Máy nén khí ly tâm là gì? Cấu tạo, Ứng dụng, Ưu- Nhược điểm

Máy nén khí ly tâm sở hữu đồng thời nhiều phẩm chất ưu tú: tăng áp khỏe, xả khí nén với lưu lượng lớn, sản xuất khí sạch 100%. Vậy nên, thiết bị góp mặt trong nhiều khu công nghiệp/trung tâm dịch vụ lớn.

1. Máy nén khí ly tâm là gì?

Máy nén khí ly tâm là thiết bị tăng áp cho khí nén bằng lực quay ly tâm sinh ra từ bánh công tác khi chuyển động với tốc độ cao.

Sản phẩm được hoàn thiện từ những thành phần cơ bản như bánh công tác, cánh định hướng, trục máy nén ly tâm, ngăn cân bằng, bộ phận làm kín, vỏ máy.

Thiết bị làm việc với công suất khỏe, tạo áp mạnh mẽ, sản xuất khí nén với lưu lượng cao nên thường được dùng trong các khu công nghiệp, nhà máy điện, nhà máy hóa chất,....

Máy còn không bôi trơn bằng dầu, ít rung, ít gây ồn, an toàn cho những môi trường khắt khe như y tế, thực phẩm, dược phẩm, sản xuất linh kiện điện tử,...

2. Bảng giá máy nén khí ly tâm cập nhật mới nhất

Trong bài viết, chúng tôi chỉ thông tin khoảng giá của từng dòng máy (được phân nhóm theo mức công suất, áp suất nén và lưu lượng khí). Bạn đọc có thể tham khảo qua để biết dòng máy nào phù hợp với mình và có giới hạn chi phí là bao nhiêu.

Sau đó liên hệ với nhà cung ứng trực tiếp để nhận báo Giá máy nén khí chi tiết.

3. Cấu trúc chi tiết bên trong máy nén khí ly tâm

3.1. Vỏ máy

Vỏ máy thường được làm từ nhôm, gang hoặc thép đúc hợp kim, chịu áp tốt, có thể làm thành khối đồng nhất hoặc phân thành hai phần riêng biệt.

Bộ phận này đảm nhiệm vai trò chủ chốt là bao bọc, bảo vệ cho toàn bộ các chi tiết bên trong thân máy. Đáng chú ý nhất là cụm đầu nén: bánh công tác, ngăn cân bằng, bộ khuếch tán, bộ phận làm kín.

Sự có mặt của vỏ máy giúp đảm bảo an toàn về mặt áp lực, hạn chế hư hỏng các bộ phận thành phần, giữ ổn định cho hoạt động nén khí..

3.2. Trục máy nén ly tâm

Trục máy nén là yếu tố cơ khí có độ bền chắc cao, được làm bằng chất liệu thép hợp kim Cr - Mo (hoặc inconel) siêu cứng cáp. Hai đầu trục được nâng đỡ bởi 2 loại ổ trục là ổ trục đỡ và ổ trục hướng. Thân trục setup hệ thống rãnh bôi trơn, giúp làm dịu các mối tiếp giáp, hạn chế ma sát khi vận hành.

Chức năng chính của trục là truyền mô-men xoắn từ motor máy tới bánh công tác. Ngoài ra, còn đảm nhiệm vai trò định tâm, nâng đỡ hệ thống cụm quay.

3.3. Bánh công tác

Bánh công tác có thiết kế gồm nhiều cánh mỏng uốn cong, hướng ra phía ngoài và được gắn hướng trục, định vị cố định trên trục quay.

Chi tiết này được làm bằng titan, thép không gỉ hoặc hợp kim nhôm (tùy công suất máy). Đường kính tối đa có thể lên tới 1,2m, quay với tốc độ 400-500m/s.

Có 2 loại bánh công tác được sử dụng phổ biến: bánh hở chuyên dùng để tạo áp cho khí sạch; bánh kín chạy khỏe, hiệu suất cao.

3.4. Cánh định hướng

Cánh định hướng là những cánh tĩnh có thiết kế uốn cong theo hướng ngược chiều với đường di chuyển của dòng khí.

Bộ phận này được setup bao quanh bánh công tác, thường được gắn cố định. Có thể thay đổi góc nghiêng nếu muốn tăng/giảm lưu lượng khí vào ra.

Cánh định hướng tạo ra khoang khuếch tán dạng xoắn ốc, giúp khí nén giải phóng ra ngoài với lưu lượng đồng đều và ổn định.

Nhiệm vụ chính của cánh định hướng trong cụm đầu nén là dẫn đường, điều hướng và giảm tốc cho dòng khí sau khi ra khỏi bánh công tác. Giúp chuyển hóa nhanh động năng (luồng khí vận tốc cao) thành áp năng (hơi nén áp lực cao)

3.5. Bộ phận làm kín (vòng bít)

Bộ phận làm kín được hoàn thiện từ 4 thành phần cơ bản là vòng quay, vòng tĩnh, buồng khí đệm và vòng chắn dầu. Có nhiệm vụ ngăn chặn sự cố rò rỉ khí nén theo đường trục máy đồng thời hạn chế xuống mức thấp nhất nguy cơ dầu bôi trơn xâm nhập vào buồng khí nén.

3.6. Ngăn cân bằng

Ngăn cân bằng gồm trống cân bằng (hoặc đĩa cân bằng) đính trên trục máy để tạo áp suất ngược chiều. Ngoài ra, còn có thêm các đường dẫn phụ giúp đưa khí từ đầu ra về ngăn cân bằng.

Vì khí nén đầu ra có áp suất cao hơn khí đầu vào nên bánh công tác chịu áp lực dọc trục cực lớn. Sự có mặt của ngăn cân bằng sẽ làm suy yếu hoặc triệt tiêu hoàn toàn áp lực dọc trục, giúp giảm tải cho hoạt động của ổ trục hướng.

4. Nguyên lý vận hành mạnh mẽ của máy nén khí ly tâm

Máy nén khí ly tâm vận hành giữa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng qua nhiều trạng thái khác nhau: từ điện năng sang động năng, từ động năng sang áp năng (áp lực dòng khí).

Cụ thể như sau:

Khi động cơ máy được kích hoạt, chi tiết này sẽ chuyển điện thành lực quay của bánh công tác. Bánh công tác quay tròn khiến áp suất trong thân máy tăng, khí bị hút vào tâm bánh, sau đó chịu tác động của lực ly tâm nên bị đẩy ra phần rìa cánh.

Tại rìa bánh công tác, dòng khí tiếp cận với cánh tĩnh (cánh định hướng) rồi di chuyển vào khoang khuếch tán. Tại đây, vận tốc dòng khí giảm, áp suất hơi nén tăng dần lên. Khi áp suất đạt giá trị tiêu chuẩn, khí sẽ được giải phóng ra ngoài thông qua van xả, đi tới bình chứa hoặc thiết bị tiêu thụ.

5. Ứng dụng thực tế của máy nén khí ly tâm trong đa lĩnh vực

Máy bơm khí nén ly tâm có tính ứng dụng cao trong nhiều ngành nghề khác nhau: hàng không, công nghiệp nhẹ, công nghiệp nặng, điện lực, y tế, điện lạnh,....

5.1. Ngành điện lực

• Tuabin khí/nhà máy nhiệt điện: cấp khí nén cao áp để vận hành tuabin, điều khiển hệ thống phanh khí và hệ thống van tự động.
• Trạm khí nén trung tâm: cung cấp luồng khí cao áp với lưu lượng lớn để kích hoạt, kiểm soát hoạt động của hệ thống an toàn và các thiết bị tự động hóa.
• Hệ thống làm mát khí/hóa chất: hỗ trợ việc hạ nhiệt các chi tiết máy, vận chuyển oxy hóa chất, khí gas hoặc chất làm mát chuyên dụng.

5.2. Ngành hàng không

• Trạm bảo dưỡng tàu bay/sân bay: cấp khí nén cho hoạt động nâng hạ máy bay, kiểm tra hệ thống phanh, thử áp suất.
• Động cơ thử nghiệm/tuabin phản lực: dùng để kiểm tra vận hành, mô phỏng dòng khí nạp cho motor.
• Hệ thống tự động (tại xưởng bảo dưỡng): cắp hơi nén có áp suất chuẩn, lưu lượng ổn định để vận hành các công cụ khí nén, dây chuyền máy móc tự động hóa.

5.3. Ngành công nghiệp nhẹ

• Kinh doanh đồ uống/thực phẩm: vận hành máy pha chế, máy đóng gói, máy kiểm tra độ rò rỉ bao bì (bằng khí nén).
• Dược phẩm/mỹ phẩm: cấp năng lượng đầu vào cho các băng tải vận chuyển nguyên liệu/hàng hóa; làm sạch vỏ thuốc, hỗ trợ đóng gói, kiểm tra rò rỉ,....
• Sản xuất linh kiện điện tử: vận hành máy móc, làm sạch các chi tiết cơ khí, vận chuyển và đóng gói sản phẩm hoàn thiện.

5.4. Ngành công nghiệp nặng

• Luyện kim/sản xuất xi măng: cấp khí cao áp để vận hành sàng rung, hệ thống búa hơi, vận chuyển nguyên vật liệu.
• Hóa chất/lọc dầu: hỗ trợ bơm khí lọc dầu, vận hành hệ thống nén khí hóa chất, lò phản ứng, lò tách chiết,...
• Đóng tàu/sản xuất năng lượng: hỗ trợ điều khiển bơm thủy lực, van khí và nhiều thiết bị tự động khác.

5.5. Các ứng dụng khác

• Cấp hơi cao áp để vận hành máy phun sơn, máy ra vào lốp, súng siết bu lông, robot công nghiệp,.... (chế tạo máy, lắp ráp ô tô)
• Cấp khí nén cho phòng mổ, phòng thí nghiệm; vận hành máy thở; vệ sinh thiết bị y tế
• Nén khí tự nhiên, oxy, hydro để cung cấp cho các nhà máy hóa lỏng khí, sản xuất pin nhiên liệu.

6. Đánh giá ưu - nhược điểm của máy nén khí ly tâm

Để biết máy nén khí ly tâm có thực sự phù hợp với nhu cầu riêng hay không, mời bạn đọc điểm qua những ưu điểm và hạn chế của thiết bị tạo áp này.

6.1. Ưu điểm

• Sản xuất khí cao áp với lưu lượng cực lớn, có thể lên tới hàng nghìn m2 mỗi phút. Vậy nên thiết bị rất phù hợp với các trạm khí nén trung tâm, hệ thống công nghiệp quy mô khủng.
• Thiết bị có tính ổn định cơ học cao, không trải qua chu kỳ nén - xả như máy nén khí piston nên độ ồn tối đa chỉ khoảng 70dB.
• Máy không có nhiều chi tiết chuyển động hay ma sát trực tiếp, vậy nên tình trạng mài mòn linh kiện được kiểm soát ở mức thấp, độ bền đảm bảo.
• Sản xuất khí nén sạch, không nhiễm hơi dầu, phù hợp với nhiều ngành nghề có tiêu chuẩn cao như điện tử, dược, y tế, thực phẩm.
• Vận hành với tính tự động cao nhờ sự hỗ trợ của van hướng biến thiên, cảm biến, rơ le, biến tần nên rất dễ tích hợp vào các hệ thống hiện đại.

6. 2. Nhược điểm

• Sản phẩm thiết kế phức tạp, dùng 100% vật liệu chịu lực cao cấp nên chi phí tương đối đắt đỏ (cao hơn máy nén khí trục vít, máy piston có công suất tương đương).
• Tuy máy không cần bảo trì thường xuyên nhưng việc cân bằng trục, chăm sóc ổ trục/vòng bít/cánh định hướng/bánh công tác cần đến kỹ thuật cao. Do đó chi phí bảo dưỡng định kỳ tương đối cao, có thể gây áp lực cho người dùng.
• Khi vận hành với tải thấp (dưới 70%), máy dễ bị suy giảm hiệu suất.

7. Các thương hiệu máy nén khí ly tâm uy tín trên thị trường

7.1. Ingersoll Rand

Ingersoll Rand có thâm niên hoạt động hơn 120 năm, là tập đoàn kinh tế lớn của Hoa Kỳ, có sức ảnh hưởng trên toàn cầu.

Máy nén hơi ly tâm của hãng có thể tăng áp lên mức 42 bar, giải phóng 70 - 3000m3 khí nén mỗi phút hoạt động.

Cụm đầu nén của máy được gia công kỹ lưỡng, tăng áp nhanh nhưng không gây ồn, chống rò rỉ khí tuyệt đối.

Khi quan tâm đến lựa chọn này, bạn có thể tham khảo qua các dòng máy được review tốt của hãng như: TURBO-AIR, MSG, CENTAC,....

7.2. Hitachi

Máy nén hơi ly tâm của HItachi có nguồn gốc Nhật Bản, du nhập vào Việt Nam cách đây hơn 40 năm và càng ngày càng mở rộng thị phần.

Máy nén khí của hãng có độ phủ cực đều, đáp ứng tốt nhu cầu dùng khí nén trên quy mô tầm trung, lớn đến siêu lớn.

Độ bền cao, hiệu suất ổn định, sản xuất khí nén sạch 100% là những ưu điểm dễ nhận thấy ở máy bơm khí nén Hitachi.

Sản phẩm còn sở hữu bộ khung chắc chắn, chống tĩnh điện tốt, độ bền cơ học và độ bền kỹ thuật tương đương nhau (trên dưới 20 năm).

7.3. Atlas Copco

Atlas Copco có hơn 150 kinh nghiệm trong việc sản xuất, gia công và hoàn thiện máy bơm khí nén ly tâm. Khi cần mua thiết bị tạo áp chất lượng cao, bạn có thể chọn mặt gửi vàng ở thương hiệu đến từ Thụy Điển này.

Các dòng máy nén hơi ly tâm của Atlas Copco có khả năng tăng áp cực tốt, mức tối đa lên tới 205 bar, vượt xa giá trị trung bình.

Khí nén còn xả với tốc độ nhanh, có thể phân phối hơi cao áp liên tục cho môi trường tiêu thụ.

Bánh răng của máy có thiết kế đa cấp, giúp nén khí với hiệu suất cao, ít tốn kém chi phí.

Khi tham khảo dòng máy này, bạn có thể tìm đến những đại diện nổi bật như ZR, ZH, Z, ZHL,....

7.4. Fusheng

Fusheng là thương hiệu máy nén khí đến từ Đài Loan, ra mắt vào năm 1953, trở thành thương hiệu toàn cầu chỉ sau 30 năm hoạt động.

Máy nén hơi ly tâm của hãng có lưu lượng tương đối thấp, mức tối đa khoảng 700m3/p. Áp suất khí nén có độ dao động lớn (6 - 31 bar), chỉnh áp linh động nên được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.

Chủng loại đa dạng, hỗ trợ hậu mãi chu đáo, liên tục update công nghệ mới cũng là những điểm mạnh của thương hiệu Fusheng.

7.5. Kobelco

Kobelco là thương hiệu trên 100 năm tuổi đến từ Nhật Bản, rất có tiếng trong ngành sản xuất thiết bị nén khí công nghiệp.

Hệ thống linh kiện ít bị hư mòn dù làm việc với cường độ cao, tần suất bảo dưỡng/sửa chữa/thay mới được khống chế xuống mức thấp nhất.

Ngoài ra, các dòng máy của hãng còn trang bị hệ thống điều khiển chuyên nghiệp, có tính tự động hóa cao.

Sản phẩm thường được dùng trong các nhà máy nhiệt điện, sản xuất hóa chất, luyện kim, sản xuất ô tô, sản xuất linh kiện điện tử,....

7.6. Siemens

Trong danh sách này, Siemens là thương hiệu máy nén khí lâu đời nhất, ra mắt từ năm 1847 và kinh doanh ổn định cho đến ngày nay.

Brand chuyên cung cấp những dòng máy vận hành với công suất hàng nghìn kW. Sản xuất khí nén với lưu lượng 1500 - 125000m3/giờ hoạt động.

Ưu điểm nổi trội của máy nén hơi ly tâm Siemens là độ bền cao, vận hành an toàn, nén khí nhanh với độ tinh khiết tuyệt đối.

Hệ thống vòng bít xử lý mối nối chuyên nghiệp, giúp ngăn chặn hiệu quả tình trạng hao phí năng lượng và sụt giảm áp lực do rò rỉ gây ra.

8. Cách chọn máy nén khí ly tâm phù hợp cho từng nhu cầu sản xuất

Bạn sẽ chọn được dòng máy nén hơi ly tâm phù hợp với tiêu chuẩn riêng nếu làm theo hướng dẫn sau:

• Làm rõ nhu cầu thực tế: lượng khí cần dùng (trong ngày hoặc trong thời điểm nào đó), áp suất tiêu chuẩn, giới hạn về công suất, kích thước phù hợp. Kinh nghiệm cho thấy nên dùng hệ số dự phòng khoảng 10 - 20% cho mọi tiêu chí lựa chọn để đề phòng phát sinh.
• Những nhà máy/kho xưởng nhỏ nên chọn thiết bị có công suất từ 70-250kW, nén khí 1-2 cấp và tăng áp ở mức 7 - 14 bar. Nếu dùng cho ngành công nghiệp nặng, ưu tiên máy có công suất 250 - 1000kW, nén khí 2-3 cấp, tạo áp ở mức 15 - 25 bar. Để phục vụ ngành điện, lọc dầu, vận hành tuabin khí thì chọn thiết bị có công suất trên 1000kW, nén khí 4-8 cấp, tạo áp từ 20 bar trở lên.

• Kiểm tra hệ thống làm mát, đảm bảo máy giải nhiệt tốt bằng nước (hoặc khí) khi vận hành với cường độ cao. Xem xét qua khả năng tự động hóa và tính năng điều khiển của máy. Ưu tiên sản phẩm hoạt động auto, có độ nhạy cao, phản ứng nhanh trước các sự cố bất thường, vận hành tiết kiệm năng lượng.
• Mua máy của những thương hiệu lớn, có tiếng trên thị trường, được người tiêu dùng tin tưởng và đồng hành lâu dài. Chọn điểm bán chính hãng, được nhà sản xuất bảo hộ chất lượng và hỗ trợ bảo hành toàn diện.
• Kiểm tra giấy tờ, test thử tính năng và trao đổi qua về các chính sách hỗ trợ vận chuyển, lắp đặt, đổi trả với đơn vị cung ứng. Bên cạnh đó đừng quên đối chiếu giá giữa nhiều điểm bán để lọc ra địa chỉ vừa bán hàng chuẩn, vừa chăm sóc tốt, vừa niêm yết chi phí phải chăng.

Điện máy Đặng Gialà tổng kho phân phối máy nén khí ly tâm trên quy mô lớn. Công ty hiện sở hữu hàng trăm mã hàng cao cấp đến từ nhiều thương hiệu lớn: Kobelco, Fusheng, Hitachi, Atlas Copco, Ingersoll Rand,....

Nếu bạn cần tìm đại lý chính hãng, bán hàng giá gốc và tuân thủ tốt chính sách bảo hành hãy liên hệ ngay với chúng tôi nhé!