Máy nén khí là một máy đặc biệt nhạy cảm với môi trường hoạt động, nhiệt độ máy nén ngâm dầu thường bằng nhiệt độ môi trường +45 đến 60 độ C tùy theo công nghệ các hãng sản xuất. Các dòng máy oil free, turbo thì có nhiệt độ cao hơn. Giảm được 1 độ C sẽ làm giảm nhiệt độ đầu ra của máy nén xuống gấp nhiều lần. Đảm bảo làm mát cho phòng máy nén khí là thành phần không mất nhiều kinh phí đầu tư nhưng có tầm quan trọng hàng đầu trong thiết kế và lắp đặt. Nhưng theo quan sát trong quá trình làm việc thực tế tại các nhà máy của kĩ thuật viên Á Châu, chủ yếu là các nhà máy quy mô vừa nhỏ, doanh nghiệp Việt Nam hạng mục làm mát cho phòng máy nén khí đã không được quan tâm đúng mức, có những đơn vị có phòng riêng cho máy nén khí nhưng không đáp ứng yêu cầu của máy nén khí hoạt động. Để rồi phải tốn thêm chi phí sửa chữa, phụ tùng thay thế cũng như sự cố dừng máy không đáng có. Đặc biệt vào thời tiết mùa hè nhiệt đới như Việt Nam. Các bạn có thể đọc bài viết >> những yếu tố môi trường ảnh hưởng tới dầu máy nén khí trục vít.
Hậu quả khi không đảm bảo làm mát cho phòng máy nén khí.
Với việc không thiết kế hệ thống làm mát đúng kĩ thuật cho phòng máy là nguyên nhân dẫn tới những hậu quả kéo dài trong quá trình sử dụng như sau:
Lãng phí điện năng
Nhiệt độ lý tưởng cho một máy nén khí hoạt động đạt hiệu suất tối đa là dưới 85 độ C. Nếu nhiệt độ nằm ở dải nhiệt độ cao hơn sẽ làm cho hiệu suất nén khí giảm xuống. Độ nhớt của dầu máy nén khí bị xuống tháp làm cho khả năng làm kín của dầu kém, như vậy hiệu xuất thể tích khí nén / đơn vị kw điện năng tiêu thụ sẽ giảm đi. Bên cạnh đó nhiệt độ khí xả cũng tăng theo Tuy nhiên đây là tác động gián tiếp và không biểu hiện trực quan làm cho đánh giá người vận hành hoàn toàn bỏ qua.
Tuổi thọ dầu máy nén khí xuống cấp nhanh chóng
Dầu máy nén bị oxi hóa, đóng cặn nhanh hơn. Nhiệt độ còn làm độ nhớt dầu bị suy giảm. Nó sẽ làm chất lượng dầu máy nén khí đi xuống chức năng truyền tải nhiệt theo đó cũng kém theo. Kết quả thời gian thay dầu sẽ nhanh hơn. kể cả dầu tổng hợp nhất là dầu tổng hợp gốc PAO. Tình trạng sẽ nguy hiểm hơn khi nhiệt độ làm dầu bị biến chất và hình thành keo. Đa số nguyên nhân dẫn đến đóng keo là do nguyên nhân này( trừ dùng dầu không đúng và pha trộn dầu không theo quy tắc) Khi đóng keo trong máy nén khí chi phí khắc phục là rất lớn bao gồm thay bi đầu nén, thay phớt, thay tất cả phụ kiện lọc và tách dầu, chưa kể các Oring, Kít, cụm van, chi phí vệ sinh tẩy keo, thông tắc giàn tản nhiệt. Nguy hiểm hơn nữa việc này vẫn có thể tái diễn nếu việc tẩy keo cặn không triệt để ngay cả khi đã thay dầu mới và hạ nhiệt độ phòng máy nén khí. Việc tẩy keo đúng tiêu chuẩn thường tốn keo chi phí hóa chất. Nếu dùng các hóa chất vô cơ (H+ hay OH-) thường làm ăn mòn các chi tiết nhạy cảm bằng nhôm, đồng, chi tiết chính xác như giàn các van.
Thời gian thay thế phụ kiện bị rút ngắn
Nhiệt độ cao làm cho dầu hình thành nhiều cặn đặc biệt dầu gốc khoáng sẽ có thêm nhiều cặn cacbon. Những cặn bẩn này làm cho thiết bị lọc tách cần được thay sớm hơn định kì. Một số trường hợp nó sẽ gây cháy các phin lọc, co móp chảy vành cao su các thiết bị lọc. Các kít, Oring cũng nhanh bị già hóa gây ra hiện tượng hoạt động chập trờn, dò rỉ dầu, dò rỉ khí. Điều khiển không chính xác.
Vòng bi và phớt nhanh hỏng
Nhiệt độ cao làm cho độ nhớt dầu xuống cấp việc gải nhiệt cho vòng bi bị kém đi trong khi đó dầu chứa nhiều cặn hơn, nhiệt độ bi hoạt động cao hơn. Bi dùng trong máy nén khí trục vít thường là bi có tốc độ cao 1800 đến 3000 vòng/phút. Những model máy nén oil free tốc độ sẽ là 3000 đến 5000 thậm chí 6000 vòng/ phút. Với máy nén Turbo thì tốc độ vòng bi còn cao hơn nữa. Những vòng bi 5C, 6C... như vậy sẽ thường không có sẵn trên thị trường Việt Nam, giá của chúng cũng không hề rẻ.
Các dòng Máy nén khí thường được làm mát bằng hai công nghệ làm mát bằng khí và làm mát bằng nước tùy thuộc mực độ quan trọng công suất của máy nén khí đó. Tương ứng với mỗi loại làm mát chúng ta có yêu cầu thiết kế riêng biệt.
Yêu cầu thiết kế thông gió phòng máy nén khí làm mát bằng gió (Phần I)
Đa phần máy nén khí công nghiệp ứng dụng trong nhà máy sản xuất có công suất từ 100 HP trở xuống đều xử dụng công nghệ làm mát bằng khí. Khí thải của quá trình làm mát này sẽ xả trực tiếp ra phòng máy. Máy sấy khí khí tác nhân lạnh và máy sấy khí hấp thụ đi kèm cũng sẽ xả trực tiếp khí nóng ra phòng máy.
Khi nào cần thiết kế thông gió cho phòng máy ?
Căn cứ để thiết kế thông gió cho phòng máy là nhiệt độ môi trường lớn hơn 40 độ C. Căn cứ thứ 02 là vị trí không gian phòng đặt máy có đảm bảo cho khí nóng đối lưu hay không. Nhưng với điều kiện nhiệt đới như Việt Nam thì yêu cầu thiết kế thông gió cho phòng máy nén đó là yêu cầu bắt buộc.
Các kiểu mẫu thiết kế thông gió
Thiết kế thông gió cho các máy được thiết kế vở trong công nghiệp nói chung máy nén khí nói riêng về cơ bản được thiết kế với 03 lựa chọn A, B, C như sau:
Loại A
Là kiểu thông gió tổng cho toàn bộ phòng máy bao gồm máy nén khí và máy sấy khí. Yêu cầu với loại A là cần lắp quạt có lưu lượng gió lớn hơn tổng lưu lượng gió các máy trong phòng xả ra. Loại A chỉ áp dụng với phòng máy có thiết kế đủ độ cao từ trần xuống mặt máy trên 2m. Nhiệt độ phòng máy cho phép cao hơn môi trường 5 độ C. Với điều kiện Việt Nam loại này thường không phù hợp vì cả hai lý do độ cao trần phòng và nhiệt độ tại nước nhiệt đới như Việt Nam vào mùa hè thường cao.
Loại B
Là kiểu thông gió ống đẩy, ống nối sẽ được gắn liền vào miệng xả của máy nén và xử dụng chính lực đẩy của quạt gió trong máy nén khí đẩy khí nóng ra ngoài. Nếu có máy sấy lắp rời thì kết hợp quạt thông gió tổng, quạt này có lưu lượng lớn hơn lưu lượng khí nóng máy sấy xả khí ra.
Loại B áp dụng cho phòng máy lắp ống dẫn có tổn thất áp trên ống dưới 20pa. Tức là độ dài ống không lớn hơn khoảng 5m. Đây là kiểu thông gió áp dụng phổ biến tại Việt Nam nhất nó có ưu điểm hơn hai loại còn lại về hiệu quả và cả chi phí đầu tư.
Loại C
Là kiểu thông gió ống hút, ống dẫn không gắn kín với miệng máy nén khí mà sẽ cách miệng cửa thoát khí nóng của máy nén khí độ cao H, độ cao H phải lớn hơn đường kính ống hút, thông thường đường kính ống phải có miệng loe phần gần miệng xả khí nóng của máy và nó có diện tích bao chùm nên miệng xả khí nóng của máy nén khí. Trên ống hút có gắn quạt hút gió với lưu lượng lớn hơn lưu lượng khí nóng thoát ra từ máy nén khí. Được áp dụng với những phòng máy có ống thoát khí nóng dài, địa thế lắp ống hút nhỏ độ sụt áp lớn hơn 20pa.
Yêu cầu chung với thiết kế
- Không áp dụng loại thoát khí nóng loại ống có gắn quạt (Loại C) cho riêng máy sấy khí. Việc thông gió ép buộc có thể làm đóng băng bên trong bộ làm mát khí của máy sấy khí tác nhân lạnh.
- Cần đảm bảo diện tích cửa hút gió nằm vị trí thấp. Diện tích tối thiểu được mở rộng là 1m2/01 máy nén.
- Cần đảm bảo khả năng tháo rời ống thông gió với loại B, loại C phục vụ bảo dưỡng sửa chữa.
- Riêng với Loại B cần có biện pháp giảm trấn cách ly giữa máy nén khí và ống thông gió gắn cố định. Thông thường sẽ dùng loại bạt để nối tiếp giáp giữa ống thoát khí và miệng xả khí nóng. Bạt giúp làm kín không cho gió nóng bị phè ra ngoài đồng thời cách ly rung trấn từ hoạt động của máy nén khí.
- Không để của hút gió quá gần miệng xả của khí nóng làm cho khí nóng bị hút ngược trở lại tạo hiện tưởng quẩn khí nóng cục bộ. Nó làm giảm hiệu quả của thông gió. Đây là yêu cầu thường phạm phải khi thiết kế vì vị trí đặt máy trong nhiều nhà máy khá chật hẹp và chỉ có một mặt giáp khoảng không.(Giống như nhà phố bố chí của vào và cửa sổ đều hướng ra đường, hai bên và đằng sau là nhà). Việc để cửa hút gió trong xưởng là bình thường nhưng với những xưởng xử dụng hệ thống làm mát cần lưu ý.
- Đường kính ống hút với loại B cần đảm bảo không bị co thắt hoặc đường kính quá nhỏ tăng lực cản cho phạt trong máy nén khí. Thông thường sẽ thiết kế ống có đường kính lớn hơn hoặc bằng miệng thoát khí nóng của máy nén khí.
- Cần thiết kế cửa hút gió đồng thời là lưới lọc sơ cấp nhằm loại bỏ côn trùng và các hạt bụi lớn. Với những nhà máy dệt, bông sợi... cần thiết kế lưới lọc sơ cấp đảm bảo thông thoáng mà vẫn loại bỏ đa số bụi. Với những nhà máy hóa chất và sơn cần lưu ý tránh sơn bay vào phòng máy. Đặc biệt tại các nhà máy thép nhiệt điện, gạch ...có sử dụng lò đốt/chưng khí CO từ than cần tránh vị trí gần lò. Tại những lò này sản sinh ra nhiều oxit Lưu huỳnh. Những hóa chất dạng này sẽ làm ăn mòn và phá hủy rất nhanh các chi tiết máy và dầu.
Tính toán công suất quạt thông gió
Trước khi thiết kế phong máy các bạn nên tham khảo tài liệu của máy để biết lưu lượng khí nóng xả ra của máy nén là bao nhiêu. Sau đây là một thông số căn cứ để thoát khí nóng của máy Hitachi.
Model máy Hitachi OSP-22SA(22kw)
nhiệt phát ra: 83.7 MJ/ giờ công suất khí thải thải ra: 55m3 / phút nhiệt độ khí xả: = nhiệt độ môi trường + 25 C. công suất quạt yêu cầu loại A là 222m3/phút, nếu có máy sấy sẽ là 260m3/phút. Loại B là 38m3/phút nếu có máy sấy. Loại C Cần quạt có công suất 70m3/phút nếu có máy sấy là 108 m3/phút.
mã máy OSP-37MA (37kw) nhiệt phát ra: 163 MJ/ giờ công suất khí thải thải ra: 75m3 / phút nhiệt độ khí xả: =nhiệt độ môi trường + 35 C. Công suất quạt yêu cầu loại A là 378m3/phút nếu có máy sấy là 440m3/phút. Loại B là 62 m3/phút có máy sấy. Loại C cần quạt 92m3/phút nếu có quạt là 154m3/phút.
Hình ảnh thực tế
Trên đây là những yêu cầu căn bản khi thiết kế thông gió cho phòng máy nén khí. Nếu cần thêm hỗ trợ quý vị vui lòng liên hệ
mobile: 0974 899 898
email: Khinenachau@gmail.com