Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng ở những lĩnh vực mà ở đó hay xảy ra những vụ nỗ nguy hiểm như các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá kẹp cho các chỉ tiết nhựa, chất dẻo hoặc
Cấu trúc hệ thống máy nén khí 2+5 +S S191 187111251 11111112111111121 1112 1 10 6
Máy nén khí kiểu pít- tông + 1 1 1221 121121111112112111112121111 121 1201 ru 7
- Nguyên lý hoạt động không khí khí nén
Chu kì hút Chu kì nén và đây
Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiêu pít- tông | cap
Máy nén khí kiểu piston một cấp có khả năng hút lưu lượng lên đến 10m³/phút và nén áp suất từ 6 đến 10 bar, trong khi máy nén khí kiểu piston hai cấp có thể nén đến áp suất 15 bar Cả hai loại máy nén khí này đều phù hợp cho hệ thống điều khiển bằng khí nén trong ngành công nghiệp.
Máy nén khí kiểu pít-tông được phân loại dựa trên cấp số nén, loại truyền động và phương thức làm mát khí nén Bên cạnh đó, chúng cũng được phân loại theo vị trí của pít-tông.
-Ưu điểm: Máy nén khí kiéu pit - tông có kết cầu chắc chắn, đơn giản, dé dang trong khâu vận hành và hiệu suất cao
-Nhược điểm: Máy nén khí kiểu pít - tông tạo ra khí nén theo xung, thường nhiễm cặn dâu và khi vận hành thường rât ôn.
Máy nén khí kiểu cánh gạt 5-5 5s 912221111111 1127111211 2111111211121 11 ru §
Hình 1.4: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu cánh gat
Không khí được hút vào buồng hút khi rôto quay theo chiều kim đồng hồ nhờ vào khoảng lệch tâm e giữa rôto và stato Khi này, không khí sẽ vào buồng nén, và sau đó khí nén sẽ được chuyển vào buồng đây.
Máy nén khí kiểu cánh gạt có nhiều ưu điểm như kết cấu gọn gàng, hoạt động êm ái và cung cấp dòng khí nén ổn định không bị xung Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là hiệu suất thấp và khí nén có thể bị nhiễm dầu.
1.4.3 Máy nén khí kiểu bánh răng- trục vít
Máy nén khí kiểu trục vít hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích Khi trục vít quay, thể tích khoảng trống giữa các răng sẽ thay đổi, dẫn đến quá trình hút khi thể tích tăng lên, quá trình nén khi thể tích giảm, và cuối cùng là quá trình đẩy khí ra ngoài.
Máy nén khí kiểu trục vít bao gồm hai trục: trục chính và trục phụ Số răng của mỗi trục quyết định thể tích làm việc trong quá trình hút và nén Khi số răng tăng lên, thể tích hút nén trong một vòng quay sẽ giảm Để đạt hiệu suất tốt hơn, số răng của trục chính và trục phụ cần không bằng nhau.
Hình 1.5: Nguyên lý họat động máy nén khí kiểu trục vít
- Ưu điểm : Khí nén không bị xung, sạch; tuôi thọ vít cao (15.000 đến 40.000 giờ); kết cầu máy nhỏ gọn, chạy êm
- Nhược điểm :Giá thành cao, tỷ số nén bị hạn chế
1.4.4 Máy nén khí kiểu Root
Máy nén khí kiểu Root được thiết kế với hai hoặc ba cánh quạt, hoạt động thông qua hệ thống truyền động bên ngoài Trong quá trình quay, các pít-tông không tiếp xúc với nhau, do đó khả năng hút của máy phụ thuộc vào khe hở giữa các pít-tông và khe hở giữa phần quay và thân máy.
Máy nén khí kiểu Roots tạo ra áp suất không dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích, mà thông qua quá trình nén từ phía sau Điều này có nghĩa là, khi rôto quay một vòng, áp suất trong buồng chưa được hình thành cho đến khi rôto tiếp tục quay đến vòng thứ hai.
2, thì đòng lưu lượng đó đây vào dòng lưu lượng thứ 2, với nguyên tắc này tiếng ồn sẽ tăng lên.
Hình 1.6: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu Root
1.4.5 Máy nén khí kiểu tuabin
Máy nén khí dòng liên tục là thiết bị có lưu lượng lớn, bao gồm hai loại chính là dòng trục và dòng hướng tâm Với tốc độ dòng chảy khí rất cao, hiệu suất có thể được cải thiện bằng cách tăng số lượng cánh turbin.
CHƯƠNG lI: TÍNH TOÁN LỰA CHON THIEU BI HE THONG
Máy nén khí là thiết bị nguồn chính trong hệ thống điều khiển khí nén, bao gồm hai loại chính: máy nén khí trục vít và máy nén khí piston Trong các hệ thống khí nén công nghiệp, máy nén khí trục vít thường được ưa chuộng, trong khi máy nén khí piston chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống sản xuất mini và trong các garage sửa chữa.
Máy nén khí có chức năng hút khí từ môi trường và nén khí thành áp lực Trong ngành sản xuất thực phẩm, máy nén khí không dầu thường được ưa chuộng, trong khi các ngành công nghiệp khác thường sử dụng máy nén khí có dầu.
2.2 Tính toán lựa chọn thiết bị
Hộp kn ÿ { Pittong máolanh [[ Khiyào _| mát xi lanh
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo trạm nén khí
2.2.1 Đặc tính kỹ thuật máy nén khí
Horse power_Công suất: 5.5Kw-7.5HP
Air delivery _Luu lượng khi nén: 840 L/min
Max pressure_ Áp suất làm việc Max : 10 KG/cm2G
Dimension_Kich thudc may: 1640x560 1330 mm
2.2.2 Bau loc khéng khi dau vào cấp 1:
- Cầu tạo như hình vẽ
Bầu lọc không khí bao gồm các thành phần như đề phim lọc (1), phim lọc (2) và nắp bao vé (3) Phim lọc được chế tạo từ giấy xốp, được xếp lớp theo hình trụ để tăng diện tích bề mặt lọc khí Việc xếp lớp này giúp giảm lực cản của không khí khi đi qua phim lọc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nạp không khí vào cấp 1 một cách dễ dàng.
Hình 2.2 - Bâu lọc không khí
1 Đai ốc vặn dang tai; 2 mang loc; 3 nap vo bau loc; 4 ti vặn
Bầu lọc đầu vào đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn bụi xâm nhập vào máy nén, giúp bảo vệ các bộ phận như xi lanh, piston, vòng xec măng và van khỏi sự mài mòn nhanh chóng Nếu bụi vào được xi lanh, nó sẽ làm tăng tốc độ mài mòn trục khuýu và các ô đỡ khi xâm nhập vào dầu bôi trơn Việc máy nén hoạt động trong môi trường bụi mà không có bầu lọc sẽ làm giảm tuổi thọ của các chi tiết máy Do đó, bầu lọc không khí là một yếu tố không thể thiếu trong trạm nén khí.
1 môtơ điện 2 Bánh đai rãnh chữ
3 dây đai 4 để động cơ
5 dé may 6 vỏ bảo vệ đai
7 bộ phận làm mát sau 8.bau loc không khí
9 ông làm mát trung gian 10 Rơle không chế mức dâu thấp
Máy nén trong trạm nén khí là loại máy piston hai cấp với hai xi lanh được sắp xếp theo hình chữ V Quá trình bôi trơn diễn ra thông qua phương pháp vung té dầu trong hộp các te Máy nén hoạt động với hệ thống làm mát bằng khí đối lưu, giúp tạo ra lưu lượng khí lưu thông qua máy Nhiệt lượng phát sinh trong quá trình nén được truyền ra ngoài thông qua các cánh tản nhiệt trên thân máy nén.
2.2.4 Thiết bị làm mát trung gian:
Hình 2.4 Cầu tạo bộ phan trung gian lam mat
1 vít có mũ 36 11,12,13 cụm ống làm mát trung gian
2,6 vòng hãm lò xo 15 nút
4 vỏ bảo vệ 19,21 Tắm đệm
7 bu long M10 16 van an toan
10 miếng kẹp ống làm mát
Có cấu tạo như hình vẽ
Thiết bị làm mát trung gian bao gồm một đầu gom nối với đường ra cấp 1 và một đầu ra nối với đường vào cấp 2 Thiết bị này có cấu trúc gồm một cặp 3 đường ống mắc song song, giúp tăng hiệu suất tản nhiệt Ba đường ống được uốn cong để kéo dài chiều dài và bên ngoài vỏ được bọc các đường xoắn ruột gà dạng cánh tản nhiệt nhằm tăng diện tích tản nhiệt.
Thiết bị làm mát trung gian được lắp kín qua các đấu nối và đệm làm kín, giúp duy trì hiệu quả làm mát Ngoài ra, bộ phận quạt gió bên ngoài có tác dụng giảm nhiệt lượng tỏa ra từ ống làm mát trung gian Nhờ đó, khí nén vào cấp hai được làm mát đến nhiệt độ cho phép, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Thiết bị làm mát trung gian đóng vai trò quan trọng trong hệ thống khí nén, giúp giảm nhiệt độ khí sau khi nén ở cấp 1 Việc này không chỉ giảm công nén và tổn thất nhiệt lượng mà còn kéo dài tuổi thọ của máy nén.
+ van an toàn l,2 có cầu tạo như hình vẽ:
Hinh 2.Š - câu tạo van an toàn
3 can day van bang tay 4 lò xo
5 van 6 bê mặt công cửa van
Máy nén khí kiêu bánh răng- trục vÍt + 2c S112 EE1 1211111127211 etrteg 9
- Hình Ì - + 2s22122215211211211221121121112112121121122121222212221121 2121221 ere ll CHU ONG IITÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾU BỊ HỆ THÓNG 12 2.1 Cơ sở lí thuyẾT s11 T1 TH HH H121 1121112111111 2n ca 12
2.2 Tính toán lựa chọn thiết bị 22 TS S115 125 5555151511111 1511115115512 1211 E na 12 2.3 Bảo dưỡng hệ thống 2 SE 1111121112111 122 1121212121 11g treo 17 2.4 Vận hành máy nén khí piston - - 2 2222111211211 12111221 12111011551 111 1118111 ga 18
CHƯƠNG III_ TÌM HỎNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THÓNG 5c cà 21
3.1 các lỗi thường gặp phải ở máy nén pitong -2- + s+s+E2E 2111212121212 xee 21
1 Máy nén khí piston tự dựng không hoạt động: - ¿c2 2 c2 2211222 rrrrea 21
2 Máy phát ra tiếng ồn lớn khi hoạt động s2 2E 1211218711122121112 c1 xe 21
3 Lượng tiêu thụ mức dầu khá lớn 2-52 2 SeSE12E151125121271111711E15111 2111 1 c0 22
Máy nén khí kiểu tuabin 2-5 12111 S51111111111111111 11111111 11012101111 ga 10 NT: a A
Máy nén khí dòng liên tục là thiết bị có lưu lượng lớn, bao gồm hai loại chính: độc trục và hướng tâm Tốc độ dòng chảy khí của các máy này rất cao và có thể được tăng cường bằng cách tăng số lượng cánh turbin.
CHƯƠNG lI: TÍNH TOÁN LỰA CHON THIEU BI HE THONG
Máy nén khí là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển khí nén, bao gồm hai loại chính: máy nén khí trục vít và máy nén khí piston Trong các hệ thống khí nén công nghiệp, máy nén khí trục vít thường được ưa chuộng hơn, trong khi máy nén khí piston chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống sản xuất mini và trong các garage sửa chữa.
Máy nén khí có chức năng hút khí từ môi trường và nén khí thành áp lực Trong ngành sản xuất thực phẩm, máy nén khí không dầu được ưa chuộng, trong khi các ngành công nghiệp khác thường sử dụng máy nén khí có dầu.
2.2 Tính toán lựa chọn thiết bị
Hộp kn ÿ { Pittong máolanh [[ Khiyào _| mát xi lanh
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo trạm nén khí
2.2.1 Đặc tính kỹ thuật máy nén khí
Horse power_Công suất: 5.5Kw-7.5HP
Air delivery _Luu lượng khi nén: 840 L/min
Max pressure_ Áp suất làm việc Max : 10 KG/cm2G
Dimension_Kich thudc may: 1640x560 1330 mm
2.2.2 Bau loc khéng khi dau vào cấp 1:
- Cầu tạo như hình vẽ
Bầu lọc không khí bao gồm các thành phần chính: đề phim lọc (1), phim lọc (2), nắp bao vé (3) Phim lọc được chế tạo từ giấy xốp, được xếp lớp theo hình trụ nhằm tăng diện tích bề mặt lọc khí, giảm lực cản khi không khí đi qua Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc nạp không khí vào cấp 1 một cách dễ dàng.
Hình 2.2 - Bâu lọc không khí
1 Đai ốc vặn dang tai; 2 mang loc; 3 nap vo bau loc; 4 ti vặn
Bầu lọc đầu vào có tác dụng giữ lại bụi bẩn xung quanh máy nén, ngăn chặn sự mài mòn nhanh chóng của các bộ phận như xi lanh, piston, vòng xéc măng và van Nếu bụi xâm nhập vào dầu bôi trơn, tốc độ mài mòn trục khuỷu và các ổ đỡ sẽ tăng lên Khi máy nén hoạt động trong môi trường có nhiều bụi mà không có bầu lọc, tuổi thọ của các chi tiết máy sẽ giảm đáng kể Do đó, bầu lọc không khí đóng vai trò quan trọng trong hệ thống trạm nén khí.
1 môtơ điện 2 Bánh đai rãnh chữ
3 dây đai 4 để động cơ
5 dé may 6 vỏ bảo vệ đai
7 bộ phận làm mát sau 8.bau loc không khí
9 ông làm mát trung gian 10 Rơle không chế mức dâu thấp
Máy nén khí trong trạm nén sử dụng công nghệ piston hai cấp tác dụng lớn với hai xi lanh bố trí hình chữ V Hệ thống bôi trơn được thực hiện bằng phương pháp vung té dầu trong hộp các te Quá trình làm mát diễn ra thông qua đối lưu, khi máy nén hoạt động, quạt tạo ra lưu lượng không khí đối lưu qua máy nén, giúp truyền nhiệt lượng ra ngoài qua các cánh tản nhiệt trên thân máy.
2.2.4 Thiết bị làm mát trung gian:
Hình 2.4 Cầu tạo bộ phan trung gian lam mat
1 vít có mũ 36 11,12,13 cụm ống làm mát trung gian
2,6 vòng hãm lò xo 15 nút
4 vỏ bảo vệ 19,21 Tắm đệm
7 bu long M10 16 van an toan
10 miếng kẹp ống làm mát
Có cấu tạo như hình vẽ
Thiết bị làm mát trung gian bao gồm một đầu gom nối với đường ra cấp 1 và một đầu ra nối với đường vào cấp 2 Thiết bị này có cấu trúc gồm ba đường ống mắc song song, giúp tăng hiệu suất tản nhiệt Để tối ưu hóa khả năng tản nhiệt, ba đường ống được uốn cong nhằm tăng chiều dài, và bên ngoài vỏ được bao bọc bởi các đường xoắn ruột gà dạng cánh tản nhiệt, nhằm tăng diện tích tản nhiệt.
Thiết bị làm mát trung gian được lắp đặt kín thông qua các kết nối và đệm làm kín, giúp ngăn chặn rò rỉ Ngoài ra, bộ phận quạt gió bên ngoài có chức năng giảm nhiệt lượng tỏa ra từ ống làm mát trung gian Nhờ vậy, khí nén vào cấp hai đã được làm mát đến nhiệt độ cho phép, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Thiết bị làm mát trung gian có tác dụng quan trọng trong việc giảm nhiệt độ của khí nén sau khi đã được nén ở cấp 1 Việc này không chỉ giúp giảm công nén và các tổn thất do nhiệt lượng gây ra, mà còn làm tăng tuổi thọ của máy nén.
+ van an toàn l,2 có cầu tạo như hình vẽ:
Hinh 2.Š - câu tạo van an toàn
3 can day van bang tay 4 lò xo
5 van 6 bê mặt công cửa van
Van an toàn được cấu tạo với phần dưới vặn chặt vào ống góp xả và phần trên kết nối với vò van Lỗ của dé van được bịt kín bởi van, trong khi van có bề mặt con trên van.
Các bộ phận đã được gia công chính xác để đảm bảo độ khít khi đậy van Khi áp suất trong các cấp hoặc bình chứa vượt quá mức quy định, lực khí nén sẽ tác động lên van 5, giúp thắng lực nén của lò xo.
Khi van được nâng lên để xả bằng tay, kéo tay đòn 3 sẽ tác động vào lò xo 4, khiến lò xo bị ép lại và mở van.
Để ngăn ngừa tình trạng tăng áp suất quá mức, các máy nén khí và bình chứa được trang bị van an toàn tự động Những van này có chức năng hạn chế áp suất khí nén bằng cách xả khí dư ra ngoài, giúp giảm nguy cơ xảy ra hiện tượng nổ nguy hiểm.
Van an toàn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ máy nén, ngăn chặn tình trạng quá tải ở cấp 1 và bảo vệ các đường ống trong thiết bị làm mát trung gian Khi van nạp cấp 2 bị kẹt hoặc khí nén không thể vào buồng nén cấp 2, van an toàn sẽ tự động hoạt động để đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Van an toàn cấp 2 được lắp đặt tại đường ra cấp 2 trong hệ thống trạm nén, sau bình tách nước và các đồng hồ đo nhiệt độ cũng như áp suất Van an toàn cấp 2 đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống khỏi áp suất vượt mức cho phép.