Hệ thống khí nén là gì? Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp và cuộc sống sinh hoạt. Vậy hệ thống khí nén là gì? Nguyên lý hoạt động của hệ thống này như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ngay nhé!

Hệ thống khí nén là gì?

Để hiểu được hệ thống khí nén là gì, ta cần biết được khí nén là gì? Khí nén là một dạng năng lượng được tạo ra từ khí tự nhiên. Cụ thể, người ta nén không khí có sẵn trong tự nhiên ở áp suất cao, khoảng 3000psi, 3600psi. Từ đó tạo ra nguồn năng lượng để con người sử dụng.

Hệ thống nén khí tạo ra và lưu trữ khí nén

Khí nén được dùng để thay thế cho gas, dầu mỏ, khí đốt, nước,... Chúng được ứng dụng để vận hành các dụng cụ khí nén hoặc dùng trong lĩnh vực công nghiệp.

Hệ thống khí nén là hệ thống tạo ra khí nén, lưu trữ năng lượng khí để sử dụng khi cần thiết. Hệ thống điều khiển khí nén bao gồm nhiều thiết bị. Mỗi thiết bị sẽ có cấu tạo, tác dụng khác nhau. 

Cấu tạo của hệ thống khí nén

Máy nén khí

Máy nén khí là bộ phận quan trọng trong hệ thống khí nén. Dụng cụ này có tác dụng tạo ra khí nén để cung cấp cho toàn bộ hệ thống. Đây cũng là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống khí nén. 

Máy nén khí

Có nhiều loại máy nén khí khác nhau, phổ biến nhất là các dòng sản phẩm như: máy nén khí trục vít, máy nén khí ly tâm, máy nén khí piston,... Ngoài ra, người ta còn phân loại máy nén khí dựa vào nguyên liệu sử dụng. Bao gồm: máy nén khí có dầu và máy nén khí không dầu. 

Xem thêm: Khí nén là gì? Đặc điểm và ứng dụng của khí nén trong cuộc sống

Đường ống dẫn khí

Nhiều người thường bỏ qua hệ thống đường ống dẫn khí khi nhắc đến các bộ phận của hệ thống khí nén. Như tên gọi, đường ống dẫn khí có tác dụng chứa và truyền dẫn khí nén từ nguồn đến các thiết bị. Đây là cầu nối giữa các bộ phận máy nén khí, bình tích áp, bồn chứa khí,... Ống dẫn khí nén thường được chia thành 2 loại: 

• Ống dẫn khí cứng: Các ống dẫn làm bằng kim loại sắt, nhôm, đồng

• Ống dẫn khí mềm: Các ống dẫn khí làm từ PU, PE, PA…

Bình tích áp (bình chứa khí)

Bình tích áp còn được gọi là bình chứa khí. Chúng có dạng hình trụ đứng hoặc trụ nằm với đa dạng dung tích khác nhau. Bộ phận này dùng để chứa lượng khí mà máy nén tạo ra, từ đó cung cấp trở lại khí nén cho toàn hệ thống. Bình tích áp còn có tác dụng làm ngưng một phần các tạp chất của khí nén. Cần có các thiết bị phía sau để tiếp tục xử lý khí nén. 

Bình tích áp có nhiều loại khác nhau. Ví dụ như: bình chứa khí áp suất thấp, bình chứa khí áp suất cao, bình làm từ thép không gỉ, bình sử dụng thép thông thường,…

Bình chứa khí

Máy sấy khí

Máy sấy khí nén có tác dụng làm khô và tách hơi nước ra khỏi khí nén. Bộ phận này đảm bảo cho khí nén được khô và sạch hơn trước khi sử dụng. Có hai loại máy sấy khí phổ biến hiện nay, bao gồm: máy nén khí kiểu hấp thụ và máy nén khí làm lạnh. 

• Máy sấy khí làm lạnh: Loại máy này dùng giàn nóng hoặc giàn lạnh để tách nước và làm khô khí nén. Máy sấy khí làm lạnh lắp đặt khá dễ dàng, được sử dụng trong các nhà xưởng, nhà máy sản xuất không yêu cầu cao về độ khô của khí nén.

• Máy sấy khí hấp thụ: Loại máy này sử dụng hạt hấp thụ nước. Máy sấy khí kiểu hấp thụ có khả năng làm khô khí nén tốt hơn, thường được sử dụng cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, điện tử…

Bộ lọc khí nén

Bộ lọc khí nén giúp loại bỏ tạp chất và một phần hơi nước trong khí nén. Một bộ lọc thường có lọc thô, lọc tinh và lọc siêu tinh. Hệ thống lọc khí nén càng tốt thì chất lượng khí nén càng sạch. Với các lĩnh vực như sản xuất thực phẩm, sản xuất dược phẩm, y tế, nha khoa,... đòi hỏi nguồn khí nén sạch, tinh khiết, không lẫn tạp chất và hơi dầu thì cần phải trang bị bộ phận lọc khí nén tốt, chất lượng. Bộ phận lọc khí có nhiều loại: 

• Lọc nước, lọc nước có chỉnh áp

• Bộ lọc đôi: Lọc nước có chỉnh áp, bình dầu.

• Bộ lọc ba: Bình dầu, chỉnh áp, lọc nước

• Bình dầu.

​

Sơ đồ hệ thống máy khí nén

Ngoài ra, hệ thống điều khiển khí nén còn có một số bộ phận như: hệ thống van, đồng hồ đo áp, bộ tách nước,...

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nén khí

Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí nén thể hiện được quy trình làm việc của hệ thống này. Cụ thể, sơ đồ nguyên lý vận hành của hệ thống nén khí như sau: 

• Bước 1: Không khí từ ngoài tự nhiên được hút vào máy nén khí.

• Bước 2: Khí nén được xử lý sơ cấp qua bộ làm mát và lọc khí nén. 

• Bước 3: Khí nén được đưa tới bình chứa khí và được tích liên tục đến khí đạt đủ áp lực cần thiết, rơ le sẽ ngừng, máy nén dừng hoạt động. Việc tích khí nén sẽ giúp tạo áp lực và cung cấp nguồn khí nén liên tục, ổn định.

• Bước 4: Khí nén được xử lý thứ cấp qua máy sấy khí nén và các bộ lọc. Sau đó được phân phối tới các dây chuyền sản xuất.

​

Hình minh họa hệ thống khí nén cơ bản

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén

Ưu điểm

• Khí nén là nguồn năng lượng xanh và thân thiện. Quá trình tạo ra và sử dụng khí nén không gây hại tới môi trường. 

• Quá trình vận chuyển và truyền tải khí nén an toàn, ít bị rò rỉ, ít tạo ra tổn thất và hạn chế được hao mòn. 

• Hệ thống này có thể đáp ứng được nhiều công việc khác nhau với độ chính xác cao, nhanh chóng và hiệu quả. 

• Hệ thống có bình chứa khí nên luôn có khí nén được dự trữ sẵn. Nếu máy nén khí bị trục trặc thì lượng khí dự trữ trong bình chứa sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định, không bị gián đoạn công việc. 

• Hệ thống nén khí làm việc ở mức áp suất thấp và trung bình, nhiệt độ không cao. Do đó, chúng không gây nguy hiểm về hỏa hoạn cũng như nổ.

• Chi phí để tạo nên một hệ thống khí nén cơ bản không quá cao.

​

Hệ thống khí nén có nhiều ưu điểm

Nhược điểm

• Hệ thống khí nén có mức công suất truyền động vừa phải không quá lớn. Do đó, chúng chỉ phù hợp cho hệ thống vừa và nhỏ.

• Để vận hành hệ thống, bạn cần có nhiều thiết bị. Vì thế, hệ thống này phức tạp hơn dạng hệ thống dùng điện. 

• Cần phải có thêm dạng năng lượng khác để sinh ra năng lượng khí nén.

• Sau khi kết thúc chu trình vận hành, hệ thống có một lượng khí thoát ra ngoài mang theo tiếng rít ồn rất lớn. 

Ứng dụng của hệ thống khí nén

Trong sửa chữa, bảo dưỡng xe

Hệ thống khí nén cung cấp năng lượng cho các dụng cụ khí nén như:súng bắn ốc dùng hơi,súng xì khô, máy bơm mỡ khí nén, cầu nâng ô tô,... 

Trong lĩnh vực y tế

Khí nén thường được sử dụng để sản xuất dược phẩm: sấy thuốc, sấy vỏ nhộng,... Khử trùng thiết bị y tế, cung cấp oxy, chữa răng,... Ngoài ra, khí nén còn tạo môi trường sạch để nuôi cấy vi sinh vật phục vụ cho hoạt động nghiên cứu.

Ứng dụng hệ thống khí nén

Trong lĩnh vực sản xuất nước uống và thực phẩm

Hệ thống khí nén trong nhà máy sản xuất thực phẩm, đồ uống được dùng để sấy khô bao bì, thực phẩm, sục khí trong sản xuất bia,... Hệ thống khí nén công nghiệp còn được sử dụng để điều khiển thiết bị truyền động, vận chuyển hàng hóa,...

Trong xây dựng, chế tạo, gia công cơ khí

Trong lĩnh vực xây dựng, khí nén cung cấp năng lượng cho các thiết bị khoan cắt, đầm bê tông,máy đục bê tông khí nén,... Trong gia công cơ khí, chúng được dùng trong quá trình phun sơn, đánh bóng gỗ. Ví dụ nhưmáy mài hơi,... 

Về lĩnh vực chế tạo, hệ thống nén khí công nghiệp giúpvận hành hệ thống tự động lắp ráp, sản xuất linh kiện điện tử.

Trong lĩnh vực khai thác khoáng sản

Khí nén dùng để thông gió, thăm dò độ sâu, cung cấp năng lượng cho các dây chuyền vận chuyển khoáng sản. Chúng còn cung cấp lượng khí thở ổn định cho nhân viên làm việc dưới hầm, lò sâu trong lòng đất,...

Trong lĩnh vực giải trí

• Bơm bóng bay, phao bơi,...

• Ứng dụng trong các trò chơi như bắn súng thể thao, bắn súng sơn,...

• Khí nén làm hệ thống phanh cho các trò chơi như tàu lượn siêu tốc, đu quay, tàu hải tặc,... 

Maydochuyendung.comđã gửi đến bạn thông tin quan trọng về hệ thống khí nén. Mong rằng kiến thức này sẽ hữu ích với bạn. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc nào, vui lòng liên hệ Hotline: Hà Nội: 0904 810 817 – TP.HCM: 0979 244 335để được hỗ trợ nhé!