Trục vít được coi như là trái tim của máy nén khí trục vít có dầu và không dầu. Chính vì vậy tại các trang thông tin hiện nay khi nói về nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít chỉ chú tâm nói về nguyên lý của trục vít mà quên đi các bộ phận khác.

Mặc dù chiếm giữ vai trò quan trọng nhưng máy không thể nào hoạt động được nếu chỉ có nguyên chu trình hoạt động của trục vít làm việc. Sau đây chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn nguyên lý máy nén khí trục vít có dầu và không dầu một cách chi tiết nhất!

Nguyên lý máy nén khí trục vít có dầu

Trong phần này chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn chi tiết các bước hoạt động của máy nén khí trục vít có dầu. Bằng cách thông qua hoạt động của các bộ phận chúng ta có thể hiểu được một cách chi tiết nguyên tắc vận hành của máy bơm hơi khí nén có dầu.

nguyên lý máy nén khí trục vít
Nguyen ly hoat dong may nen khi truc vit

1. Hút không khí từ ngoài môi trường

Không khí ở bên ngoài môi trường sẽ được hút vào bên trong của trục vít nhờ một chiếc lọc hút. Đầu lọc hút này còn được gọi với tên gọi khác là lọc gió. Nó có chức năng là loại bỏ các bụi bẩn có bên trong không khí trước khi lượng không khí ấy được đưa vào bên trong cụm đầu nén. Việc lọc không khí này sẽ ngăn ngừa sự tấn công của của bụi bẩn có trong không khí đối với trục vít, bảo vệ trục vít của máy không bị trầy xước hay bị phá hủy bởi các tạp chất. 

Đây chính là bước đầu tiên trong quy trình làm sạch khí nén. Khi đi qua lọc gió (lọc hút) của máy nén khí bụi bẩn sẽ bị cản lại bởi các tấm giấy lọc. Chính vì vậy chúng ta cần phải thay thế lọc hút cho máy (tùy thuộc vào hãng sản xuất mà sẽ có chu kỳ lọc máy khác nhau) để bảo vệ trục vít của máy cũng  như tuổi thọ của máy.

2.Chế độ điều khiển có tải/không tải

Trước khi khí được đưa vào bên trong khoang nén nó sẽ được đưa vào van hút (van không tải) trước. Nhiệm vụ của van không tải là đóng mở, ngăn chặn hoặc cho phép khí đi vào trong đầu nén. 

  • Khi van hút mở: Máy nén khí lúc này sẽ hoạt động ở trạng thái có tải. Không khí tại thời điểm này sẽ được đưa vào hệ thống khí nén. 
  • Khi van hút đóng: lúc này máy nén khí sẽ hoạt động ở trạng thái không tải. Việc cung cấp không khí cho đầu nén sẽ dừng lại. Mô tơ và trục vít của máy vẫn sẽ quay mà không hút khí vào cũng như không bơm khí đến hệ thống.

3.Trục vít

Ngay khi van hút ở trên mở không khí sẽ được đưa vào bên trong khoang nén. Đồng thời trục vít sẽ hoạt động như một chiếc máy bơm và thực hiện nén khí. 

Trục vít máy nén khí có dầu
Trục vít máy nén khí có dầu

Khi máy thực thiện quá trình này dầu sẽ được phun vào bên trong cụm đầu nén để làm mát. Bởi khí hút vào có nhiệt độ rất cao trong quá trình thực hiện nén. Đồng thờ dầu được phun vào còn có chức năng chống gỉ sét cũng như bôi trơn và làm kín các khe hở trục vít. Ở giai đoạn này chúng ta sẽ thu được hỗn hợp dầu khí. 

Hỗn hợp dầu và khí sẽ đi ra khỏi đầu nén thông qua van một chiều. Van một chiều này sẽ ngăn chặn hoàn toàn việc khí quay ngược lại máy nén qua đường thoát dầu. 

4.Bộ tách dầu

Hỗn hợp dầu khí qua van 1 chiều sẽ được đưa đến bộ tách dầu. Quá trình tách dầu ra khỏi khí sẽ được thực hiện trong bình dầu. Hầu hết lượng dầu được trộn cùng với khí nén sẽ được tách ra khỏi khí nén bằng cách sử dụng lực ly tâm. Lực dầu rất ít còn lại trong khí sẽ được tách ra bằng bộ phận lọc tách dầu của máy. 

Dầu và khí sẽ cùng di chuyển qua bộ lọc tách dầu. Lúc này bộ lọc tách dầu sẽ thực hiện nhiệm vụ tách hoàn toàn dầu ra khỏi khí nén. Lượng dầu sau khi được tách ra khỏi khí nén sẽ đọng lại ở dưới đáy của bộ phận lọc tách dầu và sẽ được đường hồi dầu thu lại lượng dầu này và đưa lại đầu nén. 

Lúc này, khí nén về cơ bản thì đã được lọc sạch hoàn toàn dầu, tuy nhiên trước khi được đưa ra khỏi máy nén khí cần phải đi qua van áp suất tối thiểu và bộ làm mát của máy. 

nguyen ly hoat dong may nen khi
Nguyen ly hoat dong cua may nen khi

5.Tại van áp suất tối thiểu và bộ làm mát

Van áp suất tối thiểu chính là loại van có tải, nó sẽ mở ở một áp suất nhất định (thông thường rơi vào khoảng 2.5 bar. khí nén sau khi được làm sạch dầu bắt buộc phải đi qua van áp suất tối thiểu. Sau khi đi qua van này khí nén vẫn có nhiệt độ rất cao nên cần phải làm mát trước khi đưa vào hệ thống cần sử dụng. Sau khi đi ra khỏi bộ làm mát (bộ giải nhiệt) nhiệt độ của khí sẽ giao động trong khoảng từ 25 đến 40 độ C. 

6.Bộ xả nước

Do quá trình làm mát cho khí nén nên có một lượng lớn nước được ngưng tụ lại tại bộ làm mát của máy. Lượng nước này sẽ đi theo khí nén đến đầu ra của thiết bị nén khí. Chính vì khí nén và nước cần đi qua bộ xả nước tự động để loại bỏ nước ra khỏi khí. Lượng nước được tách ra khỏi khí nén sẽ được đưa ra bên ngoài thông qua một lỗ nhỏ. Còn khí nén sẽ được đưa ra khỏi máy. 

7.Lưu lượng dầu

Tại bước thứ 4 khi dầu và khí nén được tách ra nhờ bộ phận lọc tách dầu, dầu sẽ dầu sẽ được đưa đến bộ giải nhiệt dầu để làm mát. Bởi nhiệt độ của dầu sau khi tách ra khỏi khí nén rất cao rơi vào khoảng 120 độ C. 

Còn lượng dầu làm mát máy sẽ phải đi qua van nhiệt dầu. Nếu dầu vẫn còn mát sẽ được đi thẳng qua van by – pass (van đi tắt, van này dẫn dầu vào bộ lọc dầu). Trong trường hợp dầu vẫn còn nóng sẽ được dẫn qua bộ làm mát dầu. 

nguyen ly hoat dong cua may nen khi
Máy nén khí trục vít có dầu

8.Bộ lọc dầu

Sau đó dầu sẽ đi qua bộ lọc dầu để loại bỏ các chất bẩn có trong dầu để ngăn chặn các cặn bẩn trong dầu làm hư hại trục vít. Sau khi được làm sạch dầu sẽ được đưa ngược trở lại đầu nén của máy để bắt đầu một chu trình nén khí mới. 

Nguyên lý máy nén khí trục vít không dầu

Máy nén khí trục vít không dầu là loại máy tạo ra khí nén đáp ứng được yêu cầu khắt khe về chất lượng khí của các hệ thống trong lĩnh vực y học, thực phẩm… Nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít không dầu về cơ bản thì gần giống với nguyên lý hoạt động của máy nén khí có dầu. Sự khác nhau lớn nhất của hai loại máy nén khí này trong nguyên lý hoạt động đó là chức năng của dầu.

  • Dầu ở máy nén khí trục vít có dầu như chúng tôi phân tích chia sẻ ở trên thì sẽ được đưa vào đầu nén của máy. Dầu sẽ có nhiệm vụ làm kín, bôi trơn, chống gỉ và làm mát khí nén.
  • Dầu ở máy nén khí trục vít không dầu sẽ không được phun vào đầu nén của máy và đồng thời không có những nhiệm vụ trên. 

Vậy khi không sử dụng dầu để làm mát khí nén sẽ được làm mát như thế nào? Cùng chúng tôi khám phá chi tiết nguyên lý làm việc của máy nén khí không dầu ngay sau đây nhé!

nguyen ly hoat dong may nen khi truc vit
Trục vít máy nén khí không dầu

Đưa không khí vào máy

Ở bước đầu tiên không khí được hút vào máy bơm hơi không dầu cũng tương tự như với máy nén có dầu. Không khí được hút vào máy thông qua bộ lọc gió đầu vào để loại bỏ các tạp chất. Khí sau khi đi qua bộ lọc sẽ được đưa đến tầng nén khí cấp 1. 

Tầng nén khí cấp 1

Không khí được đưa vào đầu nén có áp suất thấp và chỉ được nén tới áp suất 2,5 bar. Khí chỉ được nén đến áp suất thấp như vậy là vì quá trình nén khí sẽ có nhiệt độ rất cao (rơi vào khoảng  160 đến 180 độ C) do được thực hiện không dầu. Ở bước này với máy nén khí có dầu nhiệt độ chỉ rơi vào khoảng  80 độ C. 

Bộ làm mát trong

Khí sau khi được nén ở tầng nén thứ nhất sẽ được làm mát thông qua bộ làm mát trong. Tại đây khí nén sẽ được giảm 25 đến 30 độ C. Sau đó nước và khí sẽ đi qua bộ bẫy nước để  loại bỏ nước ra hỏi khí nén. 

nguyên lý hoạt động máy nén khí trục vít
Sơ đồ nguyên lý làm việc chi tiết của máy khí nén

Tầng nén khí thứ 2

Sau khi khí được làm mát và tách nước sẽ được đưa đến tầng nén khí thứ 2 của máy. Khí sẽ được nén ở áp suất cao để đạt được áp suất cần cho hoạt động sản xuất. Sau quá trình nén thứ 2 này khí sẽ lại có nhiệt độ rất cao. Lúc này nhiệt độ của khí thường sẽ rơi vào khoảng 140 đến 175 độ C. Nên cần được tiến hành làm mát 1 lần nữa. Do đó khí nén sẽ được đưa đến bộ làm mát Aftercooler. 

Bộ làm mát Aftercooler

Trước khi được đưa vào bộ phận làm mát Aftercooler khí nén sẽ phải di chuyển qua van tiết lưu và van một chiều (van 1 chiều có chức năng ngăn cho khí nén không quay ngược lại máy nén). Sau khi đi qua bộ làm mát nhiệt độ của khí nén sẽ giảm xuống chỉ còn 25 độ C. Sau đó cũng sẽ được tách nước bởi bộ bẫy nước. Kết thúc quá trình khí nén sẽ được cấp đến máy móc hệ thống cần khí nén để vận hành.  

Như vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong nguyên lý máy nén khí trục vít không dầu và có dầu. Hy vọng qua những gì chúng tôi chia sẻ trên đây các bạn đã hiểu rõ được nguyên lý làm việc của máy nén khí.