Tìm hiểu các thiết bị khí nén và ứng dụng trong đời sống

Càng ngày những thiết bị khí nén càng được ứng dụng sâu và rộng rãi hơn không chỉ trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp mà còn trong các hoạt động đời sống con người hằng ngày. Vậy bạn đã biết gì về các thiết bị này? Hãng sản xuất nào uy tín cũng như ứng dụng cụ thể thể là gì? Hãy cùng tìm hiểu với chúng tôi qua bài viết này nhé.

Thiết bị khí nén là gì?

So với dầu, điện… thì khí nén chính là tài nguyên được công nhận là xanh, sạch, luôn có sẵn trong tự nhiên và hoàn toàn miễn phí. Chính vì thế mà sử dụng khí hơi trong sản xuất, đời sống hằng ngày đang là xu hướng hiện nay không chỉ tại các nước tiên tiến mà còn tại quốc gia công nghiệp mới nổi như Việt Nam.

Khí nén chính là không khí được nén với mức áp suất cao. Trong môi trường tự nhiên, nó tồn tại với một trữ lượng khổng lồ và không bao giờ cạn kiệt nên được khai thác để thay thế dần các nguồn tài nguyên khác như: nước, dầu mỏ, khí đốt, gas…

Đặc điểm của tài nguyên khí đó là: Luôn có mặt ở khắp mọi nơi, vận chuyển dễ dàng thông quá các hệ thống ống dẫn. Sau khi kết thúc chu trình làm việc, khí nén sẽ được thoát ra ngoài và không gây độc hại cho môi trường. Khí có thể được lưu trữ trong các bồn chứa, bình tích áp. Tính chất của khí cũng không thay đổi quá nhiều khi thay đổi nhiệt.

Để có thể sử dụng khí nén người ta sử dụng các thiết bị gọi là thiết bị khí nén. Chúng được làm từ nhiều chất liệu khác nhau như: thép, inox, nhôm, đồng, nhựa… và được sản xuất theo một quy trình nhất định với các tiêu chuẩn kỹ thuật khắc khe nhằm mang lại hiệu quả cao khi làm việc.

Hệ thống khí nén góp phần nâng cao năng suất, sản lượng, giảm thiểu tác động môi trường, đơn giản và thông minh, gọn nhẹ không cồng kềnh, an toàn với con người và vật xung quanh.

Vậy các thiết bị khí nén là gì? Chúng tôi sẽ phân tích rõ hơn ở phần sau nhé.

Các thiết bị khí nén thông dụng hiện nay

Để có thể vận hành dòng khí nén thông suốt thì chúng ta cần có các thiết bị khí nén được bố trí, lắp đặt theo 1 logic nhất định. Một hệ thống hoàn chỉnh sẽ bao gồm rất nhiều thiết bị chính, phụ kiện… với kiểu dáng, kích thước, chất liệu khác nhau. Chúng ta có thể kể tên đến như: Bộ lọc, van khí, xi lanh, phụ kiện.

Trước hết nói về nguồn cấp khí, khí nén sẽ được cấp vào bình tích áp, máy nén khí hay các bồn chứa. Tùy vào nhu cầu hoạt động và công suất và dung tích của các thiết bị nguồn sẽ thay đổi. Thông thường, các bình tích hay bồn chứa đều được làm bằng kim loại hoàn toàn, được bao phủ bởi lớp sơn tĩnh điện để có thể chịu đựng được nhiệt độ cao lên đến 100 độ C.

Bộ lọc khí nén

Khí nén luôn có sẵn trong tự nhiên nên độ sạch không đảm bảo. Vì thế mà con người đã nghiên cứu và chế tạo một thiết bị có khả năng làm sạch khí nén và gọi nó là bộ lọc khí nén.

Thiết bị này không phải là chấp hành, không phải là cơ cấu nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của xi lanh, van nói riêng và cả hệ thống nói chung.

Trong khí nén, tạp chất luôn xuất hiện. Đó có thể là nước, dầu, đất cát, bụi bẩn li ti, hạt sắt, vụn kim loại, sợi vải hay các mảnh giấy mà nếu đi vào trong hệ thống sẽ gây nên tác hại nghiêm trọng. Đa số các hư hỏng như: Tắc nghẽn tại cửa van, van đóng không kín, trầy xước ty xi lanh, gia tăng tốc độ ăn mòn và oxi hóa… đều có nguyên nhân là khí bẩn.

Nhiệm vụ của bộ lọc khí nén đó là: Tách các chất bẩn, loại bỏ chúng và xả ra ngoài để cung cấp dòng khí nén sạch, tạo sự ổn định, tăng tuổi thọ cũng như công suất hoạt động.

Hiện nay, khách hàng có nhu cầu có thể lựa chọn các thiết bị như:

+ Bộ lọc đôi: Sự kết hợp của bình dầu và lọc tách nước có chỉnh áp. Khí nén sau khi được lọc sạch sẽ được phun ẩm 1 lớp dầu dạng sương để bôi trơn, giảm nhiệt tại các chi tiết, bộ phận.

+ Bộ lọc ba: Đó là sự kết hợp của 1 bình dầu, 1 chỉnh áp, 1 lọc tách nước. Thiết bị phù hợp với hệ thống có công suất lớn nhưng do kích thước và thiết kế nên nó thường lắp tại nơi có không gian rộng.

Lưu ý, lọc sẽ phân thành loại xả tự động khi chất bẩn đầy dưới đáy cốc lọc phao xả sẽ hỗ trợ để tự động xả ra bên ngoài hoặc loại xả tay thông qua hình thức vặn nút xả. Người dùng có thể thường xuyên vệ sinh để tái sử dụng thiết bị nhiều lần.

Tùy theo nhu cầu thực tế của mỗi hệ thống mà người dùng có thể cân nhắc chọn: lọc nước có chỉnh áp, lọc nước không chỉnh, bình dầu, chỉnh áp để sử dụng riêng lẻ.

Xy lanh khí nén

Xi lanh khí nén hay ben khí là thiết bị chấp hành quan trọng. Nó hoạt động hoàn toàn dựa vào lượng khí nén cung cấp. Thiết bị này sẽ biến đổi nguồn năng lượng khí nén thành động năng và thực hiện việc ép, đẩy, kéo, nén, dập…

Lượng khí từ nguồn cấp được đưa vào xi lanh thông qua cửa khí vào. Khí sẽ tăng lên và chiếm diện tích khoang bên trong nòng buộc ty phải dịch chuyển tịnh tiến ra ngoài để thực hiện các công việc.

Cấu tạo của 1 ben khí gồm: Ty, nòng, gioăng phớt, cửa cấp khí, cửa thoát khí.

Những loại xi lanh khí nén hiện có trên thị trường:

+ Xi lanh tác độn đơn, xi lanh tác động kép.

+ Xi lanh tròn, xi lanh compact, xi lanh vuông, xi lanh 2 ty.

+ Xi lanh 3 tầng, xi lanh 2 tầng, xi lanh nhỏ, xi lanh xoay, xi lanh kẹp, xi lanh trượt.

Để xác định được đâu là một thiết bị mình cần, khách phải nắm được cơ bản các thông số liên quan: Đường kính trong, đường kính ngoài, hành trình, áp suất, tải trọng làm việc, nhiệt độ.

Đa số các xi lanh đều được làm từ sắt mạ hoặc inox, thép. Chất liệu này sẽ giúp thiết bị chịu tải trọng tốt, chống oxi hóa, ăn mòn hiệu quả, cứng cáp tốt.

Van khí nén

Mỗi một hệ thống tùy theo quy mô mà số lượng van khí nén sử dụng dao động từ 1 đến vài chục cái. Van trong hệ thống thiết bị khí nén đóng vai trò là cơ cấu. Chức năng của van này đó là: Đóng mở để cung cấp, phân phối, điều khiển hướng dòng, áp suất và lưu lượng khí nhằm cung cấp một cách kịp thời cho hoạt động của xi lanh.

Dựa trên đặc điểm hoạt động mà người ta phân chia thành 3 loại van:

+ Van điện từ: Cấu tạo của van sẽ gồm đầu điện, trục, thân van. Đây chính là loại van thông dụng nhất hiện nay khi sử dụng điện năng tạo từ trường, lực từ để điều khiển đóng mở cửa van.

Đầu điện sẽ gồm 1 lõi dây đồng và vỏ bọc nhựa. Thân van sẽ bao gồm cửa và vị trí làm việc. Dòng điện 12v, 24v, 110v hay 220v được dẫn vào van, lõi dây đồng sinh ra từ trường. Từ trường có lực và lực này đủ lớn để thắng lực lò xo làm lõi van thay đổi, tác động đến cửa van. Van sẽ chuyển trạng thái từ đóng sang mở. Trong vòng 1-2s khi ngắt điện, van sẽ trở về trạng thái bình thường nhanh chóng.

+ Van cơ khí: Van hoạt động dựa vào lực cơ tác động lên van thông qua hình thức đạp chân, nhấn nút, gạt cần… Sử dụng van này sẽ tiết kiệm được điện năng nhưng lại tiêu tốn nhiều sức lực nên chỉ phù hợp với một vài hệ thống nhỏ, tần suất làm việc trung bình.

+ Van khí: Van khí sẽ làm việc dựa vào lượng khí nén cung cấp. Nhờ vào áp lực khí nén mà van sẽ chuyển đổi trạng thái từ nghỉ sang làm việc.

Ngoài ra, chúng ta còn có các van: van tiết lưu, van xả nhanh, van phân phối, van một chiều…

Phụ kiện khí nén

Phụ kiện khí nén là các thiết bị có chức năng hỗ trợ, kết nối thiết bị cơ cấu, chấp hành. Có rất nhiều thiết bị phụ kiện như: ốc bít, đế van, giảm thanh, đồng hồ đo áp suất, ống hơi khí nén, súng xì hơi, đế xi lanh, đầu y, mắt trâu, đầu lắc… Mỗi loại sẽ có một chức năng, vị trí lắp khác nhau như:

+ Ống hơi khí nén: Chức năng là dẫn khí từ nguồn cấp đến các thiết bị, chứa trữ khí nén. Hiện có các loại ống như: ống PE, PA, PU với màu sắc, đường kính đa dạng.

+ Giảm thanh đồng, giảm thanh nhựa là thiết bị có chức năng giảm tiếng ồn của khí nén khi thoát ra ngoài. Giảm thanh được chia theo cỡ ren: M5, 10, 13, 17, 21.

+ Co nối khí nén: Các loại nối thẳng, nối L, nối Y, tiết lưu, nối T… giúp kết nối đường ống hơi với xi lanh van hoặc nối các đường ống lại với nhau.

Một số thiết bị khác

+ Kéo cắt khí nén: chức năng chính là để cắt các vật liệu như sợi vải, tấm nhựa mềm, sợi cacbon,…

+ Bộ tăng áp khí nén: giúp tăng áp lực của khí nén lên nhiều lần, để đáp ứng nhu cầu vận hành của con người.

Các hãng sản xuất thiết bị khí nén

Do nhu cầu của khách hàng ngày càng cao, thị trường cũng phải đa dạng hơi các thiết bị khí nén đến từ nhiều hãng sản xuất nhằm mang đến nhiều sự lựa chọn cho người mua như:

+ Thiết bị khí nén AIRTAC: Hãng được thành lập ở Đài Loan vào năm 1988. Dòng sản phẩm chính gồm lọc khí, ống hơi, đầu nối ống, van khí…

+ Thiết bị khí nén FESTO: Các sản phẩm đến từ Festo Đức trước khi đến tay khách hàng đều phải trải qua quá trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt. Ưu điểm của thiết bị này: Giá cả cạnh tranh, bền bỉ, ít bị oxi hóa hay mài mòn, bảo hành lâu dài.

+ Thiết bị khí nén CKĐ: CKD là hãng sản xuất khí nén đến từ đất nước Mặt trời mọc Nhật Bản. CKD ngoài cung cấp các thiết bị khí nén thì hãng còn nổi tiếng với máy móc tự động, máy đóng gói, máy cuộn dây.

+ Thiết bị khí nén STNC: Các sản phẩm van, xi lanh, lọc của STNC có tính cạnh tranh cao nhưng giá thành lại phải chăng, mẫu mã và thiết bị phong phú không kém các thương hiệu tên tuổi.

+ Thiết bị khí nén SMC: Đây là thương hiệu khí nén lâu đời đến từ Nhật Bản với chất lượng cao, mẫu mã thiết bị đa dạng. Nó nổi tiếng không chỉ tại Việt Nam mà còn ở nhiều nước châu Á khác. Đến nay, hãng đã cung cấp 12000 thiết bị, đáp ứng nhu cầu đơn giản hay phức tạp của khách.

Ứng dụng của thiết bị khí nén trong đời sống

Ngày nay, thiết bị khí nén càng được ứng dụng rộng rãi trong đời sống, công nghiệp ví dụ như:

+ Trong lĩnh vực sửa chữa: Máy nén khí, ống hơi hay súng xì khô được dùng cho thổi bụi, làm vệ sinh, sửa chữa máy móc, thiết bị hay ô tô, xe máy.

+ Trong công nghiệp khai khoáng: Các xi lanh, van, khí nén, bình tích áp… được dùng trong các máy nâng hạ, các thiết bị tự động hóa khoan, đào… chuyên dụng trong môi trường thiếu khí, độc hại.

+ Trong công nghiệp chế tạo: Khí nén và các thiết bị khí nén dùng để chạy xe vận chuyển, dùng trong các lò hơi công nghiệp, lò sấy, lò đốt…

+ Trong chế biến thực phẩm: Các thiết bị khí nén được khử khuẩn sẽ đảm bảo vệ sinh hoàn toàn trong quá trình sản xuất, chế biến, đóng gói, sấy khô thức ăn, sục khí trong bia, ép chân không đóng gói…

Trong hệ thống máy móc của nhà máy sản xuất xi măng, cơ khí chế tạo máy, sản xuất ô tô, dệt sợi may mặc, luyện kim, in ấn, công nghiệp hóa chất xây dựng công trình… xuất hiện các thiết bị khí nén.

Tuy nhiên, không phải bất cứ các thiết bị nào cũng đem lại hiệu quả, lợi ích cao nếu không phù hợp về thông số, yêu cầu làm việc nên người mua khi có nhu cầu cần tham khảo thật kỹ thông tin, cân nhắc và lựa chọn chính xác nhất.

Sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ càng đã giúp đưa các thiết bị khí nén càng ngày gần hơn với con người, ứng dụng sâu rộng và mạnh mẽ hơn trong mọi lĩnh vực.

5/5 (1 bình chọn)