Với nhu cầu giải quyết tình trạng hệ thống khí nén luôn được đảm bảo nguồn cấp khí ổn định, việc sử dụng bình tích áp khí nén được xem là giải pháp hữu ích nhất. Vậy bình tích áp khí nén là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, công dụng trong hệ thống như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây!
Bình tích áp khí nén là gì?
Bình tích áp khí nén
Bình tích áp khí nén hay còn gọi là bình chứa khí, bình giãn nở, là thiết bị phụ dùng trong hệ thống khí nén với chức năng tích trữ hơi, khí nén và điều hòa, cân bằng áp lực mục đích để đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định và an toàn nhất. Cụ thể, bình tích áp khí nén sẽ tích trữ một lượng lớn không khí và thực hiện việc tạo áp suất cung cấp cho động cơ, máy bơm hoạt động.
Bình tích áp khí nén thường được thiết kế theo kiểu hình trụ tròn bằng chất liệu kim loại có độ bền cao, chịu lực tốt. Bên ngoài vỏ bình sẽ được sơn phủ một lớp sơn tĩnh điện để chống tình trạng ăn mòn, oxi hóa khi tiếp xúc với tác động từ môi trường và còn giúp làm việc, hoạt động an toàn trong môi trường có độ ẩm cao. Do vậy nên được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp, chế biến, sản xuất, phòng cháy chữa cháy…
Cấu tạo bình tích áp khí nén
Bình tích áp khí nén được cấu tạo khá đơn giản gồm các bộ phận chính như sau:
Cấu tạo bình tích áp khí nén
- Vỏ bình: được thiết kế bằng chất liệu kim loại như thép, inox có độ cứng cao, độ bền cơ học tốt,chống va đập và có khả năng chống ăn mòn hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau.
- Ruột bình: hay còn gọi là lõi bình là bộ phận được bọc và bảo vệ bằng 2 lớp tách biệt: một lớp cao su dày dặn kết hợp với một lớp khí nitơ có áp suất nhất định.
- Phần kết nối: kiểu mặt bích có nhiệm vụ kết nối bình tích áp khí nén với đường ống bên ngoài giúp tạo độ kín, ngăn chặn tối đa các lực tác động mạnh ảnh hưởng biến dạng đến bình.
- Đồng hồ đo áp suất: có chức năng đo và hiển thị thông số áp suất để người dùng dễ dàng quan sát và điều chỉnh tránh tình trạng để áp suất vượt ngưỡng cho phép so với ở ngoài bình để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng.
- Rơ le áp suất: đây là bộ phận có vai trò quan trọng vì thực hiện nhiệm vụ bật máy bơm để cung cấp khí vào bên trong ruột khi bình cạn và tự động tắt khi thể tích của bình đã đầy.
- Các đầu nối: 1 bình tích áp khí nén sẽ có 5 đầu nối cơ bản như sau: 1 đầu nối đồng hồ, 1 đầu nối ống dẫn khí vào, 1 đầu nối với ống dẫn khí ra, 1 đầu nối với rơ le, 1 đầu nối vào bình.
Xem thêm: Cấu tạo van bi 3 ngã điều khiển khí nén
Nguyên lý hoạt động
Về nguyên lý hoạt động, bình tích áp khí nén sẽ có 2 quá trình chính đó là quá trình nạp khí và quá trình xả khỉ. Cụ thể:
- Quá trình nạp khí: Khi máy bơm chưa hoạt động, bình tích áp khí nén hoàn toàn trống rỗng, không có khí. Khi kích hoạt bình chứa khí nhờ quá trình giảm thể tích thông qua đường ống dẫn khí vào lượng không khí bên trong sẽ được tăng lên. Lúc này phần ruột bình bằng cao su sẽ được bơm đầy khí nén khi đủ dung tích rơ le sẽ tự ngắt để kết thúc quá trình nạp khí.
- Quá trình xả khí: Khi bình đầy, lượng khí nén bên trong sẽ được cung cấp cho các thiết bị cần sử dụng thông qua đường ống dây dẫn nối với đầu ra. Khi dùng hết lượng khí nén này rơ le sẽ tiếp tục bơm để tiếp tục nạp khí, 2 quá trình này sẽ tạo 1 vòng tuần hoàn.
Phân loại bình tích áp khí nén
Dựa vào chức năng, hình dạng bình tích áp khí nén sẽ được phân loại theo các dạng dưới đây:
- Bình tích áp tải trọng: có dung tích, model lớn nhất thế nhưng năng lượng tích trữ lại không lớn. Đồng thời áp suất khí nén ổn định nhưng cũng không lớn và có quán tính lớn. Ưu điểm là cấu tạo đơn giản và giá thành chung rẻ hơn các loại khác khá nhiều.
- Bình tích áp lò xo: Dung tích chứa nhỏ thuộc dạng mini, công suất thấp và áp suất tạo ra còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của từng loại lò xo khác nhau.
- Bình tích áp khí nén dùng thủy khí: Là loại bình được thiết kế nhỏ gọn, có khả năng tích trữ năng lượng ở mức độ cao, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: đời sống, công nghiệp, sản xuất…Nhược điểm lớn nhất là áp suất bình chứa tạo ra phụ thuộc nhiều vào quá trình đa biến khi nén giãn.
Công dụng của bình tích áp khí nén
Theo thống kê, đa số các dòng sản phẩm bình tích áp khí nén sẽ có những công dụng chủ yếu như sau:
Công dụng bình tích áp khí nén
- Tạo sự cân bằng, ổn định giữa lực sinh ra trong hệ thống khí nén và tải trọng trung bình của hệ thống.
- Tích trữ được nguồn năng lượng lớn đảm bảo cho quá trình hoạt động của hệ thống ổn định.
- Tránh được các sự cố không đáng có vì bình chứa khí có khả năng điều chỉnh để quá trình sản xuất ổn định.
- Giảm hiện tượng va đập, xóc, rung cho máy bơm giúp nâng cao tuổi thọ được dài lâu hơn.
- Nếu hệ thống xảy ra rò rỉ, bình tích áp chứa khí sẽ có công dụng bổ sung kịp thời tránh sự gián đoạn.
- Tích áp lực và bù áp lực cho hệ thống khi áp lưng bên trong bị tụt giảm do rơ le áp lực.
Ứng dụng bình tích áp khí nén
Với thiết kế đơn giản bằng chất liệu bằng kim loại có độ bền cao, chống chịu được điều kiện nhiệt độ, áp lực lớn. Hiện nay bình tích áp khí nén được ứng dụng trong cả trong đời sống và sản xuất công nghiệp vì độ an toàn, hữu ích cao cho con người. Một số ứng dụng phổ biến thường gặp:
- Trong hệ thống máy bơm mini trong các hộ gia đình thường sẽ dùng các loại bình tích áp mini để giảm chấn động, rung xóc cho máy bơm hoạt động thông suốt, ổn định.
- Trong hệ thống cấp nước trong các tòa nhà cao tầng với các loại máy bơm có công suất lớn.
- Sử dụng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy, cụ thể sẽ được lắp chung với máy bơm bù áp để tăng áp lực nước nhắm đáp ứng công suất cực lớn để cung cấp đủ lượng nước cần thiết.
Xem thêm: Ứng dụng van cầu điều khiển khí nén
Một số sự cố thường gặp khi sử dụng bình tích áp khí nén
Trong quá trình sử dụng bình tích áp khí nén không tránh khỏi tình trạng xảy ra sự cố, nhất là trong trường hợp đã sử dụng trong một thời gian dài. Điều quan trọng chính là kiểm tra, nhận biết, phát hiện lỗi kịp thời để có phương án khắc phục, xử lý một cách nhanh chóng nhất. Dưới đây là một số sự cố lỗi và cách khắc phục cơ bản thường gặp chúng tôi đã tổng hợp:
Bình chứa khí bị tràn
Chúng ta sẽ gặp sự cố lỗi này nguyên nhân thường do vị trí lắp đặt không đúng cách, có thể là đặt dưới sàn hay đặt ở vị trí không đạt được mức độ cân bằng như khuyến cáo lắp đặt. Do vậy, cần tuân thủ đúng, thiết kế thêm kệ để lắp ở phía dưới bình và chọn mặt phẳng có độ cân bằng nhất định để lắp đặt.
Ngoài ra, có một số trường hợp sẽ do một lượng lớn tạp chất như sắt, vôi cặn, kim loại bám vào bề mặt ruột bình. Dẫn đến tình trạng nạp, xả khí bị cản trở, khả năng linh hoạt của bình sẽ kém. Với tình trạng này nên kiểm tra thường xuyên để nhận biết lỗi và thay thế định kỳ.
Bình tích áp khí nén bị giảm hoặc mất áp suất
Nếu phát hiện ra lỗi này hãy kiểm tra ngay các bộ phận van nén, van xả nếu hư hỏng cần thay mới nhanh chóng để tránh để lại hậu quả nghiêm trọng. Bên cạnh đó, lỗi giảm hoặc mất áp suất có thể còn do phần vỏ bình bị nứt, vỡ hoặc tại vị trí tiếp xúc mặt bích bị han gỉ dẫn đến thất thoát khí. Và cách giải quyết nhanh nhất chính là thay thế một vỏ mới để đảm bảo quá trình hoạt động ổn định, chắc chắn và an toàn hơn.
Áp suất vượt ngưỡng cho phép
Nguyên nhân là do lượng môi chất được nạp vào bình tăng cao quá mức so với lượng được xả ra dẫn đến hệ thống không đáp ứng hoạt động kịp thời. Hoặc do quá trình vận chuyển, lắp đặt sai cách, không đúng tiêu chuẩn, quy trình, ví dụ như đặt ở nơi ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp. Với lỗi này cách giải quyết chính là cần điều chỉnh lại lượng khí nạp vào một cách phù hợp và tuân thủ đúng nguyên tắc vận chuyển, lắp đặt.
Lưu ý khi sử dụng bình tích áp khí nén
Lưu ý khí lắp đặt bình tích áp khí nén
Với bình tích áp khí nén mặc dù nguyên lý hoạt động tuân theo nguyên tắc của quá trình xả khí và nạp khí tránh vượt ngưỡng cho phép. Thế nhưng để đảm bảo an toàn và quá trình vận hành tốt, người dùng cần lưu ý đến một số vấn đề dưới đây:
- Đầu tiên, khi chọn bình để sử dụng cần lưu ý chọn theo dung tích và công suất của máy nén khí. Tránh chọn bình có dung tích to quá gây lãng phí, nhỏ quá lại không đáp ứng được, không an toàn.
- Lắp đặt cách xa những nơi có nguồn nhiệt cao, dễ cháy nổ, gần khu vực đông dân cư.
- Tuyệt đối không được vận hành, kiểm tra khi chưa được đào tạo chi tiết về hoạt động, cấu tạo của bình tích áp khí nén.
- Tìm kiếm địa chỉ, đơn vị mua chính hãng, uy tín có giấy tờ kiểm định, bảo hành đầy đủ.
- Trước khi vận hành, cần phải kiểm tra toàn bộ bình, đảm bảo đã trang bị đầy đủ các thiết bị an toàn như áp kế, đồng hồ đo, van an toàn, van giảm áp…
- Trong quá trình vận hành bình chứa khí cần thường xuyên kiểm tra hoạt động của bình để kịp thời phát hiện lỗi để khắc phục và sửa chữa.
Bài viết trên đây chúng tôi đã chia sẻ những thông tin cơ bản về cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động, phân loại… của bình tích áp khí nén. Nhìn chung, có thể khẳng định bình tích áp khí nén là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống dùng để tăng áp thiết bị, duy trì và điều chỉnh áp lực trong đường ống nước của hệ thống.
Xem tiếp: Phần 06. Bộ lọc khí nén
