Tìm hiểu về đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý làm việc bơm trục vít
Nội dung chính
Máy nén khí trục vít là gì?
Máy nén khí có trục vít là một loại máy nén thể tích, được sử dụng trong các hệ thống máy móc vận chuyển thu gom khí đồng hành ở các mỏ hoặc cung cấp nguồn khí nén cho các thiết bị đo và bộ máy điều khiển tự động. Thiết bị này sử dụng chuyển động tròn của trục vít để hoạt động, thêm vào đó nó còn sử dụng Puli để nối vào 2 trục vít ép khí vào bên trong với thể tích nhỏ hơn.
Công suất hoạt động của sản phẩm bơm nén khí trục vít sẽ dao động trong khoảng từ 5HP đến 500HP, từ áp suất thấp cho tới áp suất cao khoảng 8,5Mpa. Thiết bị nén khí trục vít này được sử dụng để cung cấp khí nén cho rất nhiều loại máy và công cụ khác nhau. Bên cạnh đó chúng cũng có thể sử dụng cho các động cơ có bơm tăng áp suất khí nạp như: ô tô hoặc máy bay,…
Máy bơm nén khí trục vít được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất thường là máu nén loại cố định hoặc di động.
Phân loại máy nén khí trục vít được sử dụng phổ biến hiện nay
Trên thị trường hiện nay, người ta chia máy nén khí ra làm 2 loại đó là:
Máy nén khí trục vít loại có sử dụng dầu (Oil Flood)
Đây là thiết bị nén làm việc và nén khí theo hệ thống đã được cài đặt sẵn. Thiết bị này hoạt động thông qua các loại máy xử lý khí nén như tách dầu, sau đó cung cấp cho các vị trí và thiết bị sử dụng khí nén mà không yêu cầu cao về khí sạch. Bởi trong khí nén vẫn còn tồn tại một hàm lượng dầu nhỏ.
Vậy nên máy bơm nén khí trục vít có dầu thường được sử dụng để cung cấp khí nén cho các loại máy công cụ hay các ngành sản xuất không yêu cầu khí sạch.
So sánh hai loại máy nén khí có trục vít không dầu và có dầu
Máy nén khí trục vít loại không có dầu (Oil Free)
Loại máy nén khí không có dầu này hoạt động hoàn toàn ngược lại so với máy nén có sử dụng dầu. Do đó loại khí nén mà máy bơm nén khí trục vít không dầu cấp ra đều là khí sạch (hoàn toàn không có dầu.
Máy nén khí không có dầu này thường được sử dụng phổ biến trong một số ngành yêu cầu nguồn khí sạch sẽ như: y tế, chế biến thực phẩm, dược phẩm, chế tạo các loại linh kiện điện tử và một số ngành khác.
Bên cạnh kiểu phân loại trên người ta còn phân loại thiết bị nén khí trục vít theo cấu trúc thiết kế. Theo cấu trúc thiết kế hệ thống nén khí trục vít sẽ được chia ra gồm máy bơm nén khí trục vít đơn và trục vít đôi.
Cấu tạo máy nén khí trục vít
Cấu tạo máy nén khí trục vít và sơ đồ nguyên lý hoạt động
Máy bơm nén khí trục vít có cấu tạo khá khác nhau tùy theo phân loại và đặc điểm của từng loại máy. Song mỗi bộ phận và linh kiện cấu thành nên máy nén trục vít vẫn có các bộ phận cơ bản như sau:
- Cụm đầu nén: Bộ phận này có chức năng nén khí. Trong cụm đầu nén này còn gồm các bộ phận khác như: motor, dây đai, bánh răng, trục vít,…
- Mô tơ điện và bộ coupling: Hầu hết các thiết bị nén khí trục vít đều sẽ sử dụng motor 3 pha. Bộ phận này có nhiệm vụ đó là chuyển hóa điện năng thành cơ năng.
- Van hút: Có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng của lượng khí nén đầu vào trong máy.
- Van một chiều: Được lắp tại đầu ra của khí nén giữ nhiệm vụ cho khí chỉ đi theo một hướng xác định.
- Van chặn dầu: thường nằm ở dưới đáy của cụm đầu nén. Nó có nhiệm vụ ngăn chặn dầu tràn từ đầu nén khí sang motor khi máy không vận hành.
- Van áp suất tối thiểu: Loại van này giúp thiết bị duy trì áp suất tối thiểu tại bình dầu. Chúng cũng có chức năng tương tự như van một chiều.
- Van hằng nhiệt: Giúp điều tiết lượng dầu nhờn đi lên trên két làm mát.
- Van điện tử: Có nhiệm vụ đó là đóng, mở cổ hút.
- Van an toàn: Đảm bảo máy vận hành luôn an toàn trước các sự cố chập, cháy.
- Bình chứa dầu và lọc tách dầu: Bình chứa có nhiệm vụ chứa dầu máy. Còn hệ thống lọc tách sẽ loại bỏ dầu máy ra khỏi khí nén, giúp đảm bảo chất lượng khí nén hơn.
- Đường ống hôi dầu: Có nhiệm vụ thu dầu dưới đáy của lọc tách dầu đọng lại sau quá trình lọc.
- Lọc dầu: Loại lọc này giúp thiết bị lọc các cặn bẩn trong dầu, thường được lắp đặt giữa bình dầu và trục vít.
- Lọc sơ cấp: Giúp máy hạn chế sự tác động từ cát sỏi, bụi bẩn,… vào bên trong.
- Bộ giải nhiệt: giúp giảm nhiệt cho khí nén trước khi đưa ra khỏi bình chứa.
- Két giải nhiệt dầu: Bộ phận này được đặt cạnh bộ làm mát với khả năng làm mát dầu và khí nén.
- Quạt làm mát: Cho khả năng thổi không khí ra xung quanh bộ làm mát dầu và khí nén.
- Cảm biến áp suất: Giúp điều khiển máy bơm hơi hoạt động trong giải áp suất định mức.
- Cảm biến nhiệt độ: Có nhiệm vụ đo nhiệt độ của máy và đưa ra các cảnh báo nếu như nhiệt độ máy quá cao
- Cảm biến quá tải (rơ le): giúp bảo vệ máy khỏi những sự cố chập, cháy, hoạt động sai.
Bên cạnh những bộ phận trên đây cấu tạo máy nén khí trục vít còn có rất nhiều bộ phận và các chi tiết khác như: công tắc, màn hình điều khiển LCD, vỏ bảo vệ,…
Nguyên lý hoạt động máy nén khí trục vít
Nguyên lý hoạt động của máy bơm nén khí trục vít gần giống với nguyên lý làm việc của máy bơm trục vít.
Nguyên lý Máy nén khí trục vít của Hitachi loại có dầu
Cụ thể, trong đầu nén của hệ thống nén khí trục vít sẽ có 2 trục vít đó là 1 trục chính và 1 trục phụ (hay 1 trục đực và 1 trục cái). Hai trục này có kết cấu các rãnh răng ăn khớp với nhau. Số răng giữa hai trục thường có sự sai biệt từ 1 – 2 răng. Khi vận hành, hai trục này sẽ quay ngược chiều nhau mà khe hở giữa hai trục và vỏ bọc rất nhỏ.
Khi máy nén khí khởi động, quan sát từ phía cửa hút bạn có thể nhìn thấy cặp bánh răng sẽ nhả khớp và các hốc giữa của bánh răng bị tách ra xa nhau để tạo ra một khoang lớn. Khoang này có kết cấu thông với cửa hút nên sẽ được lấp đầy bởi không khí. Quá trình hút khí của máy sẽ dừng lại khi khoang chứa khí đó giãn hoàn toàn và thể tích khí đạt giá trị lớn nhất.
Khi trục quay với tốc độ nhanh hơn, không khí sẽ được hút vào trong vỏ thông qua cửa nạp. Đồng thời, không khí sẽ được truyền thẳng vào khoang khí giữa hai trục. Sau đó, khoang này sẽ được thu hẹp nhờ các bánh răng siết lại khiến cho thể tích khí bị giảm, đồng thời gia tăng áp suất cho khí. Để hạn chế sự rò rỉ của khí nén thì van một chiều thường được lắp đặt ở cửa xả ngăn không cho khí nén đi ngược lại.
Nguyên lý máy nén khí trục vít không dầu cũng có phương thức hút không khí và nén qua sự chuyển động của các trục vít tương tự như trên.
Công thức tính năng suất của máy nén khí trục vít
Q = (FiZi + F2Z2).L.n.A0 (m3/phút)
Trong đó:
- Fi, F2 : là diện tích tiết diện ngang của các rãnh ăn khớp với nhau trên mỗi trục vít, (m2).
- Zi, z2 :là số răng của mỗi trục.
- L : là chiều dài đường vít (m).
- n : là số vòng quay trục vít (vòng/phút).
- X0 : là hệ số cấp. Hệ số này phụ thuộc vào khe hở giữa hai trục vít với nhau và giữa trục vít với xi lanh. A0 = 0,5 – 0,75.
Số vòng quay của trục vít thường từ 3000 vòng/phút trở lên thậm chí đạt 15.000 vòng/phút.
Muốn thay đổi năng suất hoạt động của máy nén trục vít người ta thường dùng hai biện pháp một là đóng bớt cửa hút và Hai là xả vòng hơi nén từ phía đẩy về phía hút. Tuy nhiên, cách thứ nhất mang lại hiệu quả kinh tế hơn.
Công suất nén của thiết bị bơm nén khí trục vít cũng được tính toán tương tự như máy nén cánh gạt.
Trên đây là toàn bộ thông tin chia sẻ về máy nén khí trục vít mà bạn có thể tham khảo. Hy vọng những thông tin chia sẻ tại bài viết sẽ giúp bạn hiểu hơn về thiết bị quen thuộc trong các xưởng sản xuất này.
Xem thêm:
- Những lưu ý khí sử dụng máy nén khí Boss để đảm bảo an toàn
- Những tiêu chí chọn mua máy nén khí Wing phù hợp nhất
- Đánh giá chất lượng vượt trội của máy nén khí Total
- Ưu điểm, hạn chế và những ứng dụng thực tiễn của máy nén khí Star air
- Máy nén khí Jucai – Hướng dẫn cách chọn mua máy nén khí phù hợp
Tôi là Nguyễn Tiến Thành – Tôi đã có nhiều năm kinh nghiệm review đánh giá các loại thiết bị vệ sinh công nghiệp và các mẹo làm sạch. Hy vọng những chia sẻ của tôi sẽ đem lại cho các bạn những thông tin hữu ích hơn.
