Máy nén khí ly tâm là gì? Với nguyên lý hoạt động khác biệt cùng những ưu điểm nổi trội, máy nén khí ly tâm đã đem đến sự hiệu quả đối với những nhà máy, ngành nghề lĩnh vực hoạt động với công suất lớn. Vậy hãy cùng tìm hiểu chúng gồm những gì qua bài viết sau đây.
1. Máy nén khí ly tâm là gì?
Máy nén khí ly tâm là một dạng máy được sử dụng phổ biến trong các hệ thống máy nén khí công nghiệp. Máy nén khí ly tâm còn có tên gọi khác là máy nén động lực hay máy nén tuabin.
Cũng giống với những loại máy nén khí thông thường, máy nén khí ly tâm được sử dụng để tăng áp suất chất khí ở mức lưu lượng nào đó lên mức áp suất nhất định.
Máy hoạt động theo nguyên tắc biến đổi động năng, có khả năng tạo ra nguồn khí nén lớn. Máy được sản xuất dưới dạng các mô đun, thuận tiện cho quá trình lắp đặt. Tuy nhiên máy có kích thước khá lớn nên thường được lắp đặt cố định tại một chỗ.
2. Cấu tạo máy nén khí ly tâm
Máy nén khí ly tâm có cấu tạo khá phức tạp, bởi chúng có nhiều bộ phận khác nhau. Tuy nhiên, dưới đây là 5 cấu tạo chính mà máy cần phải có:
- Vỏ máy: được làm từ gang xám hoặc gang hợp kim, bởi loại nguyên liệu này có một điểm chung là cứng cáp có thể bảo vệ là làm giá đỡ cho các chi tiết trong máy. Bên trong vỏ được thiết kế các ổ trục đỡ các trục máy. Có hai kiểu cấu tạo vỏ máy nén là vỏ tháo ngang và vỏ tháo dọc.
- Trục máy nén ly tâm: được chế tạo từ thép hợp kim, được lắp vào các ổ đỡ trên vỏ máy.
- Bánh công tác: được lắp trên trục máy quay để làm biến đổi động năng chất khí, thực hiện quá trình nén khí. Bánh công tác được chia thành 3 loại là: bánh công tác kín, bánh công tác nửa hở, bánh công tác hở.
- Cánh định hướng: được chế tạo từ một tấm kim loại có thể làm từ gang hoặc thép hợp kim đặt sát với bánh công tác, có vai trò dẫn dòng khí đi từ cửa xả của cấp nén này tới cửa nạp của cấp nén kế tiếp theo.
- Bộ phận làm kín: gồm có vòng đệm kín khuất khúc, đệm màng lỏng, vòng bịt kín kiểu tiếp xúc cơ học,…
Ngoài ra, máy còn được tạo thành từ nhiều chi tiết nhỏ khác như cửa hút, cửa xả, vách ngăn, ổ đỡ, ổ chặn, roto, bánh guồng,…
3. Nguyên lý hoạt động máy nén khí ly tâm
Loại máy nén khí ly tâm có nguyên lý hoạt động phức hơn so với 2 dòng máy khí piston và trục vít.
- Máy nén khí khởi động làm quạt bên trong máy hoạt động với vận tốc lớn và hút không khí từ bên ngoài vào bên trong thiết bị. Lúc này, không khí sẽ được di chuyển vào vòng khuếch tán tĩnh.
- Không khí được dẫn vào bộ phận quay có tốc độ cao được gia tốc lớn. Khi có sự chênh lệch về vận tốc, lưu lượng, công suất sẽ tạo ra nguồn khí nén có áp suất lớn.
- Thiết bị nén khí sử dụng đĩa quay hình cánh quạt ép khi vào phần rìa của bánh đẩy làm tăng tốc độ của khí.
- Tại bộ phận khuếch tán tổ hợp, không khí giãn nở ra và làm cho áp suất tăng lên.
- Cuối cùng khi đi qua guồng động có sự biến đổi về áp suất mà khối lượng riêng của khí cũng sẽ thay đổi. Khi guồng động quay, khí nén sẽ từ tâm lan sang xung quanh, vận tốc của không khí cũng tăng và đồng thời làm tăng áp lực động của khí nén.
4. Ưu nhược điểm của máy nén khí ly tâm
Ưu điểm
- Hiệu suất lớn: hiệu suất có thể lên đến 100%, đáp ứng được mọi nhu cầu cung cấp khí nén, đem lại hiệu quả cao trong công việc.
- Công suất cao: máy nén khí ly tâm có công suất và lưu lượng cực lớn so với các loại máy nén cơ bản. Có thể lên đến 50m3/phút trở lên, thậm chí nhiều dòng máy thương hiệu lớn có lưu lượng đạt đến 350m3/phút và công suất có thể lên đến 2000kW.
- Có khả năng chạy liên tục trong thời gian dài, thích hợp cho các nhà máy sản xuất, ô tô hay các ngành công nghiệp khí đốt, dầu mỏ,…
- Tiết kiệm chi phí bảo dưỡng và thay mới linh kiến bởi các bộ phận cấu tạo đều được làm từ những vật liệu cực bền và chắc chắn. Người dùng sẽ không cần tốn nhiều chi phí bảo dưỡng và thay linh kiện như máy nén trục, máy nén piston.
Nhược điểm
- Máy nén khí ly tâm không có sự linh động vì chúng cần được lắp đặt cố định tại một vị trí. Nếu bạn cần di chuyển hay làm việc lưu động thì nên cân nhắc.
- Chí phí đầu tư cao hơn so với các dòng máy nén khí khác.
- Kích thước của máy lớn, nên khi lắp đặt cũng cần có một vị trí lớn hơn.
- Việc chế tạo máy hay sữa chữa khi gặp sự cố cũng sẽ phức tạp hơn các dòng máy khác vì chúng có nhiều chi tiết hơn.
5. Ứng dụng của máy nén khí ly tâm
Máy nén khí ly tâm được sử dụng phổ biến đặc biệt trong ngành công nghiệp để đem lại những hiệu quả cao trong sản xuất:
Nhà máy cần công suất lớn
Với thiết kế và vận hành theo nguyên lý động học nên máy có thể hoạt động với công suất và lưu lượng khí nén lớn hơn rất nhiều so với các dòng khí nén khác.
Như đã nói ở trên máy có thể hoạt động với lưu lượng khí lớn đến 50m3/phút và công suất có thể lên đến 2000kW nên rất thích hợp để sử dụng cho những nhà máy có nhu cầu sử dụng lượng khí nén lớn.
Đặc biệt, những nhà máy cần lượng khí nén lớn cho nhiều thiết bị hoạt động cùng một lúc thì máy nén khí ly tâm là một lựa chọn thích hợp.
Trong quá trình vận hành, hệ thống máy có thể hoạt động ổn định không tạo ra nhiều tiếng ồn và độ rung ớn.
Sử dụng trong ngành sản xuất thực phẩm, đồ uống
Trong ngành sản xuất thực phẩm, đồ uống luôn cần đến nguồn không khí sạch, để đảm bảo được những sản phẩm làm ra đầy đủ các tiêu chuẩn đáp ứng cho người tiêu dùng.
Ngoài ra thì máy nén khí ly tâm còn được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác như khái khoáng, xây dựng, sửa chữa,…
>>> Xem thêm: Máy biến áp khô là gì? Cấu tạo và phân loại
