104
Chương 8
TRANG BỊ ĐIỆN MÁY NÉN KHÍ

8.1 Khái niệm chung và phân loại
Máy nén khí là một thiết bị dùng để nén khí và cấp khí nén theo đường ống
dẫn khí đến các hộ tiêu thụ khí nén. Khí nén được sử dụng rộng rãi trong
ngành xây dựng, trong các xí nghiệp công nghiệp như máy khoan dùng khí
nén, bủa khí nén, thiết bị phun cát v.v…
Theo nguyên lý hoạt động, máy nén khí được phân thành ba loại: máy nén
khí kiểu pittông, máy nén khí kiểu rôto và máy nén khí kiểu ly tâm (máy nén
khí kiểu tua bin). Sơ đồ cấu tạo máy nén khí kể trên được thể hiện trên hình
8.1

Hình 8.1 Sơ đồ cấu tạo của máy nén khí
a) kiểu pittông; b) kiểu rôto; c) kiểu ly tâm

1. Máy nén kiểu pittông (hình 4.1a)
Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu pittông như sau: Khi pittông di
chuyển sang bên phải, van hút 1 mở ra, van nén 2 đóng lại. Pittông di
chuyển tịnh tiến qua lại bằng cơ cấu trục khuỷu - tay biên. Khi trục khuỷu

Những nhược điểm của máy nén rôto so với máy nén kiểu pittông là:
- Chế tạo phức tạp hơn.
- Hiệu suất thấp hơn.
- Lượng dầu bôi trơn cần nhiều hơn.
Bởi vậy máy nén kiểu rôto ít được sử dụng trong công nghiệp.
3. Máy nén kiểu tuabin (hình 4,1c)
Hình 8.2 Biểu đồ chu trình làm việc
của máy nén khí kiểu pittông
Thường dùng đối với những máy nén
khí yêu cầu năng suất cao. Nguyên lý
làm việc của máy nén khí kiểu tuabin
cùng một nguyên lý như tất cả các máy
ly tâm. Bộ phận chính trong máy nén khí
kiểu tuabin gồm có một hoặc nhiều bánh
xe với các cánh tuabin lắp trên cùng một
trục. So với máy nén khí kiểu pittông,
máy nén khí kiểu tuabin có kích thước và
khối lượng bé hơn (với cùng một công
suất)

Công suất động cơ truyền động máy
nén khí kiểu pittông được tính theo biểu
thức sau:
P =
ηη
.1000
m
kAQ
[kW] (8.1)
Trong đó: A - công cần thiết để nén

k - hệ số dự trữ (k = 1,1 ÷ 1,2)
8.2 Điều chỉnh năng suất và áp suất máy nén khí
Biểu đồ tiêu thụ khí nén của một xí nghiệp thay đổi theo thời gian. Áp suất
trong hệ thống cung cấp khí nén phụ thuộc vào hai đại lượng: lượng tiêu thụ
khí nén của phụ tả
i và năng suất của máy nén. Khi lượng tiêu thụ khí nén
bằng năng suất của máy, áp suất bằng trị số định mức. Khi lượng tiêu thụ khí
nén lớn hơn năng suất của máy thì áp suất giảm và ngược lại.
Để đảm bảo chế độ làm việc cho các thiết bị tiêu thụ khí nén, cần phải
khống chế áp suất khí nén trong hệ thống cung cấp bằng hằng số, đó là một
trong nh
ững yêu cầu chính đối với hệ thống tự động khống chế máy nén khí.
Hệ truyền động máy nén khí thường dùng động cơ đồng bộ hoặc động cơ
không đồng bộ rôto lồng sóc với tốc độ quay không đổi, cho nên điều chỉnh
áp suất của máy nén khí thực hiện bằng cách đóng mở van xả.
Trên hình 8.3 là sơ đồ điều chỉnh áp suất bằng cách đóng mở van xả
.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh áp suất như sau:
Bộ điều chỉnh áp suất gồm: xi lanh 1, van trượt 2 nối với đối trọng 4 bằng
thanh nối 3. Bộ điều chỉnh áp suất được nối với hệ thống cấp khí bằng
đường ống 5, và nối với cơ cấu ép bằng đường ống 6. Cơ cấu ép (đ
óng mở
van) gồm có xi lanh 7, pittông 8, lò xo 9 và thanh nối 10.
Khi áp suất trong đường ống
của hệ thống cấp khí nén bằng
trị số định mức, van trượt 2 sẽ
che kín đường ống 6, không cho
khí nén từ hệ thống cấp đi vào cơ
cấu ép. Khi lượng tiêu thụ khí
nén giảm, áp suất trong hệ thống


1RTh
KQ
Hình 8.4. Sơ đồ khống chế tự động máy nén khí

Sơ đồ được thiết kế có ba chế độ làm việc: làm việc tự động (TĐ), làm việc
bằng tay (BT) và chế độ dự phòng (DP). Chọn chế độ làm việc bằng khoá
chuyển mạch.

108
1. Mở máy nén khí (chế độ bằng tay)
Chuyển mạch CM chuyển từ “0” sang vị trí BT, tiếp điểm (5-7) kín, cuộn

Trong máy nén khí có ba khâu bảo vệ sau:
a) Bảo vệ khi áp suất trong hệ thống cấp khí cao hơn trị số định mức
bằng cảm biến áp lực 3RAL.
b) Bảo vệ áp suất thấp khi khởi động máy nén khí bằng cảm biến áp lực
thấp 1RAL.
c) Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp bằng cảm biến 2RAL.
Khi một trong ba khâu bảo vệ trên tác động sẽ cấp điện cuộn dây rơle bảo
vệ RBV; tiếp điểm của nó sẽ cắt điện các cuộn dây KQ, 1RTh.