6 bước tính toán thiết kế hệ thống khí nén chuẩn xác nhất

Tính toán thiết kế hệ thống khí nén là việc quan trọng đối với các chủ xưởng ngoài việc lựa chọn thiết bị máy móc chất lượng, giúp tiết kiệm diện tích và chi phí đầu tư ban đầu. Cùng tìm hiểu 6 bước tính toán hệ thống khí nén chuẩn xác nhất ngay sau đây.

Xem thêm:

• Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống khí nén
• Cách thiết kế hệ thống khí nén trong nhà máy

Công thức tính toán thiết kế hệ thống khí nén

Để hệ thống khí nén làm việc hiệu quả, liên tục, tối ưu chi phí đầu tư và phù hợp với quy mô nhà xưởng thì việc tính toán các thiết bị trong hệ thống là điều cần thiết để tránh lãng phí hay không đủ lượng khí nén cho dây chuyền sản xuất.

Công thức tính nhanh trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén: 

• Dung tích bình chứa khí nén = Công suất máy nén khí x 40
• Lưu lượng máy sấy = Lưu lượng máy nén x 120% 
• Lưu lượng bộ lọc = Lưu lượng máy nén x120%

Công thức trên đây được nhiều chủ xưởng sử dụng, tuy nhiên đó chỉ mang tính tham khảo do còn phụ thuộc vào nhu cầu, thời tiết và điều kiện công suất cho phép …

[ LẮP ĐẶT ] Hệ thống khí nén trục vít công ty may tại Yên Thành – Ninh Bình

6 bước tính toán thiết kế hệ thống khí nén 

Để lắp đặt được hệ thống khí nén chuẩn xác, an toàn và hoạt động hiệu quả, bạn nên cân nhắc một số tiêu chí và các bước thiết kế. Tham khảo 6 bước thiết kế hệ thống khí nén ngay sau đây:

Xem thêm: Cách chọn hệ thống đường ống dẫn khí nén đạt chuẩn

Liệt kê các thiết bị có sử dụng khí nén

Trước khi xác định được quy mô hệ thống khí nén sử dụng, bạn cần liệt kê chi tiết toàn bộ thiết bị trong nhà xưởng có sử dụng nguồn khí nén. Ngoài việc đếm số lượng thì bạn cần nắm rõ mỗi thiết bị đó tiêu tốn bao nhiêu lượng khí nén và thời gian hoạt động. 

• Nếu bạn không dự trù trước được khả năng làm việc của từng thiết bị trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén thì có thể dẫn đến tình trạng thiếu hoặc dư thừa lượng khí nén để cung cấp.
• Với việc thống kê này bạn có thể xác định được lưu lượng khí nén, mức độ khí sạch cần đạt khoảng bao nhiêu % để từ đó chọn được dòng máy nén khí có công suất phù hợp, số lượng bộ lọc khí nén công nghiệp cần trang bị….

Xác định các thành phần chính trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén

Các thiết bị trong một hệ thống khí nén hiện nay có thể là:

• Máy nén trục vít: là bộ phận quan trọng trong 1 hệ thống, cung cấp khí nén cho dây chuyền sản xuất.
• Bình chứa khí nén: tích trữ khí nén để cung cấp cho hoạt động sản xuất ổn định, không gián đoạn và đảm bảo áp lực khí nén.
• Máy sấy khí công nghiệp: bộ phận quan trọng trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén. Không khí từ bên ngoài đi vào có lẫn hơi nước, khi qua máy sấy khí nén sẽ được làm khô để đảm bảo khí nén thành phần khô và tránh hư hỏng các thiết bị khác.
• Bộ lọc khí nén: giúp lọc bỏ các bụi bẩn, cặn bẩn trong không khí, cung cấp khí nén chất lượng tốt với yêu cầu.
• Thiết bị làm mát: nhằm giảm nhiệt độ không khí trước khi chuyển vào các thiết bị khác nhằm giảm tải nén và tăng hiệu suất.

Để đạt được hiệu quả tốt nhất, động bộ trong hệ thống khí nén, bạn nên chọn máy nén khí trục vít, máy sấy khí, bình chứa khí nén đồng bộ 1 thương hiệu. Trên thị trường có các hệ thống khí nén uy tín như: Lucky, Pegasus, Hanbell, Hande,… 

Tùy thuộc vào các ngành nghề và yêu cầu chất lượng khí nén thành phẩm thì sẽ lựa chọn các thiết bị trong khi tính toán thiết kế hệ thống khí nén khác nhau. 

Đối với lĩnh vực yêu cầu chất lượng khí nén cao như lĩnh vực y tế, thực phẩm, dược phẩm, nhà máy sản xuất … cần đầy đủ các thiết bị kể trên trong hệ thống. Đối với lĩnh vực khai thác khoáng sản, khai thác đá chỉ cần máy nén trục vít và bình chứa.

Thông số về lưu lượng, áp lực khí nén phù hợp trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng và quy mô nhà xưởng thì sẽ có các loại máy nén khí phù hợp để tiết kiệm chi phí. Ví dụ như máy nén khí trục sẽ có 2 loại là có dầu và không dầu, máy nén khí trục vít không dầu có chất lượng khí nén thành phần gần như tuyệt đối và được sử dụng trong lĩnh vực liên quan đến chế biến thực phẩm, y tế, sản xuất thuốc …

Bạn có thể tham khảo cách chọn loại máy trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén dưới đây:

Tiêu chí lựa chọn	Piston	Trục vít	Ly tâm
Hiệu suất ở mức đầy tải	Cao	Cao	Cao
Hiệu suất ở mức không đầy tải	Cao nhờ phân cấp	Thấp, dưới 60% đầy tải	Thấp, dưới 60% đầy tải
Hiệu suất ở mức không đầy tải	Cao (10-20%)	Từ cao đến thấp (25-60%)	Từ cao đến trung bình (20-30%)
Mức độ ồn	Ồn	Không ồn khi đóng kín	Ồn thấp
Kích thước	Lớn	Gọn nhẹ	Gọn nhẹ
Áp suất	Trung bình	Trung bình-cao	Trung bình-cao
Năng suất	Thấp-cao	Thấp-cao	Trung bình-cao
Bảo dưỡng	Nhiều bộ phận bị hao mòn	Ít bộ phận bị hao mòn	Nhạy cảm với bụi bẩn trong không khí

Xác định vị trí lắp đặt thiết bị trong tính toán thiết kế hệ thống khí nén

Việc đo đạc và thiết kế khoảng cách phù hợp với từng thiết bị trong hệ thống khí nén giúp nhà xưởng tiết kiệm diện tích, hiệu quả làm việc cao và an toàn. Đặc biệt tiết kiệm chi phí và điện năng tiêu thụ.

Ngoài ra việc sắp xếp các thiết bị trong khi tính toán thiết kế hệ thống khí nén cũng đóng vai trò quan trọng trong từng lĩnh vực.

• Thứ tự lắp đặt hệ thống khí nén máy sấy khí hấp thụ: máy khí nén trục vít  → bình tích khí cốc lọc thô → máy sấy khí →  cốc lọc tinh
• Thứ tự lắp đặt hệ thống khí nén máy sấy khí kiểu làm lạnh: máy khí nén trục vít →  bình tích khí →  máy sấy khí nén →  cốc lọc thô →  cốc lọc tinh.

Tính toán thiết kế hệ thống khí nén cần tính tổng lưu lượng khí nén

Máy nén khí khi đi vào hoạt động thực tế ít nhiều có sự thay đổi so với lý thuyết do chịu ảnh hưởng của các yếu tố về thời tiết, môi trường, độ ẩm … Do đó, việc tính toán lưu lượng khí nén giúp máy hoạt động hiệu quả, vận hành ổn định và hạn chế tình trạng gián đoạn.

Công thức tính lưu lượng khí nén: 

Q = ((P2 – P1)/P0) x (V/T), đơn vị đo Nm3/s.

Trong đó:

• Q: lưu lượng khí nén cần tính toán.
• P: áp suất của máy nén khí.
• P0: áp suất tuyệt đối của khí quyển, đơn vị đo kg/cm2.
• P1: áp suất ban đầu lúc máy vận hành, đơn vị kg/cm2.
• P2: áp suất đạt được của máy nén khí, đơn vị kg/cm2.
• T: thời gian chạy máy, đơn vị đo là phút.
• V: thể tích của thiết bị chứa khí, đơn vị đo m3.

Chọn máy và thiết kế chi tiết sơ đồ hệ thống khí nén

Đây là bước cuối cùng trong quy trình tính toán thiết kế hệ thống khí nén. Tiêu chí chọn hệ thống khí nén thường dựa trên tiêu chí chọn máy nén khí trục vít. Hiện máy nén khí trục vít có các loại:

• Máy nén khí trục vít có dầu và không dầu: máy nén trục vít có dầu dùng cho các nhà xưởng thông thường yêu cầu chất lượng khí nén không cao. Máy bơm hơi trục vít không dầu được sử dụng nhiều trong lĩnh vực yêu cầu sạch và khô tuyệt đối liên quan đến y tế, dược phẩm, mỹ phẩm …
• Máy nén khí trục vít mini và công nghiệp: đáp ứng quy mô nhà xưởng vừa nhỏ đến lớn. Đối với hệ thống khí cho hộ gia đình thì sử dụng máy nén trục vít từ 7.5-22kw, trong công nghiệp thường dùng loại máy có công suất từ 37-175kw.

Ngoài ra nếu theo chất lượng khí nén đầu ra thì hệ thống khí nén có 2 kiểu là hệ thống khí nén kiểu làm lạnh (dùng máy nén trục vít có dầu và máy sấy khí kiểu làm lạnh) và hệ thống khí nén hấp thụ (dùng máy nén trục vít không dầu và máy sấy khí kiểu hấp thụ).

Địa chỉ chuyên tính toán thiết kế hệ thống khí nén

Hiện nay có rất nhiều nhà phân phối các thiết bị cho hệ thống khí nén, tuy nhiên bạn nên chọn địa chỉ có uy tín và có đội ngũ nhân viên kỹ thuật riêng.

Điện máy Lucky là địa chỉ chuyên cung cấp giải pháp trọn bộ hệ thống khí nén, đã có kinh nghiệm gần 10 năm trong ngành và chuyên tư vấn, thiết kế và lắp đặt hệ thống khí nén trên toàn quốc.

Đến với Điện máy Lucky bạn hoàn toàn yên tâm về chất lượng các sản phẩm bởi chúng tôi luôn kiểm tra kỹ lưỡng trước khi bán ra thị trường. Với đa dạng tuyến sản phẩm từ nhiều thương hiệu khác nhau với mức giá cạnh tranh trên thị trường cho bạn lựa chọn.

Trên đây là chia sẻ của chúng tôi về 6 bước tính toán thiết kế hệ thống khí nén chuẩn xác mà bạn có thể tham khảo trong việc lắp đặt hệ thống nén khí cho nhà xưởng để đem lại hiệu quả kinh tế cao.