Bài giảng điều khiển thủy khí

Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền rửa tự động; trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì

CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ KHÍ NÉN

VÀ CÔNG NGHỆ KHÍ NÉN

1.1 Đặc điểm, tính chất của không khí nén

- Số lượng: có thể coi là vô tận

- Việc vận chuyển: có thể được lưu thông dễ dàng trong các đường ống dẫn, với một khoảng cách nhất định Đường hồi về không cần thiết vì khí nén sau khi công tác được thoát ra ngoài môi trường

- Lưu trữ: Máy nén khí không nhất thiết phải hoạt động liên tục Không khí nén được lưu trữ trong các bình chứa, được lắp nối trong hệ thống ống dẫn để cung cấp cho sử dụng khi cần thiết

- Nhiệt độ: Không khí nén ít bị thay đổi theo nhiệt độ

- Chống cháy nổ: Không có nguy cơ gây cháy bởi khí nén nên không tổn phí về phòng cháy Hoạt động với áp suất khoảng 6 – 7 bar nên việc phòng nổ không quá phức tạp

- Mức độ sạch: Không khí nén sạch ngay cả trong trường hợp lưu thông trong các đường ống hay thiết bị Không một nguy cơ gây bẩn nào phải lo tới Điều này đặc biệt cần thiết trong các ngành công nghiệp thực phẩm, vải sợi, lâm sản, thuộc da,…

- Cấu tạo trang thiết bị: Đơn giản nên có giá thành thấp

- Vận tốc: Không khí có thể lưu thông với tốc độ rất cao.Vận tốc công tác của các xi lanh nén thường trong khoảng 1 đến 2 m/s, trong một số trường hợp có thể đạt tới 5 m/s

- Tính dễ điều chỉnh: Vận tốc và áp lực của những thiết bị công tác dùng khí nén được điều chỉnh một cách vô cấp

- Vấn đề quá tải: Các công cụ và thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng cho đến khi chúng dừng hẳn, cho nên không xảy ra quá tải

Để phân biệt một cách cặn kẽ các lĩnh vực áp dụng kỹ thuật khí nén, cần phải biết các tính chất không thể không chú trọng đến sau đây:

- Cách xử lý: Không khí nén phải được chuẩn bị sao cho không chứa bụi bẩn, tạp chất và nước vì chúng làm cho các phần tử khí nén chóng mòn

- Tính chịu nén: Không khí có tính nén được, cho phép thay đổi và điều chỉnh vận tốc của Piston

- Lực tác dụng: Không khí được nén sẽ không kinh tế nếu chưa đạt được một công suất nhất định, áp suất làm việc thường được chấp nhận là 7 bar Lực tác dụng được giới hạn trong khoảng 20.000 đến 30.000 N (2000 đến 3000 kp) Độ lớn của lực tác dụng còn phụ thuộc vào vận tốc và hành trình

- Thoát khí: Không khí nén xả ra ngoài tạo âm thanh gây ồn, nhưng nhờ các bộ giảm thanh gắn ở tong đường thoát nên vấn đề này đã được giửi quyết

- Giá thành: Không khí nén là một nguồn năng lượng dồi dào, đơn giản và sẵn có nên hệ thống sử dụng có giá thành thấp

1.2 Khả năng ứng dụng của khí nén

1.2.1 Trong lĩnh vực điều khiển

Sau chiến tranh thế giới thứ hai, nhất là vào những năm 50 và 60 của thế kỷ

20, là thời gian phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điều khiển bằng khí nén, giai đoạn tự động hoá quá trình sản xuất được phát triển rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Chỉ riêng ở Cộng hoà Liên bang Đức đã có 60 hãng chuyên sản xuất các phần tử điều khiển bằng khí nén Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng ở những lĩnh vực mà ở đó dễ xảy ra các vụ cháy nổ, các thiết bị phun sơn; các loại đồ

gá kẹp các chi tiết nhựa, chất dẻo; hoặc là được sử dụng cho lĩnh vực sản xuất các thiết bị điển tử, vì các thiết bị khí nén có thể đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường rất tốt và an toàn cao Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền rửa tự động; trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì và trong công nghiệp hoá chất

1.2.2 Trong lĩnh vực truyền động

+ Các dụng cụ, thiết bị máy va đập

Các thiết bị, máy móc trong lĩnh vực khai thác, như khai thác đá, khai thác

than; trong các công trình xây dựng, như xây dựng hầm mỏ, đường hầm,…

+ Truyền động quay

Truyền động động cơ quay với công suất lớn bằng năng lượng khí nén giá thành rất cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện của một động cơ quay bằng năng lượng khí nén và một động cơ điện có cùng công suất, thì giá thành tiêu thụ điện của một động cơ quay bằng năng lượng khí nén cao hơn 10 đến 15 lần so với động cơ điện Nhưng ngược lại thể tích và trọng lượng nhỏ hơn 30% so với động cơ điện có cùng công suất Những dụng cụ vặn vít từ M4 đến M300; máy khoan, công suất

khoảng 3,5 KW; máy mài, công suất khoảng 2,5 KW, cũng như những máy mài với công suất nhỏ, nhưng với số vòng quay cao 100.000 vòng/phút thì khả năng sử dụng động cơ truyền động bằng khí nén là phù hợp

+ Truyền động thẳng

Vận dụng truyền động bằng áp suất khí nén cho chuyển động thẳng trong các dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết, trong các thiết bị đóng gói, trong các loại máy gia công gỗ, trong các thiết bị làm lạnh, cũng như trong hệ thống phanh hãm của ô tô

+ Trong các hệ thống đo và kiểm tra

Dùng trong các thiết bị đo và kiểm tra chất lượng sản phẩm

1.3 Ưu, nhược điểm của hệ thống truyền động khí nén

- Đường dẫn khí nén (thải ra) không cần thiết (ra ngoài không khí)

- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn

- Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo

1.3.2 Nhược điểm

- Lực truyền tải trọng thấp

- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi, bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện những chuyển động thẳng hoặc quay đều

- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây nên tiếng ồn

Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén với cơ, hoặc với điện, điện tử Cho nên rất khó xác định một cách chính xác rõ ràng ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển

1.4 Đặc điểm hệ thống điều khiển khí nén

- An toàn, không gây cháy nổ, đảm bảo vệ sinh môi trường Tuy nhiên nó cồng kềnh, gây ồn và khó điều khiển sâu các tham số vận tốc, vị trí

CHƯƠNG II MÁY NÉN, THIẾT BỊ XỬ LÝ VÀ CƠ

- Nguyên lý động năng: Không khí nạp được gia tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao, áp suất hình thành do sự chênh lệch vận tốc

b) Phân loại máy nén khí

Có nhiều tiêu chí để phân loại MNK

- Theo áp suất MNK được chia thành 3 loại:

+ MNK áp suất thấp : có áp suất p < =15 (bar)

+ MNK áp suất cao: có áp suất 15 < p < =300 (bar)

+ MNK áp suất rất cao: có áp suất p > 300 (bar)

- Theo nguyên lý hoạt động MNK được chia thành 2 loại:

+ Loại làm việc theo nguyên lý thay đổi thể tích

+ Loại làm việc theo nguyên lý động năng

2.1.2 Các thông số cơ bản của MNK

Để chọn lựa một máy nén khí thích hợp ta cần phải quan tâm đến rất nhiều yếu tố: áp suất, lưu lượng, công suất, chất lượng khí nén, giá thành, kích thước, độ rung-

ồn, hiệu suất, Đặc trưng và bản chất nhất ta cần quan tâm đến 3 thông số cơ bản sau:

- Tỷ số nén : Là tỷ số giữa áp suất khí ở cửa ra và áp suất không khí đưa vào máy nén

- Lưu lượng Q: Lưu lượng hay còn gọi là Năng suất chính là khối lượng hay thể tích

mà máy nén cung cấp trong một đơn vị thời gian

- Công suất N : Là công tiêu hao để nén và truyền khí trong một đơn vị thời gian

2.1.3 Một số Máy nén khí thông dụng

2.1.3.1 Máy nén khí kiểu Pitton

+ Cấu tạo :

Cấu trúc máy nén khí piston có thể mô tả như hình vẽ dưới:

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc máy nén Piston 1 cấp + Nguyên lý làm việc:

MNK kiểu pitton làm việc theo nguyên lý thay đổi thể tích Chu kỳ làm việc được chia làm 3 giai đoạn: Hút, nén, và đẩy khí

-Kỳ hút: Khi trục khuỷu được dẫn động, pitton từ ĐCT chuyển động đi xuống, thể tích buồng hút trong xy lanh tăng làm áp suất khí trong buồng giảm thấp hơn so với

áp suất không khí bên ngoài cửa hút Khi đó van cửa hút tự động mở ra, không khí bên ngoài có áp suất cao tự động được dẫn vào buồng hút trong xy lanh Quá trình kết thúc khi pitton chuyển động đến ĐCD

- Kỳ nén: Pitton chuyển động từ ĐCD lên trên, thể tích buồng chứa khí hẹp dần làm

áp suất khí trong buồng tăng dần, đến khi lớn hơn áp suất không khí thì làm van cửa nạp đóng lại Quá trình diễn ra làm áp suất trong buồng nén tăng cao

- Đẩy khí : Khi áp suất khí trong buồng nén đạt đến 1 giá trị xác định, van cửa xả được mở ra, khí nén có áp suất cao thoát ra ngoài tới bình chứa hoặc các ứng dụng khác

Quá trình lặp lại như trên ở đầu kỳ mới

+ Một số thông số và đặc điểm của máy nén Pitton:

- Có khả năng nén khí lên tới 12 bar đối với loại 1 cấp và tới 140 bar đối với loại nhiều cấp

- Chúng có thể cung cấp lưu lượng khí từ 0,02 m3/phút tới 600 m3/phút, công suất từ vài KW tới 2000 KW

- Tỷ số nén quan hệ với số cấp theo bảng:

tỷ số nén  7 5-30 13-150 35-400 150-1000 200-1100 450-1100 -Trong quá trình hoạt động không khí được nén theo từng kỳ nên máy nén làm việc thường gây ra tiếng ồn hoặc rung động lớn Hiện nay các thiết kế mới đã lưu ý giảm thiểu tiếng ồn và rung động cho máy nén bằng cách lắp 1 bình giảm xung đặc biệt trực tiếp sau cửa thoát thích ứng với đặc tính xung động của máy nén Bình chứa này khi đó còn có thêm tác dụng để lưu trữ và làm mát khí nén Với công dụng như vậy

nó cũng làm cho máy nén trở nên cồng kềnh hơn

- Lưu lượng( năng suất) cấp từ máy nén:

60

n S z 4

d 2



Q Trong đó:

d (dm) - đường kính pitton

z – số pitton

S (dm) – Quãng chạy của pitton

n (vòng/phút) –Số vòng quay của trục dẫn động

Q – Hiệu suất của máy nén

+ Máy nén piston nhiều cấp:

Để có thể tạo ra được nguồn cấp khí nén áp suất cao hơn người ta thiết kế máy nén khí nhiều cấp Trước hết không khí được hút và nén bởi một máy nén piston, sau khi được làm nguội sẽ được đưa sang nén tiếp ở máy nén thứ hai sau đó khí nén sẽ được đưa sang bình chứa qua thiết bị xử lý qua hệ thống đường ống cung cấp khí nén cho các thiết bị sử dụng

2.1.3.2 Máy nén khí kiểu cánh gạt

+ Cấu tạo:

Máy nén khí kiểu cánh gạt có một rotor với trục đặt lệch tâm so với vỏ bọc stator bên ngoài Trên rotor có các cánh gạt và các cánh này có thể trượt hướng tâm trong các rãnh trên rotor Các cánh này hợp với stator và rotor tạo thành các buồng khí Cụ thể cấu tạo như minh hoạ ở hình vẽ 2.2

Hình 2.2 Máy nén cánh gạt + Nguyên lý làm việc:

Máy nén khí kiểu cánh gạt làm việc theo nguyên lý thay đổi thể tích Khi rotor quay( được dẫn động), các cánh gạt chịu tác dụng của lực ly tâm trượt theo rãnh trên rotor và tì sát vào thành trong stator tạo nên các khoang trống( giữa stator, rotor và 2 cánh gạt

Theo bố trí như cấu tạo thì khi rotor quay các khoang khí này có thể tích tăng dần làm cho áp suất khí trong nó giảm nhỏ hơn áp suất không khí tại cửa buồng hút, khi đó không khí bên ngoài cửa hút tự động được dẫn vào các khoang này Quá trình dẫn động tiếp tục và thể tích các khoang này sẽ hẹp dần khi chuyển sang khoang đẩy làm tăng áp suất khí nén trong đó, và khi đến cửa đẩy khí nén có áp suất cao trong các khoang này sẽ được đẩy ra ngoài tới bình trích chứa

+ Một số thông số và đặc điểm của máy nén khí kiểu cánh gạt:

- Máy nén khí kiểu cánh gạt hầu hết là các máy nén có dầu, dầu được phun vào buồng nén, ở đó nó có thể bôi trơn tất cả các chi tiết chuyển động, giúp làm kín các khe hở giữa cánh gạt với vỏ và giữa cánh gạt với rotor, nó còn có tác dụng chuyển đổi nhiệt ( nhiệt của khí nén truyền qua dầu và được tách ra thông qua bộ làm mát dầu)

- MNK kiểu cánh gạt có kích thước rất nhỏ gọn Dòng khí không xung động và sự chênh lệch áp suất điều khiển thấp nên không gây ồn, không gây rung động nhiều

- Lưu lượng của máy nén được tính:

Q = (p.D – z.).2.e.b.

60

n (m3/s)

Hình 2.3 Sơ đồ kích thước các bộ phận máy nén cánh gạt Trong đó :

1R

).( 

n (vòng/phút) : tốc độ quay của rotor

e (m) : độ lệch tâm

D (m) : đường kính stato

b (m) : chiều rộng cánh gạt

 : hiệu suất máy nén đạt được ( = 0,7 – 0,8)

- Lưu lượng máy nén loại này thường trong khoảng 3  30 (m3/phút)

- Máy thường được chế tạo với áp suất danh định là 8 bar đối với loại 1 cấp và 10 bar đối với loại 2 cấp

- Công suất máy nén :

N =

m dan 1

2 1

1000

P

PQP





)ln(

( KW) trong đó:

Q : Năng suất máy nén ( m3/s)

P1 ,P2 : áp suất khí ở đầu vào , đầu ra của máy nén

dan : hệ số hiệu dụng đẳng nhiệt

m : hệ số hiệu dụng tính đến tổn thất ma sát

thông thường dan m = 0,5  0,6

khi P2/P1 >1,5 thì phải làm mát máy nén bằng nước

Máy nén khí kiểu trục vít làm việc theo nguyên lý thay đổi thể tích Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ thông qua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít, và ở đó khí nén bị nén giữa các răng khi buồng khí

nhỏ lại làm áp suất khí tăng cao khi thoát ra ở cửa ra Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đóng hoặc mở một cách tự động khi các trục vít quay làm che hoặc không che các cửa

+ Một số thông số và đặc điểm:

- Khí thoát ổn định và ít dao động, vì vậy máy nén trục vít làm việc ít gây rung động

và không gây ồn lớn Thông thường phải lắp van 1 chiều ở cửa xả để chánh việc trục vít tự quay khi quá trình nén đã ngừng

- Khe hở giữa 2 trục vít và giữa đỉnh răng và xi lanh khoảng 0,1  0,4 mm, vì vậy khi làm việc không có ma sát nên tuổi thọ của máy nén khí trục vít cao, làm việc êm

- Do các trục vít có độ chính xác cao nên khó chế tạo, khó sửa chữa

- Số vòng quay của trục vít từ 3000 vòng/phút đến 15000 vòng/phút vì vậy nó thường được dẫn động bằng tuabin hơi

- Lưu lượng của máy nén được xác định:

Q = q0.

60

n (m3/s) trong đó:

q0 : lưu lượng khí thu được khi trục vít quay được 1 vòng, q0 được tính:

q0 = (A1+A2).L.z

loth

lo V

V (m3/vòng)

V : tỷ số thể tích khe hở thực tế và thể tích khe hở theo lý thuyết, phụ thuộc vào góc xoắn  của trục vít theo biểu đồ:

Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ giữa thể tích khe hở và góc xoắn trục vít

 : góc xoắn, là số bước răng trên 1 đơn vị dài

Lưu lượng của máy nén khí kiểu trục vít thường từ 1,4 m3/ phút tới 60 m3/phút

áp suất danh định lên tới 1000 kpa đối với máy 1 cấp và 2500 kpa đối với máy nén nhiều cấp

2.1.3.4 Máy nén khí kiểu ROOT

+ Cấu tạo:

Máy nén khí kiểu ROOT gồm 2 hoặc 3 cánh quạt ( pitton dạng hình số 8) Các pitton đó được quay đồng bộ bằng bộ truyền động ở ngoài thân máy, và quáy trình quay không tiếp xúc với nhau Như vậy khả năng hút của máy phụ thuộc vào khe hở giữa 2 pitton, khe hở giữa phần quay và phần thân máy Cấu trúc máy nén như hình

này khép kín( pitton chuyển động qua cửa hút) khi đó thể tích và áp suất khí trong khoang xác lập

Quá trình dẫn động tiếp tục, đến cửa đẩy dòng lưu lượng trong khoang khí này

bị đẩy vào buồng đẩy tác động lên dòng lưu lượng trước ở trong buồng đẩy và đẩy nó

ra ngoài tới bình trích chứa hoặc các ứng dụng khác

+ Một số thông số và đặc điểm của máy nén

- Máy nén khí làm việc gây ồn lớn

- Hiệu suất máy không cao

- Tỷ số nén thấp:

 đạt 1,8 đối với máy nén 1 cấp

 đạt 2,5 đối với máy nén 2 cấp

- Lưu lượng của máy nén được xác định:

Q = q0th 2 

60

n (m3/s) trong đó :

q0th : lưu lượng theo lý thuyết, được tính:

q0th = b.(0,25.p.d2 – A) (m3/vòng)

d : đường kính stato (m)

A : diện tích tiết diện pitton (m2)

b : chiều rộng thân máy (m)

 : hiệu suất, thường từ 0,15  0,95

n : tốc độ quay của rotor

là áp suất tăng một cách đáng kể Từ bộ khuếch tán, không khí đi vào bộ khuếch tán

tổ hợp, ở đó không khí giãn nở thêm và áp suất tăng rồi đi đến cấp kế tiếp hoặc trực tiếp đến cửa ra

Hình 2.7 Máy nén ly tâm + Một số đặc điểm:

- Loại máy nén này có áp suất thấp dung lượng lớn, thông thường được chế tạo với

áp suất dưới 700 KPa, lưu lượng từ 300 m3/phút tới 20.000 m3/phút

- Loại này khí nén phát ra không có dầu, dung lượng máy tỉ lệ với kích thước vật lí, không có sự xung động khí thoát và vận hành không rung động

- Thường đựơc dùng để cung cấp khí cho đường hầm, lò cao, khuấy nước thải,

2.1.3.6 Máy nén động lực với dòng khí hướng trục

+ Cấu tạo: Được mô tả như hình vẽ 2.8

Hình 2.8 Máy nén động lực dòng khí hướng trục + Hoạt động : Khi trục được dẫn động không khí chuyển động qua một dãy các cánh quạt quay và các cánh cố định, chiều của dòng khí song song với trục quay Chính

chuyển động quay của cánh quạt tạo ra sự chuyển động của không khí Các cánh quạt

cố định có tác dụng như những bộ khuếch tán Các cánh quay và các cánh cố định có chiều cong ngược nhau nên diện tích mặt cắt mà không khí chảy qua được gia tăng vì vậy vận tốc giảm nhưng áp suất tăng

+ Một số đặc điểm : Giống như loại máy nén li tâm, nhưng áp suất tạo ra thấp hơn so với loại li tâm ( thường khoảng 500 KPa), lưu lượng từ 280 m3/phút tới 3300 m3/phút Với những thiết kế đặc biệt áp suất có thể lên tới 30.000 kpa

2.2 Thiết bị xử lý khí nén

2.2.1 Thành phần hoá học của khí nén

- Hỗn hợp khí tạp trong không khí

- Chất cặn bã của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí

- Các sản phẩm mới được tạo ra do quá trình ôxihoa xảy ra giữa các thành phần tạp khí ở trên

2.2.2 Các phương pháp xử lý khí nén

Khí nén sau khi ra khỏi máy nén sẽ được đưa tới bộ phận xử lý khí nén Mục đích nhằm để tách chất bẩn, ngưng tụ hơi nước trong khí nén để có được nguồn khí nén sạch, khô trước khi đưa vào sử dụng

+ Bộ lọc dầu kết tụ : Loại này dùng một ống có các lưới làm bằng chất fibres,

khi không khí đi qua bộ lọc các hạt dung dịch dầu sẽ va chạm với lưới fibres và va chạm lẫn nhau, vì vậy dần dần hình thànhcác hạt lớn hơn và sẽ lắng xuống đáy ống,

và sau đó sẽ được xả ra ngoài ( không cần phải thay ống lọc cho đến khi dòng khí bị nghẹt do bụi hình thành - được báo hiệu bằng sự suy giảm áp suất của khí nén đi qua nó)

+ Bộ lọc hấp thụ: Loại này dùng một ống chứa đầy các hạt có áp lực rất lớn

đối với dầu( cả dạng lỏng và dạng hơi), chúng sẽ hấp thụ dầu khi không khí có dầu đi

ngang qua bộ lọc(khi các hạt không còn hấp thụ được dầu nữa thì có sự đổi màu trong ống lọc, và lúc đó cần phải thay ống lọc khác)

2.2.2.2 Phương pháp tách nước:

Khí nén sau khi được tách dầu sẽ được đưa vào hệ thống ngưng tụ để tách lượng hơi ẩm còn lại trong khí nén Hệ thống làm ngưng tụ hơi nước thường sử dụng các phương pháp sau:

* Hệ thống ngưng tụ - làm lạnh bằng nước

+ Cấu trúc hệ thống như mô tả trên hình vẽ 2.9:

1-van an toàn

2 hệ thống ống dẫn nước làm lạnh

3 cửa dẫn nước làm lạnh vào

4 cửa ra của khí nén sau khi được tách nước

5 thùng chứa nước ngưng tụ

6 cửa ra của nước sau khi ngưng tụ

7 cửa dẫn khí nén vào để tách nước

Hình 2.9 Bình ngưng tụ bằng nước lạnh + Hoạt động:

Như trên sơ đồ cấu trúc mô tả, nước lạnh được dẫn tuần hoàn từ cửa 3 tới cửa

6 qua đường ống 2 Khí nén từ máy nén khí sau khi được tách các chất bẩn được đưa vào từ cửa 7 sẽ qua hệ thống mạng đường ống 2 Tại đây xảy ra quá trình trao đổi nhiệt và làm ngưng tụ hơi nước Nước ngưng tụ xuống thùng chứa 5 và được xả ra ngoài bằng van xả, còn khí nén khô thoát ra cửa 4 và được đưa tới bình trích chứa hoặc các ứng dụng

+ Một số đặc điểm:

Hệ thống đơn giản nhưng hiệu quả không cao

(điểm sương khí nén tương đối cao)

* Hệ thống ngưng tụ - sử dụng chất làm lạnh

+ Cấu trúc : như hình vẽ 2.10

Hình 2.10 Hệ thống ngưng tụ dùng môi chất lạnh+ Hoạt động:

Quá trình ngưng tụ diễn ra tại 2 bộ phận: bộ chuyển đổi nhiệt, và giàn lạnh

- Tại bộ chuyển đổi nhiệt : khí khô sau khi được tách nước có nhiệt độ thấp sẽ hấp thụ nhiệt của khí ẩm làm 1 phần hơi nước trong khí ẩm được ngưng tụ ở đây

- Tại giàn lạnh : môi chất lạnh (ga) được máy nén nén đến áp suất cao, nhiệt độ cao

và đẩy vào buồng trao đổi nhiệt (giàn lạnh), tại đây môi chất lạnh sẽ thu nhiệt từ không khí ẩm Khí ẩm mất nhiệt làm ngưng tụ phần hơi nước còn lại tại bộ tách nước, không khí sau khi được tách nước có nhiệt độ thấp lại được dẫn vào bộ chuyển đổi nhiệt thứ nhất như phân tích ở quá trình trên, vì vậy ở cửa ra ta thu được khí nén sạch, khô

+ Một số đặc điểm:

-Điểm sương khí nén xấp xỉ 00C, nhiệt độ khí nạp có thể cao tới 440C

- độ suy giảm áp suất qua hệ thống khoảng 30Kpa

-Có khả năng tách tiếp chất cặn bã của dầu bôi trơn cùng hơi ẩm

- Cần chú ý rằng để đảm bảo điểm sương được duy trì và sự đông đặc không xảy ra thì phải chọn công suất máy sấy đúng và điều quan trọng là phải điều chỉnh khối làm lạnh đúng, việc bảo dưỡng định kỳ là điều phải quan tâm thực hiện

* Hệ thống ngưng tụ - dùng chất hấp thụ

Bộ sấy hấp thụ gồm 2 buồng áp suất, chúng chứa chất hút ẩm dưới dạng hạt, làm việc thay phiên nhau một bình hấp thụ thì bình kia sẽ được tái tạo

Hình 2.11 Hệ thống ngưng tụ dùng chất hấp thụ+ Hoạt động:

Khí nén đi vào buồng sấy ở phía dưới đáy và di chuyển lên trên ngang qua vật liệu hút ẩm, ở đó quá trình hấp thụ xảy ra Sau khí khô thoát ra ở đỉnh bình, cùng lúc này bình thứ 2 đang được phục hồi Sự chuyển đổi từ bình làm việc sang phục hồi được điều khiển tự động sau một khoảng thời gian cài đặt trước

- Độ suy giảm áp suất qua hệ thống lớn, có thể tới 70 Kpa

- Để đạt được hiệu quả cao, nhiệt độ khí cửa nạp không nên vượt quá 380C và yêu cầu phải lọc sạch dầu trước khi đưa vào hệ thống

( vì dầu sẽ làm hỏng vật liệu hấp thụ)

Khí ẩm được dẫn vào từ đáy bình và di chuyển hướng lên trên ngang qua chất chảy rữa, ở đó hầu hết hơi ẩm trong không khí bị hút trước khi nó đi tới cửa ra của bình Trong quá trình hút chất chảy rữa sẽ hoá lỏng từ từ và chảy xuống đáy bình sau

đó được xả tự động ra ngoài Lượng chất chảy rữa sẽ giảm dần vì thế cần phải liên tiếp bổ sung chất chảy rữa (khi công suất và sự hoạt động đúng thì phải bổ sung chất chảy rữa hàng tháng)

- Tuyệt đối tách hết dầu trước khi đi vào hệ thống

- Một số chất chảy rữa gây ăn mòn mạnh

Trong một số lĩnh vực, ví dụ những dụng cụ cầm tay sử dụng truyền động khí nén hoặc một số hệ thống điều khiển đơn giản thì không nhất thiết phải dùng các phương pháp lọc như ở trên.Khi đó người ta thường dùng bộ lọc Bộ lọc về cấu trúc

sẽ gồm 3 phần tử: Van lọc, van điều chỉnh áp suất và van tra dầu Ngoài ra để theo dõi áp của hệ thống thì có một áp kế được lắp ở bộ điều tiết áp suất

Hệ thiết bị này thường được gọi là cụm lọc, hoặc gọi là cụm khí 3 điểm

Hình 2.13 Cụm lọc + Van điều chỉnh áp suất: có công dụng giữ áp suất được điều chỉnh không đổi, mặc dầu có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc ở phía đường ra hoặc sự dao động của áp suất ở đường vào van

+ Van lọc: có nhiệm vụ tách các thành phần chất bẩn và hơi nước ra khỏi khí nén tạo

ra khí khô và sạch cung cấp cho các ứng dụng

Hình 2.14 Van lọc

+ Van tra dầu : Có tác dụng giảm lực ma sát, sự ăn mòn và sự gỉ của các phần tử trong hệ thống điều khiển

Hình 2.15 Van tra dầu

Khí nén thoát ra mang dầu gây ung thư phổi đối với những người thường xuyên tiếp xúc

ển không khí từ máy nén đến khâu cuối cùng để sử dụng.

ảm bảo áp suất, lưu lượng và chất lượng khí nén cho nơi tiêu th

- Chú ý : Khi lắp đặt hệ thống đường ống nên để nghiêng khoảng 1-2o từ điểm nguồn cấp gần nhất đến điểm xa nhất

Hình 2.17 Sơ đồ cách bố trí, lắp đặt đường ống

2.3.4 Tính toán hệ thống phân phối khí nén

a Chọn cách bố trí hệ thống mạng đường ống

Thường có 2 cách bố trí hệ thống mạng đường ống như đã nêu ở trên, thì từ sơ

đồ mặt bằng của nhà máy chọn vị trí đặt trạm nguồn cấp Vị trí của máy nén khí có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cung cấp khí nén vào hệ thống phân phối vì vậy nó cần được đặt ở vị trí đảm bảo các điều kiện sau:

+ Khô và mát, để đảm bảo hạn chế lượng hơi nước hút vào

+ ít bụi để tránh làm nghẹt bộ lọc khí và hệ thống làm mát

+ Thông gió đầy đủ để lượng khí nạp vào máy nén không bị hạn chế, đồng thời điều kiện làm mát sẽ tốt hơn

+ Không gian lắp đặt phù hợp để thuận tiện trong việc bảo trì, sửa chữa

Từ đây đưa ra phương án bố trí mạng đường ống đi tới các hệ thống, thiết bị sao cho tối ưu nhất

b Đo đạc tính toán chiều dài thực của mạng đường ống

+ Nếu bố trí theo hệ thống 1 đường ống chính, chiều dài đo được là chiều dài cần tính

+ Nếu bố trí theo hệ thống đường vòng thì chiều dài đo được chia cho 2 là chiều dài cần tính

Từ mạng đường ống xác định tổng số tất cả phụ tùng nối ( van kiểu bệ, van kiểu màng, van chắn, ống vuông góc, ống cong, ống nối hình T, ống nối thu nhỏ, ) rồi quy đổi sang chiều dài ống dẫn tương đương dựa theo tiêu chí sự tổn thất áp suất :

LTT = Lth + Lqđ

Trong đó :

LTT : Chiều dài tính toán

Lth : Chiều dài thực tế đo được

Lqđ : Chiều dài quy đổi

c Tính toán lưu lượng yêu cầu của hệ thống

+ Xác định chu kỳ hoạt động của tất cả các thiết bị trong hệ thống trong 1 ngày làm việc

+ Lập biểu đồ phụ tải cho một ngày

+ Chọn thời điểm mà tổng lưu lượng yêu cầu vận hành tất cả hệ thống đạt lớn nhất

d Tính toán áp suất tổng của hệ thống

Áp suất tổng của hệ thống được tính bằng cách lấy áp suất hoạt động cực tiểu của hệ thống cộng với áp suất suy giảm của hệ thống cộng với độ chênh áp suất cut-in/cut-out , cộng với áp suất dự trữ an toàn

+ Áp suất hoạt động cực tiểu : áp suất cẩn thiết để vận hạnh một cách hiệu quả tất cả các bộ phận tác động trong khí nén - thường chọn là áp suất định mức của thiết

bị có áp suất yêu cầu cao nhất (trong nhà máy, xí nghiệp áp suất này thường từ 6-7 bar)

+ Áp suất suy giảm của hệ thống: Là áp suất suy giảm phỏng định gây ra bởi

sự xoắn lốc và ma sát trong khi khí nén chảy qua các ống phân phối Nó bao gồm sự suy giảm áp suất gây ra bởi các thiết bị phụ trợ Để có hiệu quả kinh tế, sự suy giảm

áp suất này không vượt quá 0,5 bar

+ Độ chênh áp suất cut-in/cut-out: Đây là độ chênh lệch áp suất để đưa máy nén vào làm việc và ngắt máy nén khi đã nạp đủ áp suất khí Độ chênh áp suất này trong khoảng 0,5 - 1 bar

+ Áp suất dự trữ an toàn: Là áp suất phỏng định khoang 10% áp suất cực tiểu của hệ thống

e Tính toán đường kính ống

Dựa vào công thức tính tổn thất áp suất :

pr = 

d 2

.

 

(N/m2,pa) (*)

Trong đó :

- pr : tổn thất áp suất trong ống dẫn thẳng Trong thực tế người ta đã tính toán để đảm bảo tính kinh tế thì độ suy giảm áp suất không được vượt quá 50 kpa = 0,5 bar Và để đảm bảo ta chọn pr = 0,5 bar = 50000 pa

-  : hệ số ma sát ống, được tính theo công thức:

 = e R

64 , với Re =



 d

là số Reymold  = 13,28 10-6 (m2/s) : độ nhớt động học ở trạng thái tiêu chuẩn d : đường kính ống dẫn (m)

 : vận tốc dòng chảy (m/s)

 =

A

qv + qv : lưu lượng hệ thống yêu cầu

+ A =

4

d2 p

là tiết diện ống dẫn

-  = n

np

pabs = n

n

n p 293

p p T

) ( 

là khối lượng riêng của không khí

p : áp suất yêu cầu (áp suất tổng đã tính ở trên) T = 2730 K

n =1,293 (kg/m3) : khối lượng riêng của không khí ở trạng thái tiêu chuẩn

pn =1,013 (bar) : áp suất ở trạng thái tiêu chuẩn

pabs : áp suất tuyệt đối – là trị số đo trên các đồng hồ bắt đầu từ áp suất zêzô tuyệt đối

Thay  =

A

qv = 4 d

q 2 v

p = 2v

d

q4

.p

và  =

e R

64 =



 d

64 =

d 4 d q 64 2

v p

 =

v q

d

16  p

vào biểu thức (*) được:

pr =

v q

d

16  p

d2

l

.

( 2vd

q4

p )2 = 4 v

d

ql128

p

ql128

p





Thay giá trị  = 13,28 10-6 (m2/s) và  vào công thức trên :

d = 4

r

v 6

3

p

ql204741

p10189281

10540

,

(

Để tính toán, lựa chọn kích thước đường kính ống cũng có thể sử dụng một phương pháp khác gọi là " Toán Đồ":

Hình 2.18 Toán Theo toán đồ trên, các thông s

Hình 2.18 Toán đồ tính kích thước đường kính ống

ên, các thông số yêu cầu như áp suất p, lưu lượng q, tổn thất áp suất

ố sẽ chọn là chiều dài ống dẫn L và đường kính trong của ống dẫn

ầu p = 8 bar = 8.105 Pa ống dẫn L = 200 m

ợng qv = 170 lit/s

ổn thất áp suất cho phép p = 0,1 bar

ậy tra trên toán đồ theo trình tự mũi tên ta đư

ủa ống dẫn cần chọn là khoảng bằng 70 mm

ờng kính ống

ợng q, tổn thất áp suất ờng kính trong của ống dẫn

ta được đường kính

Chú ý: Bất cứ lúc nào khi có thể hãy tăng kích thước đường kính ống dẫn khí Việc

tăng này không làm gia tăng đáng kể giá thành đường ống cũng như không gian lắp đặt yêu cầu Khi đường ống lớn hệ thống phân phối sẽ có lưu lượng lớn hơn, điều này cũng có thể xem như thể tích bình chứa khí được tăng lên có tác dụng giảm sự suy giảm áp suất, làm mát khí nén tốt hơn, thể tích lưu trữ tăng Tất cả những điều trên sẽ

làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống

f Tính chọn máy nén khí

Từ lưu lượng tổng qv và áp suất tổng p chọn máy nén khí theo biểu đồ mô phỏng phạm vi ứng dụng của máy nén khí đã trình bày ở trên Ngoài ra căn cứ vào đặc điểm của các loại máy nén khí và 1 vài đặc điểm khác để chọn lựa máy nén khí cho phù hợp

g Tính toán dung tích bình trích chứa

Bình trích chứa phải được tính toán, lựa chọn thích hợp với lưu lượng máy nén

và thích ứng với hệ thống điều tiết máy nén đã được lựa chọn Thể tích bình trích chứa được tính như sau:

V =

c p

p q

15 v 1.

.

 Trong đó:

.V : thể tích bình trích chứa (m3)

.qv : Lưu lượng khí cần cho nơi tiêu thụ (m3/ phút)

.p1 : áp suất khí từ cửa ra máy nén ( kpa)

.p : độ chênh áp suất cut-in/cut-out (kpa), thường là 50 kpa

.c : số lần khởi động trong 1 giờ ( không nên quá 15 lần/giờ)

Cũng có thể xác định dung tích bình trích chứa theo công thức đơn giản sau đây :

V = k qv

trong đó : k= 0,9 - 1 đối với kiểu điều khiển start-stop

k = 0,5 đối với kiểu điều khiển tốc độ không đổi

 Chú ý : Khi thể tích bình trích chứa được tính toán phù hợp nó sẽ thực hiện tốt các

Chuyển đổi nhiệt, khí nén trong bình chứa sẽ được làm mát tạo ra sự ngưng tụ nước

Tích tụ và xả các chất bẩn, nước ngưng tụ trong khí nén

h Lựa chọn vật liệu của đường ống

- Khi hệ thống mạng đường ống nhỏ, nên chọn loại ống thép tráng kẽm

- Đối với các hệ thống vừa và lớn thì nên dùng ống đồng

Hầu hết không bị ăn mòn

Sự suy giảm áp suất rất nhỏ

Các chỗ nối được hàn với nhau vì vậy không sợ rò rỉ

Giá thành đắt

CHƯƠNG III CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN

3.1 Khái niệm chung

Phần điều khiển trong mạch khí nén thường được chia làm 2 bộ phận đó là: các phần tử chuyển tín hiệu ; các phần tử xử lý và điều khiển

Nhìn chung đây là các van khí nén, chúng nhận tín hiệu điều khiển từ bên ngoài (có thể bằng cơ khí, bằng tín hiệu khí nén hoặc bằng tín hiệu điện) để xả ra, làm ngưng lại, hoặc đổi hướng của dòng lưu chất đi qua nó Đặc biệt các van điều khiển

sẽ điều khiển hướng của dòng khí nén, chúng được sử dụng trong các mạch khí nén

để thực hiện những chức năng điều khiển như:

- Điều khiển hướng dẫn động của cơ cấu dẫn động

- Chọn lựa đường dẫn dòng mạch rẽ

- Thực hiện các chức năng điều khiển logic

- Chặn hoặc mở dòng chảy

- Cảm nhận các vị trí của máy và của cơ cấu dẫn động

 Một số thông số cần quan tâm của van:

- Chốt van ( nhân tố điều khiển bên trong): cơ cấu này có thể là 1 đĩa chặn, một viên bi chặn, lõi trượt, một nút xoay hoặc là kết hợp giữa lõi và các thanh chặn

- Số trạng thái của van (số vị trí của chốt van)

- Số lượng cửa vào, ra : những cửa này nối đường ống dẫn khí nén đến các rãnh dẫn dòng khí nén bên trong của cơ cấu van và thường xác định rõ lưu lượng dòng khí đi qua nó

- Dạng tín hiệu tác động điều khiển

- Hệ số cản của van

 Quy ước ký hiệu : Theo ISO1219 quy định

-Các trạng thái nòng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền

nhau

- Tên các trạng thái van được đặt bằng các chữ cái thường a,b,c, hoặc bằng các con số 0,1,2,3,

- Cửa nối với nguồn cung cấp ký hiệu là P

- Cửa nối làm việc : ký hiệu là các chữ cái hoa tính từ A,B,C,D,

- Cửa xả khí : ký hiệu bằng các chữ cái hoa tính từ R,S,T,

- Cửa nối tín hiệu điều khiển : ký hiệu là X, Y

- Chiều mũi tên chỉ hướng chuyển động của dòng khí

Ví dụ về một van 3 cửa 2 trạng thái như hình vẽ 3.1:

Hình 3.1 Quy ước ký hiệu van Van có 2 trạng thái : a,b ; 1 cửa làm việc A; 1 cửa cấp nguồn P; 1 cửa xả R; 2 cửa cấp tín hiệu điều khiển X, Y

3.2 Van đảo chiều

- Tín hiệu tác động bằng tay:

- Tín hiệu tác động bằng cơ:

- Tín hiệu tác động bằng khí nén:

- Tín hiệu tác động bằng nam châm điện:

3.2.3 Một số van đảo chiều thông dụng

a) Van đảo chiều 3/2 điều khiển bằng nút ấn, hồi vị bằng lò xo

Khi thôi tác dụng lên nút bấm lò xo đẩy chốt van về vị trí ban đầu và van trở lại trạng thái 0

- Ký hiệu :

- Chức năng :

Van thường được sử dụng làm phần tử đưa tín hiệu trong mạch điều khiển

b) Van đảo chiều 3/2 điều khiển bằng tay gạt

Hình 3.4 Van đảo chiều 3/2 điều khiển bằng khí nén

- Hoạt động: Van có 2 trạng thái 0 và 1, khi tín hiệu X tác động thì van sẽ có trạng thái 1 lúc đó cửa P nối thông với cửa làm việc A còn cửa xả R bị chốt van chặn và

van nằm ở trạng thái này kể cả khi không còn tín hiệu tác động vào cửa X, và chỉ đến khi tín hiệu Y tác động van sẽ đổi sang trạng thái 0, cửa P sẽ bị chốt van chặn cửa A nối thông với cửa xả R

- Ký hiệu :

- Chức năng:

Làm phần tử xử lý và điều khiển trong mạch điều khiển khí nén Có khả năng

tự duy trì trạng thái khi có tín hiệu tác động

d) Van đảo chiều 5/2 điều khiển bằng khí nén

- Cấu tạo:

Hình 3.5 Cấu tạo van đảo chiều 5/2 điều khiển bằng khí nén

- Hoạt động: Giả sử tín hiệu cuối cùng tác động trong lần sử dụng trước là tín hiệu cấp vào cửa Y, khi đó van có trạng thái 0, ở trạng thái này cửa làm việc B được nối thông với cửa nối nguồn P, cửa làm việc A nối thông với cửa xả S, còn cửa xả R bị chốt van chặn kín

Nếu có tín hiệu từ cửa X tác động thì chốt van bị đẩy sang trái, van chuyển sang trạng thái 1, khi đó cửa nguồn P nối thông với cửa A, cửa B nối thông với cửa xả R còn cửa xả S thì bị chặn

Nếu không có tín hiệu tác động thì van giữ nguyên ở trạng thái 1

- Ký hiệu:

- Chức năng: Làm phần tử xử lý và điều khiển trong mạch điều khiển khí nén Có khả năng tự duy trì trạng thái khi có tín hiệu tác động

e) Van đảo chiều 5/3 điều khiển bằng khí nén

- Cấu tạo:

Hình 3.6 Van đảo chiều 5/3 điều khiển bằng khí nén

- Hoạt động:

Bình thường khi không có tín hiệu tác động vào 2 cửa X, Y van có trạng thái 0

có cửa nối nguồn P bị chốt van chặn, cửa làm viêc A nối thông với cửa xả S còn cửa làm việc B nối thông với cửa xả R

Khi có tín hiệu khí nén tác động vào cửa X chốt van bị đẩy sang phía phải nó chặn cửa xả S đồng thời nối thông cửa nguồn P với cửa làm việc A, còn cửa làm việc

B vẫn nối thông với cửa xả R – van làm việc ở trạng thái 1

Khi có tín hiệu khí nén tác động vào cửa Y chốt van bị đẩy sang phía trái nó chặn cửa xả R đồng thời nối thông cửa nguồn P với cửa làm việc B, còn cửa làm việc

A được nối thông với cửa xả S – van làm việc ở trạng thái 2

Khi không còn tín hiệu tác động lên 1 trong 2 cửa X hoặc Y thì van trở lại trạng thái 0 như ban đầu

- Ký hiệu:

- Chức năng: Thường được sử dụng làm phần tử xử lý và điều khiển trong mạch điều khiển

3.3 Van chắn

Van chắn là loại van chỉ cho khí nén đi qua theo 1 chiều, chiều ngược lại bị chặn

áp suất dòng chảy tác động lên chốt van (bộ phận chặn của van) hoặc bình thường lực

lò xo đẩy chốt chặn cửa làm việc

3.3.1 Van một chiều:

- Ký hiệu :

- Hoạt động : Khi có dòng khí nén vào cửa A áp suất khí tạo ra lực tác động lên viên

bi chặn thắng lực lò xo, lò xo bị nén lại và dòng lưu chất thông sang cửa B Nếu dòng khí chảy ngược từ cửa B lại, do lò xo đẩy ép ch

ặt viên bi chắn vào máng đỡ cửa A làm cửa A bị đóng kín và dòng khí bị chặn lại

- Công dụng: Chỉ cho dòng khí nén đi theo 1 chiều

3.3.3 Van logic AND

- Cấu tạo: Như minh họa trên hình 3.8

- Hoạt động :

Khi cấp nguồn khí nén vào cửa P1 chốt van bị đẩy sang phải chặn kín đường khí thông ra cửa A vì vậy ở đầu ra A không có khí nén, tương tự vậy khi cửa P2 có khí

thì cửa ra A cũng không có khí, chỉ khi cả hai cửa P1 và P2 có khí thì chốt van được giữ cân bằng ở giữa và khi đó ở cửa ra A có khí nén

Hình 3.8 Van logic AND

lò xo, lò xo bị nén lại, chốt van bị đẩy xuống chặn kín cửa làm việc A ngăn dòng khí nén từ phía cửa P dẫn sang

Khi ngắt dòng khí nén vào cửa nguồn, van trở lại trạng thái như ban đầu

- Ký hiệu:

- Chức năng: Làm phần tử xung trong mạch điều khiển

3.4 Van tiết lưu

Van tiết lưu có tác dụng điều chỉnh lưu lượng và vận tốc dòng chảy theo mong muốn Van tiết lưu thường được phân thành:

-Van tiết lưu có tiết diện không đổi

- Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh bằng tay: Tuỳ vào vị trí của vít điều chỉnh sẽ làm thay đổi tiết diện khe hở

- Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh bằng cữ chặn: Tuỳ vào vị trí của cữ chặn sẽ làm thay đổi tiết diện khe hở mà dòng lưu chất qua Khi đó lưu lượng và tốc

độ của dòng khí nén sau van sẽ bị thay đổi so với khi ở trước van

Hình 3.10 Van tiết lưu điều chỉnh bằng tay Van tiết lưu thường được dùng để điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành Nó cũng thường được dùng để điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều

- Ký hiệu:

- Công dụng: Thường dùng để bảo vệ các thiết bị trong mạch điều khiển không cho

áp suất khí nén tăng quá cao

3.5.2 Van tràn

-Ký hiệu:

- Hoạt động : Khi áp suất khí ở cửa P ở trị số làm việc dưới mức bình thường thì lực tác dụng lên chốt van không thắng nổi lực lò xo, cửa P bị chặn Khi áp suất làm việc tăng đủ lớn(tới một giá trị nào đó) lực tác dụng lên chốt van thắng lực đẩy của lò xo

làm lò xo bị nén lại, chốt van dịch chuyển mở thông cửa P tới cửa làm việc A cấp khí nén đến các mạch ứng dụng Đến khi áp suất trong mạch giảm xuống dưới giá trị tác động, chốt van lại được đẩy ngược trở lại chắn kín cửa P

- Công dụng : Van thường được lắp tại đầu nguồn cấp cho mạch điều khiển để xác lập 1 giá trị tác động nhất định nhằm giảm bớt thời gian quá độ cho quá trình khởi động các thiết bị

3.5.3 Van điều chỉnh áp suất

- Cấu tạo:

Hình 3.12 Van điều chỉnh áp suất

- Hoạt động :

Với mỗi vị trí của vít điều chỉnh thì sẽ tạo ra một giá trị áp suất xác định ở đầu

ra Nếu áp suất ở đầu ra tăng cao hơn so với áp suất được điều chỉnh thì áp suất khí nén qua lỗ thông cũng tăng lên làm tăng lực tác động lên màng làm vị trí kim van thay đổi và khí nén qua lỗ xả khí ra ngoài, đến chừng nào áp suất ở đường ra giảm bằng áp suất điều chỉnh ban đầu thì vị trí kim van trở về như ban đầu

- Ký hiệu :

- Công dụng : Giữ cho áp suất được điều chỉnh không đổi mặc dù có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc ở phía đường ra hoặc sự dao động áp suất ở đường vào van

3.5.4 Rơle áp suất

- Ký hiệu :

- Hoạt động : Khi áp suất đạt giá trị ngưỡng thì áp lực do nó gây ra thắng được lực duy trì của lò xo làm các cặp tiếp điểm bên trong chuyển trạng thái đóng, mở Khi áp suất này giảm nhỏ hơn giá trị ngưỡng, lực lò xo thắng áp lực do áp suất gây nên làm các cặp tiếp điểm chuyển trở lại trạng thái ban đầu

- Công dụng : Thường sử dụng để đóng mở công tắc điện khi áp suất hệ thống vượt quá giá trị cho phép hoặc khi áp suất giảm xuống dưới 1 trị số quy định Trong hệ thống điều khiển điện-khí nén, rơle áp suất có thể coi như là phần tử chuyển đổi tín hiệu khí nén - điện Giá trị áp suất tác động đóng mở công tắc có thể được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh

3.6 Van điều chỉnh thời gian

3.6.1 Van điều chỉnh thời gian đóng chậm

- Cấu tạo: Van điều chỉnh thời gian đóng chậm gồm cụm phần tử : Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay; bình trích chứa; van đảo chiều 3/2

Hình 3.13 Van điều chỉnh thời gian đóng chậm

- Hoạt động : ở trạng thái bình thường cửa làm việc A nối thông với cửa xả R Cửa P

bị chặn Khi có tín hiệu điều khiển X tác động thì phải sau 1 khoảng thời gian dòng khí nén vào bình trích chứa mới tạo được áp suất đủ lớn để thắng lực lò xo đẩy chốt van dịch chuyển nối thông cửa làm việc A với cửa nguồn P và chặn cửa xả R

Nếu ngắt tín hiệu cấp vào cửa điều khiển X thì van trở lại trạng thái ban đầu