Cách lựa chọn máy móc sử dụng các thiết bị khí nén

Hệ thống sử dụng các thiết bị khí nén cần được lựa chọn một cách kỹ lưỡng với đúng các thông số kỹ thuật để có hiệu suất tốt nhất cho cả hệ thống. Hãy cùng SNS Việt Nam tìm hiểu về các cách lựa chọn nhé!

Thông thường chúng ta sẽ dựa vào 5 yếu tố cơ bản gồm:

1. Lựa chọn công suất: Bạn cần phải biết được toàn bộ các dụng cụ sử dụng khí và lưu lượng khí  sử dụng của chúng (lít/phút hoặc m3/h). Tổng lưu lượng khí của máy sử dụng thiết bị khí nén sẽ là tổng lưu lượng của toàn bộ các dụng cụ cộng thêm 25%

LL Máy sử dụng thiết bị khí nén = LL (Dụng cụ 1 + Dụng cụ 2 +….+ Dụng cụ n)x 1.25

2. Lựa chọn nguồn điện: Nếu bạn có một phòng riêng cho máy, bạn có thể lựa chọn máy có độ ồn  lớn. Nếu sử dụng máy chung với các thiết bị và gần người lao động, nên lựa chọn loại máy có độ cách âm tốt.

3. Lựa chọn các phụ kiện cho máy sử dụng thiết bị khí nén: Nếu có những yêu cầu về bảo vệ môi trường, cần sử dụng khí khô và sạch,  bạn cần có thêm những phụ kiện như bộ lọc và máy sấy khí. Nếu bạn cần  chất lượng khí đặc biệt cao như trong ngành thực phẩm hay y tế, bạn nên  chọn loại máy không dầu ( Oil-Free air compressor).

4. Chất lượng máy: Nên chọn mua máy có chất lượng cao, bạn sẽ tiết kiệm được các chi phí sở  hữu máy (tiêu thụ điện, chi phí bảo dưỡng, phụ tùng…), giảm thời gian  ngừng máy và thiệt hại do dừng máy.

5. Nên chọn các dòng máy thông minh của các hãng nổi tiếng: Nên chọn các dòng máy có thiết kế thông minh, dễ dàng trong  việc vận hành, bảo trì, bảo dưỡng. Ngoài ra cũng cần xem xét đến khả  năng cung cấp dịch vụ và phụ tùng chính hãng của nhà cung cấp.

1. Lưu lượng khí nén:

Trong nhà máy, nhà xưởng sẽ có rất nhiều thiết bị tiêu thụ khí nén, do vậy để chọn được đúng lưu lượng khí nén có thể đáp ứng được toàn bộ hoạt động sản xuất của nhà máy, nhà xưởng ta cần phải tổng hợp được hết tất cả các thiết bị tiêu thụ khí nén bằng cách cộng dồn sau đó dự phòng khoảng 10% – 20% tổn thất khí nén áp lực tùy từng trường hợp.

Lưu lượng khí nén thường thể hiện dưới thông số m3/phút, m3/giờ, lít/phút, Nm3/phút, CFM với công thức quy đổi như sau:

• ¥ 1 m3/phút = 1000 lít/phút
• ¥ 1 m3/phút = 1,089 x 1 Nm3/phút
• ¥ 1 CFM = 0,0283 m3/phút

2. Áp suất khí nén:

Đây là thông số rất quan trọng để các thiết bị và các cơ cấp chấp hành dựa trên khí nén có thể hoạt động được. Cần phải biết trong các thiết bị tiêu thụ khí nén thì áp suất lớn nhất mà thiết bị này cần cung cấp là bao nhiêu để có thể chọn máy sử dụng thiết bị khí nén cho phù hợp.

Ví dụ nếu có 1 thiết bị cần phải cung cấp áp suất tối thiểu là 8 bar thì không được chọn máy sử dụng thiết bị khí nén chỉ cung cấp áp suất tối đa là 7.5 bar vì như vậy thiết bị này sẽ không hoạt động được.

Sau khi đã tính toán được áp suất tối đa cần có thì ta cần phải biết được tổn hao áp suất của toàn hệ thống là bao nhiêu bar để tính toán ra áp suất cần thiết cho các máy sử dụng thiết bị khí nén. Tham khảo sơ đồ áp suất như hình bên dưới.

Áp suất đầu cấp nhỏ nhất cho phép là 6.5 bar, lúc này khí nén tại đầu cấp cho thiết bị sử dụng khí nén là 5.5. Việc tăng áp suất vận hành bình thường lên cao hơn áp suất nhỏ nhất 1 bar ở đầu cấp cho hệ thống phân phối nhằm ngăn ngừa các sự cố trong hệ thống. Người vận hành thường cài đặt áp suất vận hành cao hơn áp suất nhỏ nhất cần để cung cấp khí nén cho quá trình sản xuất.

Trong quá trình vận hành bình thường, đồ thị hồ sơ áp suất chỉ ra rằng có độ sụt áp 2 bar ở phía tiêu thụ khí nén của hệ thống. Áp suất ở đầu cấp cho các ống nhánh dẫn đến hộ tiêu thụ là 7.3 bar và áp suất tổn thất trên đoạn ống nhánh này là 0.8. Áp suất ở chế độ vận hành bình thường cấp thiết bị sử dụng, thiết bị này yêu cầu máy khí nén áp suất 5.5 bar, sẽ là 6.5 bar.

Trên thực tế, việc tăng áp suất lên 1 bar nhằm tạo ra độ chênh áp dự trữ của hệ thống, 6.5 bar chính là áp suất mục tiêu thấp nhất tối ưu của hệ thống

(Áp suất mục tiêu tối ưu thấp nhất là giá trị áp suất ở đầu cấp nhỏ nhất đảm bảo cung cấp khí nén hợp lý cho các yêu cầu sản xuất).

Áp suất máy khí nén thường được tính theo đơn vị Mpa (Megapascal), bar, kgf/cm2, psi, atm… Với công thức quy đổi như sau:

• ¥ 1 Mpa = 10 bar
• ¥ 1 atm pressure = 1,01325bar
• ¥ 1 bar = 14,5038 psi
• ¥ 1 bar = 1,0215 kgf/cm2

3. Công suất máy sử dụng thiết bị khí nén:

Khi đã tính toán được hai thông số trên bao gồm lưu lượng và áp suất thì ta sẽ tính toán ra được công suất máy sử dụng thiết bị khí nén tương ứng. Trong trường hợp hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén đã có sẵn và ta muốn mua bổ sung thêm thì ta cần phải tính toán xem hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén hiện tại đang thiếu áp suất hay lưu lượng để có kế hoạch bổ sung cho hợp lý.

Công suất máy sử dụng thiết bị khí nén thường được tính theo đơn vị Kw hoặc HP ( sức ngựa) với công thức quy đổi như sau:

• ¥ 1HP=0.736 Kw ~ 0.75 Kw (xấp xỉ 0.75Kw)
• ¥ 1Kw = 1,35 HP

4. Chất lượng khí nén

Phụ thuộc vào 2 yếu tố:

Tính chất khí nén:

Máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu ( trong khí nén không có lẫn dầu)

Thường được dùng trong công nghệ thực phẩm sạch như bia rượu, sản xuất dược phẩm, vi mạch điện tử, thiết bị y tế, sản xuất thực phẩm nước giải khát…….

Hiện nay, có 2 công nghệ đối với máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu.

1.Máy sử dụng thiết bị khí nén khô :

Trong đầu nén không được bôi trơn bằng dầu nhưng vẫn dùng dầu để bôi trơn bạc đạn, ổ bi,… nên nếu quá trình bảo dưỡng không tốt thì các phớt chắn dầu có thể để dầu lọt vào trong đầu nén và sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các dòng máy sử dụng thiết bị khí nén hiện này đang sử dụng công nghệ này gồm HITACHI, KOBELCO, AIRMAN, SCR… .

2.Máy sử dụng thiết bị khí nén ướt :

Đầu nén được bôi trơn và làm mát bằng nước nên đảm bảo khí nén đảm bảo tuyệt đối 100% không dầu. Hiện này máy sử dụng thiết bị khí nén MITSUI SEIKI đang sử dụng công nghệ này.

Các thiết bị khí nén có dầu ( trong khí nén có lẫn một phần rất nhỏ hơi dầu do đầu nén được ngập trong dầu nhằm bôi trơn và làm mát cho trục vít ):

Loại máy sử dụng thiết bị khí nén này thường được dùng trong các nhà máy gia công cơ khí, dùng cho các cơ cấu chấp hành…….

+ Chất lượng khí nén: bao gồm độ tinh khiết của khí nén có chứa bao nhiêu phần trăm hơi nước, hơi dầu, bụi bẩn……. Để bảm bảo chất lượng khí nén cao thì ta cần phải chọn thêm các thiết bị phụ trợ khác bao gồm máy sấy khí, hệ thống lọc, hệ thống tách hơi dầu…

5. Nhu cầu sử dụng:

Đó là mức độ quan trọng của hệ thống khí nén đối với nhu cầu sản xuất.Nếu nhu cầu sử dụng khí nén nhiều và liên tục làm việc 24/24h thì cần phải có hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén dự phòng.

Nếu nhu cầu sử dụng khí nén không đồng đều, lúc thì cần nhiều khí, lúc thì không sử dụng đến thì cần phải chọn máy sử dụng thiết bị khí nén có điều khiển biến tần hoặc có chế độ dừng tự động để tiết kiệm điện……

PHÂN TÍCH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG

1. Chọn loại và công suất máy sử dụng thiết bị khí nén

+ Thiết bị khí nén có Piston có dầu hoặc thiết bị khí nén có piston không dầu.

Đây là dòng máy sử dụng thiết bị khí nén chỉ đáp ứng được lưu lượng nhỏ từ 40 lít/phút – 1.5 m3/phút. Dải áp lực thông thường từ 7 bar – 20 bar. Trong đó máy sử dụng thiết bị khí nén có dầu được dùng hầu hết trong các lĩnh vực còn máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu chủ yếu dùng trong bệnh viện, thí nghiệm, thực phẩm, dược phẩm…

+ Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít có dầu hoặc máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít không dầu.

Đây là dòng máy sử dụng thiết bị khí nén được ứng dụng khi cần lưu lượng lớn từ 1 m3 – 100 m3/phút. Dải áp lực thông thường từ 7 bar – 13 bar. Trong đó máy sử dụng thiết bị khí nén có dầu được dùng hầu hết trong các lĩnh vực sản xuất còn máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu chủ yếu dùng trong bệnh viện, thí nghiệm, thực phẩm, dược phẩm, sản xuất vi mạch, phòng sạch…

+ Máy sử dụng thiết bị khí nén cao áp:

Áp dụng cho những khách hàng cần máy sử dụng thiết bị khí nén có lưu lượng không lớn khoảng từ 1m3 – 12m3 nhưng áp lực cao từ 30 bar – 400 bar. Những ngành cần máy sử dụng thiết bị khí nén cao áp có thể kể ra là Ngành thổi chai PET, Thủy điện, tàu biển, chiết nạp khí…

+ Máy sử dụng thiết bị khí nén Turbo: Đây là dòng máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu có thể sản sinh lượng khí rất lớn với công suất motor cao mà dòng máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít không đáp ứng được. Công suất của nó thường từ 150 kw – 15.000 kw với lưu lượng từ hàng chục m3/phút cho đến hàng nghìn m3/phút. Các nhà máy thường cần lưu lượng khí lớn như vậy bao gồm: sản xuất hóa chất, dệt, thép, dầu khí…

Trong 4 dòng máy sử dụng thiết bị khí nén nói trên thì phổ biến hơn cả là dòng máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít.

Thông thường khách hàng hay chọn các máy sử dụng thiết bị khí nén dựa vào các yếu tố sau:

1. Đã có khách hàng sản xuất giống mình sử dụng máy sử dụng thiết bị khí nén trước rồi hoặc trước đây đã từng sử dụng máy sử dụng thiết bị khí nén nên sẽ chọn loại tương đương về công suất máy sử dụng thiết bị khí nén hoặc tương đương về lưu lượng cũng như áp suất.
2. Tính toán tổng lưu lượng các thiết bị sử dụng khí nén x 1.2 ( hệ số dự phòng tổn thất áp suất, dò rỉ ), kết hợp với áp suất cao nhất mà thiết bị sử dụng cần để tính toán chọn ra máy sử dụng thiết bị khí nén cần sử dụng.
3. Bên cung cấp máy hoặc bên tư vấn yêu cầu thông số máy sử dụng thiết bị khí nén mặc định.

Sau khi đã chọn được công suất máy sử dụng thiết bị khí nén thì bước tiếp theo cần phải chọn đường ống khí nén, dây cáp điện, áp tô mát cho máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít từng loại

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 7.5 kw Lưu lượng khí nén khoảng 1.2 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 30A, tiết diện cáp điện (mm2): 3.5 – 5.5, đầu ra khí nén: phi 20

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 11kw Lưu lượng khí nén khoảng 1.8 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 50A, tiết diện cáp điện (mm2): 5.5 – 8, tiết diện đầu ra khí nén: phi 25

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 15kw Lưu lượng khí nén khoảng 2.5 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 60A, tiết diện cáp điện(mm2): 8 – 14, tiết diện đầu ra khí nén: phi 25

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 22kw Lưu lượng khí nén khoảng 3.9 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 100A, tiết diện cáp điện(mm2): 14 – 50, tiết diện đầu ra khí nén: phi 25

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 37kw Lưu lượng khí nén khoảng 6.5 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 150A, tiết diện cáp điện(mm2): 38 – 100, tiết diện đầu ra khí nén: phi 40

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 55kw: Lưu lượng khí nén khoảng 9.5 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 200A, tiết diện cáp điện(mm2): 38 – 100, tiết diện đầu ra khí nén: phi 40

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 75kw: Lưu lượng khí nén khoảng 13 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 225A, tiết diện cáp điện(mm2): 38 – 100, tiết diện đầu ra khí nén: phi 50

– Máy sử dụng thiết bị khí nén trục vít 100kw: Lưu lượng khí nén khoảng 18 m3/phút tại áp lực 7 bar. Chọn Áp tô mát 3 pha 300A, tiết diện cáp điện(mm2): 100 – 150, tiết diện đầu ra khí nén: phi 60

2. Chọn máy sấy khí

Máy sấy khí hiện nay chủ yếu có 2 loại là máy sấy khí hấp thụ và máy sấy khí tác nhân lạnh.

– Với các yêu cầu cần độ khô khí nén không cao lắm với nhiệt độ điểm sương từ 3 – 10 độ C thì chọn loại máy sấy khí tác nhân lanh. Đây cũng là loại máy sấy khí được dùng phổ biến trên thị trường

– Với yêu cầu cao hơn cần khí nén tuyệt đối khô với nhiệt độ điểm sương từ -40 – -60 độ C thì sẽ chọn loại máy sấy khí làm việc theo nguyên lý hấp thụ. Đây cũng là lựa chọn của rất ít nhà máy vì giá thành cho loại máy sấy khí này rất đắt.

Với máy sấy khí tác nhân lạnh thì thường ta chọn lưu lượng máy sấy khí cao hơn 20% so với lưu lượng máy sử dụng thiết bị khí nén vì máy sấy khí dùng một phần áp suất khí nén để đẩy nước ngưng tụ qua van xả nước tự động.

Việc chọn đường ống khí nén, dây cáp điện, áp tô mát cho máy sấy khí nói chung là đơn giản và thường được chỉ dẫn trong catalog. Riêng đối với aptomat thì tùy từng loại máy sấy khí và công suất mà sẽ dùng nguồn 3 pha hay 1 pha

3. Lọc trên đường ống

Lọc máy sử dụng thiết bị khí nén thì cũng tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng khí nén mà sẽ cần ít hoặc nhiều cấp lọc. Thông thường sẽ có các 5 lựa chọn sau:

– Nếu không yêu cầu chất lượng khí nén thì không cần phải lắp đặt lọc trên đường ống máy sử dụng thiết bị khí nén.

– 1 lọc sơ cấp trên đường ống với kích thước lọc 5 µm

– 2 lọc gồm: 1 lọc thô ( 1 µm – lọc bụi, nước ) và 1 lọc tinh ( 0.01 µm – lọc bụi, nước và dầu ) . Đây là lựa chọn được áp dụng tại rất nhiều hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén.

– 3 lọc gồm: 1 lọc sơ cấp, 1 lọc thô và 1 lọc tinh.

– 4 lọc gồm: 1 lọc sơ cấp ( 5µm ), 1 lọc thô (1µm), 1 lọc tinh ( 0.01 µm) và 1 lọc khử mùi bằng than hoạt tính (0.003 µm ). Đây là lựa chọn được nhiều nhà máy dùng hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén không dầu lựa chọn như dược phẩm, thực phẩm, nước uống……..

Hai thông số để lựa chọn lọc khí là lưu lượng khí nén và áp lực sẽ chọn lớn hơn hoặc bằng thông số máy sử dụng thiết bị khí nén.

4. Bình tích áp

Bình nén khí có nhiệm vụ tích trữ và bù áp suất cho hệ thống máy sử dụng thiết bị khí nén. Một cách tương đối ta có thể chọn bình nén khí dựa vào công suất của máy sử dụng thiết bị khí nén như sau:

• Máy sử dụng thiết bị khí nén 7.5 kw – 15 kw chọn bình nén khí từ 200 lít – 400 lít
• Máy sử dụng thiết bị khí nén 22 kw chọn bình nén khí từ 400 lít – 700 lít
• Máy sử dụng thiết bị khí nén 37 kw chọn bình nén khí từ 700 lít – 1000 lít
• Máy sử dụng thiết bị khí nén 55 kw chọn bình nén khí từ 1000 lít – 2000 lít
• Máy sử dụng thiết bị khí nén 75 kw chọn bình nén khí từ 2000 lít – 3000 lít

Sky Asia – Phân phối các sản phẩm thiết bị khí nén và các phụ kiện khí nén chất lượng cao với các sản phẩm nổi bật liên quan tới khí nén, thiết bị khí nén như: xy lanh khí nén, xi lanh khí nén, Ben hơi, Van điện từ, Van gạt tay, van khí nén, Bộ lọc, co nối, Thiết bị khí nén SNS, Van điện từ SNS, Xy lanh SNS, Xi lanh SNS, Ben hơi SNS, Bộ lọc SNS, Co nối SNS, Xi lanh SC, Xi lanh MA, Xi lanh MAL, Xi lanh TN, Xi lanh SDA, Xi lanh ADVU, Xi lanh CQ2, Xi lanh CU, Xi lanh MXQ, Xi lanh MSQ, Xi lanh MGP, Xi lanh tăng áp, Xi lanh MHY2, Xi lanh MHZ2, Van 4V, Van SY, Đế van, Bộ lọc AC, Co nối KQ2, Co nối Inox, Giảm thanh AN… Quý khách hàng cần tư vấn vui lòng liên hệ Hotline bán hàng: 0988.188.228