Khí nén
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6 MB, 131 trang )
1
1
SMCT P1
SMCT P1
GI
GI
Ớ
Ớ
I THI
I THI
Ệ
Ệ
U
U
KH
KH
Í
Í
N
N
É
É
N
N
TH
TH
Ự
Ự
C H
C H
À
À
NH
NH
2
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC
1 -
GIỚI THIỆU VỀ
KHÍ
NÉN
5
Khí
nén
được
dùng
làm
gì?
5
Đặc
tính
của
khí
nén
6
2 -
HỆ
THỐNG KHÍ
NÉN CƠ BẢN
7
Bộ
phậnsảnsuấtkhí
7
Bộ
phậntiêuthụ
khí
8
3 -
LÝ THUYẾT VỀ
KHÍ
NÉN
9
Đơnvị
9
Các
đơnvị
thuộchệ
inch
10
Áp
xuất
10
Đặc
tính
củagas
11
Định
luậtBoyles
11
Định
luật
Charles
12
Định
luật
Gay Lussac
12
Dòng
chảy
12
Phương
Trình
Bernoulli
12
Độ
ẩm
không
khí
13
Độ
ẩmTương
Đối13
4 -
KHÍ
NÉN VÀ
HỆ
THỐNG PHÂN PHỐI15
Máy
nén
khí
15
Máy
nén
kiểupiston
15
Máy
nén
kiểu
piston mộtcấp15
Máy
nén
kiểu
piston hai
cấp16
Máy
nén
kiểu
màng
(diaphragm)
16
Máy
nén
kiểuxoay
17
Máy
nén
khí
kiểu
cánh
gạt17
Máy
nén
khí
kiểutrụcvít
17
Các
định
mứccủa
máy
nén
khí
17
Hiệusuấtthể
tích
18
Hiệusuất
nhiệtvàtổng
hiệusuất18
Các
thiếtbị
phụ
của
máy
nén
khí
18
Bồnchứa
18
Tính
kích
thướcbồn19
Bộ
lọc
đầuvào
19
Bộ
khử
nước
trong
khí
nén
19
Bộ
làm
mát
19
Làm
mát
bằng
không
khí
19
Làm
mát
bằng
nước20
Bộ
sấy
khô
khí
20
Sấykhôkiểuhấpthụ
(tách
nước)20
Sấykhôkiểuhấpthụ
(hâp
thụ
nước)
21
Sấykhôkiểulàmlạnh
(hâp
thụ
nước)
21
Bộ
lọc
thô
(cho
đường
ống
chính)
22
Hệ
thống
phân
phối
23
phân
phốidạng
tia
23
Phân
phốidạng
mạch
vòng
23
Đường
phân
phốithứ
cấp24
xả
tựđộng
24
Tính
toán
cho
khí
nén
25
vậtliệu
đường
ống
28
Chuẩncủa
đường
ống
gas 28
Đường
ống
Inox
28
Đường
ống
đồng
28
Đường
ống
cao
su
28
Đường
ống
nhựa29
Thiếtbịđấunối29
3
3
MỤC LỤC
5 –
XỬ
LÝ KHÍ
NÉN
31
Bộ
lọc
31
Bộ
lọc
Standard
31
Bộ
lọctinh
32
Bộ
lọcsiêutinh
32
Lựachọnbộ
lọc33
Chấtlượng
khí
33
Các
cấp
độ
lọc33
Điềuchỉnh
áp
lực
35
Bộđiềuápchuẩn35
Bộđiềuáptrợ
lựcbằng
khí
37
Bộ
lọc+ điềuáp
38
Tính
toán
chọnlựabộđiềuáp
38
Bôi
trơn
cho
khí
nén
39
Bộ
bôi
trơntuyếntính
39
Bộ
F.R.L
40
Chọn
đúngkíchcỡ
và
lắp
đặt40
6 – CƠ CẤU THỰC HIỆN 41
Xi lanh
tuyếntính
41
Xi lanh
tác
động
đơn41
Xi lanh
tác
động
kép
41
Cấu
trúc
xi lanh
42
Bộđệm42
Các
loại
xi lanh
đặcbiệt43
Hai
trục43
Song hành
44
Nhiềuvị
trí
44
Có
khóa
hành
trình
45
Phương
pháp
lắp
xi lanh
46
Khớpnốimềm46
Lựccủa
xi lanh
47
Hệ
số
tải
48
Sứcbềnuốn48
Lưulượng
và
sự
tiêu
thụ
khí
48
Điềukhiểntốc
độ
49
Các
cơ
cấuthựchiện
đặcbiệt50
Xi lanh
không
trục50
Thiếtbị
trượt51
Xi lanh
trụcrỗng
51
Tay
gắpkhí
52
Cơ
cấu
quay
52
Loại
thanh
răng
và
bánh
răng
52
Loại
cánh
xoay
52
7- VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG
54
Chứcnăng
của
van
54
Ổn
định
đơnvàổn
định
kép
55
Phân
loạivan
55
Van ti
55
Van trượt
58
Van ống
58
Làm
kín
bằng
chất
đàn
hồi58
Làm
kín
bằng
kim
loại59
Van đĩatrượt59
Van xoay
60
4
4
Phương
thứctácđộng
van
61
Tác
động
bằng
cơ
khí
61
Chú
ý khi
sử
dụng
cơ
cấu
con lăn
đòn
bẩy61
Tác
động
bằng
tay
61
Tác
động
bằng
khí
62
Gián
tiếpvàtrựctiếp64
Tác
động
bằng
lực
điệntừ
64
Phương
thứclắp
đặt
van
66
Lắp
ống
trựctiếp66
Bộđếvan
66
Đế
phụ
66
Nhóm
đế
phụ
67
Tính
toán
chọn
van
67
Các
loại
van phụ
69
Van không
hồi69
Bộđiềutốc
69
Van thoi
70
Van xả
nhanh
70
8-
CÁC MẠCH CƠ BẢN
71
Giớithiệu
71
Các
chứcnăng
cơ
bản71
Khuyếch
đạilưulượng
71
Đảo
tín
hiệu
72
Mạch
lựachọn
72
Chứcnăng
nhớ
73
Chứcnăng
thờigian
73
Trễ
trướckhibật
74
Trễ
sau
khi
tắt
74
Xung
kích
mở
74
Xung
kích
xả
75
Điềukhiển
xi lanh
77
Điềukhiểnbằng
tay
77
Xi lanh
tác
động
đơn77
Điềukhiểnhướng
và
tốc
độ
77
Điềukhiểntừ
2 điểm: chứcnăng
OR
77
Khóa
lẫn: chứcnăng
AND
78
Hoạt
động
nghịch
đảo: chứcnăng
NOT
78
Xi lanh
tác
động
kép
79
Điềukhiểnhướng
79
Giữ
vị
trí
cuối79
Dò
tìm
vị
trí
xi lanh
80
Tựđộng
hồi80
Hành
trình
lậplại81
Điềukhiểnchuỗi
81
Cách
mô
tả
1 chuỗi81
Chuỗicủa
2 xi lanh
81
Chu
kỳđơn/ Chukỳ
lặplại84
Xung
độtlệnh
84
Giảiquyếtbằng
xung
84
Tay
gắp: Điềukhiểnáplực84
Hệ
thống
bậc
thang
85
PHU LỤC
88
Ký
hiệu
88
Thiếtbị
xử
lý
khí
88
Cơ
cấuthựchiện
89
Van
89
5
5
1 GiỚITHIỆU KHÍ
NÉN TRONG THỰC TẾ
Hệ
thống
năng
lượng
lưuchấtlàhệ
mà
năng
lượng
truyềnvàđiềukhiểnbởiáplựccủa
khí
hay chấtlỏng.
Đốivới
khí
nén
thì
năng
lượng
là
nguồnkhílấytừ
mô
trường, nó
bị
nén
bởimáynén
nhằmgiảmthể
tích
và
tăng
áp
lực.
Khí
nén
chủ
yếu
dùng
để
tác
động
lên
van hay piston.
Để
điềukhiển
khí
nén
chính
xác, cầncóđầy
đủ
kiếnthứcvề
thiếtbị
khí
nén
và
chức
năng
của
chúng
nhằm
đảmbảochohệ
thống
hoạt
động
hiệuquả.
Dù
hiệnnay cáchệ
thống
điềukhiểnchuỗilậptrìnhđược
hay điềukhiểnlogic đượcsử
dụng
nhiềunhưng
vẫncầnnắmcácchứcnăng
củathiếtbị
khí
trong
hệ
thống.
KHÍ
NÉN ĐƯỢC DÙNG LÀM GÌ?
ứng
dụng
của
khí
nén
hầunhư
không
giớihạn, từứng
dụng
trong
nhãn
khoa
dùng
áp
suấtthấp
để
thử
áp
trong
nhãn
cầuvàvôsố
chuyển
động
thẳng
và
quay trong
máy
robot đếnnhững
thiếtbị
cầnáplựccaonhư
việc
khoan
bêtông
chẳng
hạn.
Sau
đây
là
danh
sách
ứng
dụng
của
khí
nén
về
tính
đadạng
điềukhiểnkhínén
trong
công
nghiệp, ngày
càng
đượcmở
rộng
liên
tục.
Hoạt
động
hệ
thống
van bằng
khí, nước
hay hóa
chất.
Hoạt
động
củacáccửanặng
hoặc
nóng.
Mở
cửamángxả
trong
tòa
nhà, nhà
máy
thép, hầmmỏ
và
công
nghiệphóachất
Búa
đóng
cọcvànghiềnbêtôngvàrải
đádăm
Nâng
và
di
chuyển
trong
máy
dập
khuôn
Crop spray và
vậnhànhthiếtbị
máy
kéo
Phun
sơn
Giữ
và
di
chuyểntrongsảnsuất
đồ
gỗ
và
trang
trí
nộithất
Giữđồgá
và
cốđịnh
thiếtbị
lắprápcủamáymócvàcôngcụ
Giữđểdán
keo, dán
nhiệt
hay hàn
nối
plastics
Giữđểhàn
hay brazing
Giữ
và
định
hình
trong
uốn
ống, vẽ
hay dát
mỏng
Spot trong
máy
hàn
Trát
vữa
Vậnhànhlưỡi
dao
máy
xén
Máy
rót
và
đóng
chai
Máy
chế
biếngỗ
drive và
feed
Bộ
thiếtbị
thử
nghiệm
Máy
công
cụ, vận
hành
hay nạpliệu
Robot khí
nén
Đồng
hồ
tựđộng
Bộ
tác
khí
và
nâng
chân
không
các
tấmmỏng
Khoan
trong
nha
khoa
Và
nhiều
ứng
dụng
khác
nữa…
6
6
ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ
NÉN
Mộtsốđặc
điểm
quan
trọng
tạisaokhínénđượcdùngrộng
rãi:
Có
sẵn
Hầuhếtcácxưởng
và
nhà
máy
cộng
nghiệpcócungcấpkhínéntrongnhững
khu
vựclàmviệc
và
máy
nén
lưu
động
có
thể
phụcvụ
cho
trường
hơp
ở
xa.
Tích
trữđược
Dễ
dàng
dự
trữđượckhốinăng
lượng
lớnkhicần
Thiếtkế
và
điềukhiển
đơngiản
Thiếtbị
khí
nén
thì
Thiếtkế
và
điềukhiển
đơngiảnvàdễ
dàng
mở
rộng
trong
hệ
thống
tựđộng
và
điềukhiểntương
đối
đơngiản.
Chuyển
động
dễ
lựachọn
Có
thể
tác
động
thẳng
hay góc
xoay
vớisự
thay
đổivậntốc
đơngiảnvàliêntục
Kinh
tế
Chi phí
lắp
đặtthấp
do thiếtbịđơngiản, và
chi phí
bảotrìcũng
thấp
do tuổithọ
cao
mà
không
cầnbảodưỡng.
Tin cậy
Các
thiếtbị
khí
nén
đềucótuổithọ
cao
nên
có
tác
động
tốt
đến
độ
tin cậycủahệ
thống
Chịu
đựng
được
điềukiệnmôitrường
Chịu
đượcmôitrường
nhiệt
độ
cao, bụivàgỉ
sét
trong
khi
đócácloạikháccóthể
hư
hỏng
rồi.
Môi
trường
trong
sạch
Nếu
đượctrangbị
thiếtbị
xả
khí
thích
hợpcóthểđượclắp
đặt
ở
phòng
sạch
An toàn
Không
gây
cháy
trong
môi
trường
có
nguy
cơ
cháy
cao, hệ
thống
không
bịảnh
hưởng
về
việcquátảivìbộ
tác
động
chỉ
có
ngừng
hay là
chạy
nó
không
sinh
ra
nhiệt
7
7
2
HỆ
THỐNG KHÍ
NÉN CƠ BẢN
Xilanh
khí
nén, bộ
tác
động
quay, và
mô
tơ
khí
nén
tạoralực
và
chuyển
động
hầuhết
trong
các
hệ
thống
khí
nén. Để
dịch
chuyển, giữ, định
hình
và
xử
lý
vậtliệu.
Để
vậnhànhvàđiểukhiểnbộ
tác
động
này, cầnnhững
thiếtbị
khí
nén
khác, như
là: bộ
xử
lý
khí
để
chuẩnbị
khôngkhínénvàvan điềukhiểnápxuất, lưulượng
và
hướng
chuyển
động
củabộ
tác
động.
Hệ
thống
khí
nén
cơ
bản, hình
2.1, gồm2 phầnchính
•
Phầntạokhínénvàphânphối
•
Phầntiêuthụ
khí
nén
Hình
2.1 Hệ
thống
khí
nén
cơ
bản
HỆ
THỐNG NÉN KHÍ
Các
thành
phầnvàchứcnăng
chính
là.
1-
máy
nén
khí
khí
đượclấytừ
áp
suất
khí
quyển
được
nén
và
cho
ra
ở
áp
suấtcaohơnchohệ
thống
khí
nén. Thựcvậy, nó
chuyểntừ
năng
lượng
cơ
học
sang năng
lượng
khí
nén.
2-
mô
tơđiện
Cung
cấpnăng
lượng
cơ
cho
máy
nén. Nó
chuyểntừđiện
an8ng sang cơ
năng
3-
công
tắcápsuất
Điềukhiểnmôtơđiệnbằng
sensor áp
suất
ở
trong
bồn. nó
đượccàiđặt
ở
áp
suấtlớn
nhấtkhiđósẽ
ngắtmôtơ
và
khi
rớtxuống
áp
suấtthấpnhấtnósẽ
khởi
động
mô
tơ.
4-
Van 1 chiều
Cho
phép
không
khí
đitừ
máy
nén
khí
đivàobồnvàngănkhôngkhíchạyngượclạikhi
máy
nén
khí
tắt.
8
8
5-
bồnchứa
Tích
trữ
không
khí
được
nén. Kích
thướctùythuộc
vào
dung lượng
của
máy
nén
khí
thể
tíchcànglớnkhoảng
thời
gian
máy
nén
khí
chạy
càng
dài
6-
đồng
hồ
Hiểnthị
áp
suấtcủabồn
7-
van xả
tựđộng
Xả
nước
động
trong
bồnmàkhôngcần
giám
sát.
8-
Van an toàn
Xả
không
khí
nếuápxuấtcủabồntăng
trên
áp
suất
cho
phép
9-
bộ
làm
nguội
không
khí
khô
Làm
mát
không
khí
xuống
vài
độ
trên
điểm
động
nướccủahầuhết
không
khí
ẩm, điều
này
tránh
có
nướctronghệ
thống
ống
10-
bộ
lọc
Trong
đường
ống
chính, bộ
lọc
này
phảicóđộ
sụtápthấpnhấtvàkhả
năng
loạibỏ
hơi
sương. Nó
giữđường
ống
khỏibụi, nướcvàdầu.
HỆ
THỐNG TIÊU THỤ
KHÍ
1.
Lấykhí:Đốivớithiếtbị
tiêu
thụ, khí
đượclấy
phía
trên
đường
ống
chính
để
các
chấtlắng
đọng
(chủ
yếulàhơinước) nằmlại
ống
chính
, chấtnàysẽ
chảyvề
phía
đường
ống
thấp
phía
dướirồivàobộ
xả
tựđộng.
2.
Tựđộng
xả
nước: mỗi
đường
ống
nghiêng
dốc
nên
có
1 bộ
xảởphía
cuối.
Phương
pháp
hiệuquả
nhấtlàTựđộng
xả, nó
ngăn
đượcnước
ứđộng
trong
ống
mà
làm
khô
bằng
tay
có
thể
bỏ
sót.
3.
Các
thiếtbị
phụcvụ
khí: tạorakhísạch
vớiáplựctối
ưunhấtvàđôi
khi
cấp
dầubôitrơnvàođể
kéo
dài
tuổithọ
cho
các
thiếtbị
cần
bôi
trơn.
4.
Van điềukhiểnhướng: Thay
đổingõvàovàracủa
xi lanh
nhằm
điềukhiển
hướng
chuyển
động.
5.
Cơ
cấuthựchiện: chuyển
độinăng
lượng
khí
nén
thành
năng
lượng
động
năng. Nó
có
thể
là
xi lanh
chuyển
động
thẳng, xi lanh
chuyển
động
quay hay
các
thiếtbị
khí
khác.
6.
Bộđiềukhiểntốc
độ: Cho
phép
điềukhiểntốc
độ
đơngiảnvàdễ
dàng
nhất.
Ta sẽđềcậpkỹ
hơncácthiếtbị
này
ở
các
phần4Æ7.
9
9
3. LÝ THUYẾT VỀ
KHÍ
NÉN
ĐƠN VỊ
Hệ
thống
đolường
quốctếđã
được
thon6ng qua năm
1960, riêng
Mỹ, Anh, Nhậtvẫn
còn
sử
dụng
hệđolường
theo
theo
Anh.
Bảng
3.1 Đơnvị
SI dùng
trong
khí
nén
Đạilượng Ký
hiệu Đơnvị
SI Tên Ghi
chú
1. ĐƠN VỊ CƠ BẢN
Trọng
lượng
Chiều
dài
Thờigian
Nhiệt
độ
(kelvin)
Nhiệt
độ
(
o
C)
m
s
t
T
t, θ
kg
m
s
K
o
C
Kilogram
Mét
Giây
Kelvin
Độ
C
0
o
C = 273,16 K
2. ĐƠN VỊ
TÍNH TOÁN
Bán
kính
Góc
Diện
tích
Thể
tích
Tốc
độ
Tốc
độ
góc
Gia
tốc
Quán
tính
Lực
Trọng
lực
Công
Thế
năng
Động
năng
Momen
Công
suất
r
α,β,Ɣ,Ɛ,φ,δ
A, S
V
v
ω
a
J
F
G
W
E, W
E, W
M
P
m
1
m
2
m
3
m s
-1
s
-1
m s
-2
m
2
kg
N
N
J
J
J
J
W
Mét
Radian
Mét
vuông
Mét
khối
Mét
/ giây
Radian / giây
Mét
/ giây
b.phương
Newton
Gia
tốctrọng
lực
Jun=newton.mét
Jun
Jun
Jun
watt
= kg.m.s
-2
9.80665 m. s
-2
0.5. m.v
2
=J.s
-1
3. ĐƠN VỊ
LIÊN QUAN TỚI KHÍ
NÉN
Áp
lực
Thể
tích
chuẩn
Lưulượng
khí
Năng
lượng, Công
Công
suất
p
Vn
Q
E, W
P
Pa
m
3
n
m
3
n
.s
-1
N.M
W
Pascal
Mét
khốichuẩn
Mét
khốichuẩn/ giây
Jun
Watt
=N.m
-2
ở
q=0
o
C ,
p=760mm Hg
Pa.m
3
=N.m
p.Q=N.m.s-1=W
10
10
Bảng
3.2 Các
đơnvị
số
lượng
theo
hệ
Mười
ĐƠN VỊ
KHÔNG THEO HỆ
MÉT
Bảng
3.3
ÁP LỰC
Đơnvị
tính
áp
lực
trong
hệ
SI là
Pascal (Pa)
1Pa = 1 N/m
2
Đơnvị
này
rấtnhỏ
so vớigiátrị
sử
dụng
thựctế, vì
vậy
để
tranh
con số
quá
lớnngườita
dùng
1 đơnvị
khác
–
Bar.
1bar = 100 000 Pa = 100 kPa
Số Tên Ký
hiệu Số Tên Ký
hiệu
10
-1
10
-2
10
-3
10
-6
Deci
Centi
Mili
Micro
d
c
m
µ
10
1
10
2
10
3
10
6
Deka
Hecto
Kilo
Mega
da
h
k
M
Đạilượng Đơnvị
mét(m)
Đơnvị
Anh(e) m Æ e e Æ m
Khốilượng kg
g
Pound
ounce
2.205
0.03527
0.4535
28.3527
Chiều
dài m
m
mm
foot
yard
inch
3.3281
1.094
0.03637
0.3048
0.914
25.4
Nhiệt
độ
o
C
o
F 1.8
o
C + 32 (
o
F-32)/1.8
Diện
tích m
2
cm
2
sq.ft
sq.inch
10.76
0.155
0.0929
6.4516
Thể
tích m
3
cm
3
dm
3
cu.yard
cu.inch
cu.ft
1.308
0.06102
0.03531
0.7645
16.388
28.32
Lưulượng m
3
n
/phút
dm
3
n
/p,( l/p)
scfm
scfm
35.31
0.03531
0.02832
28.32
Lực N pound force(lbf.) 0.2248 4.4484
Áp
lực bar Lbf./sq.inch(psi) 14.5 0.06895
11
11
Hình
3.4 Các
hệ
chỉ
thị
áp
lựckhácnhau:
Áp
lựckhíđượccholàquáápkhinólớnhơnáplựcmôitrường
và
đượcgọilàáplực
khí
nén
(gauge pressure –
GA)
Áp
lựckhícũng
biểudiễn
ở
dạng
áp
lựctuyệt
đối, tham
chiếuvớimôitrường
chân
không. Áp
lựcdướiáplựcmôitrường
gọilàthấpáp.
Có
nhiềucáchđể
biểudiễnáplựcnhưởhình
3.4, tham
chiếuáplựcmôitrường
chuẩn
p=1013mbar.
ĐẶC TÍNH CỦA CÁC LOẠI KHÍ
Định
luật
Boyles:
“
Ở
nhiệt
độ
không
đổi, áp
suấtcủa1 lượng
khí
cho
trướctỉ
lệ
nghịch
vớithể
tích
của
nó.”
Hình
3.5 minh
họa
định
luậtBoyles
12
12
Nếuthể
tích
V1 =1 m
3
ở
áp
lựctuyệt
đối
100kPa ( 1 bar ABS) được
nén
vớinhiệt
độ
không
đổixuống
thể
tích
V2 = 0.5 m
3
thì
:
p1 . V1 = p2 . V2 Æ p2 = (p1.V1) / V2
nên
p2 = (100kPa. 1m
3
) / (0.5m
3
) = 200kPa (2 bar ABS)
Tiếptục, nếuV1 ở
100kPa được
nén
tới
V3 = 0.2 m
3
thì
áp
lựcsẽ
là
:
p3 = (p1.V1) / V3 = 100kPa.1m
3
/ 0.2m
3
= 500kPa (5 bar ABS)
Định
luậtCharles:
“Ở
áp
suất
không
đổi, thể
tích
của1 lượng
khí
cho
trướcsẽ
tăng
lên
1/273 khi
nhiệt
độ
tăng
lên
1
o
C.”
Định
luật
Gay Lussac:
“
Ở
áp
suất
không
đổi, thể
tích
khí
tăng
tỉ
lệ
theo
nhiệt
độ.”
Do đó
V1 / V2 = T1 / T2 và
V2 = V1.T2 / V.
Hay có
thểđổilại: “Vớithể
tích
không
đổi, áp
suấttỉ
lệ
với
nhiệt
độ”
Nên
p2.p2 / T1.T2 và
p2= p1 ( T1/T2)
Trong
các
công
thứctrênphảidùngnhiệt
độ
Kelvin K=
o
C
= 273.
Từ
các
mối
quan
hệ
trên
ta
có:
(p1. V1) / T1 = (p2.V2) / T2 = hằng
số.
Định
luậtnàyđưaralýthuyếtcơ
bản
để
tínhtoánthiếtkế
hay lựachọnthiếtbị
khí
nén
khi
quan
tâm
đếnsự
thay
đổi
nhiệt
độ.
Đôi
khí
cần
tham
chiếucácdữ
liệucủathể
tích
khí
vớithể
tích
khí
chuẩn(m
3
n
), khối
lượng
1.293 kg ở
0
o
C.
LƯU LƯỢNG
Đạilượng
cơ
bảncủalưulượng
là
Q, mét
khối/ giây
(m
3
n/s). Thựctế
ngườitadùng
lít/phút
hay dm
3
/phút. Đốivớihệ
Anh, dùng
đơnvị
scfm
( cubic foot / phút).
Biểuthức
Bernolli
“Chấtlỏng
có
trọng
lượng
riêng
nhất
định
chảy
ngang
trong
ống
có
đường
kính
ống
thay
đổithìtổng
năng
lượng
ởđiểm1 vàđiểm2 lànhư
nhau.”
hay : p1 + 1/2p.v1
2
= p2+1/2p.v2
2
Biểuthứcnàycũng
đúng
đốivớichấtkhíkhitốc
độ
dòng
chảy
không
vượt
quá
330m/s.
13
13
ĐỘ
ẨM CỦA KHÍ
Không
khí
luôn
chứamộtlượng
hơinước. Lượng
hơinướctồntạiphụ
thuộcvàođộ
ẩm
và
nhiệt
độ.
Khi
không
khí
bị
làm
lạnh
nó
sẽđạt
đếnmột
điểmnàođó
đượcgọilàđiểmbảo
hòa
hơi
nước, còn
gọilàđiểmsương. Khi
bị
làm
lạnh
hơnnữa, tấtcả
lượng
hơinước
sẽ
không
thể
duy
trì
tiếp
được, 1 lượng
hơidư
thừasẽ
hình
thành
những
giọt
nhỏ
gọilàchấtngưng
tụ.
Lượng
nướcthựctế
có
thể
lưutrữ
trong
khí
phụ
thuộc
hoàn
toàn
vào
nhiệt
độ; 1 m
3
khí
nén
cũng
chỉ
có
thể
chứacùnglượng
hơinướccótrong1 m
3
khí
quyển.
Bảng
dưới
đây
sẽ
chỉ
ra
lượng
nướcchứa
trong
1 mét
khốikhíở
1 dảynhiệt
độ
từ
-30
tới+80
o
C.
Bảng
3.6 Bảo
hòa
hơinước
trong
khí( điểmsương)
Tỉ
lệđộẩm:
Tỉ
lệ
giữalượng
nướcchứathựctế
với
điểmsương
gọilàtỉ
lệđộẩm, no tính
theo
phần
trăm.
r.h
= (lượng
nướcthựctế
/ điểmsương) x 100%.
Ví
dụ
1: nhiệt
độ
25
o
C, r.h
= 65%. Hỏilượng
nước
trong
1m
3
là
bao
nhiêu?
Điểmsương
ở
25
o
C = 24g/m
3
.0.65= 15.6 g/m
3.
Khi
khí
được
nén, dung tích
chúa
hơinướcbị
giảmxuống, vì
vậynướcsẽ
bị
gnu7ng tụ
trừ
phi nhiệt
độ
tăng.
Ví
dụ
2: 10m
3
khí
quyển
ở
15
o
C với
r.h=65% được
nén
lên
6 bar. Nhiệt
độ
tăng
cho
phép
là
25
o
C. Boa nhiêu
nướcsẽ
ngưng
tụ?
Từ
bảng
3.5 , ở
15oC, 10 m3 khí
có
thể
chứatối
đa
13.04g/m
3
* 10m
3
= 130.4g.
Do r.h=65%, lượng
nướcchứa
trong
khí
là
130.4g * 0.65 = 84.9g (a)
Thể
tích
khí
nén
giảmcóthể
tính
như
sau:
p1. V1 = p2.V2 Æ (p1/p2).V1 = V2 Æ V2 = (1.013bar / (6+1.013)) * 10m
3
= 1.44 m
3
Từ
bảng
3.5 : 1.44 m3 khí
ở
25 oC
có
thể
chứatối
đa
23.76g * 1.44 = 34.2g. (b)
Nhiệt
độ
o
C
0 5 10 15 20 25 30 35 40
g/m3n (standard)
4.98 6.99 9.86 13.76 18.99 25.94 35.12 47.19 63.03
g/m3 ( môi
trường)
4.98 6.86 9.51 13.04 17.69 23.76 31.64 41.83 54.108
Nhiệt
độ
o
C
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40
g/m3n (standard)
4.98 3.36 2.28 1.52 1 0.64 0.45 0.25 0.15
g/m3 ( môi
trường)
4.98 3.42 2.37 1.61 1.08 0.7 0.4 0.29 0.18
14
14
Lượng
nướcngưng
tụ
bằng
tổng
lượng
nước
trong
khí
trừđithể
tích
mà
khí
nén
có
thể
hấp
thu; vậytừ
(a) và
(b) ta
có
84.9 –
34.2 = 50.6g là
lượng
nướcngưng
tụ
Lượng
nướcngưng
tụ
này
nên
đượctáchkhỏi
khí
nén
trướckhicấpvàohệ
thống
để
tránh
gây
hỏng
hóc
cho
thiếtbị.
Hình
3.7 Điểmsương
trong
dãy
nhiệt
độ
từ
-30 tới+80
o
C. Đường
đậmchỉ
ra
tậpcácđiểm
sương
củathể
tích
khí
phụ
thuộc
nhiệt
độ, đường
nhạt
ứng
vớithể
tích
khí
chuẩn.
15
15
4. NÉN VÀ
PHÂN PHỐI KHÍ.
MÁY NÉN KHÍ
Máy
nén
khí
chuyểnnăng
lượng
cơ
từđộng
cơđiện
hay động
cơđốt
trong
thành
tếhnăng
của
khí
nén.
Máy
nén
chia
thành
2 loạichính: loạichuyển
động
thẳng
và
loại
quay.
Hình
4.1 Các
loại
máy
nén
sử
dụng
cho
khí
nén.
MÁY NÉN CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN
Máy
nén
piston mộtcấp:
Khí
lấytừ
môi
trường
và
nén
đếnáplựcyêucầu
trong
1 hành
trình
đơn. Piston di
chuyển
xuống
làm
tăng
thể
tíchvàgiảmápsuấtxuống
thấphơnápsuất
khí
quyểnlàmchokhíở
môi
trường
ngoài
lọt
vào
xi lanh
qua cửavào. Saukhixuống
hết, piston di
chuyểnlên, lỗ
vào
đóng
bị
khi
khí
bị
nén
lại, lỗ
ra
mở
ra
đưakhívàobìnhchứa.
Loại
máy
nén
này
đượcsử
dụng
rộng
rã
trong
hệ
thống
khí
có
áp
lựctừ
3-5 bar.
Hình
4.2 Máy
nén
piston đơn
16
16
Máy
nén
piston 2 cấp
Ở
máy
nén
piston đơn, khi
khí
nén
hơn
6 bar, nhiệt
độ
tỏararấtlớn
làm
giảmhiệusuất
làm
việc. Vì
vậy
mà
máy
nén
khí
dùng
trong
công
nghiệpthường
là
loạikép. Khílấy
từ
áp
suất
khí
quyển
được
nén
qua 2 cấp
để
tạoraáplựccuốicùng.
Hình
4.3 Máy
nén
piston kép
Nếuáplựccuối
cùng
là
7 bar, thì
cấp
đầutiênthường
nén
lên
khoảng
3 bar, sau
đónó
đượclàmlạnh
và
đưavàocấpnénthứ
2 để
nâng
lên.
Khí
nén
đưavàocấp
xilanh
nén
thứ
2 đã
đượcgiảmnhiệtnhiềudo đãqua bộ
làm
mát
bên
trong
nên
hiệusuấttăng
hơnso với
máy
nén
đơn. Nhiệt
độ
cuốicùngcủakhí
ra
cỡ
120
o
C.
Máy
nén
khí
loạimànchắn.
Máy
nén
khí
loạimànchắncấp
khí
nén
cỡ
5 bar, hoàn
toàn
không
có
lẫndầunênđược
sử
dụng
rộng
rãi
trong
công
nghiệpthựcphẩm, dượcphẩm.
Màn
chắntạorasự
thay
đổithể
tích
trong
buồng
nén. Điều
này
giúp
khí
vào
khi
hành
trình
xuống
và
nén
khi
hành
trình
lên.
Hình
4.4 Máy
nén
màn
chắn
17
17
MÁY NÉN KHÍ
LOẠI QUAY:
Máy
nén
quay loại
cánh
trượt:
Loại
này
có
rotor gắnlệch
tâm
và
các
cánh
củanócóthể
trượttrongnhững
khe
quanh
trục
rotor. Khi
rotor quay, lựclytâmgiữ
các
cánh
tiếpxúcvới
vách
stator và
không
gian
giữa2 cánhliềnkề
sẽ
giảmdầnlàmtăng
áp
lựctừ
cửa
vào
và
tao
ra
khí
nén.
Hình
4.5
Việcbôitrơnvàlàmkínthựchiệnbằng
cách
thêm
dầuvàoluồng
khí
gầncửa
vào. Dầucũng
có
tác
dụng
làm
mát
han
chế
nhiệtracỡ
190
o
C.
Máy
nén
khi
loạitrụcvít:
Gồm
2 trục
rotor ănkhớp
và
quay ngượcchiều
nhau. Khoảng
không
giữa
2 trục
rotor giảm
dần
doc theo
trục
điều
này
làm
khi
kẹtgiữa
2 trụcbị
nén
lại. Nó
đượcbôitrơnvàlàm
kín
bằng
dầu
nên
phảitáchdầu
ởđầura.
Loạinàycóthểđạt
đượctốc
độ
lưulượng
liên
tụccaovượtmức400m
3
/phút ở
áp
lực
10 bar.
Loạinàycóưu
điểmhơnloại
máy
nén
van quay
vì
nó
tạo
ra
nguồnkhícấpliêntục, không
có
xung.
Hình
4.6
ĐÁNH GIÁ
MÁY NÉN:
Dung lượng
máy
nén
xác
định
bởiLưulượng
khí
chuẩn, m
3
n/s hay dm
3
n/s hay l/m. Đốivới
máy
nén
piston, nó
được
tính
bởi:
Q (l/m)= diện
tích
dm2 x chiều
dài
hành
trình
dm x số
xi lanh
tầng
đầux rpm
Trong
trường
hợp
máy
nén
2 tầng, chỉ
tính
tầng
xilanh
đầutiên.
Hiệusuấtkhícấpthường
thấphơn
do tổnhaonhiệtvàthể
tích.
Khí
nén
trong
xi lanh
không
thể
xả
hếtkhihết
hành
trình
nén, có
vài
khoảng
trống
không
dùng
đượctagọilàvùngthể
tích
chết.
Tổnthất
nhiệtxảy
ra
do trong
quá
trình
nén, nhiệt
độ
khí
tăng
lên
cao
do đóthể
tích
khí
tăng
và
giảm
đi
khi
ra
nhiệt
độ
môi
trường.
18
18
Hiệusuấtthể
tích:
Hệ
số
(Lượng
khí
cấp/ lượng
khí
chiếmchỗ) chínhlàhiệusuấtthể
tích, tính
theo
phầntrăm.
Nó
thay
đổi
tùy
theo
kích
cỡ, loạivàkếtcấumáy, số
tầng
nén
và
áp
lựccuối
cùng. Hiệusuất
máy
nén
2 tầng
thấphơn
máy
nén
1 tầng
vì
ở
mỗi
xi lanh
đềucóvùngthể
tích
chết.
Hiệusuấtnhiệtvàhiệusuấttổng
hợp:
Bên
cạnh
các
tổn
hao
nói
trên
còn
có
tổn
hao
do nhiệt
làm
giảmhiệusuất
nén
khí. Các
tổn
hao
này
hơnnữacònlàmgiảmhiệusuấttổng
quát, phụ
thuộcvàohệ
số
nén
và
tải.
Máy
nén
làm
việcgầnhết
dung tích
sẽ
làm
gia
tăng
nhiệtvàgiảmhiệusuất. Ở
máy
nén
2 cấp, hệ
số
nén
mỗicấpthấp, khí
được
nén
riêng
biệt
ở
cấp1 rồiqua bộ
làm
mát
sau
đóvàocấp
nén
cuối
cùng.
Ví
dụ: Nếu
khí
quyển
đượclấyvàocấp
nén
1 và
nén
xuống
còn
1/3 thể
tích
đầu, áp
lựccửa
ra
cỡ
3 bar. Nhiệtsinhrathấptương
ứng
khi
nén
mứcthấp. Sau
đó
khí
qua bộ
làm
mát
rồivàocấp
nén
thứ
2 và
tiếptụcgiảm
1/3 thể
tích. Áp
lựctuyệt
đốicuốicùngsẽ
là
9
bar.
Khi
nén
trựctiếpcùnglượng
khí
đótừ
áp
lựcmôitrường
lên
áp
lựctuyệt
đối
9 bar, nhiệt
độ
sinh
ra
sẽ
rất
cao
và
hiệusuấttổng
quát
sẽ
giảmmạnh.
Sơđồhình
4.7 so sánh
hiệusuấttổng
quát
tiêu
biểucủa
máy
nén
1 cấpvà2 cấpvớiáplực
cuối
cùng
khác
nhau.
Hình
4.7 Sơđồhiệusuấttổng
quát
Đốivớiápsuấtcuốicùngthấp, loại1 cấptốthơndo hiệusuấtthể
tích
cao
hơn. Khi
cầnáp
lựccuốilớnthìloại2 cấpcóưu
điểmhơn.
Năng
lượng
tiêu
thụđặcbiệt
dùng
để
tính
hiệusuấttổng
quát
và
có
thể
dùng
để
ước
lượng
giá
thành
sảnxuất
khí
nén. Trung
bình, 1 kW điệnsẽ
tạo
được
120-150l/phút ở
áp
lực
làm
7 bar. ( =0.12…0.15m3n/min/kW). Thông
số
chính
xác
cầnthiếtlậpdựatheo
kích
cỡ
và
loại
máy
nén.
CÁC PHỤ
KIỆN CHO MÁY NÉN
BÌNH TÍCH KHÍ:
Bình
tích
khí
là
mộtbìnhchịu
đượcápsuất
cao, làm
từ
thép
tấm, đặttheohướng
thẳng
đứng
hay nằm
ngang
ngay
sau
bộ
làm
mát, dùng
để
tích
trữ
khí
nén; do đóhạnchế
đượcdaođộng
lưulượng.
19
19
Chứcnăng
chính
của
bình
tích
khí
là
trữ
khí
để
tránh
quá
tải
cho
máy
nén
và
giảmthiểudao
động
của
máy
nén
khi
phảinhận
và
không
nhậntải, nó
cũng
làm
mát
và
làm
ngưng
tụ
1
phầnhơidầuvànướclẫn
trong
khí. Ta nên
đặtbìnhchứa
ở
nơi
thoáng
mát.
Nên
gắn
vào
bình
van an toàn, đồng
hồ
áp
lực, bộ
xả
và
nắp
đậykiểm
tra-vệ
sinh.
Tính
toán
lựachọnbìnhchứa:
Bình
chứa
đượcchịndựavàolượng
khí
đếntừ
máy
nén, kích
thướchệ
thống, yêu
cầu
nguồn
khí
không
đổi
hay thay
đổi.
Máy
nén
điềukhiểnbằng
điện
trong
các
nhà
máy
công
nghiệpthường
được
đóng
ngắtgiữa
2 mứcáplực
min và
max, gọilàđiềukhiểntựđộng. Để
tránh
dao
động
quá
mứcthìnó
cần1 bìnhchứacólượng
thể
tích
nhỏ
nhất
định.
Máy
nén
di
động
dùng
động
cơ
nổ
không
dừng
lạikhiđạttớiáplực
max, lúc
này
van hút
của
máy
nén
sẽ
mở
và
khí
sẽ
tự
do ra
vào
xi lanh
mà
không
bị
nén. Độ
chênh
áp
giữalúccó
tải
và
không
tảilàrấtnhỏ. Trong
trường
hợp
này
chỉ
cần
dùng
bình
chứanhỏ.
Trong
công
nghiệp, quy
tắc
chon bình
chứanhư
sau:
Dung tích
bình
chứa
= khí
nén
ra
từ
máy
nén
/ phút
Ví
dụ: Máy
nén
có
lưulượng
ra
là
18m
3
n/min, áp
lực
đường
ống
trung
bình
là
7 bar. Do đó
khí
nén
ra
trên
mỗi
phút
là: 18000 / 7 –
tương
đương
2500 lít
Vậycầnchọnbìnhcódung tích2750 lít.
BỘ
LỌC ĐẦU VÀO:
Không
khí
bình
thường
chứatới
40 triệuphầntử
rắn/m
3
như
bụi, phấn…
Nếu
khí
này
được
nén
lên
7 bar thì
lượng
tạpchất
này
sẽ
lên
320 triệu/m
3
. Vì
vậy
để
máy
nén
hoạt
động
tin cậy, bềnthìbộ
lọcphảicóhiệusuất
cao
nhằmngănsự
bào
mòn
ở
piston và
xi lanh.
Bộ
lọccũng
không
nên
quá
mịn, những
phầntử
nhỏ
(2-5µm) bị
giữ
lạilàmtrở
kháng
bộ
lọc
tăng
cao
nên
giảmlượng
khí
hữu
ích.
Khí
lấyvàomáynéncàngsạch
và
khô
càng
tốt, đường
kính
ống
nên
lớn. Khi
dùng
bộ
giảm
âm
thì
nên
đặt
nó
phía
sau
bộ
lọc.
KHỬ NƯỚC TRONG KHÍ
NÉN
BỘ
LÀM MÁT:
Sau
khi
nén, khí
sẽ
có
nhiệt
độ
caovàkhigiảmxuống
nhiệt
độ
môi
trường, lượng
nướctrong
khí
sẽ
tích
tụ
trong
đường
ống. Cách
tốtnhất
để
ngănhiệntượng
này
là
làm
mát
khí
ngay
sau
khi
nén. Bộ
làm
mát
có
thể
dùng
nước
hay khí
để
trao
đổi
nhiệt.
Làm
mát
bằng
khí
Khí
nén
chạyqua mộtmạng
lướicácống
tảnnhiệt
đượclàmmátnhờ
quạtgió. Loạitiêubiểu
đượcvẽ
trên
hình
4.8. Nhiệt
độ
khí
nén
ra
chỉ
nên
cao
hơn15
o
C so vớimôitrường
xung
quanh.
20
20
Làm
mát
bằng
nước
Cơ
bảnlàmộtvỏ
thép
có
chứacácđường
ống, nướcnằmmộtphíavàkhínằmmộtphíacủa
ống, cả
nướcvàkhíđềuchạytuần
hoàn
và
có
hướng
ngượcchiều
nhau. Nguyên
lý
vẽ
ra
ở
hình
4.9
Hình
4.9.
Bộ
làm
lạnh
cần
đảmbảokhírachỉ
hơn10
o
C so vớinướclàmmát.
Nên
gắnthêmbộ
tựđộng
xảđểxả
chấtngưng
tụ.
Bộ
làm
mát
cũng
nên
trang
bị
van an toàn, đồng
hồ
áp
lựcvànhiệtkế
cho
khí
và
nước.
BỘ
LÀM KHÔ:
Các
bộ
làm
mát
thường
làm
lạnh
khí
xuống
10-15
o
C, điềukiện
nhiệtlàmviệccủakhílànhiệt
môi
trường
( khoảng
20
o
C), điều
này
có
nghĩasẽ
không
còn
nướcngưng
tụ
khi
làm
việc
nữa. Tuy
nhiên
nhiệt
độ
khí
ra
cũng
có
thể
cao
hơn
nhiệtmôitrường
nơimàcácống
dẫn
đi
qua, chẳng
hạnvàobuổitối. Khi
đókhíbị
làm
lạnh
hơnnữavànướcsẽ
bị
ngưng
tụ.
Phương
pháp
làm
khô
khí
đượcdùnglàgiảm
điểmsương, điểmmànhiệt
độ
tại
đó
làm
khí
bảohòahơinước
hoàn
toàn. Điểmsương
càng
thấpthìlượng
hơi
ẩm
trong
khí
càng
ít.
Có
3 loại
làm
khô
khí: 2 loạidạng
hấpthụ
và
1 loạidạng
làm
lạnh.
Loạilàmkhôdạng
hấpthụ
( chấthấpthubị
rã
ra):
Khí
nén
bịđẩy
qua chấthấp
thu
như
phấn
dehydrat,
megie-clorua, lithium-clorua, canxi-clorua
ở
dạng
rắn, húng
sẽ
hấpthunướcrồingưng
tụ
ởđáy
bình
chờ
xả
ra.
Các
chấthấpthucầnbộ
sung thêm
thường
xuyên
khi
mà
điểmsương
tăng.
Điểmsương
ở
5
o
C, 7 bar là
đạtyêucầu.
Ưu
điểmcủaphương
pháp
này
là
chi phí
ban đầu
và
vận
hành
thấp, nhưng
nhiệt
độ
vào
không
được
quá
30
o
C., các
chất
này
có
tính
ănmòn
rấtcaonênđòi
hỏiphải
đượclọccẩnthận
tránh
để
lọtvàohệ
thống
khí
nén.
Hình
4.10
21
21
Làm
khô
dạng
hấpthu(chấthấpthuđượctáisử
dụng)
Các
hóa
chấtnhư
silica dạng
gel, alumi
hoạt
tính
dạng
hạtchứatrongbầu
đặtthẳng
dứng
sẽ
hấpthuhơi
ẩmtrongkhínén. Khichấthấpthubảo
hòa
, nó
sẽđượctáichế
lạibằng
khí
khô, nhiệt
hay tự
làm
khô
như
hình
4.11.
Khi
nén
ẩm
đượccấp
vào
van điềukhiểnhướng
và
đivàocộthấp
thu1. khi
khô
sẽ
thoát
ra
cửara.
Khoảng
10-20% khí
khô
sẽ
qua vòi
O2 và
cột
2 theo
chiềungượclại
để
tái
chế
nó. Khí
tái
chế
sau
đósẽ
thải
ra
ngoài.
Van điềukhiểnhướng
sẽ
chuyển
đổi
định
kỳ, được
điềukhiểnbởitimer, chophéplàmkhôkhí
ở
1 cộtvàtáitạo
ở
cộtkia, đảmbảo
khí
luôn
khô.
Điểmsương
cựcthấpvẫncóthể
áp
dụng
phương
pháp
này, ví
dụ
-40
o
C.
Chỉ
thị
màu
có
thể
kếthợpvới
làm
khô
để
hiểnthị
mức
độ
bảohòa. Bộ
lọctinhcầngắn
ở
cửa
ra
để
lọccácbụitừ
chất
làm
khô. Chi phí
ban đầuvàvậnhànhcaonhưng
bảotrìíttốn
kém.
Hình
4.11
Làm
khô
dạng
làm
lạnh
Đây
là
thiếtbị
kếthợp1 mạch
làm
lạnh
là
2 vùng
trao
đổinhiệt.
Khí
ẩm
ở
nhiệt
độ
cao
đượctiềnlàmlạnh
ở
vùng
trao
đổinhiệt
1, truyền1 phầnnhiệt
cho
khí
lạnh
ở
cửara. Sauđónótiếptục
đượclàmlạnh
bởicôngchấtlạnh
trong
mạch
máy
lạnh
ở
vùng
2. Vào
thời
điểmnàyhơinướcvàdầungưng
tụ
rồitựđộng
xả
ra
ngoài.
Khí
khô
lạnh
sẽ
quay về
vùng
trao
đổinhiệt1 vànhậnnhiệttừ
khí
vào, điềunàysẽ
ngăntụ
sương
ở
cửara, tăng
thể
tích
khí
và
giảm
độ
ẩm.
22
22
Nhiệt
độ
ra
có
thểđạt
2oC vớiphương
pháp
hiện
đạidùchỉ
cần
5oC là
thỏayêucầucủatất
cảứng
dụng
khí
nén. Nhiệt
độ
đầuvàocóthể
lên
60oC nhưng
để
lợivề
kinh
tế
thì
nhiệt
đầuvàocàngthấpcàngtốt.
Nhìn
chung
thì
chi phí
cho
bộ
làm
khô
chiếm
10-20 % chi phí
máy
nén.
Hình
4.12 Nguyên
lý
làm
khô
bằng
làm
lạnh
Bộ
lọc
đường
ống
chính:
Bộ
lọc
dung tích
lớnnênđặt
ngay
sau
bình
tích
khí
để
tách
tạpchất, hơidầu, và
nướcrakhỏi
khí
nén.
Bộ
lọcphảicóđộ
sụtápthấpnhất
vàcókhả
năng
tách
hơidầutừ
máy
nén
để
tránh
bị
tích
tụ
trong
đường
ống, nó
không
có
đĩachiakhíđể
tách
nướcnhư
bộ
lọcchuẩn. Bộ
xả
gắn
kèm
hay tích
hợpsẵntrênbộ
lọcsẽ
xả
chấtngưng
tụ
thường
xuyên.
Bộ
lọcthường
là
loạicóphinlọc
thay
thế
nhanh.
Hình
4.13 Bộ
lọc
đường
ống
chính.
1.
Vùng
trao
đổinhiệtgiữa
khí
vào
và
khí
ra
2.
Vùng
trao
đổinhiệtgiữakhívàosau
khi
qua vùng
1 vớicôngchấtlạnh
( freon)
3.
Quạtlàmlạnh
công
chất.
4.
Máy
nén
công
chất
5.
Van tiếtlưu( làmlạnh
công
chất)
6.
Bộ
lọckhí
7.
Bộ
tựđộng
xả
23
23
PHÂN PHỐI KHÍ
Hệ
thống
phân
phối
chính
đượclắp
đặt
để
truyềnkhíđếncáckhutiêuthụ
khác
nhau.
Cầnphải
đặt
các
van cách
ly
để
chia
ống
khí
chính
thành
những
đoạnvàđể
giới
hạnkhuvựccầntắt/đóng
trong
khi
sửachữa
hay bảotrì.
có
2 sơđồphân
phối
chính: phân
phốicụtvàphânphốimạch
vòng.
PHÂN PHỐI CỤT
Để
hỗ
trợ
cho
thoát
nước, đường
ống
lắp
đặt
nên
cho
độ
nghiêng
1/100 theo
hướng
dòng
chảyvànênlắp
đủ
đầu
thoát. ở
mộtkhoảng
cách
thích
hợp, đường
ống
chính
nên
trở
vềđộcao
ban đầubằng
cách
dùng
2 đoạnnốicógócnốithíchhợp
và
ởđó
nên
bố
trí
đầu
thoát
ởđiểmthấpnhất.
PHÂN PHỐI MẠCH VÒNG
24
24
Trong
phân
phốimạch
vòng
đường
ống
chính
cấptừ
2 phía
tớinơitiêuthụ
khí
nhiều,
điềunàysẽ
giảmthiểuhụtápsuất.
Tuy
nhiên
nước
đọng
sẽđitheomọihướng, nên
cung
cấp
đủ
van xả
tựđộng
để
thoát
nướcra.
ĐƯỜNG ỐNG THỨ
CẤP
Nếubộ
làm
mát
và
khô
khí
lắp
đặt
không
hiệuquả, khí
nén
trong
đường
phân
phốichính
do tiếpxúclạnh
bề
mặt
nên
nướcvàdầusẽđọng
lạitheođường
ống.
Đường
nhánh
đượctáchở
trên
đỉnh
đường
ống
chính
để
ngănnước
trong
đường
ống
chính
đivàovàđáy
của
đường
ống
nên
có
chỗ
thoát.
Điểm
thoát
đượccấptừđiểm
nhánh
được
đặt
ở
vị
trí
thích
hợpdọc
theo
đường
ống
ở
những
điểmthấp. Những
điểmxả
này
có
thể
xả
bằng
tay
hay dùng
van xả
tựđộng.
Dùng
van xả
tựđộng
thì
chi phí
lắp
đặt
cao, nhưng
bù
lạitiếtkiệm
được
chi phí
nhân
công. Nếudùngvan xả
bằng
tay
bị
sao
lãng
lạidẫntớirắcrối
do chứacácchấtbẩn
trong
ống.
Hình
4.16 Khớpnốilấy
khí
(a) và
nước(b)
Dùng
van xả
tựđộng
Có
2 loại
van xả
tựđộng, xem
hình
4.17 và
4.18
Trong
loạixả
dạng
phao
hình
4.17, ống
dẫnnổi
và
bên
trong
đượcnốivới
không
khí
thông
qua bộ
lọc, van an toàn
đặttronghốc
ở
trong
lò
xo để
đẩy
piston và
có
1 trục
cho
vận
hành
bằng
tay.
25
25
Các
chấtngưng
đọng
tụ
lại
ở
dưới
đáy
van xả
và
khi
nó
dâng
lên
đủ
cao
nó
sẽ
nâng
phao
lên, áp
suất
trong
van truyềntới
piston chuyển
qua 1 bên
để
mở
van xả
và
tống
nướcra. Khiđóphaosẽ
xuống
thấpvàsẽđóng
khí
cấp
cho
piston.
Van an toàn
dùng
để
giớihạnápsuất
sau
piston khi
phao
đóng
họng
lại, giá
trị
cài
đặt
ban đầubảo
đảm
đồng
bộ
vớithờigiancủa
piston để
ngănkhíxả
ra
qua chức
năng
xả
của
van an toàn.
Trong
hình
4.18 là
loạidùngđiềukhiểnbằng
điệnmàở
mỗithờigiannhất
định
nó
sẽ
xả
nướcngưng
đọng
bằng
cách
quay bánh
cam để
tác
động
cầnvan.
Điềunàyđưarathuậnlợilàcóthể
hoạt
động
mọihướng
và
chống
sốctốtnórấtthích
hợpvớimáynénkhidiđộng
và
hệ
thống
khí
nén
trong
xe
buýt, xe
tải.
Hình
4.18 động
cơ
tựđộng
xả
TÍNH TOÁN KHÍ
NÉN CHO ĐƯỜNG ỐNG CHÍNH
Chi phí
cho
đường
ống
chí
chính
là
mộtphần
chi phí
ban đầukhácaocholắp
đặtkhí
nén. Nếugiảm
đường
kính
ống, sẽ
hạđượcchi phíđầutư, nhưng
tăng
độ
sụtáp
trong
hệ
thống, chi phí
vậnhànhsẽ
tăng
và
sẽ
tăng
vượtmứcchi phíđầutư
cho
đường
ống
lớnhơn.
Chi phí
nhân
công
cũng
chiếmmộtphầnlớntrongtổng
chi phí
và
chi phí
này
thay
đổirất
ít
vớilắp
đặtcácloại
đường
ống
khác
nhau, chẳng
hạnviệclắp
đặt
đường
ống
kích
thước
25mm chi phí
cũng
giống
như
lắp
đường
ống 50mmnhưng lưulượng
đường
ống
50m sẽ
gấp4 lần
đường
ống
25mm
Trong
hệ
thống
mạch
vòng, điểmtáchcủabấtkỳđường
cấpnàocũng
dượccấpbởi2
đường
dẫn
. Khi
tính
toán
đường
ống
ngườitachỉ
tính
như
là
1 đường
cung
cấp
duy
nhất
mà
thôi.
Tính
toán
đường
ốngchínhvànhánhchỉ
quan
tâm
đếnvậntốc, thông
thường
vậntốc
khoảng
6 m/s, trong
khi
ở
những
nhánh
phụ
vớiápsuất6 bar vàđộ
dài
khoảng
vài
mét
vậntốccóthểđến
20 m/s. độ
sụtáptừ
máy
nén
khí
đến
đường
ống
nhánh
không
đượcvượt
quá
0.3 bar. Nomogram
(hình
4.19) cho
phép
ta
xác
định
đường
ống
yêu
cầu.
Các
vị
trí
van và
góc
bẻ
sẽ
gây
ra
ma sát
thêm, những
ma sát
này
sẽđượccộng
thêm
ứng
với
độ
dài
đường
ống
tương
đương
để
tính
tổng
tổnthấtápsuất. Trong
bảng
4.20 cho
đường
ống
tương
đương
ứng
vớimỗikhớpnối
đượcdùng.
