Tụt áp trong hệ thống khí nén là gì? Nguyên nhân, dấu hiệu, cách khắc phục

Tụt áp trong hệ thống khí nén là hiện tượng áp suất khí giảm xuống so với mức tiêu chuẩn, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và tuổi thọ thiết bị. Đây là sự cố khá phổ biến trong các nhà máy, xưởng sản xuất nếu hệ thống vận hành không đúng cách hoặc không được bảo trì định kỳ. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tụt áp là gì, nguyên nhân do đâu, dấu hiệu nhận biết và cách khắc phục hiệu quả, dễ thực hiện.

Tụt áp trong hệ thống khí nén là gì? Cách nhận biết và tiêu chuẩn cần biết

Tụt áp trong hệ thống khí nén là hiện tượng khá phổ biến, xảy ra khi áp suất khí tại điểm sử dụng thấp hơn đáng kể so với áp suất đầu ra của máy nén khí. Tình trạng này có thể làm giảm hiệu suất hoạt động, tăng tiêu hao điện năng và gây ảnh hưởng đến thiết bị sử dụng khí nén.

Tụt áp là gì?

• Tụt áp là sự giảm áp suất khí khi khí nén đi từ đầu xả của máy nén khí đến các thiết bị tiêu thụ khí.
• Hiện tượng này thường xảy ra khi khí nén đi qua các thiết bị xử lý trung gian như bộ lọc, máy sấy khí, đường ống dài hoặc rò rỉ khí.

Tiêu chuẩn tụt áp cho hệ thống khí nén

• Mức tụt áp cho phép: nên dưới 10% so với áp suất đầu ra của máy nén khí (tính từ bình chứa đến điểm sử dụng).
• Nếu tụt áp vượt quá mức này, hệ thống hoạt động không hiệu quả, tiêu tốn điện năng và có thể gây hỏng thiết bị.

Cách tính tụt áp

• Công thức đơn giản: Tụt áp = Áp suất trong phòng máy nén – Áp suất tại điểm sử dụng
• Độ chênh lệch càng lớn → Hệ thống càng có vấn đề → Hiệu suất càng giảm.

Tác động của tụt áp đến chi phí và năng lượng

Với hệ thống hoạt động ở mức áp suất 7 bar:

• Mỗi 0.1 bar tụt áp có thể khiến năng lượng tiêu thụ tăng khoảng 1%.
• Một số nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng tăng 0.1 bar áp lực để bù tụt áp có thể làm tăng chi phí điện năng tới 0.7%.

Nguyên nhân gây tụt áp trong hệ thống khí nén

Tụt áp trong hệ thống khí nén có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Dưới đây là các lý do thường gặp mà bạn nên kiểm tra:

• Bộ lọc khí bị bẩn hoặc tắc nghẽn: Bộ lọc khí, lọc tách dầu, máy sấy khí… nếu bị bám bụi, tắc nghẽn sẽ cản trở dòng khí, làm giảm áp suất đầu ra. Trường hợp nặng có thể khiến máy nóng lên hoặc ngừng hoạt động.
• Đường ống không phù hợp: Ống dẫn quá nhỏ, quá dài hoặc bị rỉ sét, ăn mòn sẽ làm giảm áp suất khí nén khi di chuyển qua hệ thống. Nên chọn ống có kích thước đủ lớn và vật liệu chống rỉ.
• Thiết bị không được bảo dưỡng định kỳ: Máy nén khí và các thiết bị khác nếu không được kiểm tra, vệ sinh hoặc thay thế định kỳ sẽ dễ xảy ra tụt áp đột ngột.
• Thiết kế hệ thống sai cách: Thiết kế không đồng bộ giữa máy nén, bình tích khí và các thiết bị xử lý khí có thể dẫn đến chênh lệch áp suất không mong muốn. Ví dụ: máy có công suất lớn nhưng đường ống nhỏ hoặc bình tích khí quá nhỏ.
• Điều kiện môi trường không ổn định: Nhiệt độ và độ ẩm cao hoặc thay đổi thất thường có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng khí nén và gây tụt áp.
• Tắc nghẽn trong hệ thống phân phối: Bụi bẩn, cặn, vật cản hoặc gờ trong đường ống khiến khí nén không thể lưu thông đều, đặc biệt dễ gây tụt áp ở các điểm sử dụng cuối đường ống.
• Vượt quá công suất thiết kế: Khi lưu lượng khí tiêu thụ lớn hơn khả năng của máy nén hoặc hệ thống xử lý, áp suất sẽ giảm mạnh. Cần tính toán lại lưu lượng khí sử dụng phù hợp với công suất máy.
• Rò rỉ khí nén: Một trong những nguyên nhân phổ biến và khó phát hiện. Khí bị rò rỉ tại các khớp nối, van hoặc ống bị mòn gây thất thoát và tụt áp. Nên thường xuyên kiểm tra và siết lại các điểm nối.
• Cài đặt áp suất sai: Cài áp suất quá cao không cần thiết sẽ khiến hệ thống hoạt động nặng nề hơn, dễ bị tụt áp khi tải tăng hoặc khi có sự cố.
• Các bộ phận trong máy nén bị mòn: Các chi tiết bên trong như phớt, vòng xéc-măng nếu bị mòn theo thời gian sẽ làm giảm hiệu quả nén khí và dẫn đến tụt áp.

Dấu hiệu nhận biết máy nén khí bị tụt áp

Khi máy nén khí bị tụt áp, hệ thống sẽ có những biểu hiện rõ ràng. Dưới đây là các dấu hiệu phổ biến mà bạn có thể dễ dàng nhận biết:

• Áp suất khí giảm bất thường: Áp suất đầu ra yếu hơn bình thường hoặc tụt nhanh trong quá trình vận hành.
• Máy phát ra tiếng ồn lớn: Máy nén phải hoạt động nhiều hơn, tạo ra âm thanh lạ hoặc tiếng ồn lớn bất thường.
• Nhiệt độ máy tăng cao: Do hoạt động liên tục để bù áp, máy dễ bị nóng, có thể sờ thấy hoặc báo lỗi nhiệt độ.
• Máy chạy liên tục không nghỉ: Thay vì chạy ngắt quãng, máy hoạt động liên tục để giữ áp suất ổn định.
• Thiết bị dùng khí yếu hoặc ngừng hoạt động: Dụng cụ kết nối với khí nén không đủ lực, làm việc chậm hoặc ngừng hoàn toàn.
• Bình chứa khí lâu nạp đầy: Thời gian nạp khí vào bình lâu hơn bình thường, báo hiệu hiệu suất nén khí đang giảm.

Gợi ý: Nếu gặp những dấu hiệu trên, bạn nên kiểm tra lại hệ thống sớm để tránh hao tốn điện năng và giảm tuổi thọ thiết bị.

Cách khắc phục và xử lý tình trạng tụt áp khí nén

Tình trạng tụt áp trong hệ thống khí nén có thể gây tốn điện, giảm hiệu suất và làm gián đoạn công việc. Sau đây là các cách xử lý hiệu quả mà bạn nên áp dụng:

• Vệ sinh và thay mới bộ lọc định kỳ: Bộ lọc bẩn sẽ cản trở dòng khí. Cần kiểm tra, vệ sinh hoặc thay thế định kỳ các bộ lọc, máy sấy khí và bẫy xả nước.
• Kiểm tra và sửa chữa đường ống dẫn khí: Đảm bảo đường ống có kích thước phù hợp, không bị rò rỉ, ăn mòn hoặc co uốn quá nhiều gây tụt áp. Nếu mở rộng hệ thống, nên thiết kế lại đường ống cho hợp lý.
• Thay thế các linh kiện đã cũ hoặc hư hỏng: Máy hoạt động lâu ngày cần được kiểm tra, bảo trì. Các bộ phận mòn hoặc lỗi nên thay mới để đảm bảo hiệu quả.
• Xem xét thay máy nén khí nếu đã quá cũ: Nếu máy không còn đáp ứng được nhu cầu và linh kiện không còn thay thế được, nên đầu tư máy mới.
• Thiết kế hệ thống phù hợp ngay từ đầu: Chọn thiết bị có độ tụt áp thấp, đảm bảo sự tương thích và ổn định khi vận hành.
• Đồng bộ áp suất giữa bình chứa và máy nén: Chênh lệch áp suất có thể gây tụt áp. Cần kiểm tra và xử lý vật cản nếu có.
• Rút ngắn khoảng cách từ máy đến điểm sử dụng: Khoảng cách càng ngắn, khí nén đến thiết bị càng nhanh và ít bị tụt áp hơn.
• Chọn máy nén phù hợp với hệ thống sử dụng: Máy và các thiết bị như van, bộ lọc, đường ống cần đồng bộ về công suất và áp lực.
• Điều chỉnh chế độ chạy máy phù hợp: Kiểm tra máy có đang chạy ở chế độ tải hoặc không tải đúng nhu cầu hay không. Nếu áp suất quá thấp, nên chuyển sang chế độ có tải.
• Phát hiện rò rỉ sớm bằng cách kiểm tra định kỳ: Rò rỉ tại khớp nối, van hoặc ống là nguyên nhân thường gặp. Thiết kế đường ống dạng mạch kín sẽ hạn chế vấn đề này.
• Cài đặt áp suất đúng với nhu cầu sử dụng: Cài đặt áp suất hợp lý giúp tiết kiệm điện và tránh gây áp lực không cần thiết lên hệ thống.
• Lắp thêm máy sấy khí nếu cần thiết: Máy sấy khí giúp loại bỏ ẩm, hạn chế rỉ sét trong ống và đảm bảo lưu lượng khí không bị cản trở.

Lời khuyên: Thiết Bị Việt Á khuyến khích bạn kiểm tra hệ thống khí nén định kỳ để kịp thời phát hiện và khắc phục sự cố tụt áp, từ đó giúp máy vận hành ổn định và tiết kiệm chi phí hơn.

Kết luận:

Tóm lại: Tụt áp trong hệ thống khí nén không chỉ gây ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc mà còn làm tăng chi phí vận hành nếu không xử lý kịp thời. Bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu rõ nguyên nhân, dấu hiệu nhận biết và cách khắc phục tình trạng này một cách hiệu quả. Hy vọng những thông tin trên sẽ hữu ích cho bạn trong việc duy trì hệ thống khí nén ổn định và bền bỉ. Đừng quên theo dõi Trang Thiết Bị Việt Á để cập nhật thêm nhiều bài viết kỹ thuật hữu ích khác nhé!

Có thể quan tâm:

• Tổn thất năng lượng trong hệ thống khí nén
• Vì sao hệ thống khí nén bị đọng nước? Nguyên nhân và giải pháp hiệu quả
• Vị trí và hướng dẫn cách lắp đặt máy sấy khí trong hệ thống khí nén

Ngô Văn Hùng