Thiết kế mạch khí nén hiệu quả, tiết kiệm nhất

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng, các chủ nhà máy, xưởng sản xuất sẽ phải tìm hiểu và tính toán chính xác mạch nén khí phù hợp trước khi lắp đặt. Nếu bạn đang có nhu cầu thiết kế mạch khí nén thì bài viết này sẽ rất hữu ích cho bạn.

Mạch khí nén là gì? Ứng dụng trong công nghiệp ra sao?

Mạch khí nén là một hệ thống điều khiển bao gồm các thiết bị như máy nén khí, van, bộ lọc, xi lanh, và các phụ kiện khác, được kết nối với nhau để thực hiện các chức năng:

• Nén khí: Tạo ra khí nén có áp suất cao từ không khí xung quanh.

• Lưu trữ khí nén: Dự trữ khí nén trong các bình chứa để sử dụng khi cần thiết.

• Cung cấp khí nén: Phân phối khí nén đến các thiết bị hoặc máy móc khác để thực hiện công việc.

Mạch khí nén là gì? Ứng dụng trong công nghiệp ra sao?

Nhờ tính linh hoạt, an toàn và hiệu quả mạch khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: 

• Công nghiệp hóa chất: Cung cấp khí sạch và khô cho các quy trình sản xuất, xử lý vật liệu, và làm khô sản phẩm.

• Sản xuất ô tô: Điều khiển robot lắp ráp, hỗ trợ phun sơn, bơm hơi lốp xe, và nhiều ứng dụng khác.

• Sản xuất thuốc và thực phẩm: Sử dụng trong các công đoạn xử lý sản phẩm, sục khí, và đóng gói để đảm bảo vệ sinh và an toàn.

• Xây dựng: Vận hành các công cụ khí nén như máy khoan, máy đục, và máy cắt.

• Sửa chữa cơ khí: Cung cấp năng lượng cho các thiết bị như súng bắn đinh, máy vặn ốc, và máy nâng hạ.

• Nhà máy sản xuất: Điều khiển các hệ thống tự động hóa và dây chuyền sản xuất.

Thành phấn cấu tạo của hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén bao gồm những thành phần chính là:

• Máy nén khí: Đây là thiết bị dùng để tăng áp suất của chất khí bằng cách hút không khí vào bình chứa và nén lượng khí đó làm tăng áp suất lên. Hiện nay có nhiều loại máy nén khí như máy nén khí trục vít, máy nén khí tự động, máy nén khí piston…

• Bộ lọc khí: Thường được đặt trước khi khí nén được đưa trong bình chứa giúp loại bỏ tạp chất lẫn trong khí như bụi, dầu…

• Bình chứa: Bình chứa có thể được làm bằng thép hoặc nhôm để lưu trữ khí nén giúp bổ sung khi cần thiết.

• Hệ thống ống dẫn bao gồm ống dẫn, van khí nén, bơm khí nén…để dẫn khí nén từ máy nén đến các thiết bị.

• Thiết bị cần sử dụng khí nén để hoạt động: Các loại động cơ, máy cắt, máy khoan, máy rửa xe…

Thành phấn cấu tạo của hệ thống khí nén

Ưu và nhược điểm của việc sử dụng khí nén

Ưu điểm

• Khả năng làm việc ổn định: Hệ thống cung cấp khí nén liên tục, ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, cho phép biến đổi áp lực nhanh chóng và không gây ra sự cố.

• Tiết kiệm năng lượng: Nhờ khả năng tích trữ năng lượng, hệ thống giúp tối ưu việc sử dụng năng lượng, giảm tiêu thụ nhiên liệu.

• Đảm bảo an toàn: Quá trình sử dụng khí nén không phát sinh chất thải đảm bảo không gây hại tới môi trường và con người xung quanh.

• Sử dụng đa dạng: Có thể sử dụng với nhiều ứng dụng khác nhau từ điều khiển máy móc đến cung cấp năng lượng cho công cụ và thiết bị.

Nhược điểm

• Cần bảo dưỡng thường xuyên: Người dùng phải thường xuyên bảo dưỡng, vệ sinh máy mới cho ra chất lượng khí sạch đảm bảo hiệu quả sử dụng. Điều này làm tốn thời gian, công sức và phát sinh thêm chi phí.

• Tiếng ồn: Máy nén khí thường tạo ra tiếng ồn, gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Quy trình thiết kế mạch khí nén

Xác định yêu cầu của hệ thống

Tùy vào mục đích sử dụng khác nhau mà các yêu cầu về thông số kỹ thuật của các thiết bị cũng khác biệt. 

Ví dụ như trong y tế hay chế biến thực phẩm cần cung cấp khí nén sạch tuyệt đối sử dụng dòng máy nén khí không dầu đáp ứng yêu cầu khắt khe về chất lượng khí nén. 

Còn với các ngành xây dựng, chế tạo ô tô, nhà máy sản xuất…thì yêu cầu khí nén có áp suất, lưu lượng lớn để đảm bảo hoạt động liên tục.

Lựa chọn các thiết bị khí nén

Dựa theo nhu cầu ở trên, ta sẽ lựa chọn các thiết bị khí nén phù hợp như máy nén khí, van, xy lanh…phù hợp với yêu cầu.

Thiết kế sơ đồ mạch

• Lập sơ đồ nguyên lý của hệ thống khí nén.

• Đảm bảo sự phối hợp giữa các thành phần để đạt hiệu quả cao nhất.

Thiết kế sơ đồ mạch khí nén

Kiểm tra và mô phỏng mạch

• Sử dụng phần mềm để mô phỏng mạch khí nén và kiểm tra xem mạch có hoạt động ổn định hay không trước khi triển khai.

• Điều chỉnh thiết kế dựa trên kết quả mô phỏng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế mạch khí nén

Áp suất làm việc

Lựa chọn áp suất phù hợp để đảm bảo hiệu suất của hệ thống. Máy nén cỡ nhỏ sẽ không đáp ứng được nhu cầu sử dụng còn máy có công suất lớn hơn nhu cầu có thể dẫn đến hao phí năng lượng và làm tăng chi phí vận hành.

Tốc độ phản hồi

Để làm giảm và loại bỏ các nguy cơ không an toàn, bạn nên sử dụng van an toàn để giữ cho các dụng cụ trong tình trạng dừng khẩn cấp hoặc tắt nguồn. 

Đồng thời, cũng nên sử dụng đệm giảm chấn để giảm nguy cơ làm hỏng xi lanh và giảm tiếng ồn đến mức an toàn.

Bảo trì hệ thống

Để thuận tiện cho công tác bảo trì và sửa chữa, nên ưu tiêu thiết kế các mạch khí nén đơn giản, các thiết bị có độ bền cao, ít hỏng hóc. Điều này giúp tiết kiệm công sức, thời gian và chi phí sửa chữa.  

Bảo trì hệ thống khí nén

An toàn và tiết kiệm năng lượng

Thiết kế mạch nén khí với các biện pháp an toàn và tối ưu hóa để tiết kiệm năng lượng, và chi phí bảo trì.

 Trên đây là những thông tin cơ bản về mạch nén khí mà chúng tôi muốn giới thiệu đến các bạn. Để được tư vấn cụ thể hơn, mời quý khách vui lòng truy cập website: Kumisai.vn hoặc liên hệ trực tiếp qua hotline: 0961 071 282  để được team KTV Kumisai hỗ trợ.