Cách tính công suất máy nén khí trục vít chuẩn nhất

Công suất máy nén khí trục vít quyết định khả năng vận hành ổn định của máy trong từng môi trường sản xuất. Hiểu rõ, tính đúng, phân loại phù hợp giúp doanh nghiệp chọn model chuẩn, hiệu quả cao.

1. Khái niệm công suất máy nén khí trục vít

1.1 Công suất là gì? (đơn vị HP/kW)

Công suất máy nén khí trục vít là thông số thể hiện sức mạnh, luôn được quan tâm hàng đầu. Hiểu đơn giản đó là năng lượng mà động cơ máy tiêu thụ vào việc thực hiện quá trình nén khí trong 1 đơn vị thời gian nhất định.

Các nhà sản xuất có thể ghi thông số này theo đơn vị HP (mã lực) hoặc kW.

Dựa trên mức công suất, người dùng dễ dàng hình dung năng lượng mà máy tiêu thụ. Từ đó, so sánh các model với nhau, chọn đúng nhu cầu.

1.2 Ý nghĩa của công suất đối với hiệu suất làm việc của máy

Chỉ số công suất cho biết khả năng làm việc, hiệu suất nén khí và cả độ bền của máy nén khí.

Công suất lớn thì hiệu suất mạnh, lưu lượng khí tạo ra nhiều hơn. Đáp ứng khả năng phục vụ cùng lúc nhiều thiết bị, dây chuyền. Công suất nhỏ thì khả năng tiết kiệm năng lượng cao.

Chính vì vậy, các ngành công nghiệp nặng luôn hướng đến máy nén khí công suất khủng. Còn xưởng vừa và nhỏ lại chọn giải pháp vừa đủ để tiết kiệm điện năng.

1.3 Sự khác biệt giữa công suất và lưu lượng khí nén

Trong thông số máy nén khí trục vít, công suất, lưu lượng khí nén thường đi liền với nhau. Thực tế, đây là 2 khái niệm hoàn toàn khác biệt, có liên quan chặt chẽ với nhau.

Công suất chính là mức năng lượng mà động cơ sử dụng để vận hành máy. Công suất càng cao thì nén khí càng nhanh, mạnh.

Lưu lượng khí nén là thể tích khí mà máy tạo ra trong 1 thời gian nhất định (m³/phút hoặc lít/phút).

Chỉ số này phụ thuộc vào cả thiết kế đầu nén, tỉ số nén và hiệu suất máy. Nó quyết định trực tiếp đến khả năng đáp ứng nhu cầu dùng khí nén thực tế.

Có thể hiểu công suất thể hiện sức mạnh của động cơ. Còn lưu lượng khí nén lại phản ánh kết quả làm việc thực tế mà máy duy trì.

2. Phương pháp xác định công suất máy nén khí trục vít

2.1. Phương pháp chuyển đổi công suất máy nén khí

Để dễ dàng so sánh, tính toán và lựa chọn được công suất máy nén khí, bạn cần hiểu rõ các đơn vị và cách quy đổi như sau:

Quy đổi công suất: Được biểu diễn bằng HP (mã lực) hoặc kW, 2 đơn vị này có thể quy đổi cho nhau như sau:

• 1 HP ≈ 0,746 kW
• 1 kW ≈ 1,34 HP

Ví dụ: Máy ghi công suất 30HP thì tương đương với khoảng 22,4 kW

Quy đổi lưu lượng: Lưu lượng máy nén khí được thể hiện bằng m³/phút, lít/phút hoặc CFM, trong đó:

• 1 m³/phút = 1000 lít/phút
• 1 CFM ≈ 28,3 lít/phút ≈ 0,0283 m³/phút

Ví dụ: Máy nén khí có lưu lượng 300 lít/phút sẽ tương đương khoảng 10,6 CFM.

Quy đổi áp suất: Chỉ số này được tính theo các đơn vị như bar, psi, MPa, chuyển đổi như sau:

• 1 bar ≈ 14,5 psi
• 1 MPa = 10 bar ≈ 145 psi

Ví dụ: Máy nén có áp suất làm việc 8 bar thì tương đương khoảng 0,8 MPa hoặc 116 psi.

2.2. Công thức xác định công suất máy nén khí

Bạn hoàn toàn có thể tự tính toán công suất cần thiết, đúng nhu cầu thực tế. Từ đó chọn công suất máy chuẩn. Công thức tổng quát:

P = (Q x Δp)/η

Trong đó:

• P: Công suất (kW).
• Q: Lưu lượng khí nén (m³/s).
• Δp: Chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra (Pa).
• η: Hiệu suất toàn phần của máy nén (dao động 0,85 - 0,95).

Ví dụ:

Nhà xưởng cần sử dụng khí nén với lưu lượng khí 0,2m³/s, áp suất 7 bar (700.000 Pa), hiệu suất toàn phần là 0,9. Công suất máy cần chọn: P = (0,2 x 700.000 Pa)/0,9 = 155.56 kW.

3. Các mức công suất máy nén khí trục vít thường gặp

Có 3 mức công suất phổ biến của máy nén không khí, tương đương với dải công suất cần dùng từ trong cửa hàng đến tập đoàn công nghiệp lớn.

• Công suất nhỏ (dưới 15kW): Cho lưu lượng khí vừa phải, khả năng vận hành tốt, thường dùng trong các tiệm rửa xe, cơ sở in ấn. Dòng máy này giá thấp, dễ lắp và bảo trì nhưng chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất nhỏ.
• Công suất trung bình (15 - 55kW): Cân bằng giữa hiệu suất và chi phí, phù hợp với xưởng cơ khí lớn, nhà máy may, dược phẩm. Máy vận hành được cả tuần, khả năng nén khí ổn định.
• Công suất lớn (trên 55kW): Lưu lượng khí cực lớn, áp suất tối ưu, đáp ứng nhiều dây chuyền cùng lúc. Chủ yếu dùng trong các ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến thép. Máy cho hiệu suất mạnh mẽ, nhưng chi phí đầu tư và vận hành đều lớn.

4. Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả công suất

Không phải lúc nào máy nén khí trục vít cũng hoạt động đúng với công suất được công bố. Theo trải nghiệm thực tế của Đặng Gia, hiệu quả công suất thiết bị còn phụ thuộc vào 1 số yếu tố khác nhau, đó là:

• Nguồn điện: Máy nén khí trục vít vận hành nhờ động cơ điện. Điện áp thường xuyên dao động sẽ khiến hiệu suất suy giảm, làm nóng động cơ.
• Điều kiện làm việc: Môi trường có mức nhiệt cao sẽ khiến dầu bôi trơn nhanh xuống cấp, điện năng bị tiêu hao. Độ ẩm tác động đến chất lượng khí nén, làm han gỉ thiết bị. Còn bụi bẩn, chúng bám vào bộ lọc khí, cản trở lưu lượng khí, làm giảm hiệu quả nén.
• Hiệu suất động cơ, đầu nén: Với cùng mức công suất, máy có công nghệ tiên tiến hơn sẽ cho hiệu quả vượt trội hơn model thường.
• Bảo dưỡng: Máy thường xuyên được thay dầu, thay lọc, làm sạch sẽ giữ hiệu suất làm việc tốt hơn.

Tóm lại, chọn đúng công suất máy nén khí trục vít là yếu tố nền tảng giúp hệ thống nén khí hoạt động trơn tru. Đây cũng là yếu tố quan trọng giúp giảm rủi ro khi vận hành.