Sự khác biệt giữa máy nén khí oxy cho bình lặn và máy nén khí thông thường

Máy nén khí oxy cho bình lặn là gì?

Máy nén khí oxy cho bình lặn là hệ thống máy nén khí áp suất cao được thiết kế để cung cấp khí oxy cho các bình dưỡng khí mà thợ lặn sử dụng để thở dưới nước. Chúng là cùng một loại máy nén khí cao áp được sử dụng để cung cấp không khí cho lính cứu hỏa cũng như cho các bình dưỡng khí trong bệnh viện.

Máy nén khí cung cấp oxy cho quá trình lặn biển

Các bình dưỡng khí để lặn thường cần được làm đầy bởi lượng khí ở áp suất rất cao (khoảng 3.000psi ≈ 210kg/cm2 ≈ 206bar). Sử dụng một máy nén khí thông thường sẽ chỉ có thể cung cấp một phần nhỏ không khí bình dưỡng khí. Dòng máy nén khí lặn biển này có bộ lọc được thiết kế để lọc không khí đi qua chúng. Bộ lọc giúp loại bỏ hơi ẩm, dầu và các chất gây ô nhiễm khác bằng cách đưa nó qua một loạt các bộ lọc và tách độ ẩm.

Sự khác biệt giữa máy nén khí oxy cho bình lặn và máy nén khí thông thường

Bạn không thể sử dụng máy nén khí thông thường để cung cấp khí nén cho bình nén khí để lặn biển được. Nguyên nhân là vì nó không có thiết kế để cấp khí sử dụng dưới nước. Máy nén khí lặn là một hệ thống máy nén khí áp suất cao được thiết kế để làm đầy bình mà người lặn sử dụng để thở dưới nước. Sự khác biệt giữa loại máy nén này và máy nén tiêu chuẩn chủ yếu là áp suất và kết quả chất lượng của không khí mà nó nén.

Áp lực

Áp lực của dòng máy nén này rất cao để nén được nhiều khí nhất có thể

Một bình lặn thường phải được làm đầy ở áp suất rất cao, khoảng 3.000psi. Mức áp suất này cho khả năng chứa được lượng khí nén tối ưu nhất cho người dùng, giúp người dùng kéo dài thời gian ở dưới nước. Máy nén khí thông thường chỉ có thể cung cấp khí nén có mức áp suất thấp thường dưới 170psi.

Chất lượng khí nén

Khí nén để lặn chứa trong bình dưỡng khí phải sạch. Máy nén khí dùng để lặn biển, không giống như hầu hết các loại máy nén khí khác, được thiết kế để cung cấp không khí sạch, thoáng khí, vì không khí bị ô nhiễm có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng hoặc thậm chí tử vong cho thợ lặn. Điều này tương tự như những chiếc máy nén khí không dầu thông thường khi chất lượng không khí sạch, độ tinh khiết cao. Nhưng máy nén khí không dầu thông thường có áp suất không quá cao.

Để đảm bảo không khí được cung cấp sạch sẽ, máy nén khí được trang bị một loạt các bộ lọc và bộ tách ẩm để loại bỏ hơi ẩm và nhiều chất gây ô nhiễm khác. Khi hơi ẩm được loại bỏ, khí nén sau đó sẽ đi qua một loạt các bộ lọc than hoạt tính để loại bỏ nhiều hydrocacbon và làm cho khí carbon monoxide (CO) trở nên vô hại.

Khí nén sạch đảm bảo an toàn cho người dùng

>>> Xem thêm: Khí nén là gì? Ứng dụng trong thực tế ra sao?

Máy nén khí oxy cho bình lặn vận hành như thế nào?

Hầu hết những chiếc máy nén khí bình lặn là máy nén khí 3 cấp cho khả năng nén khí có áp suất lớn. Chúng có nguyên lý vận hành cơ bản theo một số giai đoạn như sau:

Giai đoạn nén đầu tiên

Khi bắt đầu vận hành, máy nén khí oxy cho bình lặn sẽ hút không khí từ bên ngoài vào máy thông qua một bộ lọc khí tại van nạp. Không khí được chuyển vào buồng nén và nén nó xuống khoảng 100 - 140 psi (7- 10 kg/cm2). Tuy nhiên, trong quá trình này, khí nén nóng lên khá nhiều, vì vậy một bộ làm mát hoặc cuộn dây sẽ giúp tản nhiệt trước khi truyền không khí sang giai đoạn thứ hai.

Giai đoạn thứ hai

Không khí đã được nén đến khoảng 140 psi và được làm mát trong giai đoạn đầu tiên sau đó sẽ chuyển sang giai đoạn thứ hai. Tại đây, không khí tiếp tục được nén tiếp tục đến khoảng 800 - 1.000 psi (56 ~ 70 kg/cm2). Sau giai đoạn nén thứ hai, khí nén lại bị nóng lên nhiều. Lúc này bộ làm mát không khí sẽ làm mát khí nén một lần nữa trước khi nó đi đến bộ tách ẩm và sau đó đến giai đoạn thứ ba.

Không khí qua nhiều gia đoạn nén để đạt áp suất thích hợp

Giai đoạn thứ ba

Giai đoạn thứ ba tiếp tục nén không khí đến 5.000 psi ( 350 kg/cm2). Sau khi nén xong, khí nén sẽ đi qua một cuộn dây intercooler khác và một bộ tách ẩm khác. Sau đó, có thể có các bộ lọc bổ sung hoặc bộ lọc được gắn riêng với máy bơm.

Giai đoạn cuối cùng

Cuối cùng, có một van áp suất ngược, thường được đặt trong khoảng từ 2.700 đến 3.300 psi. Van sau sẽ buộc máy nén chạy cân bằng để hạ áp khí nén xuống còn khoảng 3.000psi.

Các loại máy nén khí oxy cho bình lặn

Hiện nay có rất nhiều tiêu chí phân chia máy nén khí lặn biển. Mỗi tiêu chí lại chia dòng máy nén khí này thành nhiều loại khác nhau cụ thể như sau:

Phân chia dựa theo năng lượng vận hành

Máy nén chạy dầu cho tính cơ động cao

Với tiêu chí này, máy nén khí oxy cho bình lặn có 3 loại:

• Máy nén khí oxy bình lặn chạy điện: ưu điểm của dòng máy nén chạy điện chính là độ ồn nhỏ, vận hành êm. Vì vậy nếu bạn lo lắng về tiếng ồn, tốt nhất bạn nên chọn loại chạy điện. Hơn nữa, dòng máy này không cần bảo trì nhiều, độ bền bỉ cao. Hạn chế của máy là tính cơ động không cao do bị giới hạn về nguồn điện cũng như chiều dài dây dẫn. Hơn nữa, nếu bạn chỉ có nguồn điện 240V thì chỉ dùng được máy nén nhỏ. Máy nén lớn đòi hỏi nguồn điện 3 pha lớn hơn.
• Máy nén khí lặn biển chạy gas: ưu điểm tối ưu là tính cơ động, máy không phụ thuộc nguồn điện. Giá thành máy cũng không quá cao. Tuy nhiên, máy có khá nhiều hạn chế đó là tiếng ồn lớn hơn máy nén chạy điện, mặc dù chúng chạy êm hơn máy nén diesel. Để giữ cho máy nén khí hoạt động tốt, bạn sẽ cần phải thực hiện các nhiệm vụ bảo dưỡng thường xuyên. Hơn nữa, động cơ gas thải ra carbon monoxide, khí này có thể làm suy giảm bộ lọc hoặc xâm nhập vào không khí thở.
• Máy nén khí chạy dầu diesel: cũng giống như máy chạy gas, máy chạy dầu có tính cơ động cao. Dòng này còn đa dạng mẫu mã. Tuy nhiên những chiếc máy nén này có độ ồn rất lớn, thiết kế khá cồng kềnh.

Bạn có thể trang bị máy sẵn trên tàu để cấp khí nén khi cần

Phân loại dựa theo áp suất khí nén

Với tiêu chí phân loại này chúng ta có hai dòng máy nén khí oxy cho bình lặn.

• Máy nén khí áp suất thấp: Máy nén áp suất thấp có trọng lượng tương đối nhỏ và được sử dụng để lặn trên bề mặt. Các máy nén này được đặt trong các vòng nổi nổi trên mặt nước và chúng cung cấp không khí cho thợ lặn dưới nước thông qua một ống mềm.
• Máy nén khí áp suất cao: Máy nén khí áp suất cao cung cấp áp suất không khí từ 3.200 đến 5.000 psi. Chúng thường được tìm thấy trong các đồ lặn thương mại và các cửa hàng đồ lặn cũng sử dụng chúng. Chúng khá cồng kềnh và nặng hơn so với các máy áp suất thấp của chúng.

Dòng máy nén có áp suất thấp đẻ lặn tại vùng nước nông

Phân loại dựa vào sự bôi trơn bằng dầu

Với tiêu chí này, máy nén khí cấp oxy cho bình lặn có 2 loại:

• Máy nén khí không dầu: những máy này sử dụng vòng sứ và ống lót xi lanh, không cần bôi trơn. Ưu điểm chính của loại máy nén này là do không có dầu nên không có nguy cơ dầu làm ô nhiễm không khí thở. Tuy nhiên, máy nén không dầu có giá cao hơn đáng kể so với máy nén có dầu.
• Máy nén khí có dầu: các máy này sử dụng dầu để bôi trơn các bộ phận chuyển động và xi lanh của chúng. Tất nhiên, điều này có nghĩa là, nếu dầu tiếp xúc với không khí thở, sẽ luôn có ít nhất một lượng nhỏ dầu thoát ra khỏi máy nén cùng với không khí. Mặc dù lượng dầu nhỏ, dầu này cần được loại bỏ bằng các bộ lọc chuyên dụng để đảm bảo độ an toàn cho khí thở.

Cách nạp khí đầy bình dưỡng khí để lặn

Để đảm bảo chuyến du ngoạn dưới nước của bạn an toàn nhất có thể, hãy đảm bảo lượng khí nén trong bình dưỡng khí được đổ đầy. Quý vị có thể tham khảo các bước sau:

Cần lưu ý khi nạp khí

• Đầu tiên hãy kiểm tra kỹ bình chứa khí. Không nên dùng bình quá cũ vì có thể gây nguy hiểm trong quá trình lặn. Các van cần còn tốt, chắc chắn, không gây rò rỉ khí.
• Nếu còn khí dư thừa trong bình thì hãy xả bỏ hết cho đến khi bình hoàn toàn trống rỗng.
• Lắc bình chứa khí xem có mảnh vỡ hay có nước bên trong hay không. Nếu có, hãy đổ ra bên ngoài.
• Đặt bình chứa khí vào nước lạnh để ngăn bình chứa khí của bạn và không khí bên trong giãn nở do nhiệt. Bước này sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ nổ bình. Hơn nữa, bằng cách ngâm nó trong nước, bạn sẽ dễ dàng phát hiện ra các vết nứt và lỗ hơn, vì bọt khí từ các thành bể sẽ cho thấy bề mặt bị tổn thương.
• Kiểm tra máy nén khí xem có hoạt động ổn định hay không.
• Gắn đầu ra khí nén trên máy vào van đầu vào của bình chứa sau đó bật máy để thiết bị bắt đầu nạp khí vào bình dưỡng khí.

Trên đây là những thông tin khái lược về máy nén khí oxy cho bình lặn. Hy vọng những chia sẻ này giúp quý vị hiểu hơn về thiết bị tiện dụng này.