Nói một cách chính xác, khí nén được biết đến với vai trò một "tiện ích ảo". Khác với khí đốt, điện và nước, khí nén không được cung cấp từ nguồn bên ngoài và tính phí theo đồng hồ đo. Bạn không thể mua khí nén mà phải tự tạo ra. Thách thức đặt ra là làm sao sản xuất được tiện ích quan trọng này một cách hiệu quả và tiết kiệm nhất có thể, bất chấp việc khí nén không phải là lĩnh vực kinh doanh chính của bạn.

 

Khí nén cần được đặc biệt chú ý. Khi được sử dụng đúng cách, khí nén sẽ là công cụ tiết kiệm sức lao động giúp tăng năng suất sản xuất. Khoảng 10% tổng lượng điện năng trong công nghiệp được sử dụng để vận hành máy nén và với giá điện ngày càng tăng cùng xu hướng giảm nhân lực trong công tác bảo trì, việc lựa chọn một máy nén khí hiệu quả và đáng tin cậy là vô cùng quan trọng.

 

Khí nén là gì?

Lớp không khí bao quanh Trái Đất, được gọi là khí quyển, tạo ra áp suất lên mọi thứ xung quanh chúng ta. Áp suất không khí trong khí quyển thay đổi theo độ cao và nhiệt độ. Không khí ở điều kiện khí quyển thường được gọi là "không khí tự do".

 

 

Compressed Air Overwiew Gardner Denver

Khí nén là không khí tự do được nén vào một thể tích nhỏ hơn và do đó có áp suất cao hơn áp suất khí quyển.

 

Khí nén được biểu thị bằng áp suất và thể tích.

 

Áp suất được đo bằng Pascal (Pa), tương đương với một Newton trên mét vuông (N/m2) hoặc KiloPascal (kPa), trong đó 1 kPa = 1000 Pa.

 

Compressed Air Overview 2 Gardner Denver

Hầu hết các ứng dụng khí nén công nghiệp yêu cầu áp suất từ 7 đến 12 Bar.

 

Thể tích hoặc lượng khí nén mà máy nén có thể tạo ra trên một đơn vị thời gian được đo bằng mét khối khí trên giây (m3/giây).

 

Công suất của máy nén khí là khả năng cung cấp một lượng khí nhất định ở một áp suất tuyệt đối.

So sánh hiệu suất máy nén

Khi so sánh hiệu suất máy nén khí, hãy đảm bảo rằng thể tích không khí được biểu thị bằng các đơn vị tương tự.

Lượng khí mà máy nén cung cấp phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất thực tế của không khí đầu vào.

Khi so sánh lưu lượng khí của các máy nén, cần biết nhiệt độ và áp suất của không khí đầu vào.

Lưu lượng khí thực tế (ACFM) hoặc lưu lượng khí đầu vào (ICFM) - Lưu lượng khí được đo ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thực tế của không khí đầu vào. Thông thường, các chỉ số áp suất và nhiệt độ được đo ngay bên ngoài bộ lọc khí đầu vào.

 

Lưu lượng khí tiêu chuẩn (SCFM) – Lưu lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Trong ngành công nghiệp khí nén, các điều kiện thường là 14,7 PSIA và 68°F.

 

Nguyên tắc chung – Khi áp suất tăng, thể tích sẽ giảm và ngược lại.

Compressed air overview 5 Gardner Denver

Tại sao lại cần khí nén?

Khí nén là năng lượng được lưu trữ và sẽ phát huy hiệu quả khi được giải phóng. Chắc hẳn bạn cũng đã quen thuộc với một số dạng khí nén.

 

Khí nén là một tiện ích giúp tiết kiệm sức lao động.

Chi phí cho khí nén và bản thân dụng cụ thường không đáng kể so với khoản tiết kiệm và sự gia tăng năng suất đạt được nhờ việc sử dụng khí nén.

Vì chi phí nhân công chiếm phần lớn, nên máy nén khí có công suất dư thừa sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với máy nén khí có công suất không phù hợp, dẫn đến giảm năng suất.

Khí nén, với vai trò là một tiện ích, mang lại nhiều ưu điểm so với các nguồn năng lượng khác.

Compressed air overview 6 Gardner Denver

So sánh giữa hệ thống khí nén và hệ thống điện

 

  • Dụng cụ khí nén hoạt động mát hơn
  • Dụng cụ khí nén có tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao hơn
  • Dụng cụ khí nén không có nguy cơ giật điện
  • Dụng cụ khí nén có ít bộ phận hơn và ít phải bảo trì hơn

 

So sánh giữa hệ thống khí nén và hệ thống thủy lực

 

  • Hệ thống khí nén thường có ít bộ phận hơn
  • Hệ thống khí nén thường có giá thành thấp hơn
  • Hệ thống khí nén ít gây nguy cơ cháy nổ hơn
  • Hệ thống khí nén có khả năng chịu bụi tốt hơn
  • Hệ thống khí nén có khả năng chịu rò rỉ tốt hơn

Chi phí năng lượng là khoản chi phí lớn nhất trong quá trình sản xuất khí nén. Chi phí điện năng cho việc vận hành hai ca của một máy nén khí mới sẽ vượt quá giá mua ban đầu của máy nén khí trong năm đầu tiên hoạt động.

 

Một số loại máy nén khí hoạt động hiệu quả hơn những loại khác. Khả năng tiết kiệm chi phí năng lượng có thể rất đáng kể và cần được đánh giá.

Compressed air overview 7 Gardner Denver

Không khí trong khí quyển có thể được nén theo nhiều cách

Máy nén động: Không khí được nén bởi tác động động học của các cánh quạt hoặc cánh dẫn hướng quay, truyền vận tốc và áp suất cho khí.

 

Máy nén ly tâm: Một thiết bị ly tâm nén không khí bằng tác động cơ học của một cánh quạt quay, truyền vận tốc và áp suất cho không khí, nâng áp suất đến áp suất xả cần thiết.

Atmospheric air 1 Gardner Denver

Khí nén là gì?

Máy nén thể tích dương: Các thể tích không khí liên tiếp được chứa trong một không gian kín, trong đó áp suất tăng lên khi thể tích của không gian kín giảm xuống.

 

Máy nén kiểu piston: Máy nén kiểu piston có thể là loại một cấp hoặc hai cấp (nhiều cấp). Mỗi loại có thể là loại tác động đơn hoặc tác động kép.

 

Một cấp: Không khí được nén từ áp suất khí quyển đến áp suất xả trong một bước hoặc một cấp duy nhất.

Atmospheric air 2 Gardner Denver

Hai cấp (nhiều cấp): Không khí đầu vào được nén đến áp suất trung gian ở cấp đầu tiên, sau đó được làm mát bằng bộ làm mát trung gian và nén đến áp suất cao hơn ở các cấp tiếp theo, cho đến khi đạt được áp suất xả cuối cùng. Máy nén hai cấp hoặc nhiều cấp thường được sử dụng cho các ứng dụng cần áp suất cao hơn.

 

Tác động đơn: Không khí chỉ được nén khi piston đi lên.

 

Tác động kép: Không khí được nén cả trong quá trình đi lên và đi xuống của piston.

Atmospheric air 3 Gardner Denver

Máy nén quay: Máy nén quay là một loại máy nén thể tích dương khác.

 

Máy nén trục vít quay: Khi đi vào máy nén trục vít quay, không khí sẽ bị giữ lại giữa rôto đực và rôto cái ăn khớp với nhau, sau đó được nén đến áp suất xả cần thiết.

Atmospheric Air 4 Gardner Denver

Cánh trượt: Không khí được giữ lại bởi các cánh trượt theo hướng tâm nhờ lực ly tâm. Không khí bị giữ lại sẽ được nén khi thể tích giảm do xi lanh quay bị lệch khỏi vị trí trong vỏ máy.

Atmospheric air 5 Gardner Denver

Việc xác định yêu cầu về lưu lượng sẽ giúp thu hẹp số lượng các lựa chọn máy nén tiềm năng.

 

  1. Cách xác định nhu cầu về khí nén:
  • Liệt kê tất cả các yêu cầu về khí nén cho thiết bị và dụng cụ – bao gồm cả nhu cầu khí nén liên tục và gián đoạn.
  • Thêm 15% vào con số trên để tính đến sự rò rỉ và các biến số hệ thống khác.
  • Thêm một lượng dự phòng cho việc mở rộng trong tương lai và các mục đích sử dụng bổ sung, thường là 10%.

2. Cách xác định công suất máy nén ở áp suất 100 PSIG:

  • Nếu tổng thể tích cần thiết nhỏ hơn 100, hãy chia tổng CFM cho 4 CFM/HP. Ví dụ: 76 CFM ÷ 4 CFM/HP = 19 HP, tức là cần máy nén 20 HP.
  • Nếu tổng thể tích cần thiết lớn hơn 100 CFM, hãy chia tổng thể tích cho 5 CFM/HP. Ví dụ: 510 CFM ÷ 5 CFM/HP = 102 HP, tức là cần máy nén 100 HP hoặc 125 HP. Hãy liên hệ với nhà phân phối Gardner Denver được ủy quyền tại địa phương để được hỗ trợ xác định nhu cầu về khí nén, nhu cầu lưu trữ khí nén và các yếu tố khác mà bạn cần cân nhắc khi lựa chọn thiết bị. Áp suất và thể tích mong muốn sẽ quyết định phương pháp nén phù hợp.
Tabel what is compressed air Gardner Denver
Other compressor tabel