Khí nén là gì? Cấu tạo, Đặc điểm, Ứng dụng

Khí nén là gì?

Khí nén là một loại không khí được hình thành bằng việc giảm thể tích khí để tạo ra áp lực lớn, từ đó tạo ra nguồn năng lượng được ứng dụng trong công nghiệp, y tế, cơ khí, sản xuất…Tên tiếng anh của khí nén là “Pneumatic”.

Khí nén được coi là nguồn năng lượng được chuyển hóa từ không khí tự nhiên hoặc hóa học gồm nhiều loại khí như nitơ 78% và oxy 21% được nén ở áp suất 3000psi hoặc 3600ps.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khí nén

Cấu tạo của khí nén

Khí nén được tạo ra khi một thể tích không khí V1 với áp suất P1 bị nén lại, làm giảm thể tích của nó xuống V2 và giữ áp suất ở mức P2. Quá trình này được gọi là sự chuyển hóa từ động năng sang thế năng của khí nén.

Lực từ khí nén được dùng để vận hành nhiều thiết bị như máy khoan đá, hệ thống phanh xe lửa, máy bắn đinh tán, máy ép rèn, máy phun sơn…

Lưu ý: Áp suất khí nén có thể tăng lên bằng cách chuyển pha từ chất lỏng như hơi nước hoặc sử dụng phương pháp phân tách hóa học. Tuy nhiên, áp suất này có thể giảm hoặc khó duy trì trong quá trình truyền tải như khí nén. Bài viết này chỉ tập trung vào khí nén thông thường.

Nguyên lý hoạt động của khí nén

Khí nén là năng lượng bao gồm không khí sạch và khô, được dùng để chuyển động cơ học các thiết bị trong dân dụng và công nghiệp. Sử dụng máy nén khí để làm giảm thế tích của không khí và tăng áp suất của khí nén. Rồi chuyển khí qua bộ lọc và đường ống khí nén để điều khiển các thiết bị sử dụng năng lượng khí nén để hoạt động như van điều khiển, bơm màng…

Đặc điểm của khí nén

• Là loại năng lượng trung tính không cháy, không độc nên có thể thay thế cho nhiên liệu than, dầu, xăng…ở những nhà máy sản xuất dễ gây cháy nổ.
• Chứa 78% khí nitơ và 21% khí oxy.
• Có thể tái sử dụng và hòa với không khí bên ngoài môi trường mà không gây ô nhiễm hay nguy hiểm.
• Khí nén có thể vận chuyển bằng đường ống dẫn khí và lưu trữ trong bình chứa khí.
• Mức nhiệt phù hợp để sử dụng khí nén là từ 0 – 99 độ C.
• Khi nhiệt độ bên ngoài môi trường thay đổi sẽ không làm ảnh hưởng đến khí nén.
• Vận tốc của khí nén càng lớn khi nén không khí càng lớn và được đo bằng xi lanh 1-2m/s.
• Là khí an toàn, không có tính dẫn nhiệt hay tác nhân làm cháy nổ.
• Là nguồn năng lượng sạch, không có tạp chất, phù hợp sử dụng trong hệ thống sản xuất thực phẩm, y tế…
• Có thể sản xuất ra khí nén bằng máy nén khí để cấp khí tới hệ thống, các thiết bị, máy móc từ đó tiết kiệm được chi phí vận hành và đầu tư so với việc sử dụng điện, xăng, dầu.

Ưu điểm khi sử dụng khí nén

• Sử dụng khí nén làm nhiên liệu vận hành trong hệ thống đảm bảo được sự an toàn, không gây ra hiện tượng cháy nổ, quá tải.
• Có thể sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau như môi trường ẩm ướt, có độ ẩm cao hoặc môi trường khô, nhiệt độ cao.
• Dùng khí nén giúp bảo vệ hệ thống và tăng độ bền cho các thiết bị sử dụng bởi nó có thể làm mát động cơ, thay đổi tốc độ và momen xoắn.
• Giúp hạn chế việc sử dụng sức người, tiết kiệm chi phí vận hành, trọng lượng nhẹ, có thể điều khiển từ xa.

3 cách chế tạo ra khí nén phổ biến hiện nay

Phương pháp tạo ra khí nén chủ yếu hiện nay là từ máy khí nén, bình tích áp, thiết bị xử lý khí nén. Cụ thể như sau:

Máy nén khí

Máy khí nén bao gồm nhiều loại như máy khí nén công nghiệp, máy khí nén dân sinh, máy khí nén y tế…Chúng đều có chức năng tạo ra khí nén và cung cấp lượng khí cần thiết cho hệ thống vận hành.

Bình tích áp khí nén

• Bình tích áp khí nén: Hay bình chứa khí nén là loại bình dùng để chứa khí nén. Có thể di chuyển bình chứa khí đến những nơi cần sử dụng khí một cách dễ dàng, đáp ứng nhu cầu cần thiết hay hệ thống vận hành thiếu khí nén.
• Bình tích khí nén: Có chức năng lọc bụi bẩn, ngưng tụ hơi nước, đảm bảo chất lượng khí sạch trước khi đưa vào hệ thống. Ngoài ra còn giúp làm mát, giảm nhiệt độ cho các thiết bị sấy khí, máy lọc khí…

Thiết bị xử lý khí nén

Là thiết bị dùng để lọc khí khô, loại bỏ tạp chất, hơi nước, cặn dầu mỡ…giúp hạn chế tình trạng ăn mòn, rỉ sét, mắc kẹt hay hư hỏng thiết bị khi vận hành.

Ứng dụng của khí nén trong thực tế

Khí nén được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống, môi trường khác nhau bao gồm:

• Lĩnh vực cơ khí, sửa chữa: Việc tận dụng áp suất khí nén để phục vụ cho việc tháo lắp lốp xe, xì khô xe, cấp khí cho cầu nâng, máy bơm mỡ, siết bulong… tại các gara, nhà xưởng sửa chữa các máy móc xây dựng, xe ô tô, máy xúc.
• Nhà máy sản xuất, xưởng gia công cơ khí: Các thiết bị sử dụng áp suất khí nén như: Thiết bị phun sơn, ép phun, máy cắt plasma…
• Lĩnh vực y tế, dược phẩm: Thiết bị máy móc dùng để khử trùng trang thiết bị nha khoa, thiết bị nhổ răng, lấy nha, máy nội soi, vệ sinh răng miệng, sấy khô thuốc, chế tạo thuốc, thí nghiệm hóa sinh, vận hành hệ thống hô hấp, máy thở…
• Khai thác khoáng sản: Vận hành máy bơm, thiết bị truyền động, thiết bị vận chuyển, thăm dò độ sâu…
• Trong sản xuất, chế tạo: Khí nén được dùng làm nhiên liệu vận hành hệ thống sản xuất tự động, hệ thống khí sạch, vận hành van điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén…
• Nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm: Là nguồn năng lượng sạch nên khí nén phù hợp sử dụng trong hệ thống yêu cầu tính vệ sinh, an toàn thực phẩm như sục khí sạch cho nước, đóng gói chân không, sấy khô, vận chuyển dây chuyền sản xuất, đóng chai…

Một số câu hỏi liên quan đến khí nén

Hệ thống khí nén là gì?

Hệ thống khí nén là một hệ thống bao gồm nhiều thiết bị, máy móc như: Máy nén khí, bình tích áp, máy sấy khí công nghiệp, bầu lọc khí nén, hệ thống đường ống dẫn khí nén, hệ thống van điều khiển khí nén…

Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén

Công thức tính công suất cho hệ thống khí nén

Tổng công suất hệ thống khí nén= {[công suất tiêu thụ khí nén của (thiết bị 1 + thiết bị 2+ …+ thiết bị n)] x 1.2 (Hệ số tổn thất của đường ống)} x Thời gian vận hành hệ thống.

Có bao nhiêu kiểu truyền động khí nén

• Truyền động thẳng: Có cấu tạo đơn giản, ứng dụng linh hoạt, phù hợp với nhiều hệ thống, khâu truyền khác nhau như: Đóng gói sản phẩm, gia công đồ gỗ, cơ khí…
• Truyền động quay: Phù hợp với hệ thống yêu cầu truyền động cao, công suất nhỏ như máy khoan, máy mài, máy siết bulong…

Tuấn Hưng Phát – Đơn vị phân phối van điều khiển khí nén uy tín

Tuấn Hưng Phát là đơn vị phân phối các loại van công nghiệp điều khiển khí nén chính hãng, chất lượng trên thị trường với 15 năm kinh nghiệm. Các sản phẩm nổi bật được sử dụng cho nhiều hệ thống công nghiệp như:

• Van bi điều khiển khí nén
• Van bướm điều khiển khí nén
• Van cổng điều khiển khí nén
• Van an toàn khí nén
• Van một chiều khí nén
• Van cầu điều khiển khí nén

Tùy vào mỗi hệ thống và nhu cầu sử dụng mà lựa chọn loại van có chất liệu, kích thước, kiểu kết nối phù hợp để mang lại hiệu suất vận hành cao. Hãy liên hệ ngay với đội ngũ Tuấn Hưng Phát để được tư vấn và giải đáp sớm nhất. Các sản phẩm đều được nhập khẩu trực tiếp từ các nhà máy sản xuất tại Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc…có đầy đủ giấy tờ chứng nhận CO – CQ, đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế gồm: Tiêu chuẩn ISO, DIN, ANSI, BS nên quý khách có thể yên tâm khi sử dụng.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI TUẤN HƯNG PHÁT

• Địa chỉ: LK37/11 KĐT Phú Lương, Phú Lương, Hà Đông, Hà Nội, Việt Nam
• Hotline: 0915.891.666
• Website: https://tuanhungphat.vn/
• Email: Kinhdoanh@tuanhungphat.vn
• Fanpage: FB.com/tuanhungphat.vn