Máy nén khí trục vít là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Máy nén khí trục vít được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do có nhiều ưu điểm vượt trội như độ bền tốt, tính ổn định cao và hoạt động được liên tục 24/7. Vậy thực chất máy nén khí trục vít là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của máy nén khí trục vít như thế nào? Khám phá chi tiết cùngtrong bài viết này nhé!

Máy nén khí trục vít được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do có nhiều ưu điểm vượt trội như độ bền tốt, tính ổn định cao và hoạt động được liên tục 24/7.

Máy nén khí trục vít là gì?

Máy nén khí trục vít là một thiết bị bơm nén dùng để tạo ra nguồn khí nén nhờ sử dụng chuyển động tròn của trục vít. Cụ thể là máy sử dụng Puli nối vào 2 trục vít xoắn ngược chiều nhau để thực hiện ép khí vào trong với mục đích thay đổi thể tích không khí. 

Đa số các sản phẩm máy nén khí trục vít có công suất khá lớn (khoảng 10HP đến 500HP) với áp lực khí nén cao (từ 8Mpa trở lên) và thường được ứng dụng trong công nghiệp nhằm mục đích cung cấp khí nén cho các máy móc, thiết bị, dây chuyền sản xuất…

So với máy nén khí Piston, máy nén khí trục vít có khá nhiều ưu điểm như độ bền bỉ và tính ổn định cao, hoạt động liên tục trong thời gian dài…

Các loại máy nén khí trục vít

Dựa vào chất lượng khí nén đầu ra, chúng ta có thể phân loại máy nén khí trục vít thành 2 loại sau: Máy nén khí trục vít không dầu (hay máy nén khí khô) và máy nén khí trục vít có dầu (hay còn gọi là máy nén khí trục vít ngâm dầu). Đây là cách phân loại thông dụng nhất hiện nay. 

Máy nén khí trục vít không dầu (oil free): Loại máy nén khí trục vít này cho 100% khí đầu ra sạch dầu và tinh khiết nhờ hoàn toàn không sử dụng dầu trong quá trình nén. Máy nén khí trục vít không dầu có cấu tạo phức tạp, việc lắp ráp, chế tạo cùng đòi hỏi độ chính xác cao nên giá thành cao hơn từ 2 - 5 lần so với máy nén khí trục vít có dầu. 

Máy nén khí trục vít có dầu (oil flood): Ngược lại với máy nén khí trục vít không dầu, máy nén khí trục vít có dầu dùng dầu để làm kín các khe hở trục vít, bôi trơn, làm máy giúp thiết bị duy trì nhiệt độ, hoạt động ổn định và trơn tru hơn. Nhưng cũng vì vậy mà khí đầu ra của nó sẽ có lẫn một lượng dầu nhất định. So với máy nén khí trục vít không dầu, máy nén khí trục vít có dầu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hơn nhờ giá thành rẻ, dễ sửa chữa, thay thế linh kiện và tuổi thọ cao hơn. 

Cấu tạo máy nén khí trục vít

Như đã nói ở trên, máy nén khí trục vít có cấu tạo khá phức tạp với rất nhiều chi tiết kết hợp tạo này. Tuy có cách sắp xếp bộ phận khác nhau song về cơ bản, máy nén khí trục vít gồm các bộ phận sau: 

• Lọc khí đầu vào (Air filter) là bộ phận lọc đầu tiên trước khi không khí đi vào đầu nén. 
• Van cửa nạp máy nén khí (Intake Valve) khi máy nén khí chạy không tải, van này đóng lại còn khi máy chạy có tải, van này mở ra, nhờ hoạt động đóng mở liên tục mà van điều tiết cho không khí đi vào đầu nén hoặc không. 
• Cụm đầu nén (Airend) là bộ phận được ví như trái tim của máy nén với nhiệm vị nén không khí lên áp suất cao. 
• Khớp nối (Coupling) đảm nhiệm vai trò truyền chuyển động quay của động cơ về đầu nén khí. 
• Động cơ điện (Main motor) có chức năng chuyển hóa năng lượng điện thành chuyển động quay và được nối trực tiếp với đầu nén khí. 
• Bình chứa dầu và khí nén (Air tank) là nơi chứa dầu và khí nén, có thể chịu được áp suất lớn và nhiệt độ cao trên 100ºC. 
• Van áp suất tối thiểu (Minimum pressure valve) là bộ phận giúp dầu máy nén khí chạy tuần hoàn trong máy, có thể  tạo áp suất trong máy nén khí cả khi thiết bị đang chạy không tải. 
• Quạt làm mát (Cooler motor) chịu trách nhiệm giải nhiệt két làm mát khí. 
• Giàn làm mát khí (Air cooler) thường được làm bằng nhôm có chức năng giảm nhiệt cho khí nén đầu ra. 
• Bộ tách nước (Water separator) sử dụng nguyên lý xoắn ốc ly tâm để tách một phần nước trong khí nén. 
• Van xả nước tự động (Auto drain valve) có chức năng cài đặt thời gian xả nước tự động trong đường ống. 
• Van khí đầu ra (Outlet valve) là bộ phận khóa khí đầu ra. 
• Giàn giải nhiệt dầu, két giải nhiệt dầu (Oil Cooler) được làm bằng nhôm có chức năng giải nhiệt dầu máy nén khí. 
• Lọc dầu (Oil filter) có chức năng lọc cặn, bụi bẩn trong dầu máy. 
• Van hằng nhiệt (Thermal valve) giúp máy nén khí luôn ổn định trong khoảng nhiệt từ 75 - 85ºC.

Ngoài những phần chính giống nhau, máy nén khí trục vít có dầu và máy nén khí trục vít không dầu lại có những bộ phận khác nhau, cụ thể: Cấu tạo của máy nén khí trục vít có dầu sẽ được bổ sung thêm bộ phận lọc tách dầu và khí (Separator).

Ngoài ra, máy nén khí trục vít còn một số chi tiết quan trọng khác như van điện từ xả tải (Solenoid valve), cảm biến áp suất (Pressure sensor), cảm biến nhiệt độ (Thermal sensor), cảm biến quá tải, cảm biến quá dòng, van an toàn (Safety valve)...

Từ cơ sở cấu tạo máy nén khí trục vít trên, chúng ta cùng đi vào tìm hiểu chi tiết nguyên lý làm việc của từng loại máy nén khí trục vít cơ bản nhé!

Nguyên lý máy nén khí trục vít

Nhìn chung, máy nén khí trục vít hoạt động theo nguyên lý nén thể tích không khí nhờ hai trục vít hình xoắn ốc (còn được gọi là trục vít đực và trục vít cái) được đặt trong một khoang chứa thường gọi là đầu nén. Hai trục vít này được lắp và cho quay ngược chiều nhau để tạo ra khoảng chân không nhằm hút không khí vào bên trong đầu nén. Đồng thời, khi không khí thoát ra khỏi đầu nén đã được nén lên áp suất 8 đến 16 bar tùy từng loại máy. 

Do có cấu tạo khác nhau nên nguyên lý hoạt động của máy nén trục vít có dầu và không dầu ít nhiều có những điểm khác nhau, cụ thể: 

Nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu

Khi máy nén khí trục vít bắt đầu hoạt động, động cơ chính sẽ truyền động cho hai đầu trục vít giúp chúng quay ngược chiều với nhau để hút không khí bên ngoài. Luồng không khí sẽ đi vào đầu nén và trộn cùng với dầu (có chức năng làm mát và lấp kín khe hở trục vít) thành hỗn hợp dầu - khí, được tăng áp suất lên rồi chuyển qua cửa xả đầu nén vào bình chứa dầu.

Tại đây, dầu sẽ được lọc tách và đẩy ngược lại giàn làm mát dầu nhờ áp lực bên trong bình để về đầu nén khí, sau đó tiếp tục chu trình trộn lẫn với không khí đầu vào mới. Còn phần khí nén từ bình chứa hỗn hợp lại được chuyển qua bộ phận lọc tách dầu, đi qua van áp suất tối thiểu và giàn làm mát không khí rồi đi ra hệ thống sử dụng khí ở bên ngoài. 

Nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít không dầu

Do không sử dụng dầu để làm mát nên máy nén khí không dầu sinh ra nhiệt độ rất cao trong quá trình hoạt động (khoảng 200ºC), và cần phải nén hai cấp với hai đầu nén riêng khi muốn nén khí lên tới 8 - 9 bar. Ngoài ra, do dầu và khí không được hòa trộn vào nhau nên sẽ có hai đường đi cho dầu và khí riêng biệt như sau: 

• Chu trình cho đường khí: Không khí sẽ được đưa ra van cửa nạp vào đầu nén cấp 1 có áp suất 2 - 2.5 bar rồi chuyển qua dàn tản nhiệt trung gian, tiếp tục đi qua đầu nén cấp 2 để nén lên áp suất cao hơn 8 - 9 bar, sau đó đi qua dàn tản nhiệt khí rồi đến hệ thống sử dụng bên ngoài. 
• Chu trình cho đường dầu: Dầu được bơm vào bình chứa rồi đẩy lên giàn làm mát, đi qua lọc dầu và chuyển đi để bôi trơn các bánh răng truyền động và ổ bi đầu nén, cuối cùng lại trở về bình chứa dầu để thực hiện một chu trình mới. 

Máy nén khí trục vít dùng để làm gì?  

Hiện nay máy nén khí trục vít được ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất, đặc biệt máy nén khí trục vít có dầu xuất hiện trong hầu hết các ngành công nghiệp như nhiệt điện, cơ khí, thép, hóa chất, khí công nghiệp, xi măng, dệt may, da giầy, khai khoáng, luyện kim, tự động hóa…

Máy nén khí trục vít không dầu do giá thành đắt nhưng có chất lượng khí nén tốt hơn nên được áp dụng trong các ngành đòi hỏi khí sạch không lẫn hơi dầu, tạp chất như y tế, dược, thực phẩm, rượu bia, nước giải khát, điện tử…

Hy vọng những thông tin trên đây đã giúp bạn trả lời được câu hỏi máy nén khí trục vít là gì đồng thời hiểu hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của thiết bị này.

>> Tham khảo thêm:

• 10 Cách giảm tiếng ồn cho máy nén khí hiệu quả nhất
• Dầu máy nén khí là gì? Có công dụng gì? Máy nén khí dùng dầu gì?
• Máy nén khí và các thông số kỹ thuật cần biết

META.vn - Mua Hàng Chính Hãng Online, Giá Tốt!

Bạn đang xem: Máy nén khí trục vít là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Chuyên mục: Công cụ, dụng cụ