CH NG2 MÁY NÉN KHÍ VÀ THI T B X LÍ KHÍ NÉN.ƯƠ Ế Ị Ử
2.1. MÁY NÉN KHÍ:
Áp su t khí đ c t o ra t máy nén khí, đó năng l ng c h c c a đ ngấ ượ ạ ừ ở ượ ơ ọ ủ ộ
c đi n ho c c a đ ng c đ t trong đ c chuy n đ i thành năng l ng ơ ệ ặ ủ ộ ơ ố ượ ể ổ ượ khí nén
và nhi t năng.ệ
Nguyên t c ho t đ ng và phân lo i máy nén khíắ ạ ộ ạ :
Nguyên t c ho t đ ng:ắ ạ ộ
Nguyên lý thay đ i th tíchổ ể : không khí đ c d n vào bu ng ch a, đóượ ẫ ồ ứ ở
th tích c a bu ng ch a s nh l i. Nh v y theo đ nh lu t ể ủ ồ ứ ẽ ỏ ạ ư ậ ị ậ Boyle – Mariotte áp
su t trong bu ng ch a s tăng lên. Máy nén khí ho t đ ng theo nguyên lý này, ấ ồ ứ ẽ ạ ộ ví
d nh máy nén khí ki u pittông, bánh răng, cánh g t.ụ ư ể ạ
Nguyên lý đ ng năngộ : không khí đ c d n vào bu ng ch a, đó ápượ ẫ ồ ứ ở
su t khí nén đ c t o ra b ng đ ng năng c a bánh d n. Nguyên t c ho t đ ngấ ượ ạ ằ ộ ủ ẫ ắ ạ ộ
này t o ra l u l ng và công su t r t l n. Máy nén khí ho t đ ng theo nguyên lýạ ư ượ ấ ấ ớ ạ ộ
này, ví d nh máy nén ki u li tâm.ụ ư ể
2.1.1 .Máy nén khí ki u pittông :ể
Nguyên lý ho t đ ng :ạ ộ
Nguyên lý ho t đ ng c a máy nén ki u pittông m t c p (hình2.4).ạ ộ ủ ể ộ ấ
Máy nén khí ki u pittông m t c p có th hút đ c l u l ng đ n 10ể ộ ấ ể ượ ư ượ ế
m3/phút và áp su t nén đ c là 6 bar, có th trong m t s tr ng h p áp su t nénấ ượ ể ộ ố ườ ợ ấ
lên đ n 10 bar. Máy nén khí ki u pittông 2 c p có th nén đ n áp su t 15 bar.ế ể ấ ể ế ấ
Lo i máy nén khí ki u pittông 3, 4 c p có th nén áp su t đ n 250 bar.ạ ể ấ ể ấ ế
Lo i máy nén khí m t c p và 2 c p thích h p cho h th ng đi u khi nạ ộ ấ ấ ợ ệ ố ề ể
b ng khí nén trong công nghi p. Máy nén khí ki u pittông đ c phân lo i theo sằ ệ ể ượ ạ ố
c p nén, lo i truy n đ ng và ph ng th c làm ngu i khi nén. Ngoài ra ng i taấ ạ ề ộ ươ ứ ộ ườ
cũng phân lo i theo v trí c a pittông.ạ ị ủ
2.1.2 Máy nén khí ki u cánh g t ể ạ
Hình 2.7 Nguyên lí ho t đ ng c a máy nén khí ki u cánh g tạ ộ ủ ể ạ
Nguyên lý ho t đ ng:ạ ộ
Nguyên lý ho t đ ng c a máy nén khí ki u cánh g t (ạ ộ ủ ể ạ hình 2.7) : không khí
s đ c hút vào bu ng hút, trong bi u đ p – V ng đo n d – a. Nh rôto và statoẽ ượ ồ ể ồ ứ ạ ờ
đ t l ch nhau m t kho ng l t tâm e, nên khi rôto quay chi u sang ph i, thì khôngặ ệ ộ ả ệ ề ả
khí s vào bu ng nén, trong bi u đ p–V t ng ng đo n a–b. Sau đó khí nén sẽ ồ ể ồ ươ ứ ạ ẽ
vào bu ng đ y, trong bi u đ t ng ng đo n b–c.ồ ẩ ể ồ ươ ứ ạ
2.1.3 Máy nén khí ki u tr c vít :ể ụ
Nguyên lý ho t đ ng :ạ ộ
Máy nén khí ki u tr c vít ho tể ụ ạ
đ ng theo nguyên lý thay đ i thộ ổ ể
tích. Th tích kho ng tr ng gi aể ả ố ữ
các răng s thay đ i, khi tr c vítẽ ổ ụ
quay đ c m t vòng.ượ ộ
Hình 2.10 Nguyên lý ho t đ ng c aạ ộ ủ
máy nén khí ki u tr c vítể ụ
Đ l ch tâm t ng đ iộ ệ ươ ố
R
rR
R
e−
==
ε
Bu ng đ yồ ẩ
Hình 2.11 Quá trình ăn kh p ớ
Bu ng hútồ
Nh v y s t o ra quá trình hút (th tích kh ang tr ng tăng lên), quá trìnhư ậ ẽ ạ ể ả ố
nén (th tích kho ng tr ng nh l i) và cu i cùng là quá trình đ y (ể ả ố ỏ ạ ố ẩ hình 2.10)
Ph n chính c a máy nén khí ki u tr c vít g m có 2 tr c: tr c chính và tr cầ ủ ể ụ ồ ụ ụ ụ
ph (ụhình 2.11). S răng (s đ u m i) c a tr c xác đ nh th tích làm vi c (hút,ố ố ầ ố ủ ụ ị ể ệ
nén), khi tr c quay m t vòng. S răng càng l n, th tích hút, nén c a m t vòngụ ộ ố ớ ể ủ ộ
quay s nh . S răng (s đ u m i) c a tr c chính và tr c ph không b ng nhauẽ ỏ ố ố ầ ố ủ ụ ụ ụ ằ
s cho hi u su t t t h n. Trong hình 2.11 tr c chính (2) có 4 đ u m i (4 răng),ẽ ệ ấ ố ơ ụ ầ ố
tr c ph (1) có 5 đ u m i (5 răng).ụ ụ ầ ố
Máy nén khí ph c v cho công ngh th c ph m, ví d công nghi p ch bi nụ ụ ệ ự ẩ ụ ệ ế ế
th c ph m, công nghi p hóa ch t, ng i ta th ng s d ng lo i máy nén khíự ẩ ệ ấ ườ ườ ử ụ ạ
không có d u bôi tr n. Đ i v i công nghi p n ng, nh t là trong lĩnh v c đi uầ ơ ố ớ ệ ặ ấ ự ề
khi n, thì ng i ta th ng s d ng máy nén khí có d u bôi tr n, đ tránh s ănể ườ ườ ử ụ ầ ơ ể ự
mòn h th ng ng d n và các ph n t đi u khi n.ệ ố ố ẫ ầ ử ề ể
2.1.4 Máy nén khí ki u rootể
Nguyên lý ho t đ ng :ạ ộ
Máy nén khí ki u root g m có 2 ho c 3 cánh qu t (pittông có d ng hình sể ồ ặ ạ ạ ố
8), xem bi u di n ể ễ ở hình 2.16. Các pittông đó đ c quay đ ng b b ng bượ ồ ộ ằ ộ
truy n đ ng ngoài thân máy và trong quá trình quay không ti p xúc v i nhau.ề ộ ở ế ớ
Nh v y kh năng hút c a máy ph thu c vào khe h gi a 2 pittông, khe h gi aư ậ ả ủ ụ ộ ở ữ ở ữ
ph n quay và thân máy.ầ
Máy nén khí ki u root t o ra áp su t không ph i theo nguyên lý thay đ i thể ạ ấ ả ổ ể
tích, mà có th g i là s nén t dòng phía sau. Đi u đó có nghĩa là, khi rôto quayể ọ ự ừ ề
đ c m t vòng, thì v n ch a t o áp su t trong bu ng đ y, cho đ n khi rôto quayượ ộ ẫ ư ạ ấ ồ ẩ ế
ti p đ n vòng th 2, thì dòng l u l ng đó đ y vào dòng l u l ng ban đ u vàế ế ứ ư ượ ẩ ư ượ ầ
cu i cùng m i vào bu ng đ y. V i nguyên t c ho t đ ng này, d n đ n ti ng nố ớ ồ ẩ ớ ắ ạ ộ ẫ ế ế ồ
tăng lên.
a b
Hình 2.17 C u trúc cánh qu tấ ạ
Hình 2.16 Nguyên lý ho t đ ng c aạ ộ ủ
máy nén khí ki u rootể
2.2 THI T B X LÝ KHÍ NÉN :Ế Ị Ử
2.2.1 Yêu c u v khí nén :ầ ề
Khí nén đ c t o ra t nh ng máy nén khí ch a đ ng nhi u ch t b n, đ b n cóượ ạ ừ ữ ứ ự ề ấ ẩ ộ ẩ
th nh ng m c đ khác nhau. Ch t b n bao g m b i, đ m c a không khíể ở ữ ứ ộ ấ ẩ ồ ụ ộ ẩ ủ
đ c hút vào; nh ng ph n t nh ch t c n bã c a d u bôi tr n và truy n đ ngượ ữ ầ ử ỏ ấ ặ ủ ầ ơ ề ộ
c khí. H n n a, trong quá trình nén, nhi t đ khí nén tăng lên, có th quá trìnhơ ơ ữ ệ ộ ể
ôxi hóa m t s ph n t đ c k trên. ộ ố ầ ử ượ ể
Nh v y khí nén bao g m ch t b n đó đ c t i đi trong nh ng ng d n khí, sư ậ ồ ấ ẩ ượ ả ữ ố ẫ ẽ
gây nên s ăn mòn, g trong ng và trong các ph n t c a h th ng đi u khi n .ự ỉ ố ầ ử ủ ệ ố ề ể
Nh v y khí nén đ c s d ng trong kĩ thu t ph i x lý. M c đ x lí khí nénư ậ ượ ử ụ ậ ả ử ứ ộ ử
tuỳ thu c vào ph ng pháp x lý, t đó xác đ nh ch t l ng c a khí nén t ngộ ươ ử ừ ị ấ ượ ủ ươ
ng cho t ng tr ng hop d ng c th .ứ ừ ươ ụ ụ ể
Khí nén đ c t i t máy nén khí g m nh ng ch t b n thô: nh ng h t b i,ượ ả ừ ồ ữ ấ ẩ ữ ạ ụ
ch t c n b c a d u bôi tr n và truy n đ ng c khí, ph n l n nhũng ch t b nấ ạ ả ủ ầ ơ ề ộ ơ ầ ớ ấ ẩ
này đ c x lí trong thi t b , g i là thi t b làm l nh t m th i, sau khi khí nénượ ử ế ị ọ ế ị ạ ạ ờ
đ c đây ra t máy nén khí. Sau đó khí nén đ c d n vào bình làm h i n cượ ừ ượ ẫ ơ ướ
ng ng t , đó đ m c a khí nén ( l ng h i n c) ph n l n s đ c ng ngư ụ ở ộ ẩ ủ ượ ơ ướ ầ ớ ẽ ượ ư
t đây. Giai đo n x lí này g i là ụ ở ạ ử ọ giai đo n x lí thôạ ử . N u nh thi t b đế ư ế ị ể
th c hi n x lí khí nén giai đo n này t t, hi n đ i, thì khí nén có th đ c sự ệ ử ạ ố ệ ạ ể ượ ử
d ng, ví d nh ng d ng c dùng trong khí nén c m tay, nh ng thi t b đó, đ gáụ ụ ữ ụ ụ ầ ữ ế ị ồ
đ n gi n dùng khí nén……ơ ả
Giai đo n x lí khí nénạ ử
L c thôọS y khôấL c tinhọ
B l cộ ọ
Đi u ch nh áp su tề ỉ ấ
B tra d uộ ầ
Làm l nhạC m b o ụ ả
d ngưỡ
B l cộ ọ
Tách n cướ Ng ng tư ụ H pấ
thụ
L c ch t b nọ ấ ẩ
L c b iọ ụ
H p th khô b ngấ ụ ằ
ch t làm l nhấ ạ
S y khô b ng ấ ằ
ch t làm l nhấ ạ
Hình 2.18 : Các ph ng pháp x lí khí nénươ ử
Tuy nhiên s d ng khí nén trong h th ng đi u khi n và m t s thi t bử ụ ệ ố ề ể ộ ố ế ị
khác, đòi h i ch t l ng c a khí nén cao h n. Đ đánh giá ch t l ng c a khíỏ ấ ượ ủ ơ ể ấ ượ ủ
nén, H i đ ng các xí nghi p châu Âu PNEUROP–6611 (Euopean Committee ofộ ồ ệ
Manufactures of Compressors, Vacuumumps and Pnematic tools) phân ra thành 5
lo i, trong đó có tiêu chu n v đ l n c a ch t b n, áp su t hoá s ng, l ngạ ẩ ề ộ ớ ủ ấ ẩ ấ ươ ượ
d u trong khí nén đ c xác đ nh. Cách phân lo i này nh m đ nh h ng choầ ượ ị ạ ằ ị ướ
nh ng nhà máy, xí nghi p ch n đúng ch t l ng khí nén t ng ng v i thi t bữ ệ ọ ấ ượ ươ ứ ớ ế ị
s d ng.ử ụ
H th ng x lí khí nén đ c phân lo i thành 3 giai đo n, đ c mô t ệ ố ử ượ ạ ạ ượ ả ở hình 2.18
:
−L c thô:ọ
Làm mát t m th i khí nén t máy nén khí ra, đ tách ch t b n, b i. Sau đóạ ờ ừ ể ấ ẩ ụ
khí nén đ c vào bình ng ng t , đ tách ra h i n c.ượ ư ụ ể ơ ướ
Giai đo n l c thô là giai đo n c n thi t nh t cho v n đ x lý khí nén.ạ ọ ạ ầ ế ấ ấ ề ử
−Ph ng pháp s y khô:ươ ấ
Giai đo n này x lí tuỳ theo ch t l ng yêu c u c a khí nén.ạ ử ấ ượ ầ ủ
−L c tinh :ọ
X lí khí nén trong giai đo n này, tr c khi đ a vào s d ng. Giai đo n nàyử ạ ướ ư ử ụ ạ
r t c n thi t cho h th ng đi u khi n.ấ ầ ế ệ ố ề ể
2.2.2 B l c ộ ọ
2.2.2.1 Yêu c u ầ
trên ph n đã trình bày m t s ph ng pháp x lí khí nén trong côngỞ ầ ộ ố ươ ử
nghi p. Tuy nhiên trong m t s lĩnh v c, ệ ộ ố ự ví dụ: nh ng d ng c c m tay s d ngữ ụ ụ ầ ử ụ
truy n đ ng khí nén ho c m t s h th ng đi u khi n đ n gi n thì khôngnh tề ộ ặ ộ ố ệ ố ề ể ơ ả ấ
thi t ph i th c hi n trình t nh v y.ế ả ự ệ ự ư ậ
.
Nh ng đ i v i nh ng h th ng nh th , nh t thi t ph i dùng ư ố ớ ữ ệ ố ư ế ấ ế ả b l cộ ọ , g m 3ồ
ph n t ( hình 2.26): van l c, van đi u ch nh áp su t, van tra d u.ầ ử ọ ề ỉ ấ ầ
2.2.2.2Van l c ọ
Hình 2.26 B l c ộ ọ
1.Van l cọ
2. Van đi u ch nh áp su tề ỉ ấ
3. Van tra d uầ