Sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí tiêu chuẩn

Nếu doanh nghiệp của bạn cần lắp đặt hệ thống máy nén khí cho nhà xưởng, việc tham khảo sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về quy trình tạo áp, xử lý và phân phối khí nén, đảm bảo thiết bị vận hành hiệu quả, ổn định và bền lâu. Sơ đồ này còn hỗ trợ phát hiện và khắc phục nhanh các sự cố thường gặp. Đây là nền tảng kỹ thuật để lập kế hoạch thi công, lắp đặt và nâng cấp hệ thống máy nén khí trong thực tế. Hệ thống máy nén khí được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, chế tạo, xây dựng và vận tải. Trong bài viết này, Thiết Bị Việt Á sẽ cùng bạn khám phá chi tiết về chủ đề này.

Các bộ phân trong sơ đồ hệ thống máy nén khí

Một hệ thống máy nén khí tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận chính sau:

Máy nén khí

Đây là bộ phận trung tâm của toàn hệ thống. Nhiệm vụ của máy nén là hút không khí từ môi trường, nén lại để tăng áp suất, sau đó đẩy khí nén sang bình chứa khí nén. Tùy theo công nghệ, máy có thể là trục vít (có dầu, không dầu) hoặc turbo.

Bình chứa khí nén

Bình chứa khí nén đóng vai trò lưu trữ khí nén sau khi được nén. Thông thường, bình được chế tạo bằng thép loại 1, sơn tĩnh điện hai lớp để chống gỉ sét. Phía đáy bình thường được trang bị thêm van xả nước để loại bỏ nước ngưng tụ trong quá trình vận hành.

Bộ tách nước

Có hình trụ, phần đáy thuôn nhọn, bộ tách nước hoạt động dựa trên nguyên lý ly tâm hoặc bẫy nước để loại bỏ hơi ẩm khỏi khí nén. Việc sử dụng bộ tách nước giúp giảm tải cho máy sấy khí và hạn chế hiện tượng rỉ sét trong hệ thống đường ống.

Máy sấy khí

Thiết bị này loại bỏ hơi ẩm còn lại trong khí nén, đảm bảo khí khô, sạch trước khi sử dụng. Máy sấy khí có hai loại chính:

• Loại làm lạnh: làm lạnh để tách nước.
• Loại hấp thụ: dùng vật liệu hút ẩm chuyên dụng.

Bộ lọc khí

Thường được lắp sau máy sấy khí, bộ lọc khí có hai cấp độ:

• Lọc thô: loại bỏ bụi, cặn lớn.
• Lọc tinh: loại bỏ tạp chất nhỏ, dầu, vi khuẩn.

Bộ lọc khí giúp đảm bảo khí nén đầu ra đạt chất lượng tiêu chuẩn.

Hệ thống kiểm soát và phân phối

Bao gồm các thiết bị:

• Van an toàn: xả khí khi áp suất vượt giới hạn cho phép.
• Rơ le áp suất: điều khiển đóng/ngắt máy nén.
• Đồng hồ đo áp: theo dõi áp suất hệ thống, giúp người vận hành kiểm soát và can thiệp kịp thời khi cần thiết.

Đường ống dẫn khí

Được làm từ vật liệu chịu áp và chịu nhiệt như HDPE, đồng hoặc thép. Đường ống có nhiệm vụ dẫn khí nén từ bình chứa đến các điểm sử dụng, đảm bảo phân phối hiệu quả và an toàn.

Các loại van hỗ trợ

• Van giảm áp: điều chỉnh áp suất khí nén xuống mức phù hợp với từng thiết bị tiêu thụ.
• Van an toàn: bảo vệ hệ thống khỏi áp suất quá mức.
• Van điều khiển: kiểm soát lưu lượng và hướng đi của khí nén trong hệ thống.

Tùy theo quy mô và nhu cầu sử dụng của từng nhà máy, xưởng sản xuất, hệ thống máy nén khí có thể được thiết kế đơn giản với các bộ phận cơ bản, hoặc phức tạp hơn với nhiều thiết bị phụ trợ nhằm tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo độ an toàn cao.

Sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí tiêu chuẩn

Dưới đây Thiết Bị Việt Á sẽ đưa ra 3 sơ đồ cho bạn than khảo.

a. Sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí phổ biến

Khi lắp đặt thành hệ thống, sơ đồ tổng thể của hệ thống khí nén thường không có nhiều khác biệt giữa các phiên bản.

Sơ đồ phổ biến nhất hiện nay bao gồm các thiết bị theo thứ tự sau:

Máy nén khí → Bình chứa khí → Bộ tách nước → Máy sấy khí → Bộ lọc khí (lọc thô, lọc tinh).

Ở các phiên bản cao cấp, hệ thống có thể được nâng cấp với hai loại máy sấy khí (ngưng tụ và hấp thụ) cùng với ba cấp lọc khí (lọc thô, lọc tinh và lọc siêu tinh) nhằm đảm bảo chất lượng khí nén đạt mức tối ưu.

Ngược lại, phiên bản tối giản thường lược bỏ bộ tách nước, chỉ sử dụng lọc thô và lọc tinh để tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo hoạt động cơ bản.

b. Sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí với máy sấy khí tác nhân lạnh

Máy nén khí → Bình chứa khí → Máy sấy khí → Bộ lọc

Lưu ý khi lắp đặt hệ thống máy nén khí:

Vị trí bình chứa khí: Bình chứa khí nên được lắp gần máy nén khí. Nếu có điều kiện, nên sử dụng hai bình chứa khí:

• Một bình chứa khí ướt, lắp ngay sau máy nén khí.
• Một bình chứa khí khô, lắp sau máy sấy khí.
• Việc này giúp hạn chế tình trạng tụt áp suất trong hệ thống.
• Trường hợp chỉ dùng một bình tích áp, nên lắp ngay sau máy nén khí.

Vị trí máy sấy khí: Máy sấy khí cần được lắp sau bình chứa khí, nhằm giảm tiêu hao áp suất từ máy nén khí, đồng thời giúp máy sấy hoạt động hiệu quả hơn.

Vị trí bộ lọc khí: Bộ lọc khí nên được lắp sau máy sấy khí để tránh tình trạng ẩm và nước ngưng trong khí nén làm nghẹt bộ lọc.

Trường hợp cần lắp bộ lọc thô trước máy sấy khí:

• Nên chọn loại có độ lọc từ 3 đến 5 micron để đảm bảo hiệu quả lọc và bảo vệ máy sấy.

Mô hình lắp đặt hệ thống máy nén với máy sấy khí lạnh khí sai:

Không nên lắp tất cả các bộ lọc khí trước máy sấy khí tác nhân lạnh.

Tất cả bộ lọc chính và lọc tinh cần được đặt sau máy sấy khí, tránh nguy cơ nghẹt lọc do hơi nước và độ ẩm trong khí nén như đã nêu ở trên.

c. Sơ đồ lắp lắp đặt hệ thống khí nén với máy sấy khí hấp thụ

Trình tự đúng:

Máy nén khí → Bình chứa khí → Bộ lọc thô → Máy sấy khí hấp thụ → Bộ lọc tinh

Các lưu ý quan trọng khi lắp đặt:

• Máy sấy khí hấp thụ nên được sử dụng cùng với máy nén khí không dầu để đảm bảo hiệu quả làm khô và tuổi thọ thiết bị.
• Bình chứa khí nên có dung tích phù hợp, được lắp trước máy sấy khí hấp thụ để giúp ổn định áp suất và giảm tải cho máy sấy.
• Bộ lọc thô cần được lắp trước máy sấy khí hấp thụ nhằm loại bỏ hơi nước và độ ẩm thô, tránh gây lỗi cho máy sấy. Nên kết hợp lắp đặt thêm bộ bẫy nước để tăng hiệu quả.
• Bộ lọc tinh nên được đặt sau máy sấy khí hấp thụ để ngăn bụi và tạp chất có thể phát sinh trong quá trình hấp thụ đi vào hệ thống khí nén sau khi làm khô.

Mô hình lắp đặt hệ thống máy nén khí với máy sấy khí hấp thụ chưa đúng kỹ thuật:

Mô hình 1:

Mô hình 2:

Mô hình lắp đặt này tồn tại một số sai sót nghiêm trọng:

• Máy sấy khí hấp thụ được lắp đặt trước bình tích áp, điều này không phù hợp với nguyên tắc vận hành hiệu quả của hệ thống khí nén.
• Van an toàn có nguy cơ bị nổ, do hệ thống không tính đến lượng khí tổn hao trong quá trình vận hành.
• Khi áp suất trong bình tích đủ, máy nén khí chuyển sang chế độ chạy không tải (unloading). Tuy nhiên, máy sấy khí hấp thụ vẫn tiếp tục tiêu thụ khí nén cho quá trình tái sinh, làm giảm áp suất đầu ra từ từ. Trong tình huống này, bộ điều khiển trung tâm (MR) có thể hiểu sai tín hiệu và yêu cầu máy nén khí chuyển sang chế độ chạy có tải (loading), gây ra tình trạng giảm áp suất hệ thống do tổn hao áp suất qua máy sấy.

Nếu bạn cần thiết kế sơ đồ hệ thống riêng cho nhà máy, nhà xưởng của bạn vui lòng liên hệ cho chúng tôi

Các yếu tố cần lưu ý khi thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống khí nén

Để hệ thống máy nén khí vận hành hiệu quả, an toàn và bền bỉ, cần lưu ý những điểm quan trọng sau:

Tính toán thông số kỹ thuật:

• Cần xác định chính xác công suất, áp suất và lưu lượng khí nén phù hợp với nhu cầu thực tế của hệ thống.
• Việc tính toán đúng giúp tránh lãng phí năng lượng hoặc thiếu hụt khí nén, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. (Bạn có thể tham khảo mẫu sơ đồ hệ thống máy nén khí tiêu chuẩn phía trên để hình dung trực quan.)

Bố trí vị trí các thiết bị trong hệ thống:

• Máy nén khí đặt ở đầu hệ thống.
• Bình tích áp được lắp ngay sau máy nén.
• Máy sấy khí nối tiếp sau bình tích áp.
• Bộ lọc khí đặt cuối cùng, sau máy sấy khí.
• Cấu trúc này giúp tối ưu hóa quá trình làm khô và lọc khí trước khi đến điểm sử dụng.

Lựa chọn vị trí lắp đặt máy nén khí:

• Không gian đủ rộng, giữ khoảng cách tối thiểu 1m với tường và các thiết bị khác.
• Thoáng mát, lưu thông khí tốt để hỗ trợ tản nhiệt.
• Tránh ánh nắng trực tiếp, đặt trên nền sàn chắc chắn, bằng phẳng và khô ráo.
• Gần nguồn điện để giảm hao phí năng lượng.
• Gần điểm tiêu thụ nhằm hạn chế tụt áp và tiết kiệm chi phí lắp đặt đường ống.

Tuân thủ quy định an toàn:

• Việc lắp đặt phải tuân theo các quy chuẩn an toàn kỹ thuật để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong suốt quá trình vận hành.

Sử dụng thiết bị và vật liệu chất lượng:

• Lựa chọn thiết bị và vật tư đạt chuẩn, chính hãng để đảm bảo độ bền, tính ổn định và khả năng chịu áp lực cao trong thời gian dài.

Đội ngũ lắp đặt có chuyên môn:

• Hệ thống khí nén là một hệ thống kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi đội ngũ thi công phải có kinh nghiệm và hiểu biết chuyên sâu để đảm bảo chất lượng và độ an toàn cao nhất.

Tùy chỉnh sơ đồ hệ thống linh hoạt:

• Có thể thay đổi, thêm hoặc bớt các thiết bị như: van ngắt khẩn cấp, van xả nhiệt, tùy theo mục đích sử dụng cụ thể.
• Tuy nhiên, cần có sự tư vấn từ kỹ sư chuyên môn để không ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của hệ thống.

Thiết kế hệ thống đường ống hợp lý:

• Đường ống dẫn khí phải được bố trí sao cho luồng khí di chuyển thuận chiều, tiếp cận điểm sử dụng theo tuyến ngắn nhất.
• Nếu hệ thống khí nén được lắp đặt cao hơn điểm tiêu thụ, khí sẽ lưu thông nhanh hơn và giảm thiểu hiện tượng tụt áp hoặc mất lưu lượng.

5. Sơ đồ hệ thống điều khiển và sơ đồ mạch điện máy nén khí

a. Sơ đồ hệ thống điều khiển máy nén khí

Hệ thống điều khiển máy nén khí bao gồm các thiết bị điện và cơ khí có nhiệm vụ khởi động, vận hành và giám sát toàn bộ quá trình nén khí. Ba thành phần chính trong hệ thống này là: motor khởi động, motor vận hành và hệ thống điều khiển điện từ, mỗi bộ phận đảm nhận một vai trò riêng biệt như sau:

Motor khởi động

Motor khởi động là bộ phận quan trọng nhất trong giai đoạn bắt đầu vận hành máy. Khi khởi động, van hút sẽ đóng hoàn toàn và van xả mở hoàn toàn, nhằm tạo áp suất chân không trong bình chứa khí. Lúc này, dầu bôi trơn được đưa vào đầu máy và bạc đạn để giảm ma sát và tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa đầu nén và áp suất dầu (đối với loại máy có dầu).

Motor vận hành

Sau khi quá trình khởi động hoàn tất, motor vận hành tiếp tục duy trì hoạt động của máy nén. Khi cấp điện cho hệ thống, motor vận hành được kích hoạt, van xả đóng lại và van điện từ mở ra. Lúc này, áp suất trong bình chứa tăng dần. Van hút khí mở dần cho đến khi đạt mức mở hoàn toàn – đây là giai đoạn máy nén hoạt động ở hiệu suất tối đa, với áp suất trong bình đạt mức cao nhất.

Hệ thống điều khiển điện từ

Hệ thống điều khiển cho phép người vận hành dừng máy bằng cách nhấn nút “STOP”. Khi đó, van xả sẽ mở, đưa áp suất trong bình trở về trạng thái chân không và motor sẽ ngừng hoạt động khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt trước.

Ngoài ra, trong trường hợp khẩn cấp như motor bị quá tải hoặc nhiệt độ vượt quá 100°C, hệ thống sẽ tự động ngắt máy để đảm bảo an toàn. Khi đó, van xả mở, van hút đóng, và nếu lượng khí hút vào giảm thấp, máy sẽ tạm ngưng hoạt động để tránh làm việc không tải trong thời gian dài.

b. Sơ đồ mạch điện máy nén khí

Khi lắp đặt máy nén khí công nghiệp, việc thiết lập một hệ thống nguồn điện riêng biệt là hết sức cần thiết. Điều này giúp tránh tình trạng quá tải hoặc chập pha do sử dụng chung nguồn điện với các thiết bị khác. Để thiết kế sơ đồ mạch điện phù hợp cho máy nén khí, người dùng cần lưu ý đến một số yếu tố quan trọng sau:

Lựa chọn tần số phù hợp với từng loại máy

Hệ thống điện hiện nay chủ yếu sử dụng hai mức tần số phổ biến là 50Hz và 60Hz. Tuy nhiên, mỗi loại máy nén khí có thể yêu cầu tần số và điện áp khác nhau tùy theo thiết kế và xuất xứ. Do đó, việc nắm rõ thông số kỹ thuật của máy là điều bắt buộc để đảm bảo sơ đồ mạch điện chính xác, giúp máy vận hành ổn định và hạn chế tối đa các sự cố như sập áp, quá tải hoặc chập cháy.

Hệ thống khởi động và đầu nối

Máy nén khí cần được cấp điện áp ổn định, dao động trong khoảng ±5% so với mức tiêu chuẩn. Nếu điện áp vượt quá giới hạn này, máy có thể hoạt động không đúng chức năng hoặc tự động ngắt, ảnh hưởng đến độ bền của bảng điều khiển và các linh kiện điện tử. Trong quá trình lắp đặt, tuyệt đối không nên tự ý sử dụng các loại rơ-le, cầu chì hoặc thiết bị bảo vệ không đúng tiêu chuẩn để “nâng cấp” nguồn điện.

Cầu dao và hệ thống tiếp đất

Cầu dao và mạch điện tiếp xúc đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành máy nén khí. Việc đấu điện cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định kỹ thuật điện và quy chuẩn tiếp đất. Nếu không được nối đất đúng cách, nguy cơ rò điện, chập pha, chạm điện hoặc thậm chí cháy nổ là rất cao. Đặc biệt, ở một số dòng máy không được nối tiếp đất, bảng điều khiển có thể không hoạt động hoặc hoạt động sai chức năng.

Kết luận

Lợi ích khi áp dụng sơ đồ lắp đặt hệ thống máy nén khí theo tiêu chuẩn mang lại nhiều lợi ích thiết thực: giúp tiết kiệm điện năng cho toàn bộ hệ thống, hạn chế tối đa hư hỏng và sự cố thiết bị, đồng thời nâng cao hiệu suất vận hành. Ngoài ra, sơ đồ chuẩn còn hỗ trợ quá trình thiết kế trở nên hiệu quả và an toàn hơn, giúp việc lắp đặt chính xác, dễ dàng, cũng như thuận tiện trong công tác vận hành và bảo trì hệ thống.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến việc lắp đặt máy nén khí, hoặc cần tư vấn, thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống khí nén, vui lòng liên hệ với Thiết Bị Việt Á theo thông tin dưới đây để được hỗ trợ nhanh chóng và chuyên nghiệp.

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP VÀ DỊCH VỤ VIỆT Á

• Địa chỉ: Số 4 phố Võ Trung, Phúc Lợi, Long Biên, Hà Nội
• Hotline: 0988 947 064
• Email: thietbivietavn@gmail.com
• Website: thietbivieta.com

Ngô Văn Hùng