Thảo Luận Máy Nén Khí

ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN LỌC-HÓA DẦU

ĐỀ TÀI

TÌM HIỂU VỀ MÁY NÉN KHÍ
Cán bộ hướng dẫn:
TS: VŨ VĂN TOÀN

Nhóm 6 sinh viên thực hiện:
1:NGUYỄN TIẾN THƯỞNG
2:TRẦN CÔNG THẮNG
3:PHẠM THỊ THƠM
4:MA ĐÌNH TRỌNG
5:PHẠM HỮU THỦY
6:NGUYỄN VĂN TOÀN


MÁY NÉN KHÍ
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÉN KHÍ.
PHÂN LOẠI
PHẦN 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY NÉN KHÍ.
PHẦN 3:LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG
MÁY NÉN KHÍ


PHẦN 1:GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÉN KHÍ
1. Máy nén khí là gì? Chúng được dùng để làm gì?
Máy nén khí là các máy móc (hệ thống cơ học) có
chức năng làm tăng áp suất của chất khí.

Công dụng của máy nén khí thì rất nhiều, chúng có
mặt trong hầu hết các ngành công nghiệp như in ấn, bao
bì, thực phẩm, dệt, gỗ,... Máy nén khí là một "mắt xích"
quan trọng trong các hệ thống công nghiệp sử dụng khí
ở áp suất cao để vận hành các máy móc khác...


2.Phân loại máy nén khí:
Có nhiều cách để phân loại máy nén khí
tùy thuộc vào đặc điểm và tính chất và
nguyên lý hoạt động ta có thể phân ra:

Máy nén khí kiểu Piston
Máy nén khí kiểu trục vít
Máy nén khí kiểu ly tâm


PHẦN 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY NÉN KHÍ.


A- Máy nén khí Kiểu Piston
Hoạt động tương tự như hệ thống trong xe gắn máy của bạn
bao gồm: Trục khuỷu, thanh truyền, xupap (có thể được thay
bằng lá van)


Cấu tạo máy nén piston

Nguyên lý hoạt động

•

Khi piston đi sang phải V tăng
dần. P giảm, van nạp mở ra,
không khí ở bên ngoài đi vào
trong xi lanh, thực hiện quá trình
nạp khí. Khi piston đi sang trái,
không khí trong xi lanh được nén
lại, P tăng dần, van nạp đóng, đến
khi P tăng lớn hơn sức căng lò xo
(van xả) van xả tự động mở, khí
nén sẽ qua van xả theo đường
ống đến bình chứa khí nén kết
thúc một chu kỳ làm việc. Sau đó
các quá trình được lặp lại, cứ như
vậy máy nén khí hoạt động để
cung cấp khí nén.


•

Khi piston đi xuống, thể tích
phần không gian phía trên
piston lớn dần, áp suất P giảm
xuống van nạp số 7 mở ra không
khí được nạp vào phía trên
piston. Đồng thời khi piston đi
xuống, thể tích dưới piston

giảm, P tăng van xả số 8 mở ra,
khí theo đường ống qua bình
chứa.
Khi piston đi lên không gian phía
dưới piston lớn dần, P giảm van
nạp số 7 mở ra, không khí được
nạp vào xi lanh, đồng thời V phía
trên piston nhỏ dần. P tăng, van
xả số 8 mở ra, khí nén phía trên
piston được nén đẩy vào bình
chứa. Cứ như vậy máy nén khí
piston hoạt động để cung cấp
khí nén. Phớt số 9 có tác dụng
làm kín để không cho khí lọt ra
ngoài.


Ưu nhược điểm của máy nén khí kiểu piston:
• Ưu điểm: Máy nén khí piston có mô hình gọn, kết cấu khá
nhỏ dẫn đến khối lượng nhỏ, không tốn diện tích đặt, đặc
biệt việc tháo lắp và cài đặt phụ kiện đơn giản, về hiện năng
máy có thể tạo ra áp xuất lớn đến khoảng 2000kg/cm2.
• Nhược điểm: Do có các khối lượng tịnh tiến qua lại nên máy
nén khí piston hoạt động không cân bằng, làm việc còn khá
ồn và rung động. Khí nén cung cấp không được liên tục, do
đó phải có bình chứa khí nén đi kèm.


B. Máy nén khí kiểu trục vít

 

Cấu tạo máy nén khí kiểu trục vít:


Nguyên lý làm việc
•

Máy nén khi trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích.

•

Trục vít quay, nhìn từ phía hút phía cặp bánh răng nhả khớp, hốc giữa
các răng khi tách xa nhau phát triển thành khoang lớn được thông với
cửa hút và được làm đầy bởi không khí. Khi khoang đó được giãn ra
hoàn toàn thì thể tích nó là lớn nhất nó tách khỏi cửa hút, đến đây quá
trình hút kết thúc.

•

Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ thông
qua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó không khí
được nén giữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới cửa
thoát. Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đống hoặt được mở tự động khi
các trục vít quay hoặc không che các cửa, ở cửa thoát của máy nen khí
có lắp một van một chiều để ngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén
dã ngừng.

Ưu nhược điểm của máy nén khí trục vít
• Ưu điểm:
– Không có van nạp, van đẩy và vòng xéc măng dẫn đến tuổi thọ cao,
tin cậy khi làm việc.
– Tỉ số nén cao, hiệu suất đẩy tải cao, hiệu suất lưu lượng tăng theo
thời gian: Vì máy nén trục vít được cấu tạo theo nguyên lý ăn khớp
giữa các trục vít với nhau hoặc qua một cặp hay vài cặp bánh răng ăn
khớp nên máy có thể làm việc với số vòng quay cao với số vòng từ
3000 vòng/phút trở lên thậm trí lên đến 15.000 vòng/phút.
– Lưu lượng đều, nhỏ gọn, độ bền cao, tt tốn công bảo trì, chi phí
vận hành thấp, thêm vào đó, máy vận hành rất ổn định, không dao
động trong khí thoát, ít rung động và tiếng ồn nhỏ


• Nhược điểm:
– Yêu cầu độ kín khít, và giá thành chế tạo cao.
– Tồn tại lực li tâm và lực dọc trục nên lực tác dụng
trên các ổ lăn phức tạp
– Khó chế tạo và sửa chữa: Các trục vít yêu cầu độ
chính xác cao nên khó chế tạo và sửa chữa, đòi hỏi
thợ sửa chữa phải có tay nghề cao để xử lý các sự
cố kỹ thuật.


C.Máy nén ly tâm


Cấu tạo
Cấu tạo chung của máy nén
khí ly tâm

- Vỏ máy gồm cả cửa hút ,
cửa xả
- Vỏ trong
- Vách ngăn
- Rôto gồm trục, bánh guồng
- ổ đỡ, ổ chặn
- Vòng làm kín khuất khúc
giữa các cấp
- Bộ làm kín hai đầu trục


• Vỏ máy:

Vỏ máy là chi tiết có cấu tạo phức tạp nhất, nó có khối lượng lớn và là
giá đỡ cho các chi tiết khác. Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trục
máy, có các áo nước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí.
Vỏ máy được chế tạo thành 2 nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp, tuy
nhiên cũng có loại vỏ máy được chế tạo liền khối. Vỏ máy thường được
chế tạo bằng gang xám hay bằng gang hợp kim.


Bánh công tác

Bánh công tác được lắp trên trục máy quay theo trục máy
để làm biến đổi động năng chất khí, thực hiện quá trình
nén khí, trên bánh công tác có các bánh cong. Có 3 loại
bánh công tác, bánh công tác hở, bánh công tác nửa hở,
bánh công tác kín.

Cánh định hướng
Cánh định hướng của máy nén
khí ly tâm là một tấm kim loại
đặt sát với bánh công tác, đóng
vai trò dẫn hướng dòng khí đi từ
cửa xả của cấp nén này tới cửa
nạp của cấp nén kế tiếp, cánh
định hướng được chế tạo bằng
gang hoặc thép hợp kim. Cánh
định hướng được gắn với vỏ và
không quay theo trục máy.


Nguyên Lý Hoạt Động

Nguyên lý hoạt động của
máy nén ly tâm là nó dựa
vào khả năng thay đổi dạng
năng lượng của của vật chất.
Cụ thể ở máy nén khí ly tâm
là biến đổi từ động năng
sang thế năng (áp suất) của
các phần tử khí.
Khi cánh quạt quay, các phần tử khí sẽ được tăng tốc và nó bị đẩy ra xa
nhờ lực ly tâm, kết quả là động năng của các phân tử tăng lên. Khí sau khi
thoát ra khỏi cánh quạt sẽ tiếp tục đi vào bộ phận khuếch tán (diffuser),
tại đây vận tốc bắt đầu giảm và động năng của khí chuyển thanh thế năng
(áp suất). Khí tiếp tục đi vào vòng xoắn ốc (volute), tại đây động năng tiếp
tục chuyển thành áp suất. Trong nhiều trường hợp, người ta ghép nhiều
máy nén ly tâm thành một máy ly tâm nhiều cấp được minh hoạ như hình

vẽ dưới đây:


Mỗi cánh quạt gọi là một cấp. Sau khi khí đã được nén xong ở
cấp thứ nhất, nó sẽ tiếp tục đi vào cấp thứ hai, cứ thế cho đến khi
đi qua tất cả các cấp. Hình thức tăng vận tốc của các phân tử khí,
chuyển động năng thành áp suất thì cũng tương tự như đối
nguyên lý máy nén một cấp


Ưu nhược điểm của máy nén khí ly tâm
• Ưu điểm:
– Dải công suất rộng.
– Điều chỉnh tải rất linh hoạt.
– Hiệu suất cao.
– Độ cân bằng động cao.
• Nhược điểm: giá thành cao,độ ồn cao, yêu cầu công
nghệ chế tạo khắt khe.


Phần 3: LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ
I.MÔI TRƯỜNG ĐẶT MÁY NÉN KHÍ
Để máy trong một phòng đáp ứng các yêu cầu sau:
-Phòng rộng rãi, đủ sáng để vận hành và bảo dưỡng; máy được
giữ cách âm, cách tường bao quanh, trần ít nhất 1 mét, có cửa
thông gió.
-Môi trường không quá nóng (<40oC) và bụi, cần có quạt làm
mát với lưu lượng lớn hơn lưu lượng của quạt máy nén.
-Với kết cấu trong hộp và được đặt trên giá, máy nén loại này
có thể di chuyển trên các nền xung quanh. Nếu di chuyển lên trên

gác, cần có biện pháp chống mài mòn.


II. NHỮNG YÊU CẦU LẮP ĐẶT CỦA HỆ THỐNG
ĐIỆN: 
- Nên lắp một hệ thống cung cấp nguồn độc lập riêng cho
máy, nó có thể ngăn ngừa sự quá tải hoặc không cân bằng
của 3 pha khi nối với các thiết bị khác và 3 pha có hiệu điện
thế ổn định từ 360 – 400 V.
- Lựa chọn đúng dây cáp điện mà máy yêu cầu.
- Tỷ lệ nguồn ra và môtơ phải giống nhau.
- Tránh sự đoản mạch, ví dụ cần công tắc áp suất phía trên
với nguồn cung cấp.
- Kiểm tra tránh sự rò rỉ (bị hở) các đường ống khí hoặc
ống nước.