Cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu & nguyên lý hoạt động
Máy nén khí trục vít có dầu là loại máy nén có khả năng hoạt động liên tục, lưu lượng khí nén lớn, cung cấp áp suất khí nén cao và ổn định. Nó được ưa chuộng trong các ứng dụng công nghiệp vì hiệu suất nén khí tốt và khả năng hoạt động trong thời gian dài mà không cần dừng. Vậy cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu gồm những gì và nguyên lý hoạt động của nó là như thế nào?
Hiểu về cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu cũng là một phần quan trọng để bạn có thể đưa ra những dự đoán chính xác khi máy nén khí gặp phải lỗi không mong muốn.
Trong bài viết này chúng tôi nói về cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu và nguyên lý hoạt động của nó để bạn có cái nhìn tổng thể và rõ ràng nhất về sản phẩm.
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Tất cả sản phẩm
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
Máy nén khí trục vít Pegasus
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
MÁY NÉN KHÍ BIẾN TẦN
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Hệ thống máy nén khí
Cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu
Cấu tạo máy nén khí trục vít loại có dầu nói chung là giống nhau về những bộ phận bên trong, tùy mỗi hãng có thay đổi một chút về vị trí. Những bộ phận chính gồm:
1. Hệ thống nén khí và đường khí chính (Đường đi của không khí)
Lọc khí đầu vào → Van hút (van cửa nạp) → Cụm đầu nén → Bình tách dầu (khí đi qua lõi lọc tách) → Van áp suất tối thiểu → Van một chiều → Két giải nhiệt khí (aftercooler)
- Lọc khí đầu vào (Lọc gió): Lọc sạch bụi.
- Van hút (Van cửa nạp): Điều tiết lượng khí vào, đóng khi dừng máy.
- Cụm đầu nén: Không khí được nén cùng với dầu phun vào.
- Bình tách dầu (Oil Tank): Nhận hỗn hợp khí + dầu từ đầu nén. Tại đây, dầu lỏng được tách thô (rơi xuống đáy), khí tiếp tục đi lên.
- Lọc tách dầu: Nằm bên trong bình dầu, lọc tinh lần cuối để khí ra gần như sạch dầu.
- Van áp suất tối thiểu: Nằm trên đỉnh bình tách, giữ áp suất nội bộ tối thiểu để đảm bảo tuần hoàn dầu.
- Van một chiều: Ngăn khí từ hệ thống bên ngoài quay ngược về.
- Két giải nhiệt khí (Bộ làm mát khí): Làm mát khí nén nóng trước khi đưa đi sử dụng.
2. Hệ thống dầu bôi trơn và làm mát (Vòng tuần hoàn dầu)
Dưới đây là các bộ phận của hệ thống dầu và làm mát, vòng tuần hoàn của dầu sẽ đi qua các bộ phận này như sau:
- Bình tách dầu (phần đáy): Chứa dầu nóng vừa được tách ra.
- Van hằng nhiệt (Van điều nhiệt): Nhận dầu nóng từ đáy bình. Tùy vào nhiệt độ dầu, van sẽ tự động phân luồng:
- Nếu dầu còn nguội (dưới 65–70°C): dầu đi thẳng đến lọc dầu, bỏ qua két làm mát.
- Nếu dầu đã nóng (trên 75°C): van chuyển hướng, đưa dầu qua két làm mát trước khi đến lọc.
- Két giải nhiệt dầu (Bộ làm mát dầu): Làm mát dầu trước khi lọc.
- Lọc dầu: Lọc cặn bẩn trong dầu.
- Cụm đầu nén: Dầu sạch, mát được phun vào cụm đầu nén để bôi trơn, làm kín và giải nhiệt.
- Đường dẫn hồi dầu tách: Một đường ống nhỏ hút dầu lỏng đọng dưới đáy lõi lọc tách dầu và đưa về đường nạp của đầu nén.
Dầu ở đáy bình tách dầu lại tiếp tục được đẩy đi qua van hằng nhiệt, lặp lại toàn bộ quy trình. Vòng tuần hoàn khép kín này duy trì liên tục trong suốt thời gian máy nén khí vận hành.
3. Hệ thống làm mát (Giải nhiệt)
Đây là cụm phần cứng, kết hợp cả làm mát khí và dầu.
- Quạt làm mát: Tạo luồng gió.
- Két giải nhiệt (Cụm tản nhiệt kép): Thường gồm két dầu và két khí ghép chung một khối, được quạt thổi gió làm mát.
4. Hệ thống điều khiển và an toàn
Thiết bị bảo vệ quá tải/quá dòng: Rơ-le nhiệt, Aptomat bảo vệ động cơ điện.
Bộ điều khiển trung tâm: Não bộ của máy.
Cảm biến: Áp suất, nhiệt độ (dầu, khí, mô tơ).
Van điều khiển tự động: (thực hiện các thao tác đóng, mở, xả khí theo lệnh từ bộ điều khiển trung tâm.)
Van điện từ: Điều khiển khí nén pilot để đóng/mở van hút, van xả.
Van xả (Xả xì): Xả áp suất bình tách khi dừng máy.
Thiết bị bảo vệ an toàn thụ động:
Van an toàn (cơ khí): Gắn trên bình tách, tự xả nếu quá áp.
Chi tiết về các bộ phận của máy nén khí trục vít có dầu
Dưới đây là diễn giải chi tiết về cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu gồm các bộ phận chính:
Lọc gió (Lọc hút)
Đây là bộ phận đầu tiên, khi máy hoạt động, không khí bị hút vào sẽ đi qua lọc gió để loại bỏ bớt bụi bẩn, tạp chất trước khi được đưa vào đầu nén.
Bộ phận này cần được vệ sinh, bảo dưỡng và thay thế định kỳ. Thời gian thay thế thông thường rơi vào khoảng 2000 giờ chạy, tuy nhiên, có thể thay sớm hoặc muộn hơn dựa trên tình hình thực tế như độ ô nhiễm của không khí, môi trường xung quanh nơi đặt máy .v.v.
Van cửa hút máy nén khí
Van cửa hút chuyên điều chỉnh lưu lượng khí đầu ra của máy nén khí. Van hút nằm ở vị trí giữa bộ lọc hút và trục vít. (Một số máy nén khí biến tần không có van hút) Có 2 loại van hút là:
- Van hút điều khiển máy ở chế độ không tải
- Van hút điều khiển máy chạy ở chế độ điều chế
Cụm đầu nén
Cụm đầu nén (Air End) là một trong những bộ phận quan trọng nhất của máy nén khí trục vít, có nhiệm vụ thực hiện quá trình hút, nén và đưa hỗn hợp khí nén ra khỏi buồng nén. Cụm đầu nén gồm hai rotor trục vít quay ngược chiều và ăn khớp với nhau bên trong một thân vỏ có biên dạng chính xác.
Đầu nén được dẫn động bởi động cơ điện thông qua khớp nối (coupling), bánh răng hoặc dây đai, tùy theo thiết kế của máy. Khi rotor quay, không khí được hút qua cụm lọc khí và van hút, đi vào khoang làm việc giữa các rãnh rotor. Thể tích khoang khí giảm dần khi rotor quay, từ đó khí được nén đến áp suất yêu cầu.
Đối với máy nén khí trục vít có dầu, dầu được phun trực tiếp vào buồng nén trong quá trình vận hành để bôi trơn, làm kín và làm mát. Hỗn hợp khí nén và dầu sau đó được đưa từ đầu nén sang bình tách dầu để thực hiện quá trình tách dầu.
Cấu tạo của đầu nén:
Đầu nén của máy nén khí trục vít bao gồm các bộ phận chính sau:
- Trục vít: Là bộ phận chính của đầu nén, có nhiệm vụ nén khí. Trục vít thường được làm bằng thép hợp kim có độ bền cao, chịu được áp suất và nhiệt độ cao.
- Buồng nén: Là nơi chứa khí nén trong quá trình nén. Buồng nén thường được làm bằng thép hoặc gang, có độ dày và khả năng chịu lực cao.
- Van hút: Có nhiệm vụ hút khí nén vào buồng nén.
- Van xả: Có nhiệm vụ xả khí nén ra ngoài.
Cụm đầu nén này được bôi trơn bằng dầu ở dòng máy nén có dầu hoặc bôi trơn bằng các hóa chất đặc biệt ở những dòng máy nén không dầu.
Van một chiều
Van một chiều (Check Valve) là bộ phận cho phép khí hoặc dầu chỉ lưu thông theo một hướng và ngăn dòng chảy ngược trong hệ thống. Trong máy nén khí trục vít có dầu, van một chiều thường được bố trí trên đường khí nén hoặc một số vị trí của mạch dầu, tùy theo thiết kế của từng máy.
Trên đường khí nén, van một chiều có tác dụng ngăn khí nén từ hệ thống phía sau chảy ngược về bình tách dầu và đầu nén khi máy chuyển sang chế độ không tải hoặc dừng máy. Nhờ đó, van giúp bảo vệ đầu nén và hạn chế các hiện tượng bất thường khi máy khởi động lại.
Van một chiều hoạt động chủ yếu nhờ chênh lệch áp suất: khi áp suất phía đầu vào lớn hơn phía đầu ra, van mở cho môi chất đi qua; khi dòng chảy có xu hướng đảo chiều, van đóng lại để ngăn dòng ngược.
Van chặn dầu
Van chặn dầu (Oil Stop Valve) được lắp trên đường dầu cấp vào cụm đầu nén, thường sau lọc dầu và bộ làm mát dầu. Van có nhiệm vụ đóng đường dầu khi máy dừng, ngăn dầu tiếp tục chảy vào đầu nén; khi máy khởi động và đạt điều kiện áp suất điều khiển, van mở để dầu đi vào đầu nén.
Tùy thiết kế, van có thể được điều khiển bằng áp suất hoặc kết hợp chênh lệch áp suất và lò xo.
Van thường có các kết nối:
- Đường dầu vào từ hệ thống lọc/làm mát dầu.
- Đường dầu ra đến đầu nén.
- Đường điều khiển áp suất.
- Một số model có thêm đường hồi dầu.
Bình tách dầu (Bình chứa dầu)
Bình tách dầu hoặc còn gọi là bình chứa dầu rất dễ dàng nhìn thấy ở bên trong máy nén khí trục vít có dầu, nó là một bình lớn, dựng thẳng đứng. Khi tiến hành thay thế dầu thì đây chính là bộ phận để bạn đổ dầu vào.
Bình tách dầu có hai chức năng chính: chứa dầu tuần hoàn và thực hiện quá trình tách dầu ra khỏi hỗn hợp khí–dầu sau khi ra khỏi đầu nén.
Khi bảo dưỡng, dầu thường được châm hoặc thay tại bình tách dầu/bình dầu theo đúng vị trí và quy trình do nhà sản xuất quy định. Tuy nhiên, không nên chỉ dựa vào việc nhìn mức dầu trong bình để đánh giá lượng dầu chính xác; cần thực hiện kiểm tra khi máy ở đúng trạng thái vận hành và đã dừng theo thời gian quy định, vì áp suất và nhiệt độ trong bình có thể làm mức dầu thay đổi.
Lọc tách dầu
Lọc tách dầu (hay còn gọi chính xác là phần tử tách dầu) là một bộ phận quan trọng trong máy nén khí trục vít có dầu. Nó có nhiệm vụ tách dầu ra khỏi khí nén sau khi khí được nén và trước khi đưa ra ngoài sử dụng.
Vị trí của lọc tách dầu trong máy nén khí trục vít có dầu có thể khác nhau tùy thuộc vào thiết kế của từng nhà sản xuất và model máy.
Vị trí bên trong bình tách dầu (bình chứa dầu) là vị trí phổ biến nhất, nó được đặt ở phía trên của bình dầu, thường nằm dưới nắp bình dầu. Ưu điểm của cách lắp này là lưu lượng làm việc lớn và ít bị sụt áp. Tuy nhiên, việc thay thế lọc tách dầu sẽ khó khăn hơn do phải tháo nắp bình dầu và các bộ phận khác.
Lưu ý:
Phần tử tách dầu bị tắc nghẽn hoặc tăng chênh lệch áp suất có thể làm máy tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và ảnh hưởng đến khả năng cung cấp khí. Ngược lại, nếu phần tử tách dầu bị hư hỏng, rách hoặc gioăng làm kín không tốt, lượng dầu bị cuốn theo khí nén có thể tăng lên, gây hiện tượng hao dầu và khí nén chứa nhiều dầu hơn bình thường.
Vì vậy, cần kiểm tra và thay thế phần tử tách dầu theo thời gian vận hành hoặc chênh lệch áp suất theo khuyến cáo của nhà sản xuất, đồng thời kiểm tra gioăng và các vị trí làm kín khi thay thế.
- Lọc tách dầu cần được thay thế định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất để đảm bảo hiệu quả lọc tốt nhất. Theo khuyến nghị của đa số nhà sản xuất và kinh nghiệm bảo trì thực tế:
- Khoảng 2000 – 4000 giờ hoạt động, tùy từng hãng máy và điều kiện vận hành.
- Nếu máy chạy trung bình 8 giờ/ngày, thì tương đương khoảng 12 – 24 tháng.
- Một số dòng máy cao cấp hoặc môi trường sạch có thể kéo dài đến 4000 – 6000 giờ, nhưng cần kiểm tra định kỳ.
Dù chưa đến giờ quy định, nếu gặp các dấu hiệu sau, bạn nên kiểm tra và thay thế:
- Chênh áp qua lọc tăng cao: Đây là dấu hiệu kỹ thuật chính xác nhất. Khi áp suất trước và sau lọc chênh nhau quá lớn (thường > 0.8 – 1.0 bar), nghĩa là lõi đã bị tắc.
- Tiêu hao dầu tăng bất thường: Dầu bị cuốn theo khí nén ra ngoài nhiều hơn, phải châm dầu thường xuyên.
- Khí nén đầu ra có lẫn dầu: Xuất hiện dầu trong đường ống, bình chứa khí, hoặc hơi dầu trong sản phẩm.
- Nhiệt độ dầu và khí nén tăng cao: Do lưu lượng dầu tuần hoàn kém, làm mát giảm.
- Áp suất hệ thống không ổn định: Tổn thất áp qua lọc lớn làm giảm áp suất đầu ra.
- Môi trường làm việc: Nơi nhiều bụi, hóa chất, độ ẩm cao sẽ làm lọc tách dầu nhanh bẩn, giảm tuổi thọ.
- Chất lượng dầu bôi trơn: Dầu kém chất lượng hoặc đã quá hạn sử dụng sẽ sinh cặn, làm tắc lõi lọc nhanh hơn.
- Nhiệt độ vận hành: Máy chạy quá nóng thường xuyên làm dầu biến chất, gây đóng cặn trên lõi lọc.
- Tần suất hoạt động: Máy chạy liên tục 24/7 thường phải thay lọc sớm hơn máy chạy gián đoạn.
- Việc bảo dưỡng định kỳ: Thay lọc dầu, dầu máy đúng hạn giúp kéo dài tuổi thọ lọc tách.
Đường dẫn dầu và hồi dầu
Đường hồi dầu (Oil Scavenge Line) có nhiệm vụ thu hồi lượng dầu được tách ra từ phần tử tách dầu và đưa trở lại đầu nén để tiếp tục tuần hoàn.
Đường hồi dầu thường được nối từ khu vực thu gom dầu ở phía dưới phần tử tách dầu/bình tách dầu đến đầu nén, thường tại vùng có áp suất thấp (phía hút) của đầu nén. Khi máy hoạt động, chênh lệch áp suất tạo ra lực hút giúp lượng dầu tích tụ tại đáy phần tử tách dầu được hút trở lại đầu nén.
Đường hồi dầu thường đi kèm ống nhỏ và có thể có van một chiều hoặc lỗ tiết lưu tùy thiết kế, nhằm kiểm soát lưu lượng dầu hồi và ngăn dòng chảy ngược khi máy dừng. Vị trí và cách bố trí đường hồi dầu thay đổi tùy thiết kế của từng máy.
Van áp suất tối thiểu
Van áp suất tối thiểu (Minimum Pressure Valve – MPV) là bộ phận quan trọng trong hệ thống khí của máy nén khí trục vít có dầu. Van có hai chức năng chính: duy trì áp suất tối thiểu trong bình tách dầu và ngăn khí nén từ hệ thống phía sau chảy ngược về máy nén, vì vậy nó có đặc tính hoạt động tương tự van một chiều.
Khi máy khởi động, van giữ áp suất trong bình tách dầu ở mức cần thiết để duy trì tuần hoàn dầu và đảm bảo hệ thống tách dầu hoạt động ổn định. Khi áp suất đạt đến ngưỡng cài đặt, van mở để đưa khí nén ra hệ thống.
Khi máy chuyển từ không tải sang có tải, van giúp kiểm soát quá trình đưa khí nén ra ngoài, hạn chế hiện tượng áp suất trong bình tách dầu giảm quá nhanh, từ đó hỗ trợ duy trì điều kiện làm việc ổn định cho hệ thống dầu.
Van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt có chức năng điều tiết lượng dầu đi lên két làm mát, giúp duy trì dầu ở nhiệt độ làm việc phù hợp. Van thường được bố trí trên đường dầu giữa bình tách dầu, lọc dầu, két làm mát dầu và đầu nén, tùy thiết kế của từng máy.
Khi nhiệt độ dầu còn thấp, van hạn chế hoặc không cho dầu đi qua két làm mát để dầu nhanh đạt đến nhiệt độ làm việc. Khi dầu nóng lên, van mở dần để tăng lượng dầu đi qua két làm mát, sau đó dầu được đưa trở lại đầu nén.
Nhờ cơ chế này, van hằng nhiệt giúp kiểm soát nhiệt độ dầu, hạn chế quá nhiệt và đồng thời tránh để dầu hoạt động ở nhiệt độ quá thấp, đảm bảo quá trình bôi trơn, làm kín và làm mát đầu nén.
Lọc dầu
Lọc dầu là bộ phận thuộc hệ thống tuần hoàn dầu của máy nén khí trục vít có dầu, có nhiệm vụ loại bỏ cặn bẩn, mạt kim loại và các tạp chất trong dầu trước khi dầu được đưa trở lại cụm đầu nén.
Lọc dầu thường được bố trí trên đường dầu giữa hệ thống chứa/lưu thông dầu và cụm đầu nén, vị trí cụ thể phụ thuộc vào thiết kế của từng model. Dầu sau khi được lọc sẽ tiếp tục đi qua các bộ phận cần thiết như van hằng nhiệt và két làm mát dầu trước khi trở lại đầu nén.
Nhờ loại bỏ tạp chất khỏi dầu, lọc dầu giúp bảo vệ rotor, ổ bi và các chi tiết bên trong đầu nén, hạn chế mài mòn và duy trì hiệu quả bôi trơn, làm kín và làm mát.
Lọc dầu là vật tư tiêu hao và cần được thay thế định kỳ. Với nhiều máy, lần thay đầu tiên có thể được thực hiện khoảng 500 giờ vận hành, sau đó thay theo số giờ hoạt động và khuyến cáo của nhà sản xuất. Chu kỳ thực tế có thể khác nhau tùy loại dầu, điều kiện môi trường và model máy.
Theo khuyến nghị của đa số nhà sản xuất và kinh nghiệm bảo trì thực tế:
- Khoảng 1000 – 2000 giờ hoạt động, tùy hãng máy và điều kiện vận hành.
- Nếu máy chạy trung bình 8 giờ/ngày, tương đương khoảng 4 – 8 tháng.
- Một số dòng máy cao cấp hoặc môi trường rất sạch có thể kéo dài đến 2000 – 3000 giờ, nhưng không nên chủ quan.
- Áp suất dầu giảm: Lọc tắc làm cản trở dầu lưu thông, áp suất dầu bôi trơn đầu nén giảm.
- Nhiệt độ dầu tăng cao: Dầu không được làm mát đầy đủ do lưu lượng giảm, nhiệt độ đầu nén tăng.
- Tiếng ồn bất thường: Thiếu dầu bôi trơn có thể gây tiếng kêu lạ ở đầu nén.
- Dầu nhanh bẩn: Quan sát dầu qua kính thăm dầu thấy dầu đục, nhiều cặn bẩn dù mới thay gần đây.
- Chênh áp qua lọc: Dùng đồng hồ đo chênh áp (nếu có) thấy áp suất trước và sau lọc chênh lệch lớn.
- Chất lượng dầu bôi trơn: Dầu kém chất lượng hoặc đã quá hạn sẽ sinh cặn, làm tắc lọc nhanh hơn.
- Môi trường làm việc: Nơi nhiều bụi bẩn, hóa chất, độ ẩm cao khiến dầu nhanh bẩn, lọc phải làm việc nhiều hơn.
- Nhiệt độ vận hành: Máy chạy quá nóng thường xuyên làm dầu biến chất, tạo cặn bám vào lọc.
- Tần suất hoạt động: Máy chạy liên tục 24/7 sẽ phải thay lọc dầu thường xuyên hơn máy chạy gián đoạn.
- Việc bảo dưỡng định kỳ: Thay dầu đúng hạn, vệ sinh hệ thống giúp kéo dài tuổi thọ lọc dầu.
Két tản nhiệt
Thông thường, két giải nhiệt thường được bố trí ngay phía trước hoặc phía sau quạt làm mát. Vị trí của két và quạt phụ thuộc vào thiết kế của từng model, và ở một số máy, quạt có thể hút hoặc thổi không khí qua cụm két theo những bố trí khác nhau. Đối với máy nén khí trục vít có dầu, cụm này thường gồm két làm mát dầu và két làm mát khí (aftercooler), được quạt cưỡng bức thổi không khí qua các lá tản nhiệt để đưa nhiệt ra môi trường.
Trong quá trình máy vận hành, bụi bẩn, dầu và tạp chất có thể bám vào bề mặt lá tản nhiệt, làm giảm khả năng trao đổi nhiệt, khiến nhiệt độ dầu, khí nén tăng cao. Nếu két giải nhiệt bị tắc nghẽn nghiêm trọng, máy có thể tăng nhiệt độ, báo lỗi quá nhiệt, giảm hiệu suất và thậm chí tự động dừng để bảo vệ.
Vì vậy, cần kiểm tra và vệ sinh két giải nhiệt định kỳ, đặc biệt đối với máy hoạt động trong môi trường nhiều bụi. Đồng thời cần kiểm tra quạt làm mát, hướng quay, lưu lượng gió và tình trạng lá tản nhiệt, bởi không chỉ két bị bẩn mà quạt yếu hoặc thông gió phòng máy kém cũng có thể gây hiện tượng quá nhiệt. Việc vệ sinh nên thực hiện đúng phương pháp của nhà sản xuất để tránh làm cong hoặc hư hỏng các lá tản nhiệt.
Động cơ điện
Mô tơ điện là bộ phận cung cấp công suất cơ học cho máy nén khí, chuyển đổi điện năng thành chuyển động quay để dẫn động đầu nén trục vít. Đối với máy nén khí trục vít có dầu, mô tơ thường là động cơ điện 3 pha, được lựa chọn theo công suất và điều kiện làm việc của máy.
Trong quá trình vận hành, mô tơ có thể gặp các sự cố như quá nhiệt, cháy cuộn dây, hư vòng bi hoặc suy giảm cách điện. Khi bị hỏng nghiêm trọng, mô tơ có thể được sửa chữa hoặc thay thế tùy mức độ hư hỏng và thiết kế của máy.
Coupling (khớp nối) là bộ phận có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn từ mô tơ đến đầu nén, đồng thời giúp liên kết hai trục và hấp thụ một phần rung động, sai lệch nhỏ giữa trục động cơ và trục đầu nén. Tình trạng của coupling ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm, độ rung và độ tin cậy của hệ thống truyền động.
Một điểm cần lưu ý là không phải mọi máy nén khí trục vít đều sử dụng coupling. Một số thiết kế sử dụng truyền động trực tiếp, trong khi một số máy sử dụng khớp nối hoặc truyền động bánh răng, tùy cấu tạo của từng model.
Van điện từ (Solenoid Valve)
Van điện từ là bộ phận thuộc hệ thống điều khiển của máy nén khí trục vít có dầu. Van có chức năng điều khiển dòng khí đến van hút và các cơ cấu điều khiển khác, từ đó giúp máy chuyển đổi giữa chế độ có tải và không tải.
Khi máy chạy ở chế độ có tải, van điện từ sẽ điều khiển để van hút mở, cho phép không khí đi vào đầu nén để thực hiện quá trình nén. Khi máy chuyển sang chế độ không tải, van điện từ thay đổi trạng thái điều khiển, làm van hút đóng hoặc hạn chế lượng khí đi vào đầu nén. Đồng thời, van điện từ có thể phối hợp với van xả xì để giảm áp trong hệ thống.
Van điện từ thường được lắp gần hoặc trực tiếp trên cụm van hút. Nếu không lắp trực tiếp, van sẽ được kết nối với van hút bằng ống dẫn khí điều khiển. Một đường ống khác có thể được nối với bình tách dầu hoặc nguồn khí điều khiển tùy theo thiết kế của máy.
Van điện từ thường gồm hai phần chính là cuộn dây điện và cụm van cơ. Khi được cấp điện, cuộn dây tạo ra từ trường làm dịch chuyển lõi van, từ đó đóng hoặc mở đường khí. Khi mất điện, van trở về trạng thái ban đầu nhờ lò xo hoặc cơ cấu hồi vị.
Một số loại van điện từ có thêm cổng xả khí để xả áp khỏi đường điều khiển khi van thay đổi trạng thái. Cấu tạo, số lượng cổng và cách điều khiển có thể khác nhau tùy từng model máy nén khí.
Quạt làm mát
Quạt làm mát có nhiệm vụ tạo luồng không khí cưỡng bức đi qua két làm mát dầu và bộ làm mát khí sau nén (Aftercooler), giúp đưa nhiệt từ dầu và khí nén ra môi trường. Quạt thường được bố trí phía trước hoặc phía sau cụm két tùy theo thiết kế của từng máy.
Ở nhiều máy nén khí trục vít có dầu, quạt sử dụng mô tơ điện riêng. Một số thiết kế có thể sử dụng chung nguồn động lực hoặc cơ cấu truyền động với hệ thống khác, tùy cấu tạo của máy.
Trong quá trình vận hành, cần kiểm tra tốc độ quay, hướng gió, tình trạng cánh quạt, mô tơ và độ sạch của cụm két làm mát. Khi quạt bị hỏng hoặc hoạt động không đủ lưu lượng, khả năng giải nhiệt sẽ giảm và có thể khiến máy tăng nhiệt hoặc báo lỗi quá nhiệt.
Quạt làm mát là phụ tùng máy nén khí có thể tháo, sửa chữa hoặc thay thế khi bị hư hỏng, tùy mức độ và thiết kế của từng model.
Bộ điều khiển và màn hình
Bộ điều khiển và màn hình điều khiển là hệ thống trung tâm giúp quản lý, giám sát và điều khiển toàn bộ hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu. Bộ điều khiển tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến áp suất, nhiệt độ và các thiết bị bảo vệ, sau đó xử lý để điều khiển máy hoạt động theo chế độ được cài đặt. Màn hình điều khiển thường được lắp trên vỏ máy, giúp người vận hành theo dõi và cài đặt các thông số trực tiếp.
Các chức năng chính gồm:
- Hiển thị thông số: Theo dõi áp suất, nhiệt độ, thời gian hoạt động, trạng thái tải/không tải và các thông số khác tùy model.
- Điều khiển áp suất: Điều khiển quá trình tải – không tải của máy để duy trì áp suất trong phạm vi cài đặt.
- Điều khiển khởi động và dừng máy: Quản lý trình tự khởi động, vận hành và dừng máy an toàn.
- Cảnh báo và bảo vệ: Phát hiện các tình trạng bất thường như quá nhiệt, quá tải, quá dòng, áp suất bất thường hoặc lỗi cảm biến và đưa ra cảnh báo hoặc dừng máy khi cần thiết.
- Theo dõi bảo dưỡng: Hiển thị thời gian hoạt động và nhắc người vận hành thực hiện các công việc bảo dưỡng định kỳ.
- Cài đặt và điều chỉnh: Cho phép người vận hành thiết lập áp suất, chế độ vận hành và một số thông số khác tùy theo loại bộ điều khiển.
- Hiển thị mã lỗi: Khi máy xảy ra sự cố, màn hình có thể hiển thị cảnh báo hoặc mã lỗi, giúp xác định nguyên nhân và hỗ trợ quá trình kiểm tra, sửa chữa.
Có thể hiểu đơn giản, bộ điều khiển là “bộ não” của máy, còn màn hình là giao diện để người vận hành giao tiếp với bộ điều khiển, theo dõi tình trạng và thực hiện các cài đặt cần thiết.
Van an toàn
Van an toàn là thiết bị bảo vệ quan trọng của máy nén khí trục vít có dầu, có nhiệm vụ xả áp suất khi áp suất trong hệ thống tăng vượt quá giới hạn an toàn được cài đặt, giúp bảo vệ bình tách dầu và các bộ phận chịu áp khỏi nguy cơ hư hỏng do quá áp.
Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt của van, van sẽ tự động mở và xả một phần khí nén ra ngoài. Khi áp suất giảm xuống mức an toàn, van sẽ đóng lại.
Van an toàn thường được lắp trên bình tách dầu hoặc tại vị trí có áp suất cần được bảo vệ, tùy theo thiết kế của từng máy. Trên nhiều máy nén khí trục vít có dầu, có thể dễ dàng nhìn thấy van an toàn được lắp ở phía trên bình tách dầu.
Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất (Pressure Sensor) có nhiệm vụ đo áp suất khí nén trong hệ thống và truyền tín hiệu về bộ điều khiển. Dựa trên tín hiệu này, bộ điều khiển sẽ điều chỉnh chế độ hoạt động của máy, chẳng hạn chuyển máy sang không tải khi áp suất đạt mức cài đặt và chuyển lại sang có tải khi áp suất giảm xuống mức yêu cầu.
Cảm biến áp suất thường được lắp trên đường khí có áp suất đại diện cho áp suất làm việc của máy hoặc hệ thống, vị trí cụ thể tùy theo thiết kế của từng model. Không nên khẳng định cảm biến luôn nằm ngay tại cửa ra khí hoặc đó là nơi có áp suất cao nhất, vì áp suất tại các vị trí khác nhau trong hệ thống có thể khác nhau.
Ngoài việc điều khiển tải – không tải, tín hiệu từ cảm biến áp suất còn được sử dụng để giám sát áp suất và phát hiện các tình trạng áp suất bất thường, giúp bộ điều khiển đưa ra cảnh báo hoặc dừng máy khi cần thiết.
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensor) có nhiệm vụ đo và giám sát nhiệt độ của máy nén khí trong quá trình vận hành, sau đó truyền tín hiệu về bộ điều khiển. Trên máy nén khí trục vít có dầu, cảm biến thường được bố trí tại đường dầu ra khỏi đầu nén hoặc vị trí đại diện cho nhiệt độ làm việc của cụm đầu nén, tùy thiết kế của từng model.
Khi nhiệt độ tăng đến mức cảnh báo, bộ điều khiển sẽ đưa ra cảnh báo quá nhiệt để người vận hành kiểm tra. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng và vượt quá giới hạn bảo vệ, bộ điều khiển có thể tự động dừng máy nhằm bảo vệ đầu nén, dầu bôi trơn và các bộ phận liên quan.
Cảm biến nhiệt độ giúp phát hiện sớm các vấn đề như két làm mát bị bẩn, quạt làm mát hoạt động không tốt, thiếu dầu, nhiệt độ môi trường quá cao hoặc hệ thống tuần hoàn dầu gặp sự cố.
Cảm biến quá dòng/ quá tải
Cảm biến quá dòng, quá tải có chức năng rất quan trọng trong các bộ phận của máy nén khí trục vít có dầu. Nó có tác dụng bảo vệ mô tơ khỏi bị cháy khi máy nén khí có hoạt động bất thường. Khi quá tải xảy ra, cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để bật chức năng bảo vệ máy.
Vị trí của bộ phận thường nằm cùng một loạt các công tắc của mô tơ chính, hầu hết là dưới cùng.
Nguyên lý hoạt động:
Cảm biến quá dòng/quá tải hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở nhiệt. Khi dòng điện chạy qua động cơ tăng lên, nhiệt độ của cảm biến cũng tăng theo. Khi nhiệt độ đạt đến ngưỡng giới hạn, cảm biến sẽ kích hoạt và ngắt mạch điện, dừng động cơ hoạt động.
Các nguyên nhân gây quá tải/quá dòng:
- Động cơ bị kẹt hoặc quá tải cơ học.
- Điện áp cung cấp không ổn định.
- Quạt làm mát động cơ bị hỏng.
- Cảm biến quá tải bị hỏng hoặc cài đặt không đúng.
Van xả xì
Van xả xì (blowdown valve), còn được gọi là van xả khí không tải, là một bộ phận quan trọng trong hệ thống điều khiển của máy nén khí trục vít có dầu. Van này thường liên kết với cụm van hút và hệ thống điều khiển áp suất, có nhiệm vụ xả lượng khí và áp suất còn lại trong bình dầu/đường khí nội bộ khi máy chuyển sang chế độ không tải hoặc dừng máy.
Cơ chế hoạt động:
Khi máy nén khí chạy không tải (không có nhu cầu sử dụng khí nén), van hút đóng lại để ngăn không cho khí đi vào buồng nén. Tuy nhiên, vẫn có một lượng khí nhỏ được hút vào thông qua một lỗ nhỏ trên van hút. Lượng khí này tạo ra một áp suất nhất định bên trong máy nén khí. Để duy trì áp suất này ổn định, van xả xì sẽ mở ra để xả bớt lượng khí dư thừa, tránh làm tăng áp suất quá mức cho phép.
Khi có nhu cầu sử dụng khí nén, van hút sẽ mở ra để cung cấp khí vào buồng nén, đồng thời van xả xì sẽ đóng lại để ngăn khí thoát ra ngoài.
Vai trò của van xả xì:
- Duy trì áp suất ổn định: Giúp duy trì áp suất bên trong máy nén khí ở mức ổn định khi máy chạy không tải, tránh làm tăng áp suất quá mức gây hư hỏng cho máy.
- Tiết kiệm năng lượng: Khi không có nhu cầu sử dụng khí nén, van xả xì sẽ mở ra để xả bớt khí dư thừa, giúp máy nén khí không phải làm việc quá tải, tiết kiệm năng lượng.
- Bảo vệ máy nén khí: Giúp bảo vệ máy nén khí khỏi các hư hỏng do áp suất quá cao.
Nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu
Đúng như tên gọi, máy nén khí trục vít có dầu sử dụng chuyển động quay để nén không khí, nó hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Khi không khí được hút vào từ môi trường bên ngoài thông qua van của hút, khí sẽ được nén lại trong một buồng kín bởi hai trục vít quay ngược chiều nhau (*). Khi hai trục vít quay, chúng sẽ tạo ra các khe hở nhỏ dần, khiến cho thể tích khí nén bên trong buồng giảm xuống. Điều này làm tăng áp suất của khí nén và đẩy khí nén ra ngoài.
Video nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít có dầu – Bộ phận đầu nén
Cụ thể về nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu theo từng bước:
- Hút khí nén: Máy nén khí trục vít bắt đầu bằng việc hút khí từ môi trường bên ngoài thông qua một van hút. Khí nén là không khí thông thường.
- Buồng kín: Khí nén sau đó được đưa vào một buồng kín bên trong máy nén, nơi quá trình nén diễn ra. Buồng này chứa hai trục vít, một trục vít nén (rôto đực) và một trục vít cản trở (rôto cái), đặt song song và quay ngược chiều nhau. Rôto đực có các thùy lồi và rôto cái có các rãnh lõm; bằng cách này, chúng có thể kết nối với nhau mà không bị chạm vào nhau, không tạo ra ma sát khi quay.
- Quay trục vít: Trục vít nén và trục vít cản trở quay đồng thời. Trong quá trình quay, các rãnh và xoắn vít trên các trục này tạo ra các khe hở nhỏ dần, trong đó khí nén được nén lại. Thể tích của khí nén bên trong buồng giảm đi do các khe hở này thu gọn.
- Tăng áp suất: Khi thể tích của khí nén bên trong buồng giảm xuống, áp suất khí nén tăng lên. Áp suất này được tạo ra và duy trì trong buồng kín.
- Đẩy khí nén ra: Khí nén được đẩy ra khỏi máy nén qua van xả khí. Áp suất khí nén cao hơn so với áp suất ban đầu, do quá trình nén, làm cho khí nén sẵn sàng cho việc sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.
- Dầu bôi trơn được phun vào: Dầu bôi trơn được phun vào buồng nén để bôi trơn, làm mát và làm kín các khe hở giữa trục vít và buồng nén.
- Khí nén được tách dầu và làm mát: Khí nén được tách dầu và làm mát trước khi cung cấp cho các thiết bị sử dụng.
- Lặp lại quá trình: Quá trình này diễn ra liên tục khi trục vít nén và trục vít cản trở tiếp tục quay, tạo ra áp suất khí nén liên tục.
Tóm lại, máy nén khí trục vít có dầu hoạt động bằng cách sử dụng hai trục vít quay ngược chiều để thay đổi thể tích khí nén trong một buồng kín. Điều này tạo ra áp suất khí nén cao và đẩy khí nén ra ngoài bộ phận đầu nén.
So sánh máy nén khí trục vít có dầu và không dầu
| Tiêu chí | Máy nén khí trục vít có dầu | Máy nén khí trục vít không dầu |
|---|---|---|
| Nguyên lý bôi trơn | Dầu được phun trực tiếp vào buồng nén để bôi trơn, làm kín và làm mát | Không phun dầu vào buồng nén; sử dụng kết cấu và vật liệu đặc biệt để giảm ma sát |
| Dầu trong khí nén | Có một lượng nhỏ dầu lẫn trong khí nén, sau đó được tách qua bộ tách dầu và các bộ lọc | Khí nén đầu ra gần như không chứa dầu từ quá trình nén |
| Độ sạch của khí | Sạch ở mức cao nếu hệ thống tách dầu và lọc được bảo dưỡng đúng cách | Rất cao, phù hợp khi yêu cầu khí nén không dầu |
| Chất lượng khí | Thường đáp ứng tốt đa số ứng dụng công nghiệp thông thường | Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu khí sạch, không nhiễm dầu |
| Ứng dụng phổ biến | Nhà máy cơ khí, gara, xưởng sản xuất, CNC, phun sơn, bao bì, lắp ráp, sản xuất thông thường | Thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, điện tử, y tế và các quy trình nhạy cảm với dầu |
| Khả năng làm mát | Dầu tham gia trực tiếp vào quá trình làm mát buồng nén nên hiệu quả cao | Không dùng dầu trong buồng nén nên yêu cầu thiết kế làm mát đặc biệt |
| Độ ổn định khi vận hành | Cao, phù hợp vận hành liên tục trong điều kiện công nghiệp | Cao nhưng yêu cầu kiểm soát điều kiện vận hành và bảo dưỡng chặt chẽ hơn |
| Tuổi thọ cụm đầu nén | Thường dài và ổn định nhờ dầu vừa bôi trơn vừa làm kín | Phụ thuộc nhiều vào thiết kế, vật liệu phủ và hệ thống làm mát của đầu nén |
| Hiệu suất năng lượng | Thường tốt và có nhiều lựa chọn công suất, đặc biệt phổ biến ở máy biến tần | Có thể đạt hiệu suất cao nhưng thiết kế phức tạp hơn |
| Chi phí đầu tư ban đầu | Thấp hơn | Cao hơn đáng kể |
| Chi phí bảo trì | Tương đối thấp; cần thay dầu, lọc dầu, lọc gió, tách dầu… | Thường cao hơn do cấu tạo và yêu cầu bảo trì chuyên biệt |
| Vật tư tiêu hao | Có dầu máy nén và bộ tách dầu cùng các bộ lọc liên quan | Không cần dầu trong buồng nén nhưng vẫn có các vật tư bảo dưỡng khác |
| Khả năng xử lý tải nặng | Rất phù hợp với môi trường nhà xưởng và tải liên tục | Có thể đáp ứng tải liên tục nhưng thường được lựa chọn vì yêu cầu khí sạch hơn là vì giá thành |
| Độ phức tạp hệ thống | Cấu tạo tương đối phổ biến, dễ sửa chữa và thay thế phụ tùng | Cấu tạo phức tạp hơn, yêu cầu kỹ thuật và linh kiện chuyên dụng |
| Mức độ phổ biến | Rất phổ biến trên thị trường công nghiệp | Ít phổ biến hơn, chủ yếu ở các ngành có yêu cầu khí không dầu |
| Giá thành khí nén | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
| Tính kinh tế | Rất tốt đối với phần lớn nhà xưởng | Chỉ thực sự kinh tế khi quy trình bắt buộc phải sử dụng khí không dầu |
| Lựa chọn phù hợp | Phù hợp với đa số nhà máy, xưởng cơ khí, gara và dây chuyền sản xuất thông thường | Phù hợp với ngành yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết của khí nén |
Với phần lớn nhà xưởng, gara và hệ thống khí nén công nghiệp thông thường, máy nén khí trục vít có dầu thường là lựa chọn kinh tế và dễ tiếp cận hơn nhờ giá đầu tư, độ bền, khả năng vận hành và chi phí bảo trì tốt.
Nhà cung cấp máy nén khí trục vít có dầu
Chắc hẳn đọc xong bạn đã phân biệt được các bộ phận và hiểu thêm về nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu rồi phải không?
Sản phẩm chính hãng, đa dạng và phong phú, luôn sẵn hàng – Chuyên cấp buôn cho các đại lý, nhà thầu trên toàn quốc.
Chương trình miễn phí vận chuyển nội thành cho tất cả các sản phẩm.
Chính sách bảo hành nhanh chóng, tiện lợi.
Chúng tôi luôn đặt lợi ích của khách hàng làm tiêu chí hàng đầu của công ty, để có thể phục vụ và tư vấn những sản phẩm tốt nhất, tối ưu nhất cho hệ thống khí nén của bạn.
Nếu có bất kỳ thắc mắc nào bạn để lại câu hỏi phía dưới nhé. Chúng tôi sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc của bạn.
