Tin Tức
Nguyên lý và cấu tạo máy nén khí piston
Máy nén khí Piston là một trong những dòng máy nén khí truyền thống, được ứng dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực công nghiệp lẫn dân dụng. Nhờ khả năng cung cấp khí nén ổn định và hiệu quả, thiết bị luôn giữ vững vị trí quan trọng dù công nghệ ngày càng phát triển. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động cũng như cấu tạo, hãy cùng khám phá chi tiết nguyên lý vận hành và cấu tạo máy nén khí Piston qua bài viết dưới đây!
Máy nén khí Piston là gì?
Máy nén khí Piston là một trong những loại máy nén phổ biến và lâu đời nhất hiện nay được sử dụng để nén khí vào một không gian nhất định giúp tạo ra lượng áp suất khí trong đó.
Máy nén khí hoạt động bằng cách sử dụng một hay nhiều Piston di động để nén khí trong một buồng hoặc bể chứa, sau đó khí được lưu trữ và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và trong cuộc sống hằng ngày.
Việc sử dụng máy nén khí Piston giúp người dùng tiết kiệm sức khỏe tối đa trong quá trình làm việc, thiết bị được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng trong các nhà máy sản xuất, nhà máy nước, trạm xử lý nước thải và các nhà máy điện.
Cấu tạo máy nén khí Piston
Máy nén khí Piston với cấu tạo đơn giản bao gồm xi lanh, Piston, cần đẩy, thanh truyền, con trượt, tay quay, van nạp, van xả, phớt và được chia thành 2 loại:
Cấu tạo nén khí Piston 1 cấp
Gồm các bộ phận như
- Piston
- Xilanh
- Thanh truyền
- Con trượt
- Van tải khí
- Tay quay
- Con đưa
- Van xả khí,…
Thường được trang bị 1 đến 3 đầu Piston và chỉ có một cấp khí nén.
Cấu tạo nén khí Piston 2 cấp
Gồm 2 cấp nén và thường được trang bị từ 3 đến 4 đầu Piston gồm các bộ phận như:
- Piston
- Cần đẩy
- Xilanh
- Con trượt
- Tay quay
- Thanh truyền
- Phun
- Van xả
- Van tải
- Bình làm mát khí
Cấu tạo máy nén khí Piston có dầu
- Ống đồng làm mát
- Cửa nạp cửa xả
- Đầu xi lanh
- Xi lanh khí nén
- Đông lên – Lên xuống
- Vòng Piston
- Nối thanh
- Vòng bi
- Lọc gió
- Thiết bị đốt lửa tự động
- Ròng rọc động bằng đai cho máy nén
- Pad xẹp
Cấu tạo máy nén khí Piston không dầu
- Động cơ điện
- Piston và xi-lanh
- Trục khuỷu
- Thanh truyền
- Van hút và van xả
- Đầu nén
- Bình chứa khí nén
- Bộ lọc khí đầu vào
- Thiết bị bảo vệ và điều khiển
Nguyên lý làm việc của máy nén khí Piston
Máy nén khí Piston hoạt động dựa trên chuyển động tịnh tiến của Piston bên trong xi lanh để thực hiện quá trình nén khí. Khi Piston di chuyển xuống không khí từ bên ngoài được hút vào buồng nén. Ngược lại, khi Piston di chuyển lên khí bị nén lại và đẩy ra ngoài với áp suất cao.
Hệ thống van trong máy đóng vai trò rất quan trọng gồm hai van: van hút và van xả. Van hút (thường được bố trí trong đầu xi lanh) cho phép không khí đi vào nhưng ngăn không cho khí thoát ngược ra ngoài khi Piston hoạt động theo chiều ngược lại.
Máy nén khí Piston có loại nhỏ chỉ một vài HP đến các dòng trung bình khoảng 20 HP tùy theo quy mô và nhu cầu sử dụng của người dùng. Đối với các ứng dụng cần lượng khí nén lớn liên tục và ổn định thì máy nén khí trục vít sẽ là lựa chọn phù hợp hơn.
Máy nén khí Piston rất thích hợp cho các ứng dụng không yêu cầu khí nén liên tục như các trạm kỹ thuật, xưởng nhỏ hoặc thiết bị vận hành theo thời gian. Máy sẽ tự động khởi động khi áp suất giảm xuống mức cài đặt thấp và dừng khi đạt đến mức áp suất cao được thiết lập giúp tiết kiệm điện năng và giảm hao mòn thiết bị.
Nguyên lý máy nén khí Piston 1 cấp
Hút khí: Không khí từ môi trường bên ngoài được đưa vào hệ thống thông qua bộ lọc khí, nhằm loại bỏ bụi bẩn và tạp chất. Khi Piston chuyển động từ phải sang trái, van nạp mở ra, cho phép không khí đi vào bên trong xilanh. Lúc này, thể tích buồng khí tăng lên, tạo ra sự chênh lệch áp suất – áp suất trong xilanh giảm xuống giúp không khí dễ dàng bị hút vào.
Nén khí: Khi Piston đảo chiều, di chuyển từ trái sang phải, thể tích trong xilanh dần thu hẹp lại. Sự thay đổi này khiến áp suất bên trong tăng cao. Van nạp lúc này đã đóng kín để tránh hiện tượng khí thoát ngược. Không khí bên trong xilanh tiếp tục bị nén lại, chuẩn bị cho bước tiếp theo.
Xả khí: Khi áp suất đạt đến mức cài đặt sẵn, vượt qua lực đàn hồi của lò xo trong van xả, van này sẽ tự động mở ra. Khí nén được giải phóng và dẫn qua hệ thống ống dẫn tới bình chứa khí để lưu trữ. Giai đoạn này đảm bảo khí nén sẵn sàng cung cấp cho các thiết bị hoặc quá trình sử dụng sau đó.
Kết thúc chu trình: Sau mỗi chu trình hoàn tất, Piston tiếp tục hoạt động theo nguyên lý hút – nén – xả, lặp đi lặp lại một cách liên tục. Nhờ đó, máy luôn duy trì nguồn khí nén ổn định để phục vụ cho các nhu cầu vận hành khác nhau trong hệ thống.
Nguyên lý máy nén khí Piston 2 cấp
Nạp khí cấp 2: Sau khi hoàn tất quá trình nén đầu tiên, khí nén không được dẫn thẳng đến bình tích áp mà tiếp tục di chuyển sang buồng trung gian, nơi Piston thứ hai đảm nhiệm nhiệm vụ tiếp theo. Tại đây, không khí đã nén sẵn sẽ chờ để tiếp tục được xử lý ở cấp độ cao hơn.
Nén khí cấp 2: Piston thứ hai bắt đầu hành trình của mình, nén lượng khí đã được xử lý từ cấp một. Áp suất khí tiếp tục được đẩy lên mức cao hơn, vượt xa so với hệ thống nén đơn cấp. Quá trình giúp tạo ra dòng khí nén mạnh mẽ, thích hợp cho những ứng dụng đòi hỏi áp lực cao.
Xả khí nén: Khi áp suất trong buồng nén thứ hai đạt ngưỡng thiết lập, van xả sẽ tự động kích hoạt. Khí nén sau khi đã được nén hai lần sẽ được đưa ra ngoài, đi qua hệ thống ống dẫn để đến bình chứa khí và sẵn sàng phục vụ cho các thiết bị tiêu thụ khí nén.
Nguyên lý máy nén khí Piston có dầu
Trong các trường hợp cần tạo ra khí nén có áp suất cao, người ta sẽ sử dụng máy nén khí hai cấp thay vì loại một cấp thông thường. Về cơ bản, nguyên lý hoạt động của máy hai cấp vẫn dựa trên chuyển động của Piston để hút và nén không khí, tương tự như cấp một.
Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở quy trình xử lý sau lần nén đầu tiên. Cụ thể, sau khi không khí được nén lần thứ nhất, thay vì đưa trực tiếp vào bình tích áp, khí sẽ được dẫn qua bộ phận làm mát để hạ nhiệt độ, giúp tăng hiệu quả nén trong giai đoạn tiếp theo.
Sau khi làm mát, khí được chuyển tiếp vào một xi lanh khác để thực hiện quá trình nén lần hai. Kết thúc giai đoạn này, khí nén mới được đưa vào bình chứa để phục vụ cho các nhu cầu sử dụng cần áp lực cao hơn.
Nguyên lý máy nén khí Piston không dầu
Máy nén khí Piston tuy không thuộc dòng máy công nghiệp nặng, nhưng lại sở hữu hiệu suất hoạt động vượt trội, cao hơn gấp đôi so với các dòng máy nén khí không dầu loại đầu liền.
Trong quá trình vận hành, khí nén được dẫn qua cụm Piston có khả năng chịu được áp suất lên đến 8 bar, đảm bảo đáp ứng tốt cho nhiều nhu cầu sử dụng phổ thông và bán công nghiệp.
Đặc biệt, sản phẩm được trang bị mô tơ quấn hoàn toàn bằng dây đồng nguyên chất giúp tăng tuổi thọ lên đến 7 năm, đồng thời nâng cao độ bền và độ ổn định trong suốt quá trình sử dụng.
Phân loại máy nén khí Piston
Máy nén khí Piston được phân loại theo các loại chính như theo cấp và theo cách làm mát:
Phân theo cấp:
Hiện nay có hai loại máy máy nén khí được sử dụng rộng rãi là máy nén khí Piston cấp 1, máy nén khí Piston cấp 2 và máy nén khí piston cấp 3. Trong đó:
- Máy nén khí Piston cấp 1: Là loại máy nén khí chỉ thực hiện quá trình nén khí qua một giai đoạn duy nhất và có thể nén đến áp suất 10 bar. Khi khí đi vào xi lanh qua van nạp Piston kéo ra khỏi van tải và cho phép khí đi vào xi lanh.
- Máy nén khí Piston cấp 2: Cung cấp thực hiện quá trình nén dựa vào quá trình chuyển động của Piston tương tự như cấp 1. Máy nén khí Piston 2 cấp 1 chiều không khí thông qua 2 lần nén khí mới đạt được mức yêu cầu. Thường được ứng dụng trong cửa hàng sửa chữa xe ô tô, xe máy, xưởng sản xuất yêu cầu áp lực làm việc của khí nén trên 12kg/cm3.
- Máy nén khí Piston cấp 3: Tương tự như máy nén khí Piston cấp 2 máy nén khí piston cấp 3 cung cấp dựa trên chuyển động của Piston. Tuy nhiên, ở lần nén đầu tiên hoặc lần thứ 2 khí nén chưa đáp ứng được yêu cầu sử dụng đơn vị phải được nén lần thứ 3.
Phân loại theo chất lượng:
- Máy nén khí Piston có dầu: Là loại máy được thiết kế sử dụng dầu để bôi trơn và làm mát trong quá trình vận hành đồng thời tạo ra khí nén phục vụ sản xuất. Tuy nhiên, do có sử dụng dầu nên khí nén đầu ra sẽ chứa một lượng nhỏ hơi dầu. Máy được sử dụng trong lĩnh vực không đòi hỏi chất lượng khí nén quá cao như nhà máy sản xuất nhôm kính, xưởng chế biến gỗ, cơ sở thủ công mỹ nghệ, trung tâm sửa chữa ô tô và xe máy.
- Máy nén khí Piston không dầu: Được thiết kế để không sử dụng dầu trong quá trình nén khí nhờ đó khí nén đầu ra hoàn toàn tinh khiết, không lẫn hơi dầu. Mặc dù một số bộ phận bên trong máy vẫn có thể sử dụng dầu để bôi trơn nhưng quá trình tiếp xúc giữa dầu và khí nén đã được loại bỏ hoàn toàn. Giúp máy thân thiện hơn với môi trường và phù hợp với các ngành công nghiệp yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch của khí nén.
Ưu nhược điểm của máy nén khí Piston
Ưu điểm:
- Dễ dàng bảo trì và sửa chữa: Cấu tạo đơn giản giúp việc bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa trở nên dễ dàng, tiết kiệm thời gian và chi phí.
- Độ bền cao và hoạt động ổn định: Được thiết kế với cấu trúc chắc chắn, ít bộ phận chuyển động phức tạp giúp máy hoạt động ổn định và có tuổi thọ cao nếu được bảo trì đúng cách.
- Hiệu suất tốt: Máy có thể nén khí ở áp suất cao đảm bảo khả năng hoạt động hiệu quả và đáp ứng các yêu cầu sử dụng khí nén.
- Giá thành thấp: So với các loại máy nén khí khác máy nén khí Piston thường có giá thành phải chăng hơn phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ và vừa.
- Tính linh hoạt cao: Được ứng dụng trong nhiều ngành nghề đáp ứng đa dạng các nhu cầu từ bơm lốp xe, phun sơn, vận hành dụng cụ khí nén cho đến các ứng dụng công nghiệp nhẹ.
Nhược điểm:
- Độ ồn và độ rung cao: Khi hoạt động máy phát tiếng ồn lớn và độ rung mạnh so với các loại máy nén khí khác.
- Tốn nhiên liệu: Máy sử dụng động cơ đốt trong nên tiêu thụ đáng kể nhiên liệu.
- Không thích hợp với các ứng dụng đòi hỏi khí nén liên tục: Máy nén khí Piston thường không thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khí nén liên tục trong thời gian dài bởi vì máy cần thời gian để làm mát giữa các vòng nén.
- Phát sinh nhiệt lớn: Quá trình nén khí bằng Piston tạo ra lượng nhiệt đáng kể nếu máy hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không có hệ thống tản nhiệt hiệu quả có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy và các linh kiện bên trong.
Ứng dụng máy khí nén Piston
- Đóng vai trò quan trọng trong nhiều quy trình sản xuất của các ngành công nghiệp, sử dụng để cung cấp khí nén cho máy công cụ, máy hàn, máy cưa và các thiết bị khác trong quá trình sản xuất và xây dựng.
- Sử dụng trong hệ thống sản xuất linh kiện điện tử để làm sạch và thổi khô các bộ phận.
- Được ứng dụng trong cách lĩnh vực yêu cầu khí nén sạch tuyệt đối cung cấp dụng cụ cho các thiết bị y tế và máy nén oxy.
- Sử dụng để cung cấp khí nén cho các thiết bị làm sạch, làm sạch hoặc tháo lắp trong công việc bảo dưỡng ô tô.
- Sử dụng trong đời sống hằng ngày như bơm lốp xe, vệ sinh nhà cửa, phun sơn.
- Dùng để cung cấp khí nén cho máy công cụ, máy hàn, máy cưa và các thiết bị khác trong quá trình sản xuất và xây dựng.
Các lưu ý khi sử dụng máy khí nén Piston
Để đảm bảo an toàn và tối ưu hiệu suất khi vận hành máy nén khí Piston người dùng cần lưu ý một số điểm quan trọng sau:
Kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ
- Thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ các bộ phận như Piston, xi lanh, van, bộ làm mát và hệ thống bôi trơn. Việc bảo trì thường xuyên giúp phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Sử dụng dầu nhớt đúng loại và đủ lượng
- Dầu nhớt đóng vai trò bôi trơn và làm mát các chi tiết chuyển động cần sử dụng loại dầu đúng tiêu chuẩn, đúng mức theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Điều chỉnh áp suất phù hợp
- Cài đặt áp suất làm việc phù hợp với yêu cầu sử dụng của từng thiết bị tránh vận hành máy ở mức áp suất quá cao hoặc quá thấp để đảm bảo hiệu quả và độ bền của máy.
Đảm bảo thông gió và tản nhiệt tốt
- Lắp đặt máy ở vị trí thông thoáng tránh nơi kín gió, nóng bức hệ thống thông gió hiệu quả giúp hạn chế tình trạng máy quá nhiệt từ đó đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục.
Tránh vận hành quá tải
- Không sử dụng máy vượt quá công suất thiết kế việc ép máy hoạt động quá khả năng có thể gây hỏng hóc nghiêm trọng và ảnh hưởng đến tuổi thọ động cơ.
Trang bị bảo hộ đầy đủ
- Khi vận hành máy người dùng cần trang bị đầy đủ các thiết bị bảo hộ như: mặt nạ, găng tay, mũ bảo hiểm, giày bảo hộ… để đảm bảo an toàn cá nhân, đặc biệt trong môi trường công nghiệp.
Theo dõi độ ồn và sử dụng thiết bị bảo vệ tai
- Máy nén khí Piston có độ ồn tương đối lớn khi hoạt động người sử dụng nên thường xuyên theo dõi tiếng ồn của máy và sử dụng tai nghe chống ồn nếu cần thiết đặc biệt khi làm việc trong thời gian dài.
Sử dụng nguồn điện ổn định, phù hợp
- Đảm bảo máy được cấp nguồn điện đúng theo thông số kỹ thuật tránh sử dụng ở nơi có điện áp không ổn định để phòng tránh tình trạng chập cháy hoặc hỏng motor.
Bảo quản máy đúng cách khi không sử dụng
- Khi ngừng vận hành cần bảo quản máy ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng, nước mưa hoặc hóa chất ăn mòn.
Trên đây là toàn bộ thông tin về máy nén khí Piston mong rằng với những thông tin trên giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết bị này. Nếu có nhu cầu mua máy nén khí quý khách hàng có thể gọi đến Thủy lực khí nén D&S theo Hotline: 0979 436 075 để được báo giá và tư vấn.
Thông tin liên hệ
Công ty TNHH Kỹ thuật D&S Việt Nam
- Địa chỉ: Số 4 ngõ 283 Phố Yên Duyên – Phường Yên Sở – Quận Hoàng Mai – TP Hà Nội
- Trụ sở công ty: Thôn Lâm Hộ, Xã Thanh Lâm, Huyện Mê Linh, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
- Hotline: 0979 436 075
- Email: thuykhidiends@gmail.com
- Facebook: https://www.facebook.com/thuykhi331
- Website: https://thuyluckhinends.com/
