Chuong 2-nguon-cung-cap-khi-nen

1. PHẦN 1:
KHÍ NÉN
Nội dung phần này: gồm 8 chương
Chương 1: Khái niệm chung về hệ thống khí nén
Chương 2: Nguồn cung cấp khí nén
Chương 3: Hoạt động và ứng dụng các phần tử khí
Chương 4: Mạch điều khiển
Chương 5: Các phần tử và mạch logic khí
Chương 6: Điều khiển điện trong mạch khí
Chương 7: Hệ thống áp suất
Chương 8: Các bộ điều khiển khí

2. CHƯƠNG 2
NGUỒN CUNG CẤP KHÍ NÉN
Nội dung: Trang bị cho sinh viên cấu về trúc chung
một nguồn cung cấp khí nén và kỹ thuật xử
lý khí nén.

3. 2.1 Nguyên lý chung
Khí nén được tạo ra từ máy nén khí. Hình 2.1 mô tả
một hệ thống máy nén khí điển hình. Một động cơ
điện lai máy nén nén khí vào bình chứa.
1. Bình chứa;2. Van xả;
3. Van tay; 4. Bộ lọc;
5. Bộ điều chỉnh áp suất và
đồng hồ đo;
6. Ống góp; 7. Van an toàn;
8. Đồng hồ đo;
9. Rơ-le điều khiển;
10. Động cơ điện;
11. Máy nén khí;
12. Phin lọc.Hình 2.1

4. 2.1 Nguyên lý chung (tt)
Hình 2.2 là sơ đồ nguyên lý một hệ thống máy nén khí
đơn giản
1. Bộ lọc khí;
2. Phin lọc;
3. Bộ điều chỉnh áp suất
4. Bộ bôi trơn;
5. Họng khí;
6. Van xả
Hình 2.2

5. 2.2 Máy nén khí
Máy nén là một thiết bị có nhiệm vụ hút không khí từ
ngoài khí quyển và nén vào một không gian kín.
Có 3 loại máy nén được dùng làm máy nén khí:
+ Máy nén tịnh tiến. (reciprocating compressor),
+ Máy nén cánh quay. (rotating vane compressor),
+ Máy nén trục vít. (rotary screw compressor).

6. 2.2.1 Máy nén tịnh tiến
Nguyên lý hoạt động tương tự như hệ thống trong xe
gắn máy bao gồm: Trục khuỷu, thanh truyền, xu-pap
(có thể được thay bằng lá van), … Áp dụng cho những
trường hợp cần lưu lượng nhỏ từ khoảng vài lít/phút
đến khoảng 1,6 m3/phút tùy từng hãng sản xuất. Công
suất trong khoảng từ 1 HP - 20 HP

7. 2.2.1 Máy nén tịnh tiến (tt)
Hình 2.3 Cấu trúc của máy nén tịnh tiến

8. 2.2.1 Máy nén tịnh tiến (tt)
Nhược điểm:
+ Hiệu suất thấp (cùng một công suất động cơ của
máy nén khí thì máy nén khí trục vít bao giờ cũng cho
lượng khí nén lớn hơn máy nén khí piston),
+ Độ ồn lớn (lớn hơn khoảng 40 - 50%) và rung do
chuyển động tịnh tiến qua lại của piston,
+ Khí nén cung cấp không được liên tục do đó phải
có bình chứa khí nén đi kèm, tuổi thọ kém.
Ưu điểm của nó là giá thành thấp, tính cơ động cao.

9. 2.2.2 Máy nén cánh quay
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động như hình vẽ 2.5
Hình 2.5 Cấu tạo stator và rotor

10. 2.2.3 Máy nén trục vít
Máy nén khí trục vít có nhiều tính chất giống với máy
nén khí cánh gạt, chẳng hạn như sự ổn định và không
dao động trong khí thoát, ít rung động và tiếng ồn
nhỏ. Đạt hiệu suất cao nhất khi hoạt động gần đầy tải.

11. 2.2.3 Máy nén trục vít
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động như hình vẽ 2.7
Hình 2.7

12. 2.3 Xử lý khí nén
Việc xử lý khí nén bao gồm 3 khâu cơ bản:
+ Lọc,
+ Điều áp, và
+ Bôi trơn.

13. 2.3.1 Bộ lọc khí
Nước, chất rắn và dầu cặn cần phải được tách hoàn
toàn hoặc một phần ra khỏi khí nén trước khi đưa vào
sử dụng.
Chất rắn như cặn bẩn, cát, sản phẩm carbon, và nói
chung những hạt có đường kính >25m cần phải được
lọc ra khỏi khí nén.
Bộ lọc thường được làm từ sợi thủy tinh, gốm, nylon,
nỉ, …

14. 2.3.1 Bộ lọc khí (tt)
Hình 2.9 Cấu trúc của bộ lọc khí

15. 2.3.1 Bộ lọc khí (tt)
Sau khi tất cả các chất lỏng và chất rắn đã được tách
khỏi thì khí nén cần được đưa qua thiết bị làm khô khí
để tách hơi nước. Có 3 nguyên tắc làm khô khí:
+ Thiết bị hấp thụ nước bằng một tác nhân.
(hydroscopic absorption by an agent)
+ Bộ làm khô đông lạnh. (refrigeration dryer)
+ Bộ làm khô tan rửa dùng hóa chất. (chemical
deliquescent dryer)
Những bộ lọc này làm việc rất hiệu quả nhưng việc
tách hơi nước là một khâu phức tạp và tốn kém nên
chỉ sử dụng khi cần thiết.

16. 2.3.2 Bộ điều chỉnh áp suất khí
Sau khi khí đã được làm sạch, nó cần phải được điều
chỉnh để hoạt động với áp suất tối ưu của hệ thống.
Tất cả các phần tử khí cần phải hoạt động đúng áp
suất định mức để tăng hiệu suất làm việc của hệ thống
cũng như độ bền của từng phần tử riêng biệt.

17. 2.3.2 Bộ điều chỉnh áp suất khí
Hình 2.10 Cấu trúc của bộ điều chỉnh có
giảm áp

18. 2.3.2 Bộ điều chỉnh áp suất khí
Bộ điều chỉnh áp suất thường được dùng nhất là bộ
“điều chỉnh không hạ áp” (nonrelieving regulator) đặt
trên đường ống.
Hình 2.11
Cấu trúc của bộ điều
chỉnh không có giảm áp

19. 2.3.3 Bộ bôi trơn khí
Để bôi trơn các bộ phận chuyển động của mạch khí,
người ta thường phun một lượng dầu dưới dạng sương
vào khí nén.
Hình 2.12
Cấu trúc của bộ bôi trơn

20. 2.3.4 Bộ xử lý khí
Các chức năng trên có thể kết hợp trong một thiết bị
gọi chung là bộ xử lý khí (FRL - Filter Regulator
Lubricator). Bộ xử lý khí thường được kết nối phía
cao áp của tất cả các hệ thống khí.
Hình 2.13
Nguyên lý cấu tạo của bộ
xử lý khí FRL điển hình

21. 2.4 Hệ thống phân phối khí nén
Hệ thống thiết bị phân phối khí nén có nhiệm vụ
chuyển không khí từ máy nén khí đến khâu cuối cùng
để sử dụng.