Công Ty CP Thiết Bị Tân Minh Giang

Nguyên Lý Hoạt Động Của Các Loại Máy Nén Khí


GIỚI THIỆU CHUNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI MÁY NÉN KHÍ :


*** CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI MÁY NÉN KHÍ :
Khí nén được tạo ra từ máy nén khí, ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Máy nén khí hiện nay được chia ra 3 loại : Piston, Trục Vít & Ly Tâm. Hoạt động theo 2 nguyên lý sau :

A> NGUYÊN LÝ THAY ĐỔI THỂ TÍCH : Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật Boyle-Matiotte Áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như kiểu máy nén khí Piston, bánh răng ( Trục vít ), cánh gạt.

 1/ NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ PISTON:

Nguyên lý hoạt động máy nén khí piston tương tự như hệ thống trong xe gắn máy của bạn bao gồm: Trục khuỷu, thanh truyền, xupap (có thể được thay bằng lá van)… Áp dụng cho những trường hợp cần lưu lượng nhỏ từ khoảng vài lít/phút đến khoảng 1,6 m3/phút tuỳ từng hãng sản xuất. Công suất trong khoảng tử 1 HP – 20 HP.


Máy nén khí piston

Máy nén khí Piston có nhược điểm là hiệu suất thấp ( cùng một công suất động cơ của máy nén khí thì máy nén khí trục vít bao giờ cũng cho lượng khí nén lớn hơn máy nén khí Piston ), độ ồn lớn ( lớn hơn khoảng 40 – 50% ) và rung do chuyển động tịnh tiến qua lại của Piston, khí nén cung cấp không được liên tục do đó phải có bình chứa khí nén đi kèm, tuổi thọ kém. Ưu điểm của nó là giá thành thấp, tính cơ động cao.

Mô hình máy nén khí piston

Hình 1 trình bày sơ đồ nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy nén khí piston đơn giản nhất. Nó gồm 1 piston, một đầu xilanh hở, đầu kia được đậy nắp. Trong nắp có đặt các van nạp và xả. Piston chuyển động tịnh tiến qua lại nhờ được nối với cơ cấu thanh truyền – tay quay.
Hình 1 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy nén khí piston 2 chiều 1 cấp

.** NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Khi piston đi sang phải V tăng dần. P giảm, van nạp mở ra, không khí ở bên ngoài đi vào trong xi lanh, thực hiện quá trình nạp khí. Khi piston đi sang trái, không khí trong xi lanh được nén lại, P tăng dần, van nạp đóng, đến khi P tăng lớn hơn sức căng lò xo (van xả) van xả tự động mở, khí nén sẽ qua van xả theo đường ống đến bình chứa khí nén kết thúc một chu kỳ làm việc. Sau đó các quá trình được lặp lại, cứ như vậy máy nén khí hoạt động để cung cấp khí nén.
Hình 2 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy nén khí piston 1 chiều 1 cấp

** MÁY NÉN KHÍ KIỂU PISTON 2 CHIỀU, MỘT CẤP
Hình 2 trình bày sơ đồ nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy nén khí piston 2 chiều một cấp, trong đó cả 2 đầu xilanh đều được làm kín và có lắp van nạp, van xả. Chuyển động của piston đồng thời thực hiện 2 quá trình nạp khí ở phần xilanh này và xả khí ở phần xi lanh kia.
Khi piston đi xuống, thể tích phần không gian phía trên piston lớn dần, áp suất P giảm xuống van nạp số 7 mở ra không khí được nạp vào phía trên piston. Đồng thời khi piston đi xuống, thể tích dưới piston giảm, P tăng van xả số 8 mở ra, khí theo đường ống qua bình chứa.
Khi piston đi lên không gian phía dưới piston lớn dần, P giảm van nạp số 7 mở ra, không khí được nạp vào xi lanh, đồng thời V phía trên piston nhỏ dần. P tăng, van xả số 8 mở ra, khí nén phía trên piston được nén đẩy vào bình chứa. Cứ như vậy máy nén khí piston hoạt động để cung cấp khí nén. Phớt số 9 có tác dụng làm kín để không cho khí lọt ra ngoài.

2/ NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ TRỤC VÍT :

Máy nén khí trục vít là máy nén thể tích. Thường được sử dụng trong hệ thống vận chuyển thu gom khí đồng hành ở các mỏ hoặc cung cấp nguồn khí nén cho các thiết bị đo và điều khiển tự động.
Do nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy nén trục vít khác với máy nén piston. Chuyển động tịnh tiến của piston
làm thay đổi thể tích (Máy nén piston là một dạng của máy nén thể tích). Máy nén khí trục vít có cấu tạo theo nguyên lý
ăn khớp giữa các trục vít với nhau hoặc qua một cặp hoặc vài cặp bánh răng ăn khớp. Nên máy nén trục vít có thể làm
việc với số vòng quay cao, và do vậy có thể giảm khôi lượng và kích thước. Cũng do cấu tạo như vậy nên máy nén trục vít có dao động về lưu lượng rất thấp. Máy nén hoàn toàn cân bằng và không cần phải có đế Đặc biệt máy nén khí trục vít .




Do không có van hút, van xả và vòng xéc măng nên máy nén trục vít có tuổi thọ cao, tin cậy khi làm việc so với máy nén khí piston.

Máy nén khí trục vít đơn giản khi bảo dưỡng kỹ thuật và có thể làm việc ở chế độ tự động hoàn toàn.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

- Máy nén khí trục vít hoạt động theo nguyên lý ăn khớp, trong quá trinh ăn khớp thể tích các buồng thay đổi. Nó gồm hai trục vít nhiều đầu mối răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau. Một trục dẫn động nhận truyền động từ động cơ và truyền cho trục bị dẫn động qua cặp bánh răng nghiêng. Không khí được hút từ đầu này (ở phía trên cặp trục vít ) được nén đẩy sang đầu kia (phía dưới ) của cặp trục. Khe hở giữa hai trục vít (phần đỉnh răng của trục vít này và chân răng của trục vít kia) và giữa đỉnh răng với xi lanh vào khoảng 0,1 – 0,4 mm. Vì vậy khi làm việc không có ma sát. Tuổi thọ cao, các trục vít làm việc êm, các trục vít có độ chính xác cao.



Mô hình bộ phận trục vít của máy nén khí trục vít

- Nhược điểm của máy nén trục vít là khó chế tạo và sửa chữa.
- Số vòng quay của trục vít từ 3000 vòng/phút trở lên thậm trí đến 15.000 vòng/phút.
- Năng suất của máy nén trục vít được tính bằng công thức sau đây:

Q = (FiZi + F2Z2).L.n.Ầ0 (m3/phút).

Trong đó:
Fi, F2 : Diện tích tiết diện ngang của các rãnh ăn khớp trên mỗi trục vít, (m2).
Zi, z2 :Sô” răng của mỗi trục.
L : Chiều dài đường vít (m).
n : Số vòng quay của trục vít (vòng/phút).
X0 : Hệ sô” cấp, phụ thuộc vào khe hở giữa hai trục vít với nhau và giữa trục vít với xi lanh. Ầ0 = 0,5 – 0,75.

- Muốn thay đổi năng suất của máy nén trục vít người ta thường dùng hai biện pháp một là đóng bớt cửa hút. Hai là xả vòng hơi nén từ phía đẩy về phía hút. Cách thứ nhất kinh tế hơn.

- Công suất nén của máy nén trục vít cũng được tính toán tương tự như máy nén cánh gạt.
- Máy nén trục vít của hãng Frich (Mỹ) với kiểu RXB – 12 đến RXB – 50 dùng trong máy lạnh Amoniac hay Freon là nổi tiếng thế giới. Tuổi thọ do máy của hãng chế tạo có thể từ 10 – 20 năm.


B> NGUYÊN LÝ ĐỘNG NĂNG : không khí được dẫn trong buồng chứa và đượ gia tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao, ở đó Áp suất khí nén dược tạo ra nhờ sự chênh lệch vận tốc, nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí ly tâm .

1/ NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ LY TÂM:

Mô hình máy nén khí ly tâm .




A> NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG :
- Sự biến đổi áp suất của khí khi qua guồng động làm thay đổi khối lượng riêng của khí.
- Khi guồng động quay, khí sẽ văng từ tâm ra xung quanh dưới tác dụng của lực ly tâm. Làm tăng khối lượng riêng của khí và tạo ra áp lực tĩnh
- Đồng thời vận tốc của khí cũng tăng lên và như vậy tăng áp lực động của khí
Mô hình máy nén khí ly tâm
B> CẤU TẠO CHUNG :


  • - Vỏ máy gồm cả cửa hút , cửa xả
  • - Vỏ trong
  • - Vách ngăn
  • - Rôto gồm trục, bánh guồng
  • - ổ đỡ, ổ chặn
  • - Vòng làm kín khuất khúc giữa các cấp
  • - Bộ làm kín hai đầu trục


1. Vỏ máy nén khi ly tâm
Mô hình Vỏ máy

Vỏ máy nén khí ly tâm là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn, là giá đỡ cho các chi tiết khác. Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trục máy, có các áo nước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí. Vỏ máy nén khí ly tâm được chế tạo thành 2 nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp, tuy nhiên cũng có loại vỏ máy được chế tạo liền khối. Vỏ máy thường được chế tạo bằng gang xám hay bằng gang hợp kim.

2. Trục máy nén ly tâm

Trục để lắp các bánh công tác lên đó nhận truyền động từ động cơ dẫn động, quay với vận tốc cao để thực hiện quá trình nén khí. Trục máy được lắp vào các các ổ đỡ trên vỏ máy. Trục máy được chế tạo bằng thép hợp kim.

3. Bánh công tác

Mô hình bánh công tác

Bánh công tác được lắp trên trục máy quay theo trục máy để làm biến đổi động năng chất khí, thực hiện quá trình nén khí, trên bánh công tác có các bánh cong. Có 3 loại bánh công tác, bánh công tác hở, bánh công tác nửa hở, bánh công tác kín.

4. Cánh định hướng (hay vách ngăn hay cánh tĩnh- diffuser)

Mô hình cánh định hướng

Cánh định hướng của máy nén khí ly tâm là một tấm kim loại đặt sát với bánh công tác, đóng vai trò dẫn hướng dòng khí đi từ cửa xả của cấp nén này tới cửa nạp của cấp nén kế tiếp, cánh định hướng được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim. Cánh định hướng được gắn với vỏ và không quay theo trục máy.


*** Có nhiều loại máy nén khí khác nhau đang được sử dụng trong công nghiệp, từ đơn giản dùng trong viêc bơm xe và dùng vào một số việc khác, đến các nhà máy trung bình và lớn dùng trong cong nghiệp hầm mỏ và các xưởng sản xuất. Do đó tùy theo cách phân loại máy nén khí:

Máy nén khí áp suất thấp P <15bar


Máy nén khí áp suất cao P > 15bar


Máy nén khí áp suất cao P > 300bar


Máy nén khí trục vít áp suất 8bar


Máy nén khí trục vít không dầu áp suất 8bar


Máy nén khí trục vít hồi dầu 8bar


Máy nén khí piston thấp áp 8-15bar


Máy nén khí piston cao áp không dầu 15-35bar


Máy nén khí piston cao áp có dầu 15- 35bar



***
    Liên Hệ Tư Vấn & Báo Giá : 09 3262 3575 (Mr.Minh)

Like và chia sẽ cho mọi người: :

Bài Viết Có Liên Quan:

 
Công Ty CP Thiết Bị Tân Minh Giang
Địa Chỉ: 20, Đường Cộng Hòa Garden, Phường 12, Quận Tân Bình, TPHCM
Hand phone: 09 1627 7069 - 09 3262 3575 ( Mr Minh ) Tell: (08).3948.1818 Fax: (08).3948.1676
Email: minhkd@tanminhgiang.com
website: www.donghethietbioto.com - www.tanminhgiang.com

© 2014. Đồ nghề thiết bị sửa chữa ô tô - Đồng Hành Cùng Sự Thành Công Của Bạn.