Máy nén khí piston: cấu tạo, nguyên lý & các thông tin liên quan

Máy nén khí Piston là một trong số những dòng máy nén không khí phổ biến trên thị trường hiện nay, ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau. Lý do là bởi vì cấu tạo máy nén khí Piston đơn giản, vận hành dễ dàng, khả năng ứng dụng cao mà giá thành thì lại ở mức phải chăng.

Trong bài viết dưới đây, mayruaxegiadinh.com.vn sẽ cung cấp tới bạn hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động cùng các thông tin liên quan đến máy nén khí Piston. Nếu bạn đang quan tâm hay tìm hiểu về dòng máy nén khí này thì đừng bỏ lỡ bài viết này nhé!

Khái niệm máy nén khí Piston là gì?

Máy khí nén piston còn được biết đến với tên gọi máy nén khí dây đai là loại máy nén khí có chức năng làm tăng áp suất khí với mục đích tạo ra năng lượng cho dòng khí tăng lên giúp tăng áp suất khí, có công suất từ ½ HP cho đến 30 HP.

Đây là dòng máy nén không khí có thiết kế nhỏ gọn, cấu tạo đơn giản cho khả năng ứng dụng cao. Vì thế, máy nén khí Piston được sử dụng nhiều trong các nhà máy, xưởng sản xuất với nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau hay tại các cửa hàng sửa chữa xe máy,… giúp tiết kiệm tối đa công sức cũng như thời gian làm việc cho người dùng.

Cấu tạo máy nén khí piston

Máy nén khí Piston được đánh giá là loại máy nén không khí có cấu tạo đơn giản hơn so với nhiều loại máy nén khí khác hiện có trên trường.

Về cơ bản, máy nén khí piston gồm các bộ phận chính như sau:

• Motor: Đây là một trong số những bộ phận quan trọng nhất của bất kỳ loại máy nén khí nào, thực hiện chức năng chuyển đổi từ điện năng thành cơ năng để cung cấp nguồn năng lượng cho sự vận hành của các bộ phận khác của máy.
• Đầu nén: Gồm những chi tiết nhỏ như là piston, bạc đạn, xilanh, trục khuỷu,… và là nơi diễn ra quá trình nén không khí.
• Van xả nước: Có nhiệm vụ kiểm soát lượng hơi nước trong khí nén, loại bỏ lượng hơi nước dư thừa đảm bảo chất lượng của nguồn khí đồng thời bảo vệ các chi tiết bên trong máy tránh bị han gỉ.
• Van an toàn: Van được sử dụng đóng mở theo cơ chế nhất định đảm bảo máy nén khí không bị đột ngột gia tăng áp suất dẫn đến sự cố nhằm đảm bảo quá trình vận hành diễn ra an toàn.
• Dây đai, puly: Thực hiện quá trình truyền động cơ năng từ motor đến đầu nén theo quá trình: motor quay đồng thời puly cũng quay theo để truyền cơ năng thông qua dây đai trên puly, khi đó puly bên đầu nén cũng cùng quay.
• Lọc gió: Có chức năng chính là lọc khí giúp loại bỏ bụi bặm, cặn bẩn chứa trong luồng không khí khi đi vào trong máy.
• Đồng hồ đo áp: Người dùng có thể vận hành máy dễ dàng thông qua chỉ số hiển thị áp lực máy hiện trên đồng hồ, theo dõi áp suất một cách tiện lợi trong suốt quá trình hoạt động của máy.
• Bình chứa (bình tích áp): Bộ phận này thực hiện nhiệm vụ chứa toàn bộ lượng khí nén sau khi hoàn thành gia áp.

Ngoài những bộ phận trên, một số phụ tùng máy nén khí piston chi tiết phụ khác có thể kể thêm như là: hộp điện, kim chỉ áp, rơ le hay bánh xe, tay kéo,….

Nguyên lý làm việc của máy nén khí piston

Mặc dù mỗi loại máy nén khí sẽ hoạt động theo nguyên lý khác nhau nhưng hầu hết các model máy nén khí piston đều sẽ có cơ chế hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích.

Máy nén khí này thực hiện quá trình giữ khí trong một không gian khép kín đồng thời giảm thể tích của khí nhằm làm tăng áp suất. Khi mức áp suất tăng cao đến khi cao hơn so với áp suất ngưng tụ hơi thì theo nguyên tắc di chuyển của một một piston lên xuống trong xilanh khí sẽ được đưa ra khỏi không gian khép kín này.

Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của dòng máy nén khí này, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết hơn cơ chế hoạt động của từng loại máy nén khí piston gồm: Máy nén khí Piston một cấp (máy nén khí 1 piston) và máy nén khí piston 2 cấp một chiều.

Máy nén khí Piston một cấp một chiều

Không khí trong máy nén khí piston một cấp một chiều được hút trực tiếp từ bên ngoài thông qua bộ lọc khí của máy. Lúc này, Piston sẽ tiến hành nén khí sau đó sẽ đẩy lượng khí này đến bình chứa nén khí và khí chỉ được nén một lần duy nhất tại đây. Khi đó, piston có thể chuyển động tịnh tiến nhờ việc kết nối với thanh truyền tay quay.

• Khi piston tịnh tiến qua bên phải làm thể tích tăng dần khiến áp suất giảm xuống, lúc này van nạp sẽ được mở ra để không khí bên ngoài có thể đi vào trong xilanh và từ đó quá trình nạp khí mới bắt đầu được thực hiện.
• Khi piston tịnh tiến qua bên trái làm thể tích thu nhỏ lại khiến không khí trong xilanh được nén lại giúp áp suất tăng lên, lúc này van nạp sẽ đóng lại và van tự động mở khi áp suất đạt mức cao hơn sức căng của lò xo. Khi đó, theo đường ống khí nén sẽ đi qua van xả đến bình chứa khí (bình tích áp) và kết thúc một chu kỳ làm việc tại đây.
• Để thúc đẩy các thiết bị khác hoạt động, chu kỳ làm việc này của máy nén khí piston sẽ được lặp đi lặp lại liên tục để cung cấp đủ khí nén.

Máy nén khí piston 2 cấp một chiều:

Không khí trong máy nén khí piston 2 cấp một chiều được dẫn từ môi trường ngoài vào trong máy, đi qua bộ lọc không khí rồi đến piston.

• Khi piston di chuyển xuống dưới làm thể tích của phần không gian phía trên piston tăng lên khiến áp suất giảm xuống, lúc này van nạp sẽ mở ra giúp không khí được nạp vào phần thể tích phía trên piston. Đồng thời, khi đó thể tích phần dưới piston thu hẹp làm áp suất tăng lên, lúc này van xả mở ra đưa khí qua bình chứa thông qua đường ống.
• Khi piston di chuyển lên trên làm thể tích khí phần dưới piston tăng lên khiến áp suất giảm dần, van nạp lúc này mở ra giúp phần không khí được nạp vào xilanh. Đồng thời, thể tích khí phần phía trên piston giảm làm áp suất tăng lên, lúc này van xả được mở ra và toàn bộ khí nén chứa trong phần thể tích phía trên piston sẽ được nén đẩy vào trong bình chứa.

Phân loại máy nén khí piston

Máy nén khí piston được chia thành 2 loại chính là: máy nén khí chạy điện có dầu và máy nén khí chạy điện không cần dầu.

Máy nén khí piston loại chạy có dầu

Loại máy nén khí piston chạy điện có dầu sử dụng dầu bôi trơn giúp làm mát quá trình tạo nén khí vì thế khí sau khi nén vẫn thường lẫn một lượng rất nhỏ hơi dầu kèm theo.

Với thiết kế kích thước nhỏ gọn cùng độ bền tuổi thọ cao mà giá máy nén khí piston loại có dầu này lại thấp nên chúng được ưa chuộng sử dụng nhiều tại các cơ sở sản xuất, các nhà máy có nhu cầu sử dụng nguồn khí nén không quá lớn như: garage ô tô, xe máy hay trong sản xuất nội thất, nhôm kính, trang trí sơn phủ,…

Máy nén khí piston loại chạy không dầu

Loại máy này trong phần trục khuỷu không có dầu mà chỉ sử dụng dầu trong quá trình vận hành vì vậy giữ cho lượng khí nén sạch, thân thiện với môi trường trước khi đi vào buồng đốt chính và cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị khác.

Bởi đặc điểm khí nén trên mà máy nén khí piston loại không dầu thường được sử dụng phổ biến trong các ngành nghề đòi hỏi chất lượng khí nén cao để đảm bảo an toàn như: nha khoa, y tế, thực phẩm sạch,…..

Phân tích ưu nhược điểm của máy nén khí piston

Ưu điểm:

• Máy nén khí piston có thể hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian dài nhưng công suất cũng như độ bền của máy vẫn luôn được đảm bảo.
• Điện năng để vận hành máy thường tiêu thụ một lượng nhỏ giúp tiết kiệm chi phí.
• Thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, tiện lợi với hệ thống bánh xe giúp người dùng dễ dàng di chuyển máy đến các vị trí làm việc khác nhau
• Chi phí đầu tư ban đầu thấp do giá máy nén khí piston tương đối rẻ so với các loại máy có cùng công suất khác trên thị trường hiện nay.
• Có thể tháo lắp các cụm chi tiết dễ dàng nhờ vào cấu tạo đơn giản.

Nhược điểm:

Bên cạnh những ưu điểm cùng tính năng nổi bật thì máy nén khí piston cũng còn một số những nhược điểm nhất định có thể nói đến như:

• Máy có thể hoạt động không cân bằng do các trục quay hoạt động tịnh tiến liên tục vì vậy trong khi vận hành máy sẽ gây ra ồn ào và rung động.
• Cần có bình chứa khí nén đi kèm bởi quá trình cung cấp khí nén không liên tục.
• So với dòng máy nén khí trục vít thì độ ổn định cũng như độ bền của máy nén khí piston là không cao bằng.

Lưu ý khi sử dụng máy nén khí piston

Để máy nén khí piston được hoạt động ổn định và không xảy ra sự cố hỏng hóc bất ngờ phát sinh trong quá trình vận hành máy thì người dùng cần chú ý một số điều khi sử dụng máy nén khí kiểu piston như sau:

• Nơi lắp đặt máy phải đảm bảo thoáng mát, tránh những môi trường ẩm mốc hay bụi bặm dẫn đến tình trạng oxi hóa hoặc ăn mòn thân vỏ, đặc biệt là các chi tiết máy quan trọng. Ngoài ra, để không xảy ra cháy nổ cần tránh đặt máy tiếp xúc với các tác nhân có nguy cơ gây ra như là: ánh nắng trực tiếp hay tiếp xúc gần với nguồn nhiệt độ cao.
• Khi lắp đặt máy cần lắp đặt đúng quy trình cũng như vị trí theo sự hướng dẫn của nhà sản xuất, kiểm tra kỹ đường dây dẫn khí tránh rò rỉ hoặc mắc kẹt, ảnh hưởng đến quá trình dẫn khí khi vận hành máy.
• Nguồn điện dùng cho máy tốt nhất nên được lắp đặt riêng nhằm hạn chế sự mất cân bằng dòng điện 3 pha dẫn đến quá tải khi sử dụng máy nén khí cùng với các thiết bị khác. Và để tránh rò rỉ điện hoặc quá tải gây cháy dây thì cần chọn dây tải điện phù hợp với yêu cầu của máy.

• Trong quá trình vận hành máy nếu phát hiện máy bơm khí những âm thanh bất thường cần dừng hoạt động của máy ngay lập tức. Tuyệt đối không tháo mở bulong hay nới lỏng ống dẫn, đóng các van, tự ý thay đổi các bộ phận của máy khi đã có áp suất cao. Và đặc biệt, thêm dầu đối với máy nén khí piston loại chạy dầu nếu mức độ dầu đã xuống dưới mức cần thiết để máy luôn được vận hành bình thường.
• Khi không hoạt động máy, thường ngày bạn cũng cần lưu với máy nén khí như sau:

  –  Kiểm tra hệ thống điện thường xuyên đảm bảo mức độ an toàn.

  –  Thường xuyên kiểm tra hệ thống van máy, ống luôn giữ nguyên trạng thái ban đầu.

  – Nếu trong một thời gian dài không sử dụng đến máy cần bảo quản máy một cách cẩn thận và đặc biệt để mọi thứ hoạt động được bình thường thì cần khởi động lại máy định kỳ.

Lời Kết

Trên đây, chúng tôi đã cung cấp tới quý bạn đọc những thông tin liên quan về máy nén khí piston. Hy vọng bạn đã hiểu máy nén khí piston là gì cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại máy nén khí piston như: máy nén khí 1 piston, máy nén khí piston 2 cấp, máy nén khí 3 piston,…

Cảm ơn bạn đã dành thời gian cho bài viết này, truy cập website của mayruaxegiadinh.com.vn để cập nhật nhiều hơn những thông tin hữu ích bạn nhé!