KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY NÉN KHÍ

1. Thông tin cơ bản về máy nén khí

Máy nén khí trục vít đã trở thành xu hướng phát triển chính của máy nén khí hiện nay. So với máy nén khí piston cùng công suất, máy nén khí trục vít có những ưu điểm vượt trội không thể so sánh được với hiệu suất ổn định và độ bền tốt. Máy có độ rung thấp, tiếng ồn thấp, hiệu suất cao và không có các bộ phận dễ hư hỏng như các loại máy khác.

Sự kết hợp chính xác giữa các trục vít và vỏ máy giúp giảm thiểu hiện tượng rò rỉ khí, nâng cao hiệu quả hoạt động. Chỉ có sự ăn khớp giữa các trục vít mà không có chuyển động qua lại của các piston như máy nén khí piston, giảm được nguồn gây ra rung và tiếng ồn. Phương pháp bôi trơn đặc biệt mang lại nhiều ưu điểm cho loại máy này.

Máy nén khí trục vít: Máy nén khí trục vít là loại máy nén khí kiểu thể tích quay, trong đó hai trục vít có răng xoắn ăn khớp với nhau, làm giảm thể tích tại điểm ăn khớp và nén khí rồi đẩy ra ngoài. Các bộ phận trục vít trong máy nén khí trục vít được chế tạo bằng máy mài CNC và công nghệ laser hiện đại, đảm bảo độ chính xác cực cao trong quá trình sản xuất. Với sự đáng tin cậy và hiệu suất cao thì máy nén khí trục vít giúp giảm chi phí vận hành trong suốt vòng đời sử dụng. 

Toàn bộ quá trình nén khí của máy nén khí bao gồm các hệ thống: hệ thống cấp khí, quá trình làm việc của máy chủ, hệ thống tách dầu khí, chu trình làm mát dầu bôi trơn và hệ thống cung cấp khí (xem sơ đồ quy trình máy nén khí).

2. Quá trình làm việc của máy chủ

Máy nén khí chủ yếu bao gồm hai trục vít âm và dương cùng vỏ máy (xem hình ảnh 4). Nguyên lý hoạt động của máy chủ tương tự như máy nén khí piston, thuộc loại máy nén thể tích, nhưng thay vì chuyển động tịnh tiến của piston, máy nén khí trục vít sử dụng chuyển động quay của trục vít.

Nếu khe răng của trục vít âm và vỏ máy được coi là xi lanh của máy nén khí piston, thì chuyển động xoắn ốc của trục vít dương trong rãnh của trục vít âm có thể được so sánh với chuyển động tịnh tiến của piston.

Quá trình làm việc của máy chủ có thể chia thành ba giai đoạn:

1. Giai đoạn hút khí của máy nén khí

   Khi các răng của trục vít ăn khớp vào nhau tại điểm tiếp xúc với khe rãnh trên bề mặt, không khí bắt đầu được hút vào. Khi trục vít quay, điểm tiếp xúc này sẽ dần kéo dài về phía đầu thoát khí, làm tăng lượng khí hút vào. Giai đoạn hút kết thúc khi răng của trục vít dương rời khỏi điểm hút khí. 
   

   

2. Giai đoạn nén khí của máy nén khí

   Không gian kín giữa trục vít âm, trục vít dương và vỏ máy sẽ tiếp tục di chuyển về phía đầu thoát khí khi trục vít quay, làm giảm thể tích và nén khí. Trong quá trình này, dầu bôi trơn sẽ được phun vào không gian kín này để giúp làm mát và bôi trơn các bộ phận trong máy.

   

3. Giai đoạn xả khí của máy nén khí

   Khi răng của trục vít dương đến gần cửa xả khí, thể tích không gian kín đạt đến mức nhỏ nhất và khí nén cùng dầu bôi trơn sẽ được xả ra ngoài. Dầu khí sẽ được dẫn qua van chống đảo chiều vào hệ thống tách dầu, nơi dầu sẽ được tách khỏi khí và đưa trở lại hệ thống tuần hoàn dầu, còn khí nén sẽ được thoát ra ngoài qua cửa xả. 

   

Qua quá trình này có thể thấy, máy nén khí trục vít có cấu tạo đơn giản và không có lực tịnh tiến. Vì trục vít quay liên tục ở tốc độ cao, khí thoát ra ổn định mà không có sự dao động, vì vậy tiếng ồn và độ rung rất thấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng máy nén khí trục vít có một quá trình nén khí được thiết kế đặc biệt (giai đoạn 2) và áp suất khí xả được thiết kế sẵn. Máy nén khí cần hoạt động trong phạm vi áp suất xả quy định; nếu vượt quá phạm vi này, hiệu suất của máy sẽ giảm đáng kể.

3. Quá trình xả khí máy nén khí

Khí nén và dầu được xả từ máy chủ và qua van chống đảo chiều vào hệ thống tách dầu. Quá trình này được gọi là quá trình xả khí và hệ thống xả bao gồm van chống đảo chiều và các đường ống dẫn khí. Van chống đảo chiều có vai trò ngăn không cho khí nén trong hệ thống tách dầu quay trở lại máy nén khí khi máy dừng hoạt động, tránh việc trục vít quay ngược và dầu bôi trơn bị phun ra từ cửa hút khí.

Các sự cố liên quan đến van chống đảo chiều có thể bao gồm van bị kẹt, lò xo bị hỏng hoặc vật liệu niêm phong bị lão hóa.

4. Hệ thống tách dầu khí

Khí nén đi qua hệ thống tách dầu, tại đó khí sẽ được tách ra khỏi dầu và cung cấp cho người sử dụng, trong khi dầu sẽ được đưa vào hệ thống làm mát. Hệ thống tách dầu gồm có thân máy, bộ phận tách dầu, ống dẫn dầu và van áp suất tối thiểu.

• Thân máy: Có chức năng lưu trữ dầu và khí.
• Bộ phận tách dầu: Khi khí nén đi qua bộ phận tách dầu, các giọt dầu lớn sẽ bám vào bề mặt bộ phận này và rơi xuống đáy thân máy, trong khi các giọt dầu nhỏ sẽ tiếp tục được tách ra và rơi xuống đáy của bộ phận tách dầu. 
• Ống dẫn dầu: Dầu được tách sẽ chảy qua ống dẫn dầu quay trở lại đầu vào của máy nén khí. Nếu việc dẫn dầu không thông suốt, sẽ khiến khí cung cấp có hàm lượng dầu cao hơn và tiêu thụ dầu tăng.
• Van áp suất tối thiểu: Hệ thống tuần hoàn dầu bao gồm các bộ phận như bộ tách dầu, bộ làm mát dầu, van điều khiển nhiệt độ và bộ lọc dầu.

5. Hệ thống tuần hoàn dầu

• Máy nén khí này không sử dụng bơm dầu, việc tuần hoàn dầu bôi trơn được thực hiện nhờ vào chênh lệch áp suất giữa bình tách dầu và cửa phun dầu của cụm đầu nén. Dầu bôi trơn là một môi chất làm việc rất quan trọng trong máy nén khí, đòi hỏi phải ổn định chất lượng trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Dầu không chỉ cần có độ nhớt thấp để dễ lưu thông, mà còn phải đảm bảo khả năng bôi trơn, làm mát và làm kín hiệu quả.
• Chức năng bôi trơn: Bôi trơn cho bánh răng, vòng bi, trục rôto và bộ phận làm kín cơ khí.
  Chức năng làm mát: Làm mát quá trình nén và làm mát các bộ phận chuyển động như bánh răng, vòng bi.
  Chức năng làm kín: Làm kín giữa các rôto và giữa rôto với vỏ máy, giúp giảm rò rỉ bên trong và nâng cao hiệu suất thể tích.
• Van áp suất tối thiểu của dầu được lắp tại cửa xả của bình tách dầu. Nhiệm vụ của van này là đảm bảo bên trong bình tách dầu luôn duy trì một áp suất tối thiểu để hình thành vòng tuần hoàn dầu. Đồng thời, van cũng có chức năng chống dòng ngược, ngăn không cho khí nén từ hệ thống đường ống tràn ngược vào bình tách. Ngoài ra, khi máy nén bắt đầu tải, van này còn giữ cho áp suất trong bình tách cao hơn áp suất khí quyển một mức nhất định, giúp giảm tốc độ dòng khí, từ đó đảm bảo hiệu quả tách dầu. Áp suất mở định mức của van được thiết lập khoảng 4 bar.

5.1. Van điều khiển nhiệt độ

• Van điều khiển nhiệt độ kiểm soát nhiệt độ phun dầu tối thiểu vào đầu nén. Nhiệt độ phun dầu quá thấp sẽ khiến nhiệt độ khí xả của đầu nén giảm xuống, từ đó dẫn đến việc hơi nước ngưng tụ trong bình tách dầu, gây suy giảm chất lượng dầu và rút ngắn tuổi thọ của nó. Khi van điều chỉnh nhiệt độ đảm bảo nhiệt độ phun dầu luôn cao hơn một mức nhất định, hỗn hợp khí nén và dầu luôn duy trì trên điểm sương, tránh hiện tượng ngưng tụ.
• Van này điều chỉnh lưu lượng dầu đi tắt qua bộ làm mát để giữ nhiệt độ dầu trong phạm vi phù hợp. Khi máy nén mới khởi động, máy còn lạnh, một phần dầu bôi trơn sẽ không đi qua bộ làm mát. Khi nhiệt độ hệ thống tăng lên và vượt quá giá trị cài đặt của van, toàn bộ dầu sẽ được dẫn qua bộ làm mát. Trong điều kiện môi trường có nhiệt độ cao, toàn bộ lượng dầu bôi trơn sẽ đi qua bộ làm mát.

5.2. Bộ làm mát dầu

Bộ làm mát dầu là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống làm mát của máy nén khí. Phần lớn nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hoạt động của máy nén sẽ được dầu bôi trơn mang đi và truyền ra môi trường thông qua đối lưu cưỡng bức trong bộ làm mát bằng gió.

5.3. Bộ lọc dầu

Bộ lọc dầu được lắp đặt sau bộ làm mát và van điều khiển nhiệt độ. Nhiệm vụ của nó là lọc sạch các hạt bụi, tạp chất và cặn bẩn trong quá trình tuần hoàn dầu, từ đó đảm bảo rôto máy nén hoạt động ổn định, đồng thời ngăn ngừa hiện tượng đóng cặn trong đường ống làm mát dầu. Bộ lọc có độ chính xác lọc 10μm và lõi lọc có thể thay thế riêng biệt.

Khi lõi lọc bị tắc, chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra sẽ tăng lên. Nếu chênh lệch này vượt quá 1.80 bar (giá trị tối đa), đèn báo trên bảng điều khiển sẽ phát tín hiệu cảnh báo.

—

NGHỊ TÍN GROUP

📍 Trụ sở chính: 8 Bis Quốc lộ 13, KP. Bình Hòa, Lái Thiêu, Thuận An, Bình Dương

📞 Hotline: 028 888 333 88

🏢 Chi nhánh miền Bắc: BT2-G1 Khu nhà ở Dự án Hoán Sơn, Tiên Du, Bắc Ninh

📞 Hotline: 0222 371 4188

🌐 Website: nghitin.vn

✉️ Email: sale@nghitin.vn