Phần 4: Bộ lọc khí nén – tất cả những điều cần biết

Bộ lọc khí nén là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống máy nén khí. Chính vì sự quan trọng của thiết bị này, nên có không ít người muốn tìm hiểu về bộ lọc khí nén. VCC TRADING đã có 1 chùm bài viết về các thiết bị khí nén. Và bài viết này là một trong chùm kiến thức tìm hiểu đó, sẽ giúp mọi người hiểu về bộ lọc khí nén để lựa chọn đúng thiết bị cho hệ thống khí nén của mình.

Mô phỏng hệ thống khí nén ứng dụng trong máy móc, thiết bị tự động hóa

Bộ lọc khí nén là gì?

Bộ lọc khí nén trong tiếng Anh là Compressor Air Filter. Nhắc tới thiết bị này, mọi người thường ngầm hiểu nó là gì, chứ ít ai nêu ra khái niệm của nó.

Bộ lọc máy nén khí được sử dụng để ngăn chặn chất lỏng, rắn và chất bẩn xâm nhập vào máy nén khí, tránh làm hư hỏng thiết bị. Một khối khí nén có thể chứa hàng triệu hạt bụi bẩn, dầu và nước. Tùy thuộc vào ứng dụng, khí nén thậm chí có thể chứa chì, thủy ngân hoặc các kim loại nặng khác.

Nếu không có bộ lọc máy nén khí loại bỏ các chất gây ô nhiễm như vậy, các bộ phận khí nén quan trọng của hệ thống, chẳng hạn như xi lanh và van, sẽ bị ảnh hưởng. Ngoài việc giảm thời gian ngừng hoạt động, khí nén sạch dẫn đến chi phí năng lượng thấp hơn.

Từ lâu khí nén đã là nguồn tài nguyên miễn phí với số lượng không giới hạn. Vì thế, việc ứng dụng khí nén trong đời sống hàng ngày hay trong công nghiệp đều phổ biến. Tuy nhiên, trong bài viết này, VCC sẽ tập trung tới bộ lọc khí nén công nghiệp. Dưới đây là hình ảnh bộ lọc khí nén thông dụng của một thương hiệu cũng phổ biến không kém.

Tác dụng của bộ lọc khí nén

Bộ lọc khí nên được lắp đặt trong hệ thống máy nén khí công nghiệp với mục đích lọc, tách các tạp chất, bụi bẩn, hơi dầu,… khỏi nguồn khí đầu vào. Ngoài ra, nó nằm ở vị trí kết nối giữa nguồn cấp khí với các bộ phận, thiết bị khác trong hệ thống. Trong quá trình lọc khí, bộ lọc còn giúp duy trì và điều chỉnh áp suất của khí, ổn định hệ thống. Chưa hết, nó còn có thể phun dầu chuyên dụng vào luồng khí đã lọc để bôi trơn các thiết bị khác trong quá trình khí vận chuyển trong hệ thống. 

Cấu tạo của bộ lọc khí nén

Dù có nhiều công dụng, nhưng cấu tạo của bộ lọc khí cũng đơn giản, giống như hình ảnh dưới đây:

Các thành phần chính

• Van lọc và phần tử lọc

Bộ phận quan trọng trong bộ lọc, quyết định chất lượng khí đầu ra. Van lọc chịu trách nhiệm loại bỏ các tạp chất, các hạt nhỏ, thậm chí siêu nhỏ (0.01 µm – 5 µm), hạt nước ngưng tụ và cả dầu. Luồng khí đi từ bên ngoài vào, bị xoáy vào vòng xoáy bên trong bộ lọc làm văng các tạp chất, bụi bẩn, hơi nước ra khỏi khí nén, rơi xuống bình chứa.

Để Khí nén đi qua các phần tử lọc ra ngoài được sạch sẽ. Mỗi bộ lọc có thiết kế khác nhau sẽ loại bỏ các hạt có kích thước khác nhau. Có nhiều loại bộ lọc khác nhau như bộ lọc tinh, bộ lọc vô trùng,…

• Van điều chỉnh áp suất:

Bộ phận điều chỉnh áp suất và ổn định áp suất cho khí nén đầu ra. Cho dù khí nén đầu vào có áp suất cao hay thấp, thì đầu ra luôn được ổn định nhờ vào van này. Áp suất này được đo bằng đồng hồ đo áp ở đầu ra để giữ an toàn cho người sử dụng khí nén.

• Van tra dầu

Không phải bộ lọc nào cũng có van tra dầu tích hợp. Có ai thắc mắc tại sao dầu ở phía trên thì bị lọc bỏ, phía dưới lại bơm vào không? Chính là bởi phía trên là dầu bị bẩn, còn dầu phun vào khí đã lọc có tác dụng bôi trơn cho các thiết bị liên quan ở phía sau hoạt động trơn tru và ổn định hơn.

Các thành phần khác

Ngoài ra, có thể phân chia cụ thể các thành phần trong bộ lọc như sau:

• Đầu vào

 Cửa nạp hoặc đầu vào của máy nén khí là nơi không khí đi vào bộ lọc. Có một nắp bên trong để ép không khí đi xuống thành hình xoắn ốc. Điều quan trọng là có được đầu vào đúng kích thước thay vì sử dụng bộ lọc nhỏ hơn dòng.

• Nắp bộ lọc

Bộ phận này hướng luồng không khí đi qua bộ lọc. Bạn có thể cho biết hướng của không khí bằng cách xem mũi tên ở bên ngoài bộ lọc, điều này cũng ngăn bạn cài đặt ngược lại.

• Đường dẫn khí

 Đây là đường dẫn thực tế mà không khí đi theo khi nó quay như một cơn lốc xoáy và đi qua bộ lọc khí.

• Xả bộ lọc

Lỗ này cho phép không khí đi ra khỏi bộ lọc và nó phải phù hợp với kích thước đầu vào. Nếu lưu lượng bộ lọc quá nhỏ, nó sẽ hạn chế luồng không khí lưu thông.

• Phần tử lọc

Bản thân bộ lọc là bộ phận lọc các chất gây ô nhiễm ra khỏi không khí, giữ các chất bẩn theo thời gian. Cuối cùng, các bộ lọc bị tắc và phải được làm sạch hoặc thay thế.

• Bát lọc

 Bát là phần lớn nhất của bộ lọc mà bạn có thể nhìn thấy. Nó được kết nối với nắp và được luồn hoặc xoắn và khóa vào vị trí.

• Vùng yên tĩnh của bộ lọc

 Các chất bẩn, nước và dầu được bộ lọc thu thập tất cả sẽ được chuyển vào vùng yên tĩnh ở dưới cùng của bộ lọc. Bạn thường sẽ thấy một tấm chắn treo ở đáy bộ lọc, ngăn không cho các mảnh vụn bay trở lại không khí.

• Xả

Các chất bẩn và mảnh vụn được thu gom phải được xả sạch. Nhiều bộ lọc phải được xả bằng tay, nhưng một số bộ lọc khác có hệ thống thoát nước tự động vận hành bằng phao hoặc điện.

Bộ lọc khí nén hoạt động như thế nào?

Nếu đã đọc hết các phần trên xuống tới đây, mọi người chắc hẳn đã hình dung được cách bộ lọc hoạt động. Nếu ai chưa hiểu thì ngay dưới đây mình sẽ chia sẻ kỹ. Ai hiểu rồi có thể bỏ qua nhé.

Nguyên lý làm việc của một bộ lọc rất quan trọng đối với những người lần đầu tiếp cận với bộ lọc tách nước khí nén. Bộ lọc khí hoạt động bằng cách lọc không khí để giữ các hạt rắn và tách chất lỏng khỏi khí nén.

Video mô phỏng cách khí được lọc trong bộ lọc.

Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình lọc, khí nén đi qua một bộ lọc lưới. Điều này tạo ra hiệu ứng kết tụ. Trong đó các hạt lớn hơn bị giữ lại bởi bộ lọc, nước thì ngưng tụ thành giọt và di chuyển tới khoang tách.

Khí nén sẽ được cung cấp từ bồn chứa hoặc bình tích áp được dẫn vào bên trong bộ lọc thông qua đường ống dẫn khí bằng PU hoặc kim loại và các cút nối ren dạng thẳng hoặc dạng cong L, T, Y, X.

Giai đoạn 1

Khí nén có áp suất đi vào dưới dạng lốc xoáy, gặp các các tấm xoắn sẽ làm dòng khí nén vận hành theo chiều xoắn ốc.

Không khí nén chậm lại, dưới sự tác động của lực ly tâm thì các hạt bụi bẩn, hơi nước, sợi ni lông, hạt dầu… sẽ chuyển động ra bên ngoài cho phép các hạt ngưng tụ trên một tấm đệm có đặc tính giống như tổ ong.

Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của các giọt xuống cổng thoát.

Sau khi đi vào hệ thống thoát nước, các giọt được xả ra ngoài qua van xả. Giai đoạn lọc này loại bỏ phần lớn dầu, các hạt lớn và các giọt nước (95%).

Giai đoạn 2

Khí sạch sẽ đi qua cổng để đến bộ phận điều áp. Người vận hành sẽ theo dõi áp suất của khí nén được hiển thị trên đồng hồ.

Nếu áp suất quá cao, vượt ngưỡng đề ra thì bộ phận chỉnh màng của điều áp sẽ thực hiện nhiệm vụ. Người dùng sẽ xoay vít vặn điều chỉnh để cho phép lượng khí nén ít hoặc nhiều tới cổng.

Nếu khí nén có áp quá cao thì màng sẽ bị đẩy lên trên, khí nén sẽ bị thoát ra ngoài qua một cửa khí nhỏ ở trên nắp.

Giai đoạn 3

Khí nén sẽ tiếp tục đi đến van tra dầu. Lượng dầu bôi trơn được chứa tại đây sẽ bị hút và phun lên dạng sương li ti để khí nén mang dầu đi ra cửa của bộ lọc và đi qua ống dẫn đi vào hệ thống làm việc.

Giai đoạn 4

Nếu là bộ lọc xả tay thì người vận hành sẽ theo dõi và tiến hành xả bằng tay thông qua nút vặn để đưa chất xả ra ngoài. Nếu là bộ lọc tự động thì khi chất bẩn đến một mức nhất định thì phao xả sẽ thực hiện xả chất ra môi trường bên ngoài.

Phân loại bộ lọc khí nén

Có không ít các nhà sản xuất thiết bị khí nén ở khắp nơi trên thế giới. Chính vì vậy, bộ lọc khí cũng có vô vàn mẫu mã và kích thước, chức năng đặc biệt khác nhau… 

Một phần cũng bởi sự đa dạng trong nhu cầu của khách hàng, nên các hãng ngày càng có nhiều nghiên cứu và sáng chế ra các sản phẩm đáp ứng yêu cầu cụ thể của người dùng. Trong bài viết này, VCC sẽ phân chia theo chức năng và hãng sản xuất được đánh giá cao.

>> > Mua ngay: Bộ lọc khí nén AC30D-03DG-A thuộc AC series.

Theo chức năng

Có một số loại bộ lọc khí máy nén khí được sử dụng để loại bỏ các loại chất gây ô nhiễm khác nhau.

Bộ lọc hạt (Particulate filters)

Bộ lọc khí máy nén dạng hạt loại bỏ các chất bẩn rắn trong không khí. Hầu hết là các chất gây ô nhiễm có kích thước lớn như hạt bụi, hạt nhôm, hạt sắt,… Bằng các cơ chế lọc khác nhau, bộ lọc sẽ giữ lại các chất bẩn và để khí đi qua. Loại bộ lọc này thường được thiết kế cho những môi trường chứa nhiều bụi bẩn.

Sau 1 khoảng thời gian, các chất bẩn sẽ bám đầy lõi lọc, khiến áp suất giảm và làm lọt qua nhiều chất bẩn vào khí. Chính vì thế, bạn cần thay thế các lõi lọc khi hệ thống báo động.

Bộ lọc kết dính

Bộ lọc này chuyên sử dụng để loại bỏ dầu, hơi dầu và hơi ẩm trong khí nén. Bằng cách khiến các hạt nhỏ li ti ngưng tụ thành các giọt lớn và chảy vào buồng chứa. Các bộ lọc này cũng có thể loại bỏ các hạt rắn nhỏ.

Bộ lọc than hoạt tính (Activated carbon filters)

Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ hydrocacbon, mùi và hơi dầu. Không khí đi vào bộ lọc than hoạt tính phải không có tạp chất lỏng và rắn.

Các bộ lọc duy trì luồng không khí cực kỳ tinh khiết và bảo vệ các thành phần nhạy cảm như sợi quang, thiết bị đo đạc và các thiết bị nhạy cảm khác.

Ngoài ra, bộ lọc này thường được sử dụng trong hệ thống khí nén:

• Phục vụ sản xuất, chế biến nông lâm sản
• Đóng gói
• Hỗ trợ các bệnh nhân khó thở

Bộ lọc hợp nhất (Coalescing filters)

Loại bộ lọc có khả năng loại bỏ các chất bẩn có kích thước nhỏ tới 0.01 µm. Ngoài ra, chúng cũng tiêu tốn ít năng lượng hơn các bộ lọc thông thường. Một bộ lọc tốt, có khả năng loại bỏ hầu hết các chất bẩn, giúp giảm áp lực và tiết kiệm nữa.

Bộ lọc Coalescence lạnh

Loại lọc này được thiết kế để có thể hoạt động ổn định trong môi trường đặc biệt với nhiệt độ thấp khoảng 2 độ C (~35 độ F). Điều này rất quan trọng khí nó giúp con người loại bỏ hiệu quả hơi ẩm khi môi trường lạnh.

Bộ lọc đầu vào của máy nén

Chúng là những bộ lọc đầu tiên bạn sẽ sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có kích thước nhỏ đến 0,3 µm. Loại bỏ cơ bản các tạp chất khỏi không khí.

Không chỉ có chức năng chung là lọc tách chất bẩn mà ngày ngay bộ lọc có thể nhiều chức năng hơn như: lọc hạt, loại mùi, lọc dầu, vừa lọc vừa nạp nước.

Ví dụ: Bộ lọc khí AMG250C của SMC lọc tạp chất và lọc cả mùi.

Theo hãng sản xuất

Bộ lọc khí nén SMC

SMC là thương hiệu khí nén Nhật Bản, hiện đã có nhiều nhà máy nghiên cứu, sản xuất tại nhiều quốc gia trên thế giới. Chính vì thế, không chỉ có các thiết bị khí nén made in Japan, mà còn có made in Malaysia, made in Singapore…

Là một đại lý phân phối chính hãng các thiết bị khí nén SMC từ lâu, VCC Trading chiếm được lòng tin của nhiều doanh nghiệp lớn tại Việt Nam như Denso, Cannon, Sumitomo, Terumo,… Chúng tôi đặt chất lượng sản phẩm lên hàng đầu, rất mong có cơ hội trở thành nhà cung cấp của doanh nghiệp.

Bộ lọc khí nén AIRTAC

Đây là thương hiệu nội địa Đài Loan với ưu điểm là giá thành rẻ, đầy đủ các size từ 10 cho đến 34. Dù chất lượng không được cao như SMC hay FESTO, nhưng AIRTAC từ lâu cũng được lòng thị trường Việt. So chất lượng với giá cả, thì AIRTAC chính là vừa rẻ, vừa chất.

Khám phá: bộ lọc khí nén Airtac GAFC600-20

Bộ lọc khí nén TPC

TPC là thương hiệu khí nén của Hàn Quốc, mở văn phòng đại diện tại Việt Nam vào năm 2010. Cũng giống như AIRTAC, TPC phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ, xưởng sản xuất bởi giá thành khá rẻ và đa dạng các thiết bị. 

>>> Bộ lọc khí nén PC3-03DG, PC3-03 TPC

Bộ lọc khí nén FESTO

Nếu bạn đang tìm kiếm bộ lọc khí nén Châu Âu, thì FESTO chính là lựa chọn hàng đầu. Với gần 100 năm thương hiệu, FESTO sản xuất và cung cấp hàng ngàn sản phẩm không chỉ là bộ lọc khí nén, mà cả các thiết bị khí nén khác như:

• Van khí nén FESTO,
• Ống dẫn khí FESTO,
• Xi lanh khí nén,….

Với đa dạng mẫu mã thiết kế chi tiết theo nhu cầu của người dùng.

Cách lựa chọn bộ lọc khí nén phù hợp

Để có thể lựa chọn được bộ lọc máy nén khí phù hợp thì khách hàng cần lưu ý những điều sau:

+ Chọn bộ lọc cần quan tâm đến lưu lượng khí nén và áp suất làm việc, áp suất max. Nếu lưu lượng khí lớn thì buộc khách hàng phải chọn bộ lọc có kích thước lớn, cỡ size 34, 40, 60.

Nếu lưu lượng cần sử dụng lớn mà bộ lọc nhỏ thì chắc chắn sẽ dẫn đến tình trạng tụt áp.

+ Chất lượng bộ lọc nước khí nén là điều cần tham khảo kỹ lưỡng. Nên chọn bộ lọc có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng đến từ các hãng nổi tiếng như:

• Airtac
• STNC
• SMC
• TPM
• PVN
• Festo
• Parker…

Vì nó bền bỉ hơn những sản phẩm kém chất lượng, hàng nhái, hàng giả mạo trôi nổi trên thị trường.

Để nhận báo giá cho từng loại bộ lọc, vui lòng gửi yêu cầu báo giá kèm theo mã chính xác sản phẩm cho VCC nhé.

Ưu và nhược điểm của bộ lọc khí nén

Bộ lọc khí nén là thiết bị thông dụng. Được lắp đặt trong tất cả các hệ thống khí nén to hay nhỏ. Bộ lọc cũng giống các thiết bị kỹ thuật khác khi có rất nhiều ưu điểm nổi bật. Đồng thời cũng có những nhược điểm mà khi sử dụng cần được khắc phục, cải tiến.

Ưu điểm

VCC TRADING đã tham khảo ý kiến của khách hàng và tổng hợp được những ưu điểm của việc sử dụng bộ lọc khí nén như sau:

+ Thiết kế nhỏ gọn, đa dạng kích thước, dễ lắp đặt, di chuyển và sửa chữa. Chỉ cần thao tác đúng hướng dẫn, ai cũng có thể thực hiện thay thế bộ lọc, các bộ phận rời khác.

+ Có nhiều nhà sản xuất khí nén với độ uy tín cao. Cùng với sự đa dạng của các mã bộ lọc, người dùng có thể tìm được bộ lọc phù hợp nhất.

• Lọc tách nước
• Lọc nước có chỉnh áp
• Bộ lọc đôi
• Bộ lọc ba
• Bộ lọc kết hợp chỉnh áp, bình dầu…

+ Các bộ lọc khí nén với cỡ size thông dụng: 13, 17, 21, 27, 34 phù hợp với hầu hết các loại máy nén khí với công suất khác nhau.

+ Thiết bị ít bị hư hỏng hay gặp sự cố

+ Với chất liệu thép không gỉ, cứng cáp chống chịu được những va đập. Bên cạnh đó, chất liệu thép còn giúp bộ lọc có thể làm việc tốt, bền bỉ trong các môi trường có áp suất và nhiệt độ, độ ẩm cao.

+ Bộ lọc có giá thành phải chăng chính là lựa chọn giá rẻ hoàn hảo cho quý khách muốn nâng cao chất lượng khí nén.

+ Bộ lọc tinh có thể nâng chất lượng khí nén 99,99% còn bộ lọc thông thường có thể đảm bảo 95-98%.

Nhược điểm

Song song với những ưu điểm được khách hàng công nhận, đánh giá cao thì bộ lọc khí nén vẫn tồn tại một số nhược điểm mà các nhà sản xuất vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và cải thiện:

+ Bộ lọc thường được lắp đặt ở bên ngoài máy nén khí, trên các đường ống dẫn,… Nên nguy cơ cao bị tác động lực từ bên ngoài dẫn tới hỏng hóc. 

+ Cần am hiểu về bộ lọc cũng như các thiết bị khác để vận hành hiệu quả hệ thống khí nén.

+ Khí nén khi được xả ra để sử dụng gây ra tiếng ồn khá lớn. 

+ Có quá nhiều sự lựa chọn đôi khi cũng không tốt.

Tài liệu tham khảo: https://www.filsonfilters.com/

Đọc thêm:

Phần 2: Van khí nén là gì? Hướng dẫn lựa chọn van khí nén

Phần 3: Xi lanh khí nén là gì? Đặc điểm, ứng dụng của xi lanh khí nén

Phần 4: Bộ lọc khí nén – tất cả những điều cần biết

Phần 5: Cách chọn mua ống dẫn khí nén phù hợp

Phần 6: Bình tích áp khí nén – Tìm hiểu về hệ thống nén khí

9 loại thiết bị khí nén công nghiệp phổ biến không thể không biết?

Cách phân loại thiết bị khí nén SMC thật và giả

[Tổng hợp] Tìm hiểu hệ thống máy nén khí công nghiệp trong sản xuất công nghiệp