Máy nén khí là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy nén khí là gì? Cấu tạo máy nén khí ra sao? Ứng dụng của máy nén khí thế nào? Tất cả sẽ được Việt Phú Tín trình bày trong bài viết sau đây.

Khi bạn đi bơm, vá xe, bạn có thắc mắc bình bơm hơi đó là gì không? Đúng vậy, đó chính là máy nén khí. Vậy máy nén khí là gì? Ứng dụng như thế nào? Hãy cùng Việt Phú Tín tìm hiểu trong bài viết bên dưới nhé.

Máy nén khí là gì?

Máy nén khí - máy bơm hơi là một thiết bị bao gồm phức tạp hệ thống cơ học, máy móc có chức năng làm gia tăng áp suất chất khí lên rất nhiều lần. Từ đó làm dòng khí tăng năng lượng, áp suất cũng như nhiệt độ lên.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí là gì?

Trước tiên, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của máy nén khí nhé.

Cấu tạo

Máy nén khí bao gồm các bộ phận chính như:

• Bình chứa khí (bình tích áp)

Bộ phận này có chức năng tích trữ khí và cung cấp cho hệ thống khí nén khi cần sử dụng. Ngoài ra bình chứa khí còn giúp làm mát đầu vào cho các thiết bị khác như máy lọc, máy sấy khí…;

• Thiết bị xử lý khí nén

Khí nén khi tạo ra chứa rất nhiều chất bẩn như bụi, hơi nước, cặn bã của dầu bôi trơn. Điều này sẽ ảnh hưởng đến hệ thống của chúng ta. Do đó, cần phải xử lý khí bằng các cách như:

• Phương pháp sấy khô: mục đích loại bỏ lượng nước bên trong
• Lọc khí thô: loại bỏ các chất bẩn kích thước lớn
• Lọc khí tinh: loại bỏ các chất bẩn kích thước nhỏ

• Thiết bị phụ trợ khác

Một số thiết bị phụ trợ điển hình như:

• Bộ phận tự động xả nước: được lắp đặt ở những nơi mà hệ thống khí nén dễ xảy ra ngưng tụ
• Đồng hồ áp suất: giúp theo dõi, vận hành
• Bộ phận làm mát sơ bộ khí nén: làm mát sơ bộ khí nén trước khi cung cấp đến các bộ phận khác

Nguyên lý hoạt động

Về cơ bản, năng lượng cơ học của động cơ đốt trong hay động cơ điện được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt năng và khí nén. Cụ thể hơn, máy nén khí được hoạt động dựa theo những nguyên lý cơ bản như sau:

• Nguyên lý thay đổi thể tích

Nghĩa là lượng khí được đưa vào buồng chứa và khi thể tích buồng chứa thu nhỏ thì áp suất khí nén tăng lên;

• Nguyên lý động năng

Không khí đưa vào buồng chứa và được gia tốc bởi một bộ phận quay. Nhờ vào sự chênh lệch vận tốc sinh ra áp suất khí nén lớn, từ đó tạo ra lưu lượng và công suất lớn;

• Nguyên lý ăn khớp

Ăn khớp tức là sự quay ngược chiều nhau giữa trục vít cái và đực trong buồng chứa. Lúc này không khí nạp vào sẽ được hút vào và ma sát với vít từ đó gia tăng áp suất.

Phân loại máy khí nén

Dựa vào nguyên lý hoạt động hay theo chất làm mát, máy khí nén được phân thành 2 loại chính. Cụ thể:

Phân loại máy nén khí dựa trên nguyên lý hoạt động

Máy nén khí ly tâm

Với nguyên lý sử dụng đĩa hay bánh đẩy hình cánh quạt và ép khí vào phần rìa của bánh. Nhờ đó khí được tăng tốc độ và ma sát để từ đó sinh ra khí nén có áp suất cao. Máy này thường được sử dụng ở các ngành công nghiệp nặng. Đòi hỏi làm việc liên tục, lắp cố định và công suất lớn có thể tới hàng ngàn mã lực.

Máy nén khí piston

Là loại máy nén khí thông dụng nhất hiện nay. Được sử dụng tại các tiệm sửa chữa xe máy, ô tô… Với ưu điểm thời gian nén  nhanh, áp suất rất ổn định và lưu lượng khí nén lớn. Nhờ bên ngoài được sơn tĩnh điện giúp bảo vệ cấu trúc bên trong nên tuổi thọ máy nén này rất cao. Đặc biệt, giá lại rẻ hơn so với những dòng khác.

Máy nén khí trục vít

Loại máy này sử dụng bánh vít, hoạt động nhờ nguyên lý thay đổi thể tích, hình thành một chu trình làm việc hút - nén - đẩy. Loại máy này được sử dụng chủ yếu tại các xí nghiệp nhằm cung cấp hệ thống khí nén cho các hệ thống điều khiển tự động hay thiết bị đo… Nhờ việc ít tạo ra ma sát mà tuổi thọ máy rất cao. Ưu điểm là vận hành êm ái, chi phí bảo dưỡng được tiết kiệm nhiều.

Phân loại máy khí nén dựa theo chất làm mát

Máy khí nén có dầu

Máy khí nén có dầu hay máy nén hơi ngâm dầu. Dầu được sử dụng để làm mát, bôi trơn hay kín các khe hở trục vít. Do đó điều hòa nhiệt của máy ổn định hơn, đảm bảo máy hoạt động trơn tru và hạn chế sự hỏng hóc.

Máy nén khí hơi dùng dầu có độ bền cao và giá thành rẻ. Thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp nặng, hỗ trợ các thiết bị và máy móc hoạt động.

Máy khí nén không dầu

Loại máy nén khí được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực y tế, nha khoa, thực phẩm, dược phẩm,… Đòi hỏi nguồn khí nén sạch, đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người. Tuy có sử dụng dầu bôi trơn nhưng thiết kế hộp trục khuỷu của máy không có dầu hoặc được làm mát bằng nước nên khí nén đầu ra sẽ không lẫn tạp chất, dầu, tạo ra lượng khí nén sạch 100%.

Việc sử dụng loại máy này sẽ tiết kiệm được tối đa chi phí cho việc mua nhiên liệu bổ sung cho máy. Tuy nhiên quá trình thiết kế tỉ mỉ và chi tiết nên giá thành sẽ rất cao đồng thời tuổi thọ thấp hơn các dòng khác vì không có dầu bôi trơn.

Ứng dụng máy nén khí trong đời sống

Với sự phổ biến của máy khí nén ngày nay, một số ứng dụng có thể kể như:

Công nghiệp bảo dưỡng xe

Tại lĩnh vực này, khí nén được ứng dụng với hai mục đích chính bao gồm xịt rửa xe tại những vị trí ngóc ngách đồng thời hạn chế chập điện, đọng nước lại. Ứng dụng còn lại là bơm xe.

Công nghiệp chế tạo

Cung cấp khí nén cho các hệ thống điều khiển tự động, sản xuất bao bì chân không, bảo quản thực phẩm và xì khô

Công nghiệp xây dựng

Giúp việc vận chuyển các vật có kích thước, trọng lượng lớn dễ dàng hơn, giảm tối đa sức người. Đồng thời còn giúp cung cấp oxi khi làm việc lâu dưới lòng đất và khí nén cho một số loại máy móc.

Công nghiệp khai khoáng

Cung cấp oxi cho quá trình khai thác dưới hầm một thời gian. Đồng thời còn giúp thăm dò độ sâu và cung cấp khí nén cho một số thiết bị.

Y tế

Sử dụng các máy khí nén không dầu để đảm bảo an toàn cho dược phẩm y tế. Trong lĩnh vực này, máy khí nén được ứng dụng cho dây chuyền sản xuất tự động, vệ sinh y tế…

Vui chơi, giải trí

Tạo hơi cho các bánh xe hơi, khinh khí cầu, thuyền cao su…

XEM THÊM

• So Sánh Máy Nén Khí Trục Vít Và Piston
• Máy nén khí trục vít là gì? Cấu Tạo, Phân Loại, Nguyên Lý
• [TOP] Các loại dầu máy nén khí chuyên dụng hiện nay

Vừa rồi là tất tần tật những thông tin liên quan mà Việt Phú Tín đã trình bày để giúp bạn trả lời cho câu hỏi máy nén khí là gì. Hy vọng qua bài viết bạn đã có cái nhìn rõ ràng và hiểu hơn về máy khí nén, nguyên lý hoạt động, phân loại cũng như một số ứng dụng. Nếu bạn thấy bài viết hay và ý nghĩa, hãy chia sẻ nó đến mọi người xung quanh bạn nhé.