Máy nén khí 1 cấp và 2 cấp nên chọn loại nào
Máy nén khí 1 cấp và 2 cấp là gì? Sự khác biệt chính giữa từng kiểu máy như thế nào? Khi có ý định mua máy nén khí thì ngoài việc quan tâm đến loại máy không dầu hay có dầu, hoặc công suất, lưu lượng khí thì việc quan trọng tiếp theo bạn nên quan tâm là chọn giữa máy nén khí 1 cấp hoặc máy nén khí 2 cấp. Loại nào có thể đáp ứng được yêu cầu công việc?
Trong bài viết này chúng tôi sẽ viết về máy nén khí 1 cấp là gì, máy nén khí 2 cấp là gì và cách chọn giữa máy nén khí 1 cấp và 2 cấp để bạn có thể nắm rõ trước khi có quyết định mua hàng.
Máy nén khí piston 1 cấp là gì?
Máy nén khí piston 1 cấp là loại máy nén khí mà quá trình nén khí được thực hiện chỉ trong một bước (cấp) duy nhất. Trong loại máy nén này, không khí được hút vào xi lanh hoặc buồng nén, nén đến áp suất mong muốn, rồi sau đó được xả ra bình chứa mà không qua thêm bất kỳ giai đoạn nén trung gian nào.
Cấu tạo của máy nén khí 1 cấp:
- Vỏ máy: Thường được làm từ kim loại chắc chắn, bảo vệ các bộ phận bên trong máy.
- Đầu nén: Bao gồm xi lanh, piston, van hút và van xả. Đầu nén có thể gồm 1, 2 hoặc 3 piston có cùng kích thước để cùng thực hiện nén khí.
- Xi lanh: Là nơi diễn ra quá trình nén khí.
- Piston: Chuyển động lên xuống trong xi lanh để nén khí.
- Van hút: Cho phép khí nén đi vào xi lanh.
- Van xả: Cho phép khí nén nén được thoát ra khỏi xi lanh.
- Động cơ: Cung cấp năng lượng cho piston chuyển động.
- Bình chứa khí nén: Lưu trữ khí nén sau khi được nén.
- Phụ tùng: Dây đai, bánh đà, rơ le, đồng hồ đo áp suất, van .v.v.
Nguyên lý hoạt động của máy nén khí 1 cấp:
- Hút không khí: Bánh đà làm quy trục khuỷu, truyền chuyển động tịnh tiến đến piston.
- Piston di chuyển xuống: Khi piston di chuyển xuống van hút mở, khí nén đi vào xi lanh.
- Piston di chuyển lên: Chuyển động đi lên của piston nén không khí làm tăng áp suất. Lúc này van hút đóng, van xả đóng, khí nén bị nén lại trong xi lanh.
- Xả không khí: Khi piston di chuyển lên đến vị trí đỉnh, van xả mở, khí nén nén được đẩy ra khỏi xi lanh vào bình chứa khí nén.
Quá trình nén khí được lặp lại liên tục, nó sẽ dừng lại khi đã nạp đầy bình chứa và chạy tiếp khi áp suất trong bình đã giảm khi người dùng sử dụng khí nén.
Máy nén khí piston 2 cấp là gì?
Máy nén khí 2 cấp là loại máy nén khí thực hiện quá trình nén không khí qua hai giai đoạn (cấp) khác nhau. Sau khi không khí được nén ở giai đoạn đầu tiên, nó sẽ được làm mát trước khi tiếp tục được nén lần thứ hai đến áp suất cao hơn. Điều này giúp tăng hiệu suất và khả năng đạt được áp suất cao hơn so với máy nén khí 1 cấp.
Cấu tạo của máy nén khí 2 cấp:
- Vỏ máy: Thường được làm từ kim loại chắc chắn, bảo vệ các bộ phận bên trong máy.
- Đầu nén: Gồm đầu nén sơ cấp và đầu nén cao áp. Ở một số model máy nén khí 2 cấp có thể gồm 3 piston, 2 piston có kích thước bằng nhau để nén sơ cấp và 1 piston nhỏ hơn để nén cao áp. Các piston này phối hợp với nhau để nén không khí hai lần.
- Đầu nén sơ cấp: Bao gồm xi lanh sơ cấp, piston sơ cấp, van hút sơ cấp và van xả sơ cấp.
- Đầu nén cao áp: Bao gồm xi lanh cao áp, piston cao áp, van hút cao áp và van xả cao áp.
- Động cơ: Cung cấp năng lượng cho piston chuyển động.
- Bình chứa khí nén: Lưu trữ khí nén sau khi được nén.
- Phụ tùng: Dây đai, bánh đà, rơ le, đồng hồ đo áp suất, van .v.v.
Nguyên lý hoạt động của máy nén khí piston 2 cấp:
- Hút không khí: Bánh đà làm quy trục khuỷu, truyền chuyển động tịnh tiến đến piston. Không khí từ môi trường bên ngoài được hút vào buồng nén đầu tiên qua van hút.
- Nén giai đoạn đầu (Cấp 1): Không khí được nén đến áp suất trung gian trong buồng nén cấp 1(piston áp suất thấp hơn).
- Chuyển động đi xuống của piston áp suất thấp hơn buộc van mở để hút không khí vào. (Mục 2 – Hình ảnh mô tả phía trên)
- Chuyển động đi lên của piston ép không khí tạo ra giai đoạn nén đầu tiên. (Mục 3 – Hình ảnh mô tả phía trên)
- Làm Mát Trung Gian: Không khí sau khi được nén ở giai đoạn đầu sẽ được làm mát bằng ống làm mát trung gian. Việc làm mát này giúp giảm nhiệt độ của không khí, làm tăng hiệu quả nén trong giai đoạn tiếp theo. (Mục 4 – Hình ảnh mô tả phía trên)
- Nén Giai Đoạn Hai (Cấp 2): Không khí sau khi làm mát được đưa vào buồng nén cấp 2 (piston áp suất nhỏ hơn), nơi nó được nén đến áp suất cuối cùng.
- Piston áp suất cao nhỏ hơn di chuyển xuống dưới để hút khí nén vào. (Mục 5 – Hình ảnh mô tả phía trên)
- Chuyển động đi lên tiếp tục nén không khí vạ buộc van xả mở ra, xả khí từ xi lanh giai đoạn 2 (Mục 6 – Hình ảnh mô tả phía trên)
- Xả không khí: Không khí nén ở áp suất cao sau đó được xả ra khỏi buồng nén và được đưa vào bình chứa hoặc trực tiếp đến các thiết bị sử dụng khí nén.
Quá trình nén khí được lặp lại liên tục, nó sẽ dừng lại khi đã nạp đầy bình chứa và chạy tiếp khi áp suất trong bình đã giảm khi người dùng sử dụng khí nén.
Bảng so sánh máy nén khí 1 cấp và 2 cấp
Dưới đây là bảng so sánh giữa máy nén khí 1 cấp và 2 cấp để bạn có thể hình dung rõ nhất sự khác nhau giữa hai loại máy nén này:
| Tính năng | Máy nén khí piston 1 cấp | Máy nén khí piston 2 cấp |
| Nguyên lý hoạt động | Khí nén một lần trong một bước duy nhất. Tạo ra khí nén nhanh hơn. | Khí nén hai lần với hai giai đoạn nén. Tạo ra khí nén chậm hơn. |
| Áp suất khí nén | Lên đến khoảng 7-10 bar (100-150 psi) | Khoảng 10 – 16 bar (150-220 psi) hoặc hơn, thích hợp cho các ứng dụng cần áp suất khí nén cao. |
| Cấu tạo | Đơn giản, ít bộ phận hơn | Phức tạp hơn |
| Ưu điểm | Cấu tạo đơn giản, giá rẻ, dễ sử dụng | Áp suất khí nén cao |
| Nhược điểm | Áp suất khí nén thấp | Cấu tạo phức tạp, giá thành cao, kích thước và trọng lượng lớn. |
| Bảo trì | Dễ dàng hơn, ít tốn kém | Khó khăn hơn, tốn kém hơn do cấu tạo phức tạp hơn |
| Ứng dụng | Lý tưởng cho các ứng dụng cần áp lực nhẹ đến trung bình chẳng hạn như các tiệm sửa chữa ô tô, cửa hàng cơ khí, cấp nguồn cho dụng cụ khí nén không cần đến áp suất cao và tính chính xác | Thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi áp suất không khí cao hơn chẳng hạn như sản xuất, nhà xưởng hoặc những nơi sử dụng đồng thời nhiều dụng cụ khí áp suất và cần tính chính xác cao. |
| Giá thành | Rẻ hơn | Đắt hơn |
Cách lựa chọn giữa máy nén khí 1 cấp và 2 cấp
Lựa chọn loại máy nén khí phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như yêu cầu áp suất, lưu lượng khí, ứng dụng cụ thể, và chi phí đầu tư. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về cách lựa chọn giữa máy nén khí 1 cấp và máy nén khí 2 cấp:
Đánh giá nhu cầu khí nén để chọn giữa máy nén khí 1 cấp và 2 cấp
- Áp suất cần thiết: Xác định áp suất làm việc cần thiết cho ứng dụng của bạn.
- Nếu ứng dụng yêu cầu áp suất cao hơn 10 bar (150 psi), bạn nên cân nhắc sử dụng máy nén khí 2 cấp.
- Nếu áp suất yêu cầu dưới 10 bar, máy nén khí 1 cấp có thể đủ đáp ứng.
- Lưu lượng khí (CFM hoặc LPM): Xác định lưu lượng khí nén cần thiết.
- Nếu cần lưu lượng khí lớn nhưng áp suất không quá cao, máy nén khí 1 cấp sẽ phù hợp. Máy nén 1 cấp có khả năng lên hơi nhanh hơn máy nén khí 2 cấp.
- Nếu cần lưu lượng khí ở áp suất cao, máy nén khí 2 cấp sẽ hiệu quả hơn.
Xem xét ứng dụng cụ thể để chọn giữa máy nén khí 1 cấp và 2 cấp
- Công nghiệp nhẹ và các ứng dụng nhỏ:
- Các cửa hàng sửa chữa ô tô, xưởng cơ khí, và các ứng dụng công nghiệp nhẹ có thể sử dụng máy nén khí 1 cấp.
- Các công việc như bơm lốp, làm sạch, và vận hành các công cụ khí nén nhẹ.
- Công nghiệp nặng và các ứng dụng lớn:
- Các ngành công nghiệp nặng như sản xuất thép, hóa chất, và dầu khí thường yêu cầu máy nén khí 2 cấp.
- Các ứng dụng đòi hỏi áp suất cao và liên tục, như vận hành máy móc công nghiệp lớn, hệ thống tự động hóa và xây dựng.
Xem xét chi phí đầu tư và điều kiện vận hành: Máy nén khí 1 cấp thường có chi phí thấp hơn so với máy nén khí 2 cấp.
Không gian gắp đặt và độ ồn: Đảm bảo bạn có đủ không gian để lắp đặt máy nén khí. Máy nén khí 2 cấp có thể lớn hơn và yêu cầu không gian nhiều hơn so với máy nén khí 1 cấp. Cân nhắc đến mức độ ồn của máy nén khí, đặc biệt là nếu máy sẽ được lắp đặt trong khu vực gần nơi làm việc của nhân viên.
Yêu cầu độ bền và tuổi thọ: Máy nén khí 2 cấp thường có độ bền cao hơn và tuổi thọ dài hơn do vận hành ở nhiệt độ thấp hơn nhờ vào quá trình làm mát trung gian.
Lựa chọn máy nén khí 1 cấp hay 2 cấp cần dựa trên sự đánh giá toàn diện về nhu cầu sử dụng, áp suất, lưu lượng khí, chi phí đầu tư và vận hành, cũng như các yếu tố khác như không gian lắp đặt và khả năng mở rộng trong tương lai. Việc lựa chọn đúng loại máy nén khí sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả kinh tế của hệ thống khí nén trong doanh nghiệp của bạn.
