Máy nén khí trục vít hoạt động thế nào

Máy nén khí trục vít hoạt động thế nào

Máy nén khí trục vít là gì?

Máy nén khí trục vít được thiết kế để tạo ra tốc độ dòng chảy ổn định, lý tưởng cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Các ứng dụng phổ biến bao gồm các cửa hàng máy móc nhỏ, sản xuất thực phẩm và đồ uống, sản xuất ô tô, dược phẩm, v.v. Máy nén khí trục vít rất lý tưởng cho các doanh nghiệp công nghiệp và thương mại vì độ bền, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Cho dù bạn đang cần một máy nén khí truyền động trực tiếp hay đai, tốc độ cố định hay thay đổi, mã lực thấp hay cao và CFM, Gardner Denver đều có đầy đủ các mẫu mã để bạn lựa chọn.

Truy cập Trang sản phẩm của chúng tôi để khám phá đầy đủ các sản phẩm Máy nén khí trục vít của chúng tôi và tìm hiểu thêm về cách công nghệ của chúng tôi phù hợp nhất với nhu cầu ứng dụng của bạn.

Máy nén khí trục vít hoạt động như thế nào?

Máy nén khí trục vít phun dầu là một máy công nghiệp đa năng giúp chuyển đổi năng lượng thành khí nén một cách hiệu quả thông qua chuyển động quay liên tục. Thường được gọi là máy nén trục vít đôi (hình 1), loại máy nén này bao gồm hai cánh quạt, mỗi cánh quạt có một bộ thùy xoắn ốc gắn vào một trục. Một rôto được gọi là rôto đực và rôto còn lại là rôto cái. Số lượng thùy trên rôto đực và số lượng rãnh trên rôto cái sẽ khác nhau tùy theo nhà sản xuất máy nén. Tuy nhiên, rôto cái sẽ luôn có số lượng rãnh (sáo) nhiều hơn so với các thùy rôto đực để có hiệu quả tốt hơn. Thùy đực đóng vai trò như một pít-tông liên tục lăn xuống sáo cái, đóng vai trò như một xi lanh giữ không khí và giảm không gian liên tục.

Hình 1: Máy nén trục vít đôi

Khi quay, dải dẫn đầu của thùy nam chạm tới đường viền của rãnh nữ và giữ không khí trong túi đã hình thành trước đó. Không khí được di chuyển xuống rãnh rôto cái và bị nén khi âm lượng giảm. Khi thùy rôto đực đi tới cuối rãnh, không khí bị giữ lại sẽ được thải ra khỏi đầu thoát khí. (Hình 2)

Hình 2

Loại máy nén trục vít đôi này có thể không dầu hoặc phun dầu. Trong trường hợp dầu máy nén được bôi trơn bằng dầu được phun vào. 

Dầu thực hiện bốn chức năng quan trọng:

• làm mát
• Bôi trơn
• Làm kín khoảng hở trong đầu nén
• Giảm tiếng ồn

Làm mát và tách dầu

Mục đích của máy nén là chuyển đổi công việc của trục thành đầu ra hữu ích, tức là luồng không khí. Khi khí nén tạo ra nhiệt, toàn bộ nhiệt được giữ lại trong buồng nén; đây là sự nén đoạn nhiệt. Nếu nhiệt được thêm vào hoặc lấy đi trong quá trình nén thì đây được gọi là nén đẳng nhiệt.

Máy nén khí trục vít phun dầu có quá trình nén gần như đẳng nhiệt vì nhiệt sinh ra từ quá trình nén gần như bị tiêu tán bởi dầu. 

Nhiệt độ của dầu bơm vào buồng nén thường được kiểm soát trong khoảng 60-700C. Nhiệt độ xả phải duy trì trên điểm sương có áp suất để tránh sự ngưng tụ hơi ẩm có thể trộn lẫn với dầu. Một van điều nhiệt kiểm soát lượng dầu được tuần hoàn đến bộ làm mát dầu hoặc đường vòng để duy trì nhiệt độ mong muốn trong một phạm vi nhiệt độ môi trường rộng.

Hỗn hợp khí nén và dầu rời khỏi đầu khí và được đưa đến thiết bị phân tách, tại đây phần lớn dầu được loại bỏ khỏi khí nén bằng cách thay đổi hướng và vận tốc. Sau đó, các bộ lọc kết hợp được sử dụng để loại bỏ lượng dầu còn lại dẫn đến lượng dầu mang theo rất thấp (thường là 2-5 ppm).

Hình 3: Làm mát và tách dầu

Không khí sau bộ làm mát

Ngoài dầu làm mát, bộ làm mát không khí sau được sử dụng để làm mát không khí thải ra và loại bỏ độ ẩm dư thừa.

Trong hầu hết các ứng dụng, bộ làm mát loại tản nhiệt (hình 4) được sử dụng để thu hồi nhiệt từ quá trình nén và sử dụng nó để sưởi ấm cơ sở. Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng nước cũng có sẵn trên hầu hết các Máy nén khí trục vít.

Hình 4: Máy làm mát không khí                                   

Hiệu suất máy nén

Tất cả các máy nén khí đều có hiệu suất dưới 100%. Cách tốt nhất để đo hiệu suất nén là xem xét hiệu suất đẳng entropy của nó. Hiệu suất nén đẳng entropy là tỷ số giữa công đẳng entropy lý tưởng và công thực tế:

n _c  = công máy nén đẳng entropy (ws)
          công thực tế của máy nén (wa)

Khi chúng ta tăng áp suất của không khí, nhiệt độ tăng và do đó entropy của chất lỏng cũng tăng. Entropy là thước đo sự mất năng lượng. Một máy nén thực tế đòi hỏi nhiều công hơn để tăng áp suất của không khí lên cùng áp suất đầu ra so với máy nén lý thuyết.

Nhưng hiệu quả nén không phải là toàn bộ câu chuyện. Máy nén phụ thuộc vào hiệu suất của đầu khí và buồng nén nhưng tổng mức tiêu thụ năng lượng của nó cũng phụ thuộc vào một số tổn thất và hiệu suất của các bộ phận có trong gói. (Xem Hình 5)

Trong thực tế cần có một thước đo để so sánh hiệu suất của máy nén này với máy nén khác.

Hình 5. Tổng công suất tiêu thụ của máy nén

Do đó, năng lượng riêng tương đương với công cần thiết để nén một lượng không khí nhất định (mét khối) trong một khoảng thời gian (phút) cụ thể đến một áp suất xác định (barg) được sử dụng. Nó được đo bằng kW.

Năng lượng riêng = năng lượng / đơn vị thể tích kW     
     m³/phút

Năng lượng riêng và hiệu suất của bộ máy nén phụ thuộc vào hiệu suất của tất cả các bộ phận cũng như độ giảm áp của toàn bộ hệ thống. Sự giảm áp suất có thể được đo trên van nạp và hộp hút, bộ lọc không khí, đường ống và bộ tách dầu.

Lợi ích của Máy nén khí trục vít là gì?

• Hiệu quả: Chúng cung cấp nguồn khí nén liên tục và ổn định, điều này rất cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi luồng không khí ổn định. Thiết kế của chúng giảm thiểu sự dao động về áp suất, dẫn đến cải thiện hiệu quả và giảm tiêu thụ năng lượng.
• Hoạt động liên tục: Máy nén khí trục vít có thể hoạt động liên tục mà không cần khởi động và dừng thường xuyên, điều này có thể kéo dài tuổi thọ của máy nén và cải thiện độ tin cậy của hệ thống tổng thể.
• Khả năng thích ứng: Máy nén khí trục vít có thể hoạt động ở cả điều kiện cao và thấp, ngay cả ở những khu vực mà sự an toàn hạn chế các nguồn năng lượng khác. 
• Dễ bảo trì: Các bộ phận tiếp xúc và chuyển động tối thiểu giúp bảo trì máy nén dễ dàng, giảm mài mòn, kéo dài thời gian bảo dưỡng và đơn giản hóa việc kiểm tra và sửa chữa định kỳ.
• Độ ồn thấp: Những máy nén này thường êm hơn máy nén pittông, khiến chúng phù hợp với những môi trường có tiếng ồn đáng lo ngại, chẳng hạn như nơi làm việc trong nhà.

Các loại Máy nén khí trục vít Gardner Denver

Máy nén hai cấp

Vòng quay được bôi trơn hai giai đoạn nén không khí theo hai bước. Bước hoặc giai đoạn một lấy không khí trong khí quyển và nén một phần đến mục tiêu áp suất xả. Bước hoặc giai đoạn hai nạp không khí ở áp suất giữa các giai đoạn và nén nó đến mục tiêu áp suất xả. Nén theo hai giai đoạn cải thiện hiệu quả, nhưng tăng thêm chi phí và độ phức tạp do có thêm rôto, sắt và các bộ phận khác có liên quan. Hai giai đoạn thường được cung cấp ở phạm vi HP cao hơn (100 đến 500 HP) vì hiệu suất được cải thiện giúp tiết kiệm nhiều tiền hơn khi sử dụng không khí nhiều.

Máy nén một cấp

Một giai đoạn so với hai giai đoạn, việc tính toán tương đối đơn giản để xác định mức hoàn vốn từ đơn vị hai giai đoạn hiệu quả hơn nhưng tốn kém hơn.
Hãy nhớ rằng chi phí năng lượng khi vận hành máy nén là chi phí lớn nhất theo thời gian, vì vậy việc đánh giá máy hai cấp chắc chắn đáng xem xét.

Máy nén khí trục vít ngâm dầu

Máy nén khí trục vít được bôi trơn là công nghệ phổ biến nhất cho phần lớn các ứng dụng không khí trong nhà máy công nghiệp từ 20 đến 500 HP và từ 80-175 PSIG. Những máy nén này cung cấp tính linh hoạt và khả năng thích ứng chưa từng có với các nhu cầu hoạt động khác nhau. Thiết kế hiệu quả của chúng đảm bảo cung cấp khí nén liên tục và đáng tin cậy, điều này rất quan trọng để duy trì quy trình sản xuất liền mạch. 
 
Máy nén khí trục vít Gardner Denver nổi bật là sự lựa chọn ưu việt về hiệu suất vì nhiều lý do. Máy nén của chúng tôi được kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu suất và chất lượng chính xác, đảm bảo các số hiệu suất chính xác, dễ hiểu. Hãy liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi để được hỗ trợ trong việc lựa chọn dòng máy nén lý tưởng phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn!  Liên hệ chúng tôi.