Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm máy nén khí ly tâm

Máy nén khí ly tâm – Loại máy nén động lực hay máy nén tuabin có thiết kế hướng tâm, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, sản xuất, dịch vụ... Nếu bạn đang có ý định đầu tư thiết bị này thì đừng bỏ lỡ nội dung đánh giá của chúng tôi! 

Máy nén khí ly tâm là gì?

Máy nén khí ly tâm turbo tech là gì?

Máy nén khí ly tâm là loại máy nén khí công nghiệp sử dụng nguyên lý lực ly tâm để nén không khí. Nó hoạt động bằng cách sử dụng các cánh quạt quay nhanh để hút không khí vào trung tâm và sau đó đẩy ra ngoài với tốc độ cao, từ đó làm tăng áp suất và lưu lượng của khí nén.

Cấu tạo & nguyên lý hoạt động của máy nén khí ly tâm

Để hiểu rõ về máy nén khí ly tâm, chúng ta cần nắm được cấu tạo cơ bản cùng nguyên lý hoạt động dưới đây: 

1. Cấu tạo

Máy nén khí ly tâm có thiết kế khá phức tạp với nhiều bộ phận chính và phụ trợ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và bền bỉ. Dưới đây là các bộ phận chính trong cấu tạo của máy nén khí ly tâm:

• Vỏ máy: Bao bọc toàn bộ các bộ phận bên trong và bảo vệ chúng khỏi các tác động bên ngoài. Bộ phận này thường được làm từ vật liệu chắc chắn như thép hoặc hợp kim chịu lực cao.

• Cánh quạt: Là bộ phận quan trọng nhất của máy nén khí ly tâm, được thiết kế với các cánh quạt cong để tạo ra lực ly tâm khi quay. Cánh quạt có thể được làm từ các vật liệu như hợp kim nhôm hoặc thép không gỉ.

• Cánh hướng dòng: Là bộ phận được đặt ngay sau cánh quạt, sẽ dẫn hướng dòng khí nén và làm giảm tốc độ của dòng khí, chuyển động năng thành áp suất.

• Trục quay: Sẽ kết nối cánh quạt với động cơ, chịu trách nhiệm truyền động từ động cơ đến cánh quạt, giúp cánh quạt quay.

Cấu tạo máy nén khí ly tâm

• Động cơ: Là bộ phận cung cấp năng lượng cho trục quay và cánh quạt, thường là động cơ điện hoặc động cơ turbine khí.

• Ổ bi: Hỗ trợ trục quay và giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động, đảm bảo trục quay và cánh quạt quay êm ái và hiệu quả.

• Ống hút: Là đường ống dẫn không khí từ bên ngoài vào máy nén, có thể có các bộ lọc để loại bỏ bụi và tạp chất trước khi không khí vào máy.

• Ống xả: Là đường ống dẫn không khí đã được nén ra khỏi máy nén để sử dụng, thường có van kiểm tra để ngăn không khí nén quay ngược lại vào máy.

• Bộ làm mát: Bộ phận này sẽ làm mát không khí giữa các giai đoạn nén hoặc sau khi nén xong. Qua đó giúp giảm nhiệt độ của không khí nén, tăng hiệu suất và bảo vệ các bộ phận khác.

• Van an toàn: Có nhiệm vụ bảo vệ máy nén khí khỏi áp suất quá cao, sẽ tự động xả khí khi áp suất vượt ngưỡng cho phép để đảm bảo an toàn.

• Bộ điều khiển: Làm nhiệm vụ giám sát và điều chỉnh các thông số hoạt động của máy nén khí. Hệ thống điều khiển bao gồm các cảm biến, bộ điều khiển điện tử và hệ thống hiển thị. 

2. Nguyên lý hoạt động

Máy nén khí ly tâm hoạt động dựa trên nguyên lý lực ly tâm để nén không khí. Quá trình này sẽ bao gồm các bước chính là:

Hút không khí

• Không khí từ môi trường bên ngoài được hút vào trung tâm của cánh quạt quay thông qua ống hút.

• Tại trung tâm của cánh quạt, áp suất thấp hơn so với bên ngoài, tạo điều kiện cho không khí bị hút vào.

Nguyên lý máy nén khí ly tâm

Nén không khí

• Cánh quạt quay nhanh sẽ tạo ra lực ly tâm. Khi cánh quạt quay, không khí bị đẩy ra phía ngoài của cánh quạt với tốc độ cao.

• Quá trình này chuyển động năng của không khí thành áp suất khi không khí di chuyển từ trung tâm ra ngoại vi của cánh quạt.

• Không khí tăng tốc độ và áp suất khi di chuyển qua các cánh quạt.

Dẫn hướng và giảm tốc độ

• Không khí nén đi vào cánh hướng dòng ngay sau cánh quạt.

• Trong cánh hướng dòng, tốc độ của không khí bị giảm lại, nhưng áp suất tiếp tục tăng do chuyển động năng được chuyển hóa thành áp suất tĩnh.

• Điều này giúp nâng cao hiệu suất nén khí và tạo ra áp suất cao hơn ở đầu ra.

Thoát khí

• Không khí nén có áp suất cao được dẫn ra ngoài thông qua ống xả.

• Từ đây, không khí nén có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau trong các hệ thống công nghiệp hoặc thương mại.

>>> Xem thêm: Tìm hiểu về các lỗi máy nén khí thường gặp

Ưu nhược điểm của máy nén khí ly tâm

Máy nén khí ly tâm là lựa chọn hàng đầu của các ứng dụng công nghiệp, yêu cầu lưu lượng khí nén lớn và áp lực cao. Những ưu nhược điểm máy nén khí ly tâm dưới đây sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan hơn khi muốn đầu tư sở hữu: 

1. Ưu điểm

• Hiệu suất cao: Máy nén khí ly tâm có thể nén một lượng lớn không khí với hiệu suất cao, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu lưu lượng khí lớn và áp suất cao.

• Thiết kế đơn giản và bền bỉ: Với ít bộ phận chuyển động, máy nén khí ly tâm ít bị hỏng hóc và dễ bảo trì. Điều này sẽ giúp giảm chi phí vận hành cũng như bảo dưỡng.

Ưu điểm máy nén khí ly tâm có khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài 

• Hoạt động liên tục: Máy có khả năng hoạt động ổn định và liên tục trong thời gian dài, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp lớn và các quy trình yêu cầu khí nén liên tục.

• Không cần dầu bôi trơn: Một số model không yêu cầu dầu bôi trơn, giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời tránh ô nhiễm dầu trong khí nén.

• Khả năng điều chỉnh dễ dàng: Máy có thể dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể về lưu lượng và áp suất khí nén.

2. Nhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Máy nén khí ly tâm có giá thành cao hơn so với các loại máy nén khí khác như máy nén khí piston hay máy nén khí trục vít.

• Yêu cầu kỹ thuật cao: Việc vận hành và bảo trì máy nén khí ly tâm đòi hỏi kỹ thuật viên có trình độ cao và được đào tạo chuyên sâu.

• Không phù hợp cho áp suất thấp: Máy nén khí ly tâm không hiệu quả ở các ứng dụng yêu cầu áp suất thấp. Hiệu suất của máy giảm khi hoạt động ở áp suất thấp.

Kích thước lớn, cồng kềnh gây khó khăn trong vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa 

• Kích thước lớn: Máy nén khí ly tâm thường có kích thước lớn và nặng, khó di chuyển và lắp đặt trong không gian hạn chế.

• Độ ồn cao: Một số model máy nén khí ly tâm có thể phát ra tiếng ồn lớn khi hoạt động, cần có biện pháp giảm ồn nếu lắp đặt trong các khu vực yêu cầu yên tĩnh.

Ứng dụng máy nén khí ly tâm 

Máy nén khí ly tâm được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại có yêu cầu về lưu lượng khí lớn và áp suất cao. Dưới đây là một số ứng dụng chính của máy nén khí ly tâm:

1. Ngành công nghiệp nặng

• Sản xuất thép: Cung cấp khí nén cho các lò nung, lò đốt, hệ thống vận chuyển nguyên liệu,...

• Xi măng: Cung cấp khí nén cho các máy nghiền, máy trộn, hệ thống vận chuyển clinker,...

Máy nén khí ly tâm ứng dụng đa dạng trong công nghiệp 

• Hóa chất: Cung cấp khí nén cho các quá trình sản xuất hóa chất, hệ thống vận chuyển dung dịch,...

• Luyện kim: Cung cấp khí nén cho các lò nung, lò đốt, hệ thống xử lý nhiệt,...

• Khai thác mỏ: Cung cấp khí nén cho các thiết bị khoan, đào hầm, vận chuyển quặng,...

2. Ngành công nghiệp nhẹ

• Dệt may: Cung cấp khí nén cho các máy dệt, máy may, hệ thống vận chuyển nguyên liệu,...

• Da giày: Cung cấp khí nén cho các máy ép da, máy may, hệ thống xử lý nước thải,...

• Chế biến thực phẩm: Cung cấp khí nén cho các máy chế biến thực phẩm, hệ thống vận chuyển nguyên liệu,...

• Đồ uống: Cung cấp khí nén cho các máy chiết rót, máy đóng chai, hệ thống vận chuyển sản phẩm,...

• Dược phẩm: Cung cấp khí nén cho các máy sản xuất thuốc, hệ thống vận chuyển nguyên liệu,...

3. Ngành điện lực

Máy nén khí ly tâm cung cấp khí nén cho các hệ thống làm mát

• Cung cấp khí nén cho tua bin khí để sản xuất điện.

• Cung cấp khí nén cho các hệ thống làm mát, hệ thống vận chuyển nhiên liệu,...

4. Ngành hàng không

• Cung cấp khí nén cho hệ thống điều hòa không khí trên máy bay.

• Cung cấp khí nén cho hệ thống phanh, hệ thống thủy lực,...

5. Các ứng dụng khác

• Cung cấp khí nén cho các hệ thống phun sơn, hệ thống rửa xe,...

• Cung cấp khí nén cho các dụng cụ khí nén cầm tay như máy khoan, máy đục,...

• Cung cấp khí nén cho các hệ thống xử lý nước thải, hệ thống tưới tiêu,...

Máy nén khí ly tâm giá bao nhiêu?

Giá máy nén khí ly tâm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lưu lượng khí nén, áp suất khí nén, công suất động cơ, thương hiệu, xuất xứ,...

• Lưu lượng khí nén: Máy nén khí ly tâm có lưu lượng khí nén càng lớn thì giá thành càng cao.

• Áp suất khí nén: Máy nén khí ly tâm có áp suất khí nén càng cao thì giá thành càng cao.

• Công suất động cơ: Máy nén khí ly tâm có công suất động cơ càng lớn thì giá thành càng cao.

• Thương hiệu: Các thương hiệu máy nén khí ly tâm nổi tiếng thường có giá thành cao hơn so với các thương hiệu ít tên tuổi.

• Xuất xứ: Máy nén khí ly tâm nhập khẩu từ các nước châu Âu, Mỹ, Nhật Bản thường có giá thành cao hơn so với máy sản xuất trong nước.

Dưới đây là bảng giá tham khảo của một số loại máy nén khí ly tâm phổ biến:

* Lưu ý:

• Giá bán trên chỉ mang tính chất tham khảo, nó có thể thay đổi tùy theo thời điểm và nhà cung cấp.

• Nên liên hệ trực tiếp với các nhà cung cấp máy nén khí ly tâm để được báo giá chính xác nhất.

Một số thương hiệu máy nén khí ly tâm  

Dưới đây chúng tôi giới thiệu đến bạn một số thương hiệu máy nén khí ly tâm uy tín trên thị trường:

1. Atlas Copco 

Atlas Copco là một tập đoàn đa quốc gia của Thụy Điển chuyên về các sản phẩm công nghiệp, bao gồm máy nén khí ly tâm. Máy nén khí ly tâm Atlas Copco được biết đến với hiệu suất cao, độ tin cậy và khả năng vận hành êm ái. Dưới đây là một số dòng máy nén khí ly tâm phổ biến của Atlas Copco:

• Máy nén khí ly tâm Z: Dòng máy nén khí ly tâm một tầng này được thiết kế để cung cấp lưu lượng khí nén lớn với hiệu suất cao và độ tin cậy.

• Máy nén khí không dầu ly tâm ZH và ZH+: Dòng máy nén khí ly tâm nhiều tầng này được thiết kế để cung cấp áp suất khí nén cao với hiệu suất cao và độ tin cậy.

Máy nén khí ly tâm Atlas Copco 

• Máy nén khí ly tâm ZR: Dòng máy nén khí ly tâm không dầu này được thiết kế để cung cấp khí nén sạch, không chứa dầu, lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ tinh khiết cao.

• Máy nén khí một cấp ZHL: Dòng máy nén khí ly tâm này sử dụng lực ly tâm để tạo lưu lượng và áp suất. Thiết kế bịt kín kép độc đáo sẽ đảm bảo quy trình sản xuất khí chất lượng, đồng thời nhờ vào phớt dầu và khí cũng như không có dầu bôi trơn nào có thể đi vào bánh công tác. 

2. Ingersoll Rand

Ingersoll Rand là thương hiệu hàng đầu tại Mỹ trong ngành công nghiệp khí nén, nổi tiếng với các sản phẩm chất lượng cao, tiết kiệm năng lượng và sở hữu nhiều tính năng vượt trội so với các đối thủ trên thị trường.

Máy nén khí ly tâm Ingersoll Rand sử dụng thiết kế khí động học tiên tiến để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Một số dòng sản phẩm chính gồm:

Máy nén khí ly tâm Ingersoll Rand

• Máy nén khí ly tâm MSG: Máy nén khí ly tâm MSG được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi lưu lượng khí cao và áp suất thấp.

• Máy nén khí ly tâm TURBO-AIR: Máy nén khí ly tâm TURBO-AIR được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi lưu lượng khí cao và áp suất cao.

• Máy nén khí ly tâm Oilless: Máy nén khí ly tâm Oilless được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi khí không dầu.

3. Fusheng

Tập đoàn Fusheng được thành lập vào năm 1953 tại Đài Loan. Ban đầu, công ty chuyên sửa chữa các loại máy nén khí được sản xuất tại châu Âu, Mỹ và Nhật Bản. Sau đó, Fusheng phát triển và sản xuất máy nén khí thương hiệu riêng, nhanh chóng trở thành một trong những thương hiệu hàng đầu về máy nén khí tại Đài Loan. Tại Việt Nam, năm 1997 thì Fusheng thành lập công ty con tại Việt Nam với nhà máy đặt tại KCN Biên Hòa II, Đồng Nai.

Máy nén khí ly tâm Fusheng

Máy nén khí Fusheng ly tâm có thể đạt hiệu suất lên tới 80%, cao hơn so với các loại máy nén khí khác. Bên cạnh đó là khả năng hoạt động êm ái hơn so với các loại máy nén khí khác, ít hỏng hóc và dễ bảo dưỡng hơn.

• Máy nén khí ly tâm 1 cấp: Loại máy nén này có cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ nhưng hiệu suất thấp và chỉ cung cấp được áp suất thấp. Ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp nhẹ như: dệt may, da giày, chế biến thực phẩm,...

• Máy nén khí ly tâm 2 cấp: Loại máy nén này có hiệu suất cao hơn máy nén 1 cấp và có thể cung cấp được áp suất cao hơn. Ứng dụng trong các ngành công nghiệp nặng như: hóa chất, luyện kim, đóng tàu,...

• Máy nén khí ly tâm nhiều cấp: Loại máy nén này có hiệu suất cao nhất và có thể cung cấp được áp suất cao nhất. Ứng dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi áp suất cao như: sản xuất khí đốt, sản xuất khí nitơ lỏng,...

4. Sullair

Sullair được thành lập vào năm 1965 tại Michigan City, Indiana, Hoa Kỳ. Ban đầu, Sullair chuyên sản xuất máy nén khí piston nhưng sau đó đã phát triển và sản xuất máy nén khí ly tâm, nhanh chóng trở thành một trong những thương hiệu hàng đầu về máy nén khí ly tâm tại Hoa Kỳ.

Máy nén khí ly tâm Sullair có thể đạt hiệu suất lên tới 85%, cao hơn so với các loại máy nén khí khác, được sản xuất từ ​​những vật liệu cao cấp, có độ bền cao và tuổi thọ lâu dài. Trong đó, nổi bật là:

Máy nén khí ly tâm Sullair

Máy nén khí ly tâm không dầu F-series tiêu chuẩn

• 1200 đến 118,000 scfm (33,98 đến 3341,39 m³ / phút)

• 15 đến 725 psi (1 đến 50 bar)

Máy nén khí ly tâm không dầu dòng T 

• T2 - Từ 175 đến 300 mã lực (125 đến 230 kW), 500 đến 1645 cfm, 60 đến 130 psi

• TX - Từ 325 đến 535 mã lực (245 đến 400 kW), 1050 đến 2470 cfm, 60 đến 145 psi 

• TRA - Từ 275 đến 675 mã lực (210 đến 500 kW), 1175 đến 2900 cfm, 60 đến 160 psi 

• TRE - Từ 400 đến 1500 mã lực (300 đến 1120 kW), 1750 đến 6450 cfm, 20 đến 230 psi 

• T3 - Từ 525 đến 1875 hp (390 đến 1400 kW), 2075 đến 8525 cfm, 20 đến 145 psi 

• TRX - Từ 900 đến 2300 mã lực (670 đến 1715 kW), 5300 đến 11750 cfm, 60 đến 145 psi

5. Kobelco

Máy nén khí ly tâm Kobelco

Kobelco là thương hiệu máy nén khí đến từ Nhật Bản, được thành lập vào năm 1945. Máy nén khí ly tâm Kobelco được biết đến với độ bền cao, hiệu suất làm việc ổn định và ít tiếng ồn.

Kobelco cung cấp nhiều dòng máy nén khí ly tâm với công suất đa dạng, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau như dòng Tx, T2, TRA, TRX, TRE, T3,... 

Trên đây là các thông tin về máy nén khí ly tâm được chúng tôi tổng hợp chia sẻ đến bạn. Để cập nhật thêm nhiều kiến thức máy móc hay, hãy thường xuyên truy cập vào các bài viết trên Kumisai.vn bạn nhé!