Máy nén khí có lẽ là thiết bị không còn xa lạ gì với mọi người nữa, chúng ta dễ dàng nhìn thấy máy nén khí ở các tiệm sửa xe lề đường, trong garage, trong nhà máy công nghiệp, dùng cho máy bơm màng chạy khí nén…Máy nén khí được dùng để bơm xe máy/xe đạp/xe ô tô, dùng cho hệ thống tự động trong nhà máy, dùng cho cầu nâng xe,…
Vậy máy nén khí là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng ra sao? Những loại máy nén khí thông dụng hiện nay có cấu tạo thế nào? Chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu trong bài viết này để hiểu rõ hơn.
Máy nén khí là gì?
Máy nén khí là một loại máy móc, thiết bị (hoạt động bằng hệ thống cơ học) có chức năng làm tăng áp suất của chất khí bằng cách giảm thể tích của nó, nói cách khác máy nén khí giúp cho năng lượng dòng khí tăng lên và đồng thời nén khí lại khiến nó tăng áp suất và nhiệt độ.
Nguyên lý hoạt động máy nén khí
Máy nén khí giúp hút không khí từ môi trường ngoài và dự trữ trong 1 bình hơi, do đó áp suất khí trong bình rất lớn. Từ bình hơi, khí sẽ đc phân phối đến các công cụ khác nhau như súng phun hơi để thổi bụi hoặc nước, hoặc đến các loại máy có bộ phận quay như máy vít đinh, máy khoan, máy đánh nhám… Trong các loại máy này có 1 tuốc-bin hơi nhỏ, khi cho dòng khí áp suất cao vào sẽ đẩy các cánh quạt của tuốc-bin quay, nhờ các cơ cấu truyền động thích hợp, các máy đó sẽ hoạt động. Thường là không khí, được dùng phổ biến để cung cấp năng lượng cho công cụ dùng khí nén như máy khoan đường, bơm phun sơn và máy khoan răng.
Ứng dụng của máy nén khí
Chúng ta có thể bắt gặp máy nén khí hầu hết trong các ngành công nghiệp như in ấn, bao bì, thực phẩm. Các loại 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 có rất nhiều công dụng trong từng nghành nghề và lĩnh vực khác nhau như:
- Nghành 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, dùng cho máy bơm màng khí nén Godo.
- 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.
Danh sách các loại máy nén khí thông dụng hiện nay
Máy nén khí ly tâm
Máy nén khí kiểu ly tâm này sử dụng đĩa quay hoặc bánh đẩy. Đĩa hoặc bánh có dạng hơi nghiêng hình quạt gió hoặc trên thân có những phần lõm kéo gió. Nhờ đó, khi nó chuyển động tại chỗ gây ra lực kéo. Khí sẽ cuộn vào các thành của đĩa và đẩy về phía trước tạo ra khí áp suất cao.
Khí sẽ được cuộn xoáy như dạng bão. Tâm bão là phần đĩa quay.
Loại máy nén khí ly tâm này được sử dụng nhiều trong các hoạt động sản xuất công nghiệp nặng. Những nơi hoạt động chuyên dụng, đòi hỏi kỹ thuật và có người có chuyên môn cao điều khiển.
Máy nén khí trục vít
Máy nén khí kiểu trục vít sẽ hoạt động dựa trên hai trục hình bánh răng nhìn giống như quả dứa khi gọt bỏ mắt xong. Những rãnh bánh răng sẽ hoạt động đan chéo vào nhau tạo ra độ vặn. Đồng thời khi đó điều hướng khí đi theo một chiều xuôi theo chiều bánh vít đó chạy.
Thông thường, khi hoạt động sẽ cần hỗ trợ của dầu máy nén khí trục vít để giúp bôi trơn, tránh mài mòn bề mặt. Điều đó giúp khí không bị đi ngược lại do hở bề mặt. Nhất là dầu này còn giúp lấp đầy những khoảng trống vô cùng nhỏ trên toàn bộ trục vít bánh đà.
Loại máy nén khí trục vít này ít được sử dụng trong công nghiệp bởi độ nén thấp và ít ổn định. Thường chúng được dùng cho ngành điều hòa không khí mọi công suất.
Máy nén khí cánh quạt
Hay còn gọi là máy nén khí đối lưu. Sử dụng cánh quạt để điều hướng gió đi qua. Loại máy nén khí cánh quạt này có thể điều chỉnh tỷ lệ áp suất đến một mức độ nào đó.
Gió sẽ đi vào các khe hở của quạt. Tiếp đó, theo khí động học và độ nghiêng của cánh quạt sẽ ép khí đi theo hướng mà cánh quạt chạy. Nén nó vào bình áp hoặc chuyển đổi thẳng thành động năng cho các hoạt động mong muốn.
Máy nén khí dạng Piston
Đây là dạng máy nén khí phổ biến và dễ gặp nhất trong thực tế. Trong xe máy, ô tô… Và trong máy bơm nén khí áp. Khí được đưa vào một buồng có áp suất thấp hơn do piston đẩy ở vị trí dưới. Khi khí đầy sẽ đẩy van đóng lại. Bằng việc đốt nhiên liệu xăng hoặc chạy điện sẽ đẩy trục khuỷu của piston đi lên nén khí vào đường ống để mở van áp chứa khí cho không khí đi vào bên trong. Cũng có thể được xả đi làm công năng tịnh tiến động cơ.
Khi hoạt động, chúng bắt buộc phải sử dụng dầu máy nén khí piston. Bởi vừa bôi trơn, ngăn hở giữa hai buồng máy và khí. Chúng còn làm giảm nhiệt độ do ma sát sinh ra. Tránh việc làm cháy bề mặt piston.
Ngoài ra, còn có máy nén khí dạng màng lọc để lọc đưa hydro hoặc khí đốt vào buồng để tạo ra công năng cho các máy hoạt động. Nó được sử dụng trong vận tải, y tế… Nhưng loại này cần nghiên cứu và hướng dẫn trực tiếp từ nhà sản xuất.
