Nguyên lý hoạt động của máy nén khí trục vít
Khí nén được tạo ra từ máy nén khí ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Máy nén khí trục vít được hoạt động theo hai nguyên lý sau:
– Nguyên lý thay đổi thể tích : Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật Boyle-Matiotte Áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. May nen khi hoạt động theo nguyên lý này như kiểu may nen khi truc vit, máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt
– Nguyên lý động năng : không khí được dẫn trong buồng chứa và được gia tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao, ở đó Áp suất khí nén dược tạo ra nhờ sự chênh lệch vận tốc, nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí ly tâm.
Hiện nay trên thị trường có 2 loại máy nén khí trục vít: máy nén khí trục vít đôi do nhiều hãng sản xuất: Hitachi, Kobelco, SCR, Atlas, Garner denver và máy nén khí trục vít Z– hiện đại nhất hiện nay do Mitsui Seiki – Nhật Bản, TU-SEIKI do Việt Nam lắp ráp và sản xuất.
Điểm khác biệt giữa máy nén khí trục vít thông thường – trục đôi và máy nén khí trục Z – công nghệ mới Nhật Bản
1/ Máy nén khí trục vít đôi gồm có hai trục. Trục chính và trục phụ.
Loại máy nén khí trục vít đôi có khoảng năm 1950 và đã chiếm lĩnh một thị trường lớn trong lãnh vựt khí nén, Loại máy nén khí này có một vỏ đặt biệt bao boc quanh hai trục vít quay, 1 lồi một lõm. Các răng của hai trục vít ăn khớp với nhau và số răng trục vít lồi ít hơn trục vít lõm 1 đến 2 răng. Hai trục vít phải quay đồng bộ với nhau, giữa các trục vít và vỏ bọc có khe hở rất nhỏ.
– 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 không khí được nén giữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới cửa thoát. Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đống hoặt được mở tự động khi các trục vít quay hoặc không che các cửa, Ở cửa thoát của máy nen khí có lắp một van một chiều để ngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén dã ngừng.
2/ Máy nén khí trục vít hình chữ Z
– Gồm 1 trục vít chính ( làm bằng kim loại ) và 2 cánh gạt gép đối xứng qua trục vít chính. 2 cánh gạt được gép bởi một tấm kim loại và 1 tấm blade ( làm bằng hợp chất chứa cacbon mềm hơn kim loại)
– Cánh gạt được ghép bơi 1 tấm kim loại và 1 tấm blade ( tấm blade to hơn tấm kim loại được gép khép kín với trục vít chính.)
– Mục đích việc ghép như vậy là tránh sự ăn mòn của trục vít chính. (đến thời kì bảo dưỡng chỉ thay tấm blade).
– Do cấu trúc và vật liệu đầu nén trục vít Z được thiết kế như vậy nên tải hướng tâm và hướng trục cho phép triệt tiêu lẫn nhau ( theo lý thuyết tải gần như bằng 0). Vì vậy đầu nén trục vít Z hoạt động ổn định, chạy rất êm, hiệu suất cao và rất bền.
3/ Ưu điểm vượt trội của máy nén khí TU Seiki so với dòng máy nén khí trục đôi
- Do cấu trúc đầu nén trục vít Z được thiết kế đặc biệt vì vậy tốc độ vòng quay máy nén khí Mitsuiseiki nhỏ hơn rất nhiều so với dòng trục vít đôi => Sinh nhiệt trong khi máy hoạt động thấp hơn => máy chạy ổn định, chạy êm và rất bền.
- Số rãnh chữa khí nén gấp 3 lần trục vít đôi vì vậy lượng khí nén được nhiều hơn.
- Nhiệt độ khi máy chạy ổn định dao dộng từ 800C đến 900C
- Chỉ sử dụng một cấp nén thì áp lực đã đạt được từ 8,5 đến 9 bar.
- Bộ truyền động khớp nối trực tiếp không gây tổn thất năng lượng.
- Tuổi thọ trục vít siêu bền do được giảm tải lên các ổ bị ( tốc độ vòng quay nhỏ hơn nên tuổi thọ sẽ nhiều hơn).