Rơ le áp suất máy nén khí là gì? Cấu tạo, Nguyên lý

Rơ le áp suất máy nén khí là bộ phận quan trọng bậc nhất trong hệ thống máy nén khí. Nó tác động trực tiếp đến hiệu suất hoạt động và độ bền của thiết bị. Khi rơ le gặp sự cố, toàn bộ hệ thống khí nén có thể ngừng hoạt động.

1. Khái niệm rơ le áp suất máy nén khí là gì?

Rơ le áp suất máy nén khí là thiết bị có chức năng cảm biến và điều khiển áp suất khí trong bình chứa máy nén.

Khi áp suất khí đạt đến giới hạn cài đặt, rơ le sẽ tự động ngắt nguồn điện, dừng quá trình nén khí. Khi áp suất giảm xuống dưới ngưỡng cho phép, thiết bị sẽ kích hoạt máy nén hoạt động trở lại để duy trì áp suất ổn định.

Vai trò của rơ le áp suất giống như “người gác cửa”, giúp máy nén khí luôn vận hành an toàn, tự động theo áp suất mong muốn.

2. Rơ le áp suất máy nén khí quan trọng như thế nào?

Tuy nhỏ bé nhưng rơ le giữ vai trò cực kỳ quan trọng, đó là điều khiển toàn bộ hoạt động của máy nén khí.

• Bảo vệ máy không bị quá áp: Ngay khi áp suất trong bình chứa vượt ngưỡng cài đặt, thiết bị này tự động ngắt máy để phòng ngừa nguy cơ nổ bình khí, hỏng mô tơ.
• Bảo vệ tuổi thọ máy: Nhờ kiểm soát tốt hoạt động của mô tơ, rơ le giúp máy được “nghỉ ngơi” khi cần. Máy không bị quá nhiệt, mòn cơ khí hoặc tiêu hao năng lượng không thích đáng,
• Tiết kiệm điện năng: Máy chỉ hoạt động khi áp suất trong bình giảm, do đó chi phí vận hành không bị đội lên. Điều này giúp hệ thống nén khí công nghiệp quy mô lớn tiết kiệm khoản chi phí điện năng tương đối.
• Đảm bảo an toàn: Nếu không có rơ le kiểm soát áp suất, người dùng dễ gặp nguy hiểm do rò rỉ khí, nổ bình chứa hay chập cháy điện.
• Giảm can thiệp thủ công: Việc tự động ngắt, đóng máy giúp hệ thống hoạt động tự động hoàn toàn.

3. Cấu tạo, các thức vận hành của rơ le áp suất

3.1. Cấu tạo

Cấu tạo của rơ le đơn giản nhưng tinh tế, gồm các bộ phận kết nối nhịp nhàng với nhau, cùng thực hiện chức năng kiểm soát áp suất.

• Vỏ bảo vệ: Làm từ nhựa cứng hoặc kim loại có tích hợp chức năng chống bụi, va đập và cách điện tốt. 1 số dòng cao cấp có thể còn chống nước, chống cháy hiệu quả.
• Bộ phận cảm biến: Gồm màng cảm biến (hoặc pít-tông) kết nối với đường khí nén. Khi áp suất tăng hoặc giảm, bộ phận này sẽ biến đổi áp suất thành lực cơ học, tác động lên lò xo điều chỉnh.
• Lò xo điều chỉnh: Thường có 1 hoặc 2 lò xo chính, dùng để điều chỉnh 2 mức: áp suất ngắt và áp suất khởi động. Lực của lò xo sẽ chống lại lực của áp suất khí, giúp xác định thời điểm đóng/ngắt mạch điện.
• Cần gạt/bu lông: Cho phép người dùng tùy chỉnh mức áp suất mong muốn bằng cách siết hoặc nới lò xo.
• Tiếp điểm điện: Là bộ phận cho phép đóng hoặc mở mạch điện khi đạt đến mức áp suất cài đặt. Khi tiếp điểm đóng, nguồn điện được cấp cho motor máy nén khí hoạt động. Khi tiếp điểm mở, motor sẽ dừng.

3.2. Nguyên lý vận hành

Rơ le áp suất hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất khí nén và lực đàn hồi của lò xo bên trong. Nguyên lý này giúp thiết bị tự động đóng hoặc ngắt điện để điều khiển máy nén khí theo đúng ngưỡng áp suất đã cài đặt.

Khi máy nén bắt đầu hoạt động, khí được nén vào bình chứa, áp suất tăng dần. Khi áp suất chưa đạt ngưỡng cài đặt, lực từ áp suất khí chưa thắng được lực lò xo, tiếp điểm vẫn đóng.

Khi áp suất đạt đến mức giới hạn trên, lực áp suất thắng lực lò xo. Tạo ra lực đẩy pít tông (hoặc màng), tiếp điểm mở. Lúc này, máy nén tự động ngắt điện, ngừng hoạt động để tránh quá áp.

Áp suất trong bình giảm, lực lò xo giãn ra đẩy pít tông (hoặc màng) trở lại, làm đóng tiếp điểm điện, máy nén khởi động lại.

4. Rơ le áp suất máy nén khí có những loại nào?

Có rất nhiều loại rơ le áp suất máy nén khí trên thị trường. Dựa theo cấu tạo, chức năng điều khiển hoặc công nghệ vận hành, người ta có các cách phân chia khác nhau.

• Rơ le áp suất cơ: Sử dụng màng hoặc pít tông kết hợp với lò xo và tiếp điểm cơ để đóng, ngắt nguồn điện. Dòng này dùng cho máy trong gia đình, máy mini.
• Rơ le áp suất kép: Tích hợp 2 cơ chế điều chỉnh Cut in và Cut out riêng biệt, cho phép kiểm soát chính xác dải áp suất hoạt động. Đây là dòng rơ le dùng nhiều trong công nghiệp.
• Rơ le điện tử: Sử dụng cảm biến điện tử, có màn hình LCD/LED hiển thị thông số. Đồng thời, tích hợp thêm chức năng cảnh báo quá áp, giám sát từ xa và kết nối hệ thống. Các dây chuyền tự động hóa hiện đại nên dùng.
• Rơ le gắn sẵn trong đầu máy nén khí: Loại này thường có thông số cố định, không thể tùy chỉnh hoặc chỉ chỉnh được trong phạm vi hẹp.

5. Chi tiết cách dùng rơ le áp suất máy nén khí chuẩn nhất

Là thiết bị “chỉ đạo” hoạt động của máy, rơ le nếu được dùng đúng cách sẽ cho hiệu quả nén khí mượt mà. Dưới đây Đăng Gia sẽ hướng dẫn từng bước sử dụng và điều chỉnh thiết bị đúng kỹ thuật:

• Bước 1: Trước khi tháo, lắp, chú ý ngắt hoàn toàn nguồn điện để đảm bảo an toàn.
• Bước 2: Mở nắp rơ le sẽ thấy 2 bu lông chính. Bu lông lớn thường dùng để chỉnh áp suất ngắt, bu lông nhỏ chỉnh áp suất khởi động.
• Bước 3: Tham khảo thông số kỹ thuật của máy để xác định áp suất tối đa và tối thiểu, cài đặt cho đúng. Ví dụ áp suất tối đa 8 bar, tối thiểu 6 bar, bạn cài cut-out: 8 bar, cut-in: 6 bar.
• Bước 4: Vặn bu lông theo chiều kim đồng hồ để tăng áp suất, ngược chiều kim đồng hồ để giảm áp suất.
• Bước 5: Lắp lại nắp rơ le, khởi động máy, check xem rơ le đã khởi động theo đúng áp suất cài đặt chưa.
• Bước 6: Theo định kỳ, bảo trì rơ le bằng cách lau sạch bụi bẩn bám trên tiếp điểm và lò xo. Nếu tiếp điểm mòn hoặc lỏng, cần điều chỉnh.

6. Kinh nghiệm sử dụng rơ le áp suất hiệu quả, an toàn

Rơ le áp suất rất dễ hỏng nếu dùng sai cách. Những kinh nghiệm thực tế dưới đây sẽ hữu ích cho bạn trong việc vận hành.

• Cài đúng mức áp suất nhà sản xuất quy định, nếu cài quá mức dễ dẫn đến nguy cơ nổ bình hoặc cháy mô tơ.
• Bảo dưỡng rơ le định kỳ, đặc biệt là khu vực tiếp điểm và lò xo. Nếu có hiện tượng tiếp điểm mòn, cần thay mới ngay. Với rơ le điện tử, luôn luôn phải để ý pin, nguồn và lỗi trên màn hình (nếu có).
• Không vặn bu lông quá nhanh khi áp suất chưa đủ vì có thể làm lệch cơ cấu bên trong, gãy lò xo, sai thông số. Chỉ điều chỉnh mỗi lần 1/4–1/2 vòng, sau đó test máy lại.
• Lắp rơ le ở vị trí khô ráo, dễ thao tác, tránh bụi công nghiệp hoặc ẩm mốc, nguồn nhiệt, khu vực có rung lắc mạnh.
• Nếu thấy rơ le nóng, phát tia lửa điện, máy chạy mãi không ngắt hoặc ngắt sai thời điểm, cần dừng máy ngay.

7. Dấu hiệu bạn nên điều chỉnh áp suất máy nén khí?

Rơ le áp suất là thiết bị điều khiển “tự động”, nhưng không phải lúc nào cũng chính xác tuyệt đối. Trong quá trình sử dụng, có thể xuất hiện những dấu hiệu cảnh báo bạn nên kiểm tra và điều chỉnh lại áp suất. Chẳng hạn:

• Máy hoạt động nhiều giờ, không tự ngắt khi quá áp suất.
• Máy chỉ dừng trong thời gian ngắn rồi liên tục khởi động.
• Áp suất trong bình chưa đạt mức cần thiết do cài đặt Cut-out quá thấp.
• Máy nén khí thường xuyên bị xì hơi ở van an toàn do áp suất vượt giới hạn mà rơ le không ngắt kịp thời.
• Rơ le phát ra tiếng lách tách, nóng bất thường hoặc tiếp điểm bị đen.

8. Kinh nghiệm chọn rơ le phù hợp với máy nén khí

Việc lựa chọn đúng rơ le áp suất là chìa khóa giúp bạn tiết kiệm chi phí vận hành, hạn chế tối đa các sự cố. Đừng để 1 thiết bị nhỏ gây ảnh hưởng lớn. Dưới đây là những kinh nghiệm “xương máu” giúp bạn chọn rơ le chuẩn xác, tối ưu nhất cho hệ thống khí nén của mình:

• Chọn đúng rơ le có dải áp suất tương ứng với dải áp suất làm việc của máy nén khí. Ví dụ, máy nén hoạt động ở mức 8 bar nên chọn rơ le có khả năng chịu áp từ 4 - 10 bar.
• Sử dụng rơ le có nguồn điện tương thích với nguồn điện cấp cho máy nén khí. Dòng tải định mức của rơ le cũng cần phù hợp với công suất máy.
• Ưu tiên các thương hiệu có tiếng, đầy đủ thông số kỹ thuật như: Condor, Italco, Hitachi,...
• Nếu dùng trong môi trường công nghiệp, nên chọn loại có tiêu chuẩn chống nước. Nếu đặt ngoài trời nên chọn rơ le có chuẩn IP54 – IP65 trở lên để tránh hư hỏng sớm.

Rơ le áp suất máy nén khí là bộ phận kỹ thuật “giữ nhịp” cho toàn bộ hệ thống máy nén khí. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng sẽ giúp bạn chủ động kiểm soát chất lượng khí nén cũng như hiệu quả sản xuất.