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

Gia đình bạn có dang sử dụng téc/ bồn chứa nước không? Tôi đoán chắc là có. Chắc chắn hiếm khi bạn để cho téc nước bị cạn bởi nhu cầu sử dụng nước là rất lớn. Bình tích áp khí nén cũng tương tự như vậy. Không một người kỹ sư vận hành nhà máy nào muốn hoạt động của nhà máy bị dừng lại do không có đủ khí nén để vận hành. Bình tích áp sẽ giữ khí nén với áp suất ổn định để phục vụ sản xuất.

Nếu chưa biết bình tích áp khí nén ở vị trí nào trong hệ thống máy nén khí, bạn có thể độc bài viết Tổng hợp về hệ thống máy nén khí.

Trong bài viết này, tôi sẽ chia sẻ về chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của bình chứa khí và hướng dẫn bạn cách chọn bình tích áp phù hợp.

Bình tích áp khí nén là gì?

Không khí sau khi được nén lại, tồn tại ở mức áp suất nhất định để phục vụ sản xuất. Nếu xả ra ngoài môi trường, nó trở về hiện trạng ban đầu. Bình tích áp khí nén là thiết bị để giữ áp suất ổn định đồng thời có tác dụng loại bỏ bớt nước trong khí nén.

Áp suất trong khí nén của mỗi hệ thống sẽ khác nhau tùy theo nhu cầu sử dụng. Có thể là 6-7 bar, hay áp cao 15-30 bar, thậm chí lên tới 200-300 bar. Vì thế bình tích áp cần đủ mạnh để chịu được áp lực hàng ngày mà vẫn đảm bảo bền bỉ.

Bình tích áp khí nén hay còn gọi là bình thu khí nén, được sử dụng với cả máy nén khí trục vít và máy nén khí piston. Với máy nén trục vít, bình khí nén thường có dung tích lớn và tách riêng với máy nén khí. Còn với máy nén piston, bình khí nén được sử dụng như là không gian, giúp nén khí, tạo áp lực cho khí nén, được gắn liền với đầu nén piston.

Cách tính thể tích bình tích khí nén phù hợp

Bình chứa khí nén là một thành phần quan trọng của hệ thống khí nén. Thông thường, kích thước của bình tích áp trong hệ thống khí nén có kích thước gấp 6 – 10 lần tốc độ dòng chảy của hệ thống máy nén. Bình chứa thường là 150 feet khối (tối thiểu) đối với máy nén có định mức 25 scfm ở 100 psi.

Bình chứa khí nén thường phát huy tác dụng tại những thời điểm nhu cầu sử dụng tăng cao. Nó giúp cân bằng hoạt động của máy nén khí, không gây dư thừa hay thiếu hụt khí nén. Vậy có cách nào để biết kích thước bình chứa phù hợp với nhu cầu của bạn không? 

Chắc chắn là có. Nó ở ngay dưới đây thôi.

Bạn định kích thước bồn chứa dựa trên công suất máy nén, kích thước hệ thống và chu kỳ nhu cầu sử dụng khí. Một phương pháp để ước tính kích thước bình tích áp bằng công thức sau:

V = (Q x Pa) / (P1 + Pa)

Trong đó:
V = kích thước máy thu tính bằng foot khối
Q = đầu ra của máy nén tính bằng cfm
Pa = áp suất khí quyển tiêu chuẩn tính bằng psia
P1 = áp suất nén tính bằng psig

Với thể tích dao động từ 132 lit đến 35.000 lit, bạn có thể lựa chọn bất kì kích cỡ nào phù hợp. Ngoài ra, nếu bạn không chắc kích thước nào phù hợp với mình, có thể liên hệ với chúng tôi có thể tư vấn cho bạn và giúp bạn tìm ra loại bình chịu áp lực nào phù hợp với yêu cầu của bạn.

Cấu tạo của bình thu khí nén chịu áp lực

Trên đây là hình ảnh cấu tạo bình tích áp khí nén. Bạn có thể thấy nó rất đơn giản gồm: 

• Vỏ bình khí nén được làm từ vật liệu khá đa dạng, đảm bảo chắc chắn. Có tác dụng bảo vệ ruột bình. Thường được làm bằng thép, inox hay composite. Trên vỏ bình có các vị trí cổng kết nối cho van an toàn, van xả, đồng hồ đo áp, đầu khí vào và ra.
• Ruột bình rỗng được làm từ cao su chất tổng hợp chất lượng cao. Có khả năng chịu nhiệt lên tới 100 độ. Áp lực có thể được điều chỉnh từ 2 bar – 16 bar.
• Các chân trụ cũng tạo lên cấu tạo của bình chứa khí nén với nhiệm vụ cố định vị trí của bình, giúp bình có thể đứng vững.
• Các phụ kiện gồm: đồng hồ đo áp, van xả đáy và van an toàn.

Nguyên lý hoạt động bình thu khí nén

Bình tích áp khí nén có nguyên lý hoạt động rất đơn giản, chỉ với 2 quá trình nạp khí và xả khí. Cụ thể, nguyên lý bình tích áp khí nén như sau:

Lúc đầu, khi máy nén khí chưa hoạt động, bình chứa khí nén không có không khí. Sau khi khởi động máy nén khí, một lượng khí nén sẽ đi vào bình chứa thông qua một đường dẫn khí vào.

Khí nén vào bình chứa sẽ được bơm căng đầy phần ruột bình với mức áp lực tối đa của bình. Đến đúng mức định mức của bình, rơ le sẽ tự ngắt và kết thúc quá trình nạp khí nén. (Nếu áp lực vượt quá mức quy định van an toàn sẽ xả bớt khí bên trong ra).

Sau khi được nạp đủ khí, bình hơi khí nén sẽ cung cấp cho các thiết bị sử dụng khí nén. Khi khí nén trong bình cạn, rơ le tự động sẽ truyền tín hiệu để máy nén khí hoạt động, thực hiện một quá trình nạp khí mới.

Công dụng của bình thu khí nén

+ Giúp tích trữ năng lượng khí nén dựa trên nguyên tắc nén áp suất.

+ Cân bằng các lực tác động xung quanh, đảm bảo cho nguồn khí nén luôn duy trì được áp lực.

+ Tránh xảy ra hiện tượng tụt áp dẫn đến xảy ra các tác động không tốt đến hệ thống khí nén.

+ Là nguồn cung cấp khí, áp suất dự phòng khi hệ thống xảy ra sự cố.

+ Tạo sự cân bằng giữa lực và tải trọng.

+ Hạn chế sự rò rỉ, bổ sung sự thất thoát do rò rỉ một cách kịp thời.

Lưu ý khi chọn mua bình chứa khí nén