Máy nén khí cánh gạt là gì? Cấu tạo, Ưu điểm, Ứng dụng

Máy nén khí cánh gạt có thiết kế đơn giản hơn thiết bị tạo áp bằng trục vít. Piston nên vận hành êm ái và bơm hơi nhanh hơn hẳn. Khi máy vận hành, các khoản chi như: thay mới linh kiện, tu sửa, vệ sinh, bảo dưỡng định kỳ cũng được cắt giảm.

1. Khái niệm máy nén khí cánh gạt là gì?

Máy nén khí cánh gạt là thiết bị tạo áp hoạt động dựa trên chuyển động của rotor và cánh gạt để dẫn khí vào hệ thống, nén, cho ra thành phẩm.

Trong thiết kế của máy, cánh gạt được setup tại các rãnh của rotor. Có thể trượt ra/vào linh động dựa trên lực ly tâm được cung cấp.

Khi rotor máy chuyển động lệch tâm, thể tích khoang chứa khí sẽ thay đổi (co hẹp dần). Tạo ra những chu kỳ nén khí liên tục, liền mạch.

So với các dòng máy nén khí tạo áp bằng piston hay trục vít, thiết bị có thiết kế đơn giản hơn. Máy thường được sử dụng trong những trường hợp cần dùng khí nén với lưu lượng bình ổn, áp lực trung bình.

2. Khám phá cấu tạo và cơ chế hoạt động của máy nén khí cánh gạt

2.1 Các bộ phận quan trọng

Máy bơm khí nén cánh gạt được làm từ những bộ phận cơ bản sau đây:

• Rotor: có khả năng chuyển động lệch tâm để hỗ trợ quá trình tạo áp. Trên thân có nhiều rãnh tích hợp các cánh gạt.
• Cánh gạt: Được làm từ chất liệu graphite, carbon hoặc composite, có đặc tính đàn hồi mạnh. Chi tiết này gắn trên rotor, giúp tạo ra buồng nén khí khi máy hoạt động.
• Stator: Chính là phần vỏ máy, có hình tròn hoặc hình ovan, nằm ôm trọn lấy rotor. Tác dụng chính của stator là làm thành rào chắn, bảo vệ linh kiện bên trong trước tác động của ngoại lực, ẩm, bụi, nhiệt độ cao,....
• Buồng hút/xả: Chứa khí đi vào, tham gia vào quá trình tạo áp (buồng hút) hoặc chứa khí nén đi ra (buồng xả).
• Bộ làm mát: Có vai trò làm mát khí nén sau quá trình tạo áp và làm mát dầu bôi trơn để máy vận hành ổn định.
• Hệ thống bôi trơn: Cung cấp dầu đến mọi chi tiết máy để làm khít các khe hở, giảm ma sát và hạ nhiệt cho toàn hệ thống.

2.2 Nguyên lý làm việc

Thiết bị làm việc dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng, thay đổi thể tích khoang chứa để tạo áp cho luồng khí đầu vào.

Cụ thể như sau:

Khi máy được kích hoạt, motor sẽ lấy điện từ nguồn cấp, chuyển thành lực cơ học và làm quay rotor.

Khi rotor quay, nhờ lực ly tâm sinh ra từ chuyển động này mà các cánh gạt lần lượt trượt ra khỏi rãnh, tiếp xúc gần với vỏ máy. Từ đó, hình thành nên buồng hút có sức chứa VIP, trữ khí được hút từ bên ngoài vào hệ thống.

Khi rotor tiếp tục quay tròn, vị trí cánh gạt thay đổi làm cho buồng hút bị thu hẹp dần về thể tích,áp suất khí cũng vì thế mà tăng dần.

Khi buồng chứa khí nén (buồng hút) tiến đến gần cửa xả. Áp suất khí nén đạt đến giá trị lý tưởng, thành phẩm sẽ được đẩy sang buồng xả, đi tới các thiết bị tiêu thụ.

3. Ưu thế nổi bật của dòng máy nén hơi cánh gạt

3.1 Thiết kế gọn gàng, ít chi tiết cơ khí, dễ bảo trì

Cấu tạo của máy bơm khí nén dạng cánh gạt được đánh giá là siêu đơn giản. Chỉ bao gồm vài chi tiết quan trọng như: vỏ máy, rotor, cánh gạt, động cơ.

Cách thức vận hành không phức tạp, khi đọc qua nguyên lý hoạt động, người dùng cũng nắm bắt được ngay.

Cánh gạt chuyển động ra vào nhịp nhàng, ít bị cọ xát, hư mòn nên không tốn kém nhiều phí bảo trì, thay mới.

Ngoài ra, nhờ có ít chi tiết cơ khí mà việc tháo lắp, vệ sinh, sửa chữa thiết bị cũng nhanh gọn. Tiết kiệm thời gian/công sức bảo dưỡng máy định kỳ.

3.2 Hoạt động êm ái, hạn chế tiếng ồn tối đa

Cánh gạt của máy vận hành nhờ lực ly tâm, trượt trên đường rãnh nhẹ nhàng, không va đập vào các chi tiết khác.

Rotor máy quay với tốc độ cực đều, không cọ xát mạnh vào phần trục nhờ chuyển động thông minh, bôi trơn hiệu quả.

Máy chạy êm, gần như không tạo ra tiếng gõ khi kích hoạt công năng. Rất phù hợp với những không gian có yêu cầu khắt khe như: phòng lab, phòng thí nghiệm, trung tâm y tế, phòng khám nha khoa,...

3.3 Chất liệu bền bỉ, chống mài mòn hiệu quả

Vỏ máy bơm khí nén cánh gạt thường được làm bằng gang xám, hợp kim nhôm hoặc hợp kim thép chất lượng cao. Có khả năng chống nước, chịu lực, chống ăn mòn tốt.

Rotor được hoàn thiện từ thép loại 1, không bị hư mòn, hoen gỉ khi hoạt động dài ngày.

Hệ thống cánh gạt được chuẩn hóa bằng vật liệu tổng hợp, vừa bền, vừa đàn hồi tốt.

Nhờ những vật liệu VIP này, máy hoạt động bình thường trong môi trường bất lợi. Có thể vận hành nhiều giờ trong ngày, nhiều ngày trong tháng mà không bị biến dạng.

4. Điểm trừ cần lưu ý khi sử dụng máy nén khí cánh gạt

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội nói trên, máy nén khí dạng cánh gạt cũng có một vài điểm điểm trừ, cụ thể là:

• Máy có khả năng hút và xử lý bụi kém, nếu làm việc trong môi trường ô nhiễm không khí, cánh gạt rất dễ bị ăn mòn. Khi đó, cần trang bị thêm hệ thống lọc khí chuyên nghiệp để cải thiện tình hình.
• Khi cánh gạt của máy bị bào mòn, thể tích buồng chứa khí sẽ giảm mạnh, mối tiếp giáp với vỏ ngoài sẽ bị hở. Vậy nên, hiệu suất tạo áp bị ảnh hưởng nặng nề. Lúc này, bạn cần phải thay cánh gạt mới để hồi sinh công năng máy.
• Cánh gạt có tỷ lệ hư hỏng khá thấp nhưng khi cần thay mới, bạn sẽ phải chi 1 khoản không hề nhỏ cho linh kiện này.

5. Ứng dụng thực tế của máy nén khí cánh gạt trong sản xuất và đời sống

Máy nén hơi tạo áp dạng cánh gạt đang dần mở rộng sức ảnh hưởng. Có thể cạnh tranh lành mạnh với máy trục vít và piston.

Dưới đây là những ứng dụng thực tế của mặt hàng này trong đời sống hằng ngày và kinh doanh sản xuất:

• Ngành thực phẩm/đồ uống: Cấp khí sạch cho máy đóng gói, máy sấy khô và hệ thống chiết rót, hệ thống vận chuyển bằng băng tải,....
• Y tế/dược phẩm: Hỗ trợ việc vận hành máy thở, thiết bị nha khoa; thiết kế phòng sạch; cấp khí nén chất lượng cao cho phòng phẫu thuật,...
• In ấn/dệt may: Giúp vận hành máy in, máy dệt tự động, sấy khô hoặc làm nguội nhanh thành phẩm.
• Cơ khí/sửa chữa: Cấp khí cao áp cho các dụng cụ khí nén như máy phun sơn, máy tiện, máy bắn đinh; vận hành cầu nâng hạ, máy cân chỉnh lốp; hỗ trợ việc thổi bụi, xì khô.
• Trạm bơm hơi/garage: bơm lốp xe, vệ sinh bụi bẩn, kích hoạt các dụng cụ khí nén.

6. Lưu ý quan trọng khi lắp đặt và sử dụng máy nén khí cánh gạt

6.1 Tips lắp đặt máy nén khí

Khi lắp đặt hoàn thiện máy bơm khí nén dạng cánh gạt, bạn cần chú ý đến mấy vấn đề sau:

Vị trí lắp đặt:

• Chọn nơi có độ ẩm thấp (khô ráo), nền nhiệt dưới 30 độ C (mát mẻ) và có độ thoáng cao. Bố trí máy ở khu vực sạch sẽ, nồng độ bụi thấp để giảm thiểu nguy cơ gây hại cho thiết bị.
• Không kê máy áp sát tường hoặc các vật cản lớn, đảm bảo luồng khí làm mát có thể lưu thông tốt quanh thân máy.
• Không đặt máy nằm gần nguồn sinh nhiệt, dễ gây chập cháy.

Mặt bằng:

• Chọn mặt bằng có độ phẳng cao, nền móng vững chãi. Độ nghiêng không vượt quá 2% để tránh nghiêng đổ máy khi hoạt động với cường độ cao.
• Nên dùng thêm đệm cao su chống rung hoặc giá đỡ chuyên dụng để giảm rung ồn cho thiết bị.

Hệ thống phụ trợ:

• Lắp đặt thêm bộ lọc khí đầu vào để xử lý bụi bẩn, hơi ẩm, giúp bảo vệ cánh gạt trước các tác nhân gây hại.
• Có thể trang bị thêm bình tích áp để lưu trữ khí nén dài ngày, ổn định áp suất khí nén đầu ra, giảm tần suất khởi động máy.
• Tích hợp máy sấy khí và bộ lọc đầu ra để loại bỏ hơi ẩm, bụi, dầu lẫn trước khi cấp khí nén cho nơi tiêu thụ. Điều này sẽ rất có ý nghĩa nếu bạn dùng khí nén cho ngành dược, thực phẩm, điện tử và y tế.

Nguồn điện:

• Chọn nguồn điện có điện áp phù hợp, ổn định, khỏe khoắn để kết nối với máy nén hơi dạng cánh gạt.
• Nên lắp thêm các bộ phận bảo vệ như aptomat chống giật/chống quá tải, CB,... để hạn chế rủi ro.

6.2 Lưu ý khi sử dụng

Dưới đây là những lưu ý đặc biệt khi dùng máy nén khí cánh gạt đối với người mới bắt đầu:

• Dùng máy theo khuyến cáo và chỉ dẫn của nhà sản xuất. Khi đã nắm bắt được cách thức vận hành máy đúng quy chuẩn mới bắt đầu khai thác công năng.
• Không tự ý tháo lắp, thay đổi cấu tạo/thiết kế máy hoặc làm xáo trộn các bước sử dụng thiết bị.
• Kiểm tra máy trước và sau mỗi lần vận hành, nếu có vấn đề thì gọi thợ đến can thiệp.
• Vận hành máy với công suất, tần suất trong giới hạn cho phép. Không để thiết bị quá tải - nguyên nhân hàng đầu gây chập cháy, giảm tuổi thọ.
• Theo sát các thông số hoạt động khi máy vận hành (áp suất, nhiệt độ, tiếng ồn phát ra). Nếu thấy máy lên áp chậm, rung giật mạnh, có mùi khét hoặc kêu to cần dừng máy để kiểm tra ngay.
• Kiểm tra và thay dầu/cấp bổ sung định kỳ để máy duy trì hoạt động tốt. Tần suất thay dầu lý tưởng là 1000-3000 giờ/lần, không để dầu bị nhiễm bẩn hoặc cạn kiệt quá mức.
• Vệ sinh hệ thống lọc gió, két làm mát, lọc dầu theo chu kỳ 1000h vận hành/lần. Sau 8000h hoạt động, bạn nên kiểm tra trạng thái của cánh gạt và thay mới nếu chi tiết này bị nứt hỏng, biến dạng.
• Nếu không dùng đến, cần bảo quản máy dài ngày. Trước tiên, hãy xả hết dầu và khí nén, vệ sinh bình chứa dầu, hệ thống linh kiện rồi hong khô. Đưa đến nơi khô mát, sạch sẽ, bọc nilon hoặc đóng thùng để bảo vệ máy trong thời gian dài.

7. Mẹo chọn máy nén khí cánh gạt tối ưu hiệu suất và chi phí

Khi chọn được mã máy phù hợp, cả chi phí đầu tư và hiệu suất làm việc sẽ được tối ưu đồng thời.

• Xác định trước nhu cầu thực tế: cần sử dụng khí nén với lưu lượng bao nhiêu? Áp lực thế nào và thời gian sử dụng máy mỗi ngày.
• Chọn máy có mức lưu lượng, áp lực làm việc và sức bền khi vận hành phù hợp (nên cao hơn 10-20% so với nhu cầu thực tế).
• Ưu tiên những dòng máy tích hợp công nghệ mới, giúp giảm thiểu phí hoạt động như: công nghệ cảm ứng từ, inverter (biến tần), công nghệ làm mát thông minh,....
• Chọn thiết bị có nhiều tính năng tiện ích, vận hành dễ dàng, bảo trì đơn giản, sẵn phụ tùng tại thị trường Việt. Đặc biệt chú ý đến khả năng chống ồn và tự bảo vệ của máy.
• Chọn máy nén khí cánh gạt của những thương hiệu uy tín, được người tiêu dùng review tốt như: Atlas Copco, Gardner Denver, Airman, Hitachi, Elgi, Mattei,... Chú ý đến chính sách bảo hành của từng mã máy, chính sách hỗ trợ/ưu đãi kèm theo khi giao dịch.
• Mua máy khí nén ở những đại lý chính thức của những nhãn hàng lớn, được phản hồi tốt về chất lượng sản phẩm, quy cách phục vụ.
• Kiểm tra kỹ giấy tờ kèm theo, ưu tiên điểm bán có hỗ trợ kỹ thuật và nhận lắp đặt tận nơi, có sẵn mọi linh kiện khi cần thay mới.
• Chỉ chọn nơi có cam kết rõ ràng về chất lượng, cho phép dùng thử, đổi trả máy trong trường hợp có sự cố.

Trên đây là những nội dung quan trọng về máy nén khí cánh gạt mà Điện máy Đặng Gia vừa tổng hợp được. Nếu thiết bị tạo áp này phù hợp với tiêu chí lựa chọn của bạn thì đừng chần chừ nhé!