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.
Contents
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:
- Lọc gió (Lọc hút)
- Van cửa hút máy nén khí
- Cụm đầu nén
- Van một chiều
- Van chặn dầu
- Bình chứa dầu
- Lọc tách dầu
- Đường dẫn dầu và hồi dầu
- Van áp suất tối thiểu
- Van hằng nhiệt
- Lọc dầu
- Bộ giải nhiệt khí (after cooler)
- Két giải nhiệt dầu ( Oil cooler)
- Bẫy nước ngưng tụ
- Mô tơ điện và coupling
- Van điện từ ( Solenoid Valve)
- Quạt làm mát
- Bộ điều khiển
- Van an toàn
- Cảm biến áp suất
- Cảm biến nhiệt độ
- Cảm biến quá dòng/ quá tải
- Van xả xì
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:
1. 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.
2. 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
3. Cụm đầu nén
Cụm đầu nén của máy nén khí trục vít là một phần quan trọng trong máy nén khí trục vít, và nó thực hiện vai trò quyết định trong việc nén khí. Bộ phận này được lắp kèm với mô tơ, thông qua một chiếc coupling, bánh răng, hoặc dây đai. Không khí xung quanh được hút vào mặt trên và nén bởi cặp trục vít bên trong.
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.
4. Van một chiều
Van một chiều được đặt ở đầu ra của trục vít máy nén khí. Nó cho phép lưu lượng dầu và khí đi về một hướng.
Van một chiều và van chặn dầu được lắp cùng nhau và cùng kết nối, chúng đôi khi được lắp chung trong cùng một bộ phận ở những dòng máy nén khí trục vít mới.
5. Van chặn dầu
Van chặn dầu nằm ở đáy cụm đầu nén, ngay lối vào của dầu cung cấp đến đầu nén. Một ống mềm được kết nối từ lọc dầu đến van chặn dầu. Van chặn dầu giống như một đường một van tắt và có thể mở bởi điều khiển áp suất, cộng thêm áp suất từ dầu đẩy van đóng. Van này chỉ mở khi áp suất được cung cấp đến điều khiển kết nối trên van.
Van chặn dầu được kết nối với 3 đường ống:
- Chặn dầu từ lọc dầu/ bộ làm mát
- Chặn dầu đến đầu nén
- Điều khiển kết nối công tắc áp suất
Đôi khi ở một số model có thể là 4 đường ống, đó là đường hồi dầu.
6. Bình chứa dầu
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 chứa dầu hoạt động như một bình chứa và cung cấp dầu đi các bộ phận cần thiết của máy nén khí trục vít có dầu.
7. Lọc tách dầu
Lọc 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. Tuy nhiên, có hai vị trí lắp đặt phổ biến:
- Lắp trong bình dầu: Đây là vị trí phổ biến nhất, đặc biệt đối với các máy nén khí công suất nhỏ và vừa. Lọc tách dầu 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.
- Lắp ngoài bình dầu: Một số máy nén khí, đặc biệt là các dòng công suất lớn, lọc tách dầu được lắp đặt bên ngoài bình dầu, thường ở vị trí gần đầu ra của khí nén. Ưu điểm của cách lắp này là dễ dàng thay thế lọc tách dầu mà không cần tháo nhiều bộ phận. Tuy nhiên, lưu lượng làm việc có thể bị hạn chế hơn và dễ bị sụt áp.
Lưu ý:
- Lọc tách dầu cần được thay thế định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất để đảm bảo hiệu quả lọc tốt nhất.
- Nếu lọc tách dầu bị bẩn hoặc hư hỏng, chất lượng khí nén sẽ giảm và có thể gây hại cho các thiết bị sử dụng khí nén.
8. Đường dẫn dầu và hồi dầu
Đường dẫn hồi dầu được lắp từ bên ngoài bình dầu, chạy từ trên lắp bình dầu xuống dưới đáy của trục vít, nó kết nối đến bên chân không của trục vít. Đường hồi dầu được đặt trong bình dầu và chạy từ lắp của bình dầu đến đáy.
Một mặt của đường hồi đầu được kết nối với phía chân không của trục vít. Khi máy nén khí đang chạy sẽ tạo ra một hoạt động hút. Đường hồi dầu này chạm xuống đáy của lọc tách dầu và hút lượng dầu thu lượng được ở điểm thấp nhất sau quá trình tách.
9. Van áp suất tối thiểu
Van áp suất tối thiểu có hai chức năng là duy trì áp suất tối thiểu trong bình dầu và hoạt động như một chiếc van một chiều.
Van áp suất tối thiểu cũng có chức năng ngăn không khí ra khỏi máy nén ở tốc độ cao và áp suất thấp khi máy nén khí chuyển từ chế độ không tải sang có tải.
10. Van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt có chức năng điều tiết lượng dầu đi lên két làm mát. Nó nằm ở vị trí giữa bình dầu và trục vít.
Van sẽ mở rộng cho dầu đi lên két giải nhiệt dầu nhiều hơn để làm mát và trở về đầu nén nếu nhiệt độ dầu cao. Dầu sẽ đi qua lọc dầu và chuyển thẳng đầu nén nếu nhiệt độ dầu không quá cao.
Van hằng nhiệt có chức năng đảm bảo nhiệt độ về đầu nén đạt trong khoảng 70-90 độ C.
11. Lọc dầu
Lọc dầu nằm ở giữa bình dầu và trục vít. Lọc dầu có chức năng loại bỏ bụi bẩn, dầu và các tạp chất khác có trong khí nén, để khí nén lúc ra sẽ lọc được một lượng dầu nhất định.
Lọc dầu máy nén khí trục vít sẽ giúp bảo vệ cụm đầu nén khỏi bụi bẩn gây hư hỏng trục vít cụm đầu nén.
Bộ phận lọc dầu này cũng cần được thay thế định kỳ để đảm bảo hiệu suất của máy nén. Thông thường phải thay 500 giờ chạy đầu, tiếp đến sẽ theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
12. Bộ giải nhiệt khí (after cooler)
Bộ giải nhiệt khí có chức năng giải nhiệt cho khí nén. Bộ phận này là điểm đến cuối cùng trước khi khí nén ra khỏi máy nén khí.
Hầu hết các máy nén khí trục vít có dầu đều có bộ phận này, nếu không có thì khi khí nén ra khỏi máy sẽ có nhiệt độ rơi vào khoảng 80 độ C.
13. Két giải nhiệt dầu ( Oil cooler)
Két giải nhiệt dầu thường được đặt ở vị trí cạnh bộ làm mát với một chiếc quạt lớn ở phía trước. Nó có tác dụng đúng như tên gọi: giải nhiệt cho dầu.
Bộ két làm mát hay gặp vấn đề bị tắc, đây cũng là nguyên nhân dẫn đến máy nén khí trục vít có dầu bị quá nhiệt. Bạn cần thường xuyên kiểm tra bộ phận này xem nó có bị tắc không.
14. Bẫy nước ngưng tụ (có thể có hoặc không tùy model)
Bẫy nước ngưng tụ còn gọi là van xả nước tự động. Bộ phận này có chức năng loại bỏ nước dạng lỏng có chứa trong khí nén. Có 2 loại van xả nước: dạng cơ và dạng điện. Nó được đặt ở vị trí bên phải sau bộ làm mát hoặc bên phải sau máy sấy khí tác nhân lạnh.
Hầu hết các bộ xả nước bằng điện đều có nút kiểm tra bên trên. Khi bạn vặn nút này, van sẽ mở, khi đó bạn cần kiểm tra xem có nhiều nước chảy ra cùng khí nén không. Nếu trường hợp có quá nhiều nước thoát ra thì bộ xả nước đang hoạt động không đúng chức năng, có thể nó đang bị tắc hoặc hỏng ở vị trí nào đó.
15. Mô tơ điện và coupling
Mô tơ điện là bộ phận cung cấp năng lượng cho máy nén khí.
Mô tơ máy nén khí trục vít có dầu có thể được thay thế nếu nó có lỗi hoặc bị hỏng.
Coupling là thành phần kết nối mô tơ và đầu nén.
16. Van điện từ ( Solenoid Valve)
Van này có chức năng đóng mở cổ hút, khi van hút mở khí sẽ được hút vào, máy chạy ở chế độ có tải. Khi máy chuyển sang chế độ không tải, van hút sẽ đóng, lúc này khí sẽ không hút vào nữa.
Vị trí của van điện từ thường đặt trên van hút. Nếu bộ phận này không gắn trực tiếp trên van hút thì sẽ có một đường ống mềm đi từ van hút đến van điện từ. Mặt khác của van điện từ sẽ có một ống mềm chạy về phía bình dầu.
Van điện từ máy nén khí có 2 phần là cuộn dây dẫn (điện) và van lắp ráp (cơ). Phần van cơ được đóng kín và có 1 đầu vào, đầu ra. Khi điện được cung cấp một từ trường được tạo ra, nó sẽ đẩy mở van. Một số loại van điện từ khác, thường có 1 lỗ thông hơi đặt tại vị trí trên van.
17. Quạt làm mát
Quạt làm mát có chức năng thổi không khí xung quanh bộ làm mát dầu và khí. Nó được quay quanh một mô tơ độc lập. Một số loại có thể được kết nối với mô tơ chính của máy nén khí.
Quạt làm mát + mô tơ có thể dễ dàng thay thế hoặc sửa chữa khi hỏng hóc.
18. Bộ điều khiển
Bộ điều khiển trong máy nén khí trục vít có dầu có vai trò quan trọng trong việc quản lý và kiểm soát hoạt động của máy nén khí. Nó thường được kết nối với một màn hình hiển thị gắn ở vỏ máy để hiển thị các thông số cần thiết.
- Điều khiển áp suất: Bộ điều khiển cho phép người vận hành thiết lập và điều chỉnh áp suất khí nén theo yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Điều này rất quan trọng để đảm bảo rằng áp suất khí nén được duy trì ổn định và an toàn.
- Theo dõi hiệu suất: Bộ điều khiển cung cấp thông tin về hiệu suất hoạt động của máy nén khí, bao gồm áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, và các thông số quan trọng khác. Điều này giúp người vận hành theo dõi và đánh giá hoạt động của máy nén khí.
- Bảo trì định kỳ: Bộ điều khiển thường cung cấp thông tin về lịch trình bảo dưỡng và thông báo khi máy nén khí cần được bảo dưỡng hoặc sửa chữa. Điều này giúp đảm bảo rằng máy nén luôn hoạt động ổn định và đáng tin cậy.
- Kiểm soát khởi động và dừng máy: Bộ điều khiển quản lý quá trình khởi động và dừng máy nén khí theo yêu cầu. Điều này giúp giảm sự tiêu tốn năng lượng và bảo vệ máy nén khỏi quá tải hoặc hoạt động không cần thiết.
- Tích hợp hệ thống (tùy loại): Bộ điều khiển có thể tích hợp vào hệ thống quản lý tự động lớn hơn, cho phép máy nén khí hoạt động như một phần của hệ thống tự động hóa rộng hơn. Điều này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tích hợp và kiểm soát toàn bộ quy trình sản xuất.
- Bảo vệ quá tải: Bộ điều khiển theo dõi hoạt động của máy nén khí và có khả năng ngăn chặn hoạt động quá tải hoặc quá nhiệt, giúp bảo vệ máy nén khí khỏi hỏng hóc và kéo dài tuổi thọ của nó.
19. Van an toàn
Van an toàn bảo vệ máy nén khí khỏi việc bị nổ trong một số trường hợp máy hoạt động sai. Van này được mở tại một số mốc cài đặt. Khi áp suất đến giới hạn quy định, van an toàn sẽ mở và đẩy khí nén ra bên ngoài.
Bộ phận này được đặt ở trên bình dầu máy nén khí.
20. Cảm biến áp suất
Chức năng của cảm biến áp suất là điều khiển máy nén khí hoạt động trong dải áp suất cho phép. Khi đã đủ áp máy sẽ chuyển sang chế độ không tải.
Bộ phận này thường được đặt ở vị trí khí nén đi ra khỏi máy nén khí, nơi có áp suất khí nén cao nhất.
21. Cảm biến nhiệt độ
Bộ phận này thường được đặt ở vị trí đầu ra của trục vít. Cảm biến có chức năng đo nhiệt độ của máy nén khí, đưa ra những cảnh báo nếu nhiệt độ nếu máy nén khí quá cao và tắt máy khi nhiệt độ vượt quá mức cho phép.
22 Cảm biến quá dòng/ quá tải
Cảm biến quá dòng, quá tải (rơ le nhiệt) 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.
23. Van xả xì
Van xả xì (hay còn 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 được lắp ráp cùng với van hút và có chức năng chính là xả bớt lượng khí dư thừa khi máy nén khí hoạt động ở chế độ không tải.
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.
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?
Bạn cần tìm hiểu về cách bảo dưỡng máy nén khí?
Xem thêm bài viết >>> Cách bảo dưỡng máy nén khí trục vít
Chúng tôi là nhà cung cấp máy nén khí trục vít các loại của thương hiệu Pegasus
Uy tín – Chất lượng cao
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.
