Cấu tạo máy nén khí trục vít có dầu và nguyên lý hoạt động

Máy nén khí trục vít có dầu hoạt động dựa trên nguyên lý nén thể tích. Không khí được hút vào đầu nén với hai trục xoắn dọc. Tại đó chuyển động quay cặp roto và làm thể tích khí bị nén lại, qua đó làm áp suất khí tăng nên tạo thành khí nén. Công nghệ nén trục vít được coi là công nghệ nén chính dùng trong sản xuất công nghiệp.

Máy nén khí trục vít có dầu có những lợi ích gì?

• Máy nén khí trục vít có dầu cung cấp hiệu suất nén khí cao, giúp duy trì ứng dụng ổn định và đáp ứng nhu cầu khí nén lớn.
• Dầu bôi trơn giúp giảm ma sát và mài mòn các bộ phận bên trong máy, kéo dài tuổi thọ của máy nén.
• Giảm tiếng ồn trong môi trường làm việc, được thiết kế để hoạt động liên tục và bền bỉ, đảm bảo sự tin cậy trong các quy trình sản xuất.
• Các bộ phận của máy nén khí trục vít có dầu dễ dàng tiếp cận và bảo trì, giúp giảm thời gian và chi phí bảo dưỡng.
• Máy nén khí trục vít có dầu có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không cần dừng lại để làm mát, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu khí nén liên tục.

Nguyên lý hoạt động máy nén khí trục vít có dầu

Trong máy nén khí trục vít có dầu, dầu có 05 nhiệm vụ chính: Làm sạch, làm mát, bôi trơn, làm kín và bảo vệ. Vì vậy, đầu nén không chỉ nén ra khí, nén ra hỗn hợp khí và dầu. Hỗn hợp này được đẩy đến bình tách dầu để tách dầu và khí ra. Trong bình tách chứa một lõi lọc cơ học để tách dầu và khí. Hơn nữa, dầu có thể được loại bỏ bằng lực ly tâm hoặc một sự thay đổi đột ngột hướng dòng khí dầu. Trong trường hợp của lực ly tâm, việc xoay tròn của dòng khí dầu cho phép các hạt dầu nặng có thể rơi xuống phía dưới trong khi không khí nhẹ xoay xung quanh và đi lên trên qua lọc tách dầu ra ngoài.

Không khí rời khỏi bình tách dầu thông qua một van áp suất tối thiểu. Van này có hai mục đích là giữ áp suất nhất định khi máy hoạt động trong quá trình không tải và ngăn không cho áp lực khí từ hệ thống bên ngoài đẩy ngược lại bên trong máy.

Không khí được nén bởi máy nén khí trục vít có thể rất nóng và cần phải đi qua giàn làm mát để giảm nhiệt độ xuống đến 12-20 độ F cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh. Quá trình làm mát này làm hơi nước ngưng tụ bên trong giàn làm mát, trong hầu hết các máy nén khí đều có một bầu tách nước trước khi không khí đi ra bên ngoài. Cuối cùng, khí nén rời khỏi máy nén khí và sẵn sàng được sử dụng với các mục đích khác nhau của khách hàng.

Trong khi đó, dầu đã được giữ lại tại bình chứa dầu, và với áp lực trong bình dầu được đẩy ngược lại buồng nén nhưng trước tiên, dầu phải được lọc sạch và được làm mát. Có một van hằng nhiệt có vai trò xem nhiệt độ dầu có quá nóng không để điều hướng lên giàn làm mát. Giàn làm mát này có thể được giải nhiệt bằng khí hoặc bằng nước. Sau đó, dầu sẽ đi qua bộ lọc dầu để đảm bảo dầu trở về đầu nén là dầu sạch, không lẫn tạp chất. Dầu ở đầu nén hòa trộn với không khí và lại bắt đầu một chu trình mới của máy nén khí trục vít.

Cấu tạo của máy nén khí trục vít có dầu

1. Lọc khí nạp

Có vai trò lọc bỏ bụi bẩn và các tạp chất đi vào bên trong máy nén khí. Cấp lọc thường là 10 micron. Tuổi thọ của lọc thường là 2000-4000 giờ tùy vào chất liệu lọc và môi trường không khí xung quanh. Thông thường nên vệ sinh lọc mỗi 500 giờ để nâng cao hiệu suất lọc.

2. Van điều khiển

Trong máy nén khí trục vít có dầu, van cửa nạp có vai trò quan trọng nó giúp cho máy nén khí chuyển chế độ chạy không tải hoặc có tải, bằng cách đóng hay mở van, cho hay không cho dòng khí từ bên ngoài vào đầu nén. Một nhiệm vụ nữa của van này là ngăn không cho dầu từ trong máy tràn vào lọc khí khi máy dừng. Khi van cửa nạp có hiện tượng không đóng mở đúng chu trình nên kiểm tra van điện từ điều khiển đóng mở.

3. Đầu nén máy nén khí trục vít có dầu

Đầu máy nén khí có nhiệm vụ nén không khí từ áp suất thấp lên áp suất cao và luân chuyển dầu làm mát tuần hoàn trong máy. Cấu tạo của đầu nén gồm hai trục vít hình xoắn ốc ăn khớp với nhau, chuyển động quay của hai trục vít làm thay đổi thể tích khí nén đi vào trong vỏ đầu nén. Thể tích không khí từ van cửa nạp vào đầu nén sẽ bị giảm dần và tạo ra áp suất của khí nén. Chiều quay của hai trục vít chỉ có một chiều, lưu ý rằng quay ngược chiều quay có thể gây phá hủy đầu nén. Hai trục vít được đỡ bằng ổ bi có tuổi thọ từ 24000 giờ đến 30000 giờ.

4. Khoang truyền động

Đây là cầu nối giữa động cơ và đầu nén. Có vai trò truyền chuyển động từ động cơ sang hai trục vít. Thông thường, khoang này gồm hộp số và coupling. Hộp số gồm hai bánh răng truyền động với trục vít đầu nén. Coupling truyền chuyển động giữa động cơ và hộp số, có vai trò giảm rung động và chống lệch tâm. Tuổi thọ của coupling thông thường từ 8000 giờ đến 16000 giờ.

5.Động cơ chính

Động cơ chính thường là động cơ 3 pha, tần số 50 Hz. Công suất của động cơ thông thường chính là công suất của máy nén khí. Công nghệ chế tạo TEFC hoặc ODP. Tiêu chuẩn từ IP23 đến IP55 tùy vào nhà sản xuất. Động cơ là bộ phận quan trọng trong máy nén khí trục vít có dầu, cần thường xuyên kiểm tra dòng động cơ và bơm mỡ ổ bi định kì.

6.Bình tách dầu

Bình tách dầu chứa hỗn hợp khí và dầu từ đầu nén đưa vào. Bên trong bình tách dầu có chứa lọc tách dầu.

7.Van áp suất tối thiểu

Đây là van một chiều được cài đặt  một lực lò xo nhất định. Khi khí nén trong bình tách dầu đạt được một giá trị nhất định thắng được lực lò xo thoát ra ngoài. Vai trò của van áp suất tối thiểu là tạo ra một áp suất trong bình tách dầu để luân chuyển dầu tuần hoàn trong máy trong quá trình máy chạy không tải. Nhiệm vụ quan trọng nữa của van này là ngăn không cho khí nén từ hệ thống ngoài đẩy ngược vào bên trong máy.

8.Quạt làm mát

Quạt làm mát có trong máy nén khí trục vít có dầu giải nhiệt gió. 

9. Giàn giải nhiệt khí

Có vai trò làm mát khí nén trước khi ra ngoài hệ thống,  gồm nhiều rãnh nhỏ giúp tăng lưu lượng khí đi qua.

10. Bộ tách nước

Khí nóng từ bình tách dầu qua giàn làm mát khí sẽ được hạ nhiệt độ đột ngột, hơi nước có trong khí nén sẽ được ngưng tụ lại bầu tách nước theo lực ly tâm.

11. Van xả nước tự động

Van này tự động xả nước bên trong bộ tách nước ra ngoài khi mức nước đạt đến ngưỡng nào đó tùy thuộc vào cài đặt của người vận hành.

12. Van tổng của máy nén khí

Có tác dụng cách ly máy nén khí trục vít có dầu với hệ thống khí nén bên ngoài.

13. Giàn làm mát dầu

Có vai trò làm mát dầu máy nén khí trước khi đưa về làm mát đầu nén và hòa trộn với khí đầu van thực hiện chu trình tiếp theo.

14. Lọc tách dầu khí

Được cấu tạo bằng vỏ thép bên trong là lõi lọc gồm các lớp giấy thủy tinh có tác dụng giữ lại dầu, cho khí nén thoát ra. Lớp lọc này có tuổi thọ từ 2000 giờ đến 4000 giờ tùy điều kiện vận hành và chất lượng dầu. Đây là bộ phận rất quan trọng trong máy nén khí trục vít có dầu.

15. Lọc dầu

Có vai trò lọc tạp chất khỏi dầu làm mát trước khi dầu đi vào đầu nén. Tuổi thọ của loại lọc này là từ 2000 giờ đến 8000 giờ tùy chất lượng của lớp lọc và điều kiện vận hành máy.

16. Van hằng nhiệt

Có vai trò luân chuyển dầu lên giàn làm mát hay đưa thẳng vào đầu nén, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và nhiệt độ của dầu máy nén khí.

Sự khác biệt giữa các loại máy nén khí trục vít