Giới thiệu chung về máy nén khí trục vít
Máy nén khí trục vít là thiết bị quan trọng trong rất nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Sở dĩ dòng máy này ngày càng phổ biến là nhờ khả năng nén khí vượt trội, vận hành ổn định, độ ồn thấp và tuổi thọ cao. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp tối ưu để cung cấp khí nén cho dây chuyền sản xuất hay hệ thống vận hành bằng khí, thì việc trang bị máy nén khí trục vít chính là lựa chọn hàng đầu.
Vậy trước khi “xuống tiền” mua thiết bị này, bạn nên nắm rõ những gì? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu trọn vẹn mọi khía cạnh: Máy nén khí trục vít là gì, cấu tạo – nguyên lý hoạt động, ưu – nhược điểm, cách chọn mua đúng chuẩn, bí quyết sử dụng hiệu quả cũng như 7 lưu ý quan trọng không thể bỏ qua. Hãy dành vài phút tham khảo để sở hữu cho mình kiến thức đầy đủ nhất.
Máy nén khí trục vít là gì?
Máy nén khí trục vít là dòng máy nén thể tích, hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích thông qua hai trục vít quay ngược chiều nhau. Điểm nổi bật của máy nằm ở khả năng vận hành liên tục, cung cấp luồng khí nén ổn định và duy trì áp suất tốt.
Trong các ngành công nghiệp, máy nén khí trục vít đóng vai trò then chốt, hỗ trợ duy trì hoạt động của hàng loạt thiết bị, từ công cụ cầm tay, máy móc sản xuất đến các hệ thống điều khiển tự động. Máy nén khí trục vít được chia làm hai loại chính:
Máy nén khí trục vít ngâm dầu
- Sử dụng dầu bôi trơn trực tiếp bơm vào khoang nén, giúp làm kín, làm mát và bôi trơn các bộ phận chuyển động.
- Phù hợp với hầu hết các ngành công nghiệp không đòi hỏi khí nén quá tinh khiết.
Máy nén khí trục vít không dầu
- Hoạt động mà không có dầu trong buồng nén, đem lại chất lượng khí nén sạch hơn, thường được dùng cho y tế, thực phẩm, sản xuất linh kiện điện tử.
- Khả năng xả áp lực tối đa thấp hơn so với dòng ngâm dầu, nhưng chất lượng khí nén tinh khiết hơn.
Nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít
Nhìn chung, máy nén khí trục vít có cấu tạo gồm các bộ phận chính như: vỏ máy, cặp trục vít (một trục chính – một trục phụ), vòng bi, bánh răng đồng bộ, bộ phận làm kín, khoang dẫn chất lỏng làm mát, hệ thống van (van hút, van xả, van an toàn) cùng một số bộ phận khác.
- Cách thức hoạt động:
- Không khí được hút vào buồng nén khi hai trục vít quay, tạo ra khoảng trống giữa các răng vít.
- Khi hai trục vít tiếp tục quay, khoảng trống dần thu hẹp lại, đẩy không khí nén đến áp suất mong muốn.
- Khí nén khi đạt áp suất thiết kế sẽ được đưa ra ngoài thông qua cửa xả.
- Máy có thể có hoặc không sử dụng dầu để làm mát, bôi trơn và làm kín khe hở giữa các răng trục vít.
Với kết cấu chặt chẽ và khe hở cực nhỏ, trục vít luôn đảm bảo hiệu suất nén khí cao. Tuy nhiên, để vận hành trơn tru, máy đòi hỏi bộ phận bôi trơn và làm mát (dầu hoặc nước) cùng sự đồng bộ giữa cặp trục vít.
Ưu và nhược điểm nổi trội của máy nén khí trục vít
3.1. Ưu điểm
- Hiệu suất cao, cung cấp khí nén sạch
- Ở dòng máy không dầu, khí nén có thể đạt độ tinh khiết gần như tuyệt đối (Class Zero). Điều này rất quan trọng trong các ngành y tế, dược phẩm, chế biến thực phẩm hay sản xuất linh kiện điện tử.
- Ở dòng máy có dầu, dù khí nén không hoàn toàn tinh sạch bằng dòng không dầu, nhưng vẫn đảm bảo đủ tiêu chuẩn cho đa số ứng dụng công nghiệp.
- Tiết kiệm chi phí vận hành (với máy nén khí không dầu bôi trơn nước)
- Không phải trả phí cho dầu bôi trơn, bơm dầu và một số phụ tùng khác.
- Chi phí bảo dưỡng cũng như điện năng tiêu thụ thường thấp hơn so với máy nén khí khô không dầu.
- Dễ dàng sửa chữa, bảo dưỡng (với dòng bôi trơn nước)
- Chỉ cần thay vòng bi trục vít, không nhất thiết phải thay mới toàn bộ đầu nén.
- Tốc độ vòng quay của trục vít ở dòng bôi trơn nước thấp hơn (khoảng 3.500 vòng/phút), yêu cầu kỹ thuật thay thế, lắp đặt không quá khắt khe như máy nén khí không dầu khô (có thể lên đến 14.000 vòng/phút).
- Giảm thiểu rủi ro han gỉ
- Máy không dầu bôi trơn nước không yêu cầu chế độ “chạy không tải” trước khi dừng máy. Người dùng ít lo ngại hiện tượng trục vít bị ăn mòn do không khí ẩm khi máy ngừng quá lâu.
- Nhiệt độ đầu nén thấp
- Ở dòng máy không dầu bôi trơn bằng nước, nhiệt độ đầu nén chỉ khoảng 70 – 80°C; trong khi máy không dầu khô có thể lên đến 200 – 300°C.
- Độ an toàn và ổn định sẽ cao hơn, đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao.
- Truyền động trực tiếp ổn định
- Nhiều dòng máy nén khí trục vít (đặc biệt dòng cao cấp) ứng dụng truyền động trực tiếp thay vì dây đai, giúp tránh tình trạng trượt đai, đứt dây, mất thời gian bảo dưỡng hoặc làm giảm hiệu suất.
3.2. Nhược điểm
- Giá thành thường caoChi phí mua máy nén khí trục vít nói chung cao hơn nhiều so với máy nén khí piston truyền thống. Điều này liên quan đến yêu cầu cao về độ chính xác trong thiết kế, vật liệu bền bỉ và khả năng làm kín.
- Kết cấu phức tạp, khó sửa chữaĐặc biệt ở dòng máy không dầu khô, việc bảo trì đòi hỏi nhân viên kỹ thuật có tay nghề cao cùng trang thiết bị phù hợp.
- Đòi hỏi độ kín khítGiữa các bộ phận trục vít và vỏ máy, khe hở rất nhỏ để đảm bảo hiệu suất. Đây vừa là lợi thế, vừa là yếu tố bắt buộc nhà sản xuất phải nâng mức đầu tư công nghệ, kéo theo giá máy cao.
- Những ứng dụng quan trọng của máy nén khí trục vít
- Cung cấp năng lượng cho thiết bị công nghiệp nặng: Máy nén khí trục vít được dùng trong các xí nghiệp sản xuất thép, cơ khí chế tạo, lắp ráp ô tô… nơi nhu cầu khí nén khổng lồ và cần duy trì liên tục.
- Công trình xây dựng: Phục vụ cho các máy móc vận hành bằng khí, bơm vữa, phun sơn, vận chuyển vật liệu…
- Cơ sở xử lý chất thải: Cấp khí để vận hành các thiết bị xử lý và kiểm soát ô nhiễm, giảm thiểu chất thải nguy hại.
- Những sự cố thường gặp và cách xử lý “NHANH – GỌN”
Dưới đây là một số lỗi hay gặp trong quá trình vận hành máy nén khí trục vít và cách xử lý khái quát:
5.1. Máy nén khí không chạy
- Biểu hiện: Nhấn nút khởi động nhưng máy không phản hồi.
- Nguyên nhân và cách xử lý:
- Thiết bị bảo vệ (rơ le, cầu chì) kích hoạt do sự cố. -> Kiểm tra, reset hoặc thay thế.
- Nút dừng khẩn cấp bị kích hoạt. -> Kiểm tra và đảm bảo nút được nhả.
- Mất pha, nguồn cấp điện không ổn định. -> Kiểm tra nguồn điện.
- Lắp ngược pha với máy mới. -> Đảo pha, căn chỉnh đúng chuẩn.
5.2. Máy dừng do nhiệt độ quá cao
- Biểu hiện: Máy chạy được một lúc thì tự ngắt.
- Nguyên nhân và cách xử lý:
- Phòng máy quá nóng, thiếu lưu thông gió. -> Điều chỉnh hệ thống thông gió, đảm bảo nhiệt độ phòng < 40°C.
- Dầu làm mát quá ít. -> Bổ sung đủ lượng dầu.
- Dầu sai chủng loại. -> Thay dầu đúng chuẩn.
- Quạt làm mát hỏng, dàn tản nhiệt bẩn. -> Kiểm tra, vệ sinh, sửa chữa kịp thời.
5.3. Máy không tạo đủ áp suất hoặc công suất nén yếu
- Biểu hiện: Áp lực khí nén không đạt như cài đặt, gây thiếu khí.
- Nguyên nhân và cách xử lý:
- Van tiết lưu (van hút) không mở hết. -> Kiểm tra, thay mới nếu hỏng.
- Tách dầu bị tắc, bộ lọc khí bị bẩn. -> Thay thế bộ tách dầu, vệ sinh hoặc thay lọc khí.
- Lưu lượng khí nén tiêu thụ tăng đột biến hoặc rò rỉ trên đường ống. -> Kiểm tra đường ống, khắc phục rò rỉ.
5.4. Máy chạy không tải dù có nhu cầu khí
- Nguyên nhân chính: Van điện từ, van hút không được cấp điện hoặc bị kẹt.
- Giải pháp: Kiểm tra hệ thống van điện, khắc phục hỏng hóc, đảm bảo nguồn cấp điện ổn định.
5.5. Áp suất quá cao, van an toàn nhảy liên tục
- Nguyên nhân:
- Công tắc áp suất cài đặt sai hoặc hỏng.
- Van hút không đóng hoàn toàn ở chế độ không tải.
- Van an toàn trước tách dầu hoạt động sai.
- Cách xử lý: Điều chỉnh lại công tắc áp suất, kiểm tra van hút, thay thế bộ phận hỏng.
5.6. Khí nén lẫn nhiều nước
- Nguyên nhân:
- Bẫy nước, van xả nước tự động không hoạt động.
- Máy sấy khí hỏng, nhiệt độ điểm sương quá cao.
- Khắc phục: Vệ sinh, thay mới bộ xả nước, kiểm tra máy sấy khí.
5.7. Khí nén lẫn nhiều dầu
- Nguyên nhân:
- Tách dầu cũ hoặc hỏng, không còn giữ được dầu.
- Đường hồi dầu trong máy tắc nghẽn.
- Lượng dầu vượt mức, van áp suất tối thiểu lỗi.
- Khắc phục: Thay tách dầu, thông sạch đường hồi dầu, kiểm tra van và đảm bảo đúng mức dầu khuyến nghị.
- Bí quyết lựa chọn máy nén khí trục vít đúng chuẩn
Nhu cầu mua máy nén khí trục vít thường rơi vào các trường hợp:
- Lần đầu mua máy nén khí trục vít.
- Thay thế máy nén khí cũ.
- Đã có máy nén khí piston, muốn bổ sung thêm trục vít.
- Đã có máy nén khí trục vít, nhưng cần mở rộng công suất.
Dù ở trường hợp nào, bạn đều cần xác định hai yếu tố cốt lõi: lưu lượng khí nén và áp suất làm việc. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết:
6.1. Lần đầu mua máy
- Bước 1: Lập danh sách các thiết bị, công cụ sử dụng khí nén trong dây chuyền.
- Bước 2: Xác định áp suất làm việc cao nhất trong hệ thống, cộng thêm khoảng 1 – 1,5 bar để bù hao hụt.
- Bước 3: Tính tổng lưu lượng tiêu thụ khí, chọn máy có lưu lượng lớn hơn một chút so với nhu cầu thực tế để tránh quá tải.
6.2. Thay thế máy nén khí cũ
- Kiểm tra áp suất và lưu lượng máy cũ.
- Nếu hệ thống vẫn đủ nhu cầu, chỉ cần mua máy nén khí trục vít có cùng thông số. Trường hợp muốn mở rộng, hãy chọn máy công suất lớn hơn.
6.3. Mua thêm máy trục vít khi đã có máy piston
- Xác định áp suất cài đặt thực tế của máy piston.
- Kiểm tra lưu lượng cũ và ước tính nhu cầu bổ sung.
- Nếu lắp đặt để dự phòng, hãy nhớ máy nén khí cần được vận hành thường xuyên; đừng để máy mới “nghỉ dài ngày” sẽ dễ gây hỏng hóc.
6.4. Mua thêm máy trục vít khi đã có máy trục vít
- Mua máy thứ hai có thông số tương đương để vận hành luân phiên hoặc mua máy lớn hẳn để tăng tổng lưu lượng.
- Cân nhắc máy biến tần nhằm tiết kiệm điện nếu nhu cầu khí dao động.
6.5. Xem xét các phụ kiện quan trọng
- Máy sấy khí và bộ lọc: Giúp khí nén khô, sạch hơn, kéo dài tuổi thọ thiết bị đầu cuối.
- Bẫy nước, van xả nước tự động: Ngăn ngừa nước đọng trong hệ thống.
- Biến tần (Inverter): Phù hợp khi tải dao động khoảng 50 – 80%, có thể tiết kiệm đáng kể điện năng.
- Những lưu ý hàng đầu khi sử dụng máy nén khí trục vít
Để máy vận hành bền bỉ và hiệu quả, bạn cần tuân thủ những nguyên tắc sau:
- Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng
Hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý, nắm bắt đầy đủ quy trình vận hành và bảo trì do nhà sản xuất khuyến nghị. - Kiểm soát nhiệt độ phòng máy
Nhiệt độ môi trường cao khiến máy dễ sinh nhiệt, đòi hỏi quạt, hệ thống làm mát phải làm việc vất vả hơn. Phòng máy nên đảm bảo thoáng gió, nhiệt độ lý tưởng dưới 40°C. - Đảm bảo vệ sinh khu vực đặt máy
Bụi bẩn, mảnh vụn có thể cản trở quạt làm mát, bám dính trên dàn tản nhiệt, gây giảm hiệu suất. Vệ sinh định kỳ giúp gia tăng tuổi thọ máy. - Bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên
- Thay dầu, thay lọc gió, lọc dầu, tách dầu đúng hạn.
- Kiểm tra và thay thế vòng bi, phớt chặn dầu nếu có dấu hiệu hư hỏng.
- Đảm bảo đường ống dẫn khí không bị rò rỉ.
- Quy trình dừng máy đúng chuẩn (đặc biệt với máy không dầu khô)
Một số dòng máy không dầu khô cần chạy không tải trước khi tắt hẳn, nhằm tránh tình trạng đọng ẩm và han gỉ bên trong. - Kiểm tra hệ thống van an toàn
Van an toàn có nhiệm vụ xả bớt áp lực khi vượt ngưỡng. Việc kiểm tra định kỳ giúp đảm bảo máy không bị quá tải áp suất, bảo vệ an toàn cho người vận hành. - Lựa chọn dầu bôi trơn đúng chủng loại (nếu là máy có dầu)
Mỗi thương hiệu máy nén khí đều có khuyến nghị riêng về loại dầu bôi trơn. Việc dùng sai dầu hoặc sai thông số độ nhớt có thể làm giảm tuổi thọ máy, ảnh hưởng chất lượng khí nén.
Mẹo tiết kiệm năng lượng cho hệ thống khí nén trục vít
- Kiểm tra rò rỉ: Rò rỉ nhỏ trên đường ống cũng có thể gây thất thoát lượng khí lớn, làm máy phải hoạt động liên tục, gây tăng chi phí điện.
- Lắp đặt biến tần: Nếu nhu cầu khí dao động, biến tần giúp điều chỉnh tốc độ máy nén linh hoạt, giảm đáng kể điện năng.
- Tắt máy khi không sử dụng: Với những ca làm việc theo chu kỳ, cân nhắc tắt hẳn máy nếu thời gian ngừng đủ dài.
- Bố trí máy khoa học: Đường ống ngắn, ít gấp khúc, van xả nước hoạt động tốt, phòng máy mát mẻ… đều góp phần giảm hao điện.
Kết luận
Máy nén khí trục vít ngày càng chứng tỏ vai trò không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất đến xây dựng hay y tế. Sở hữu thiết bị nén khí chất lượng, bạn không chỉ đảm bảo hiệu suất làm việc mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành lâu dài.
Tuy nhiên, để chọn mua và sử dụng hiệu quả, người dùng cần hiểu rõ những đặc điểm quan trọng: cấu tạo, nguyên lý nén khí, phân loại máy có dầu – không dầu, bí quyết bảo trì, cách khắc phục sự cố và đặc biệt là 7 lưu ý thiết yếu trong quá trình vận hành. Hy vọng với hướng dẫn chi tiết ở trên, bạn sẽ có đủ cơ sở để đưa ra quyết định sáng suốt và xây dựng hệ thống khí nén bền bỉ, tiết kiệm nhất cho hoạt động sản xuất.
Ghi nhớ: Hãy luôn theo dõi tình trạng máy, lên lịch bảo dưỡng định kỳ, sử dụng đúng dầu bôi trơn (nếu là máy ngâm dầu), duy trì nhiệt độ phòng máy ổn định… Tất cả những yếu tố này cộng hưởng lại sẽ giúp máy nén khí trục vít hoạt động trơn tru và kéo dài tuổi thọ.