọc trong một hình trụ để tạo lực không khí bên trong.

Máy nén khí ly tâm 
Máy nén khí ly tâm

Một số máy nén ly tâm sử dụng nhiều giai đoạn để tăng áp suất, cung cấp nhiều năng lượng hơn. Máy nén nhiều giai đoạn có thể cung cấp mã lực đáng kể, lý tưởng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị công nghiệp nặng hơn. Giống như máy nén trục vít quay, máy nén khí loại này cũng có thể hoạt động liên tục, phù hợp với công việc lâu hơn.

Máy nén khí ly tâm quay sử dụng một cánh quạt quay để hút và đẩy không khí vào buồng áp suất. Những thành phần này rất giống với những gì bạn sẽ thấy trong bộ tăng áp ô tô và chúng cũng được sử dụng trong các ứng dụng quy mô công nghiệp như trong các nền tảng dầu và lắp đặt nhiên liệu.

Máy nén ly tâm cũng có giá cả phải chăng so với các lựa chọn thay thế có mã lực tương tự. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào các bộ phận chuyển động nhanh khiến chúng dễ gặp các vấn đề như chết máy hoặc nghẹt thở.

Máy nén khí trục vít

Máy nén khí trục vít là một loại máy động lực khác. Thay vì sử dụng một cánh quạt, chúng sử dụng các hàng cánh quạt trong một trục. Khi không khí đi qua mỗi hàng, vận tốc của nó tăng dần, dẫn đến áp suất cao hơn.

Máy nén khí trục vít
Máy nén khí trục vít

Những máy nén này thường nhỏ hơn và nhẹ hơn so với các máy ly tâm của chúng và đồng thời chúng hoạt động ở tốc độ cao hơn. Điều này cho phép máy cung cấp tốc độ dòng chảy không đổi ở khối lượng lớn, nhưng thường với áp suất thấp hơn so với các lựa chọn thay thế. 

Người dùng sẽ thường thấy chúng trong các ứng dụng bơm, nhờ tính nhất quán và hiệu quả năng lượng của chúng. Máy nén khí trục vít là một phần quan trọng trong thiết kế động cơ phản lực, nhưng trong cấu tạo, bạn sẽ tìm thấy chúng trong quá trình bơm hoặc phát điện. Tuy nhiên, chúng ta sẽ hiếm gặp các loại máy nén khí này trên các công trường xây dựng do chi phí cao.

Máy nén khí có dầu 

Một cách khác để phân chia các loại máy nén là theo cách bôi trơn của chúng, chúng được chia thành hai loại: có dầu và không có dầu. Máy nén có dầu, như tên gọi của chúng, đó là có chất bôi trơn bên trong. Đặc biệt hơn, chúng có các buồng nén kín, bôi trơn bằng dầu.

Máy nén khí có dầu
Máy nén khí có dầu

Máy nén trục vít và piston quay thường có thiết kế có dầu. Việc bôi trơn liên tục giúp máy nén khí có dầu bền hơn. Tuy nhiên, chúng cũng có nguy cơ bị thấm dầu bôi trơn, có khả năng làm ô nhiễm khí nén.

Với yêu cầu không khí không chứa dầu trong một số ngành công nghiệp, vì vậy các đội xây dựng và các nhà máy sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và sạch sẽ cao hơn nên tránh các dòng máy nén có dầu. Tuy nhiên, đối với hầu hết các thiết bị xây dựng công suất thấp, đây là sự lựa chọn an toàn và tiết kiệm chi phí.

Máy nén khí không dầu

Ngược lại, máy nén khí không dầu là loại thiết bị không có dầu trong buồng nén. Thay vào đó, chúng được tích hợp sẵn chất bôi trơn thay thế lâu dài trên các bộ phận chuyển động của chúng. Kết quả là, chúng có thể tạo ra không khí mà không có bất kỳ dấu vết nào của dầu có nguy cơ tiềm ẩn.

Máy nén khí không dầu 
Máy nén khí không dầu

Máy nén ly tâm thường không có dầu và một số máy nén trục vít và piston không dầu cũng đã xuất hiện trên thị trường. Các loại máy này có thể đắt hơn, nhưng chúng sẽ tạo ra không khí sạch hơn và thường hoạt động ở nhiệt độ và độ ồn thấp hơn. 

Những ưu điểm này khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng ở những khu vực sầm uất hoặc những công trình thân thiện với môi trường. Máy nén không dầu cũng phù hợp hơn để hoạt động liên tục vì chúng yêu cầu ít bảo trì hơn. 

Làm cách nào để chọn đúng loại máy nén khí?

Ngoài các cơ chế tạo ra công suất và mức năng lượng khác nhau ở các loại máy nén khí đã thảo luận ở trên, còn một số yếu tố khác cần xem xét khi chọn đúng loại máy nén khí như sau:

Lựa chọn các loại máy nén khí phù hợp với nhu cầu
Cách lựa chọn các loại máy nén khí phù hợp với nhu cầu

Xem xét chất lượng không khí của máy nén không dầu

Trong môi trường sản xuất sạch, việc sử dụng máy nén khí chạy bằng dầu có thể gây ra sự cố. Hầu hết các máy nén khí dựa vào dầu để bôi trơn các cơ cấu bên trong và khói thải ra có thể làm ô nhiễm không khí, dẫn đến hư hỏng sản phẩm hoặc quy trình sản xuất. Với máy nén khí không dầu, nguy cơ này được giảm thiểu đáng kể.

Mặc dù máy nén không dầu thường đắt hơn, nhưng chúng là lựa chọn duy nhất cho các cơ sở đảm bảo sản xuất sạch. Dầu có thể vẫn cần thiết để bôi trơn máy, nhưng hoạt động bên trong của máy nén không dầu có một cơ cấu làm kín khác để đảm bảo rằng không có dầu nào lọt vào máy nén. Ngoài khí sạch, máy nén không dầu thường có chi phí vận hành thấp hơn do các bộ phận không cần phải thay thường xuyên.

Sử dụng năng lượng hiệu quả

Nếu bạn đang làm việc cho một dự án xây dựng hoặc quy trình sản xuất dài thì việc trang bị một máy nén khí tiết kiệm năng lượng nhất thực sự xứng đáng để bạn bỏ thêm chi phí đầu tư. Dưới đây là một số loại máy nén khí tiết kiệm năng lượng.

Máy nén tốc độ cố định và máy nén tốc độ thay đổi

Máy nén điều khiển tốc độ thay đổi tiết kiệm năng lượng và tiền bạc bằng cách tăng hoặc giảm sản lượng theo yêu cầu. Trong khi đó, các động cơ trong máy nén tốc độ cố định liên tục quay với tốc độ như nhau. Điều này rất tốt khi máy nén đang được sử dụng. Nhưng khi thiết bị chạy chậm lại, động cơ tiếp tục chạy cho đến khi máy dừng hẳn. Năng lượng có thể bị lãng phí trong giai đoạn này vì máy nén vẫn đang chạy nhưng không có nguồn điện nào được tạo ra.

Máy nén khí tự nhiên

Trong một số môi trường công nghiệp, máy nén khí tự nhiên hoạt động tốt để cung cấp năng lượng cho các công cụ và thiết bị. Ví dụ như các nhà máy chế biến hóa chất, nhà máy lọc dầu và các cơ sở sản xuất. Các thiết bị này chạy bằng khí đốt tự nhiên thay vì dầu diesel hoặc điện. 

Máy nén khí tự nhiên thường hoạt động hiệu quả hơn các lựa chọn khác. Chúng cũng có khả năng thu hồi nhiệt tốt hơn so với máy nén điện. Nếu hiệu quả và tiết kiệm năng lượng là mục tiêu chính của bạn khi chọn máy, thì một máy nén khí tự nhiên sẽ là một lựa chọn tốt nhất.

Xem xét các hạn chế về khả năng di chuyển

Nếu bạn vận chuyển máy nén khí của mình giữa các địa điểm, thì máy nén di động là một lựa chọn tốt. Các máy nén khí nhỏ, nhẹ vẫn có thể cung cấp năng lượng, mặc dù chúng không mạnh bằng các dòng máy lớn hơn. Nhưng máy nén di động lại là lựa chọn lý tưởng cho các dự án xây dựng nhỏ. Một số thiết bị thậm chí có thể được cắm vào bộ chuyển đổi điện của ô tô để cung cấp nhiên liệu cho công cụ sơn hoặc công cụ bảo vệ lốp xe!

Xác định nhu cầu về các tính năng bổ sung

Có rất nhiều tiện ích và các tính năng bổ sung mà bạn có thể sử dụng với các loại máy nén khí khác nhau. Ví dụ: nhiều bộ ghép nối hoặc bộ chia ống khí cho phép bạn kết nối nhiều công cụ với máy nén khí của mình. Vì vậy bạn không phải kết nối và ngắt kết nối khi thay đổi nhiệm vụ liên tục. Máy nén khí có bảo vệ nhiệt giúp theo dõi quá trình nóng bên trong và ngăn chặn các hư hỏng động cơ nếu máy quá tải.

Một số máy nén khí có hệ thống truyền động dây đai thay vì truyền động trực tiếp, cho phép hoạt động êm ái hơn. Nếu như nhu cầu của bạn yêu cầu bất kỳ tính năng bổ sung nào trong số này, bạn nên chọn các loại máy nén khí tương thích với các tính năng này.

Hiểu biết về các loại máy nén khác nhau là cách tốt nhất để đưa ra lựa chọn đúng đắn. Khi bạn biết lựa chọn của mình là gì, bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn, mang đến sự tối ưu trong quá trình sản xuất và xây dựng.

Trả lời

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