Máy nén khí xoắn ốc là gì? Nguyên lý vận hành ra sao ?

Cũng có cùng nguyên lý vận hành theo nguyên tắc thay đổi thể tích khí để tạo khí nén nhưng những model máy nén khí xoắn ốc lại khác hoàn toàn với máy nén khí piston. Vậy bạn có biết máy nén khí xoắn ốc là gì? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua những chia sẻ ngay sau đây.

Máy nén khí xoắn ốc là gì?

Quý vị dễ nhận thấy, máy nén khí piston và máy nén khí trục vít đang phổ biến hơn cả trên thị trường hiện nay. Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn có những dòng máy nén hơi không ngừng phát triển khi có vai trò quan trọng trong nhiều ngành, tiêu biểu nhất chính là máy nén xoắn ốc.

Máy nén khí xoắn ốc

Máy nén khí xoắn ốc hay còn được gọi là máy nén khí dạng cuộn có tên tiếng anh là  scroll compressors. Máy nén xoắn ốc sở dĩ có tên gọi như vậy là vì chúng có thiết kế đặc biệt với hai cuộn xoắn ốc lồng vào nhau, hoạt động theo chuyển động tròn, trái ngược với tác động lên xuống của piston.

được phát minh vào năm 1905, nhưng công nghệ đúc kim loại của thời kỳ đó không đủ tiên tiến để tạo ra chúng vì yêu cầu một dung sai thực sự rất nhỏ. Dòng máy nén hơi này chỉ bắt đầu được sản xuất sau Thế chiến II, và bắt đầu được sản xuất thương mại với số lượng lớn bắt đầu từ những năm 1980, dưới dạng máy nén lạnh. Trong khoảng 10 năm trở lại đây, máy nén xoắn ốc đã trở thành một dòng máy nén khí lớn trong lĩnh vực khí nén - một ngành công nghiệp bị thống trị bởi máy nén piston và trục vít.

Cấu tạo máy nén khí xoắn ốc

Những chiếc máy nén xoắn ốc có cấu tạo gồm một số bộ phận chính là: đầu đẩy, cuộn quay, cuộn cố định, khớp nối, đầu hút, trục, động cơ. Mỗi một bộ phận đảm nhiệm một chức năng khác nhau, giúp cho toàn bộ máy vận hành trơn tru, đạt hiệu quả nén khí cao, cung cấp khí nén ổn định đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của các thiết bị trong nhiều ngành nghề.

Cấu tạo của máy nén khí xoắn ốc

Nguyên lý vận hành máy nén khí xoắn ốc

Một máy nén cuộn bao gồm hai cuộn kim loại xoắn ốc bất biến. Chúng được lắp ráp theo một góc tương đối 180 độ để hai cuộn có thể chạm vào nhau tại một số điểm tạo thành một loạt các khoang hình lưỡi liềm. 

Một cuộn sẽ được cố định tại trục máy, cuộn thứ hai được quay 180 ° so với cuộn thứ nhất. Chúng được bao quanh bởi một đế phẳng và nắp.

Cuộn chuyển động gắn trên một tay quay lệch tâm so với tâm của một tay quay đứng yên. Động cơ truyền động di chuyển thân cuộn theo quỹ đạo về cuộn đứng yên, nhưng cuộn không quay.

Chuyển động tạo ra lực hút, hút khí từ các lỗ đầu vào bên ngoài. Khí bị mắc kẹt trong các khoang hình lưỡi liềm giữa hai cuộn, và chuyển động liên tục theo quỹ đạo ổn định về phía trung tâm, làm giảm thể tích và gây ra lực nén. Cuối cùng, nó đi đến trung tâm của cụm lắp ráp, nơi khí điều áp xả qua một cổng.

Thiết kế của cổng xả quyết định lượng nén bên trong, tương tự như trong máy nén trục vít. Tuy nhiên, có những giới hạn thực tế về lượng nén tối đa, chủ yếu là do kích thước, hình dạng, độ dày thành và độ bền của cuộn xoắn ốc cũng như kích thước và hình dạng của cổng ra. Tuy nhiên, máy nén cuộn thường có thể tạo ra áp suất tương đối cao - 100 đến 150 psi - trong các máy nén xoắn ốc một cấp.

Quy trình nén khí của máy nén xoắn ốc

Các loại máy nén xoắn ốc

Những chiếc máy nén khí xoắn ốc có hai tiêu chí phân loại máy nén khí. Mỗi tiêu chí lại chia máy nén xoắn ốc thành các loại khác nhau cụ thể như sau: 

Phân loại máy nén xoắn ốc theo nguyên lý vận hành

Với tiêu chí này chúng ta có hai loại máy bơm hơi xoắn ốc:

• Máy nén cuộn tuân thủ hướng tâm và/hoặc hướng trục: Tuân thủ hướng tâm đề cập đến khả năng của cuộn di chuyển theo một đường dẫn linh hoạt được xác định bởi sự tiếp xúc của nó với cuộn cố định. Bởi vì hai cuộn vẫn tiếp xúc vĩnh viễn trong điều kiện hoạt động bình thường, sự tuân thủ xuyên tâm làm giảm hoặc thậm chí loại bỏ rò rỉ mà không cần sử dụng các con dấu đầu. Trong một máy nén cuộn tuân thủ theo hướng trục, các cuộn quay và cuộn tĩnh tách biệt với nhau khi có chất gây ô nhiễm. Bởi vì sự tuân thủ của trục cho phép các chất gây ô nhiễm đi qua, nó có thể cải thiện độ bền của máy nén. Sự kết hợp giữa tuân thủ hướng tâm và hướng trục có thể làm tăng đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của máy nén.
• Máy nén cuộn không tuân thủ hướng tâm/hướng trục: Trong máy nén không tuân thủ, cuộn di chuyển theo một đường cố định ngăn không cho nó tiếp xúc với cuộn tĩnh.

Máy nén cuộn được chia thành nhiều loại

Phân loại máy nén xoắn ốc theo cấp nén

Hai thiết kế máy nén cuộn này được chia thành ba cấp nén riêng biệt, như sau:

• Máy nén cuộn một cấp: Là loại  máy nén chỉ hoạt động ở một tốc độ, chúng là loại máy nén cuộn đơn giản nhất và ít tốn kém nhất.
• Máy nén cuộn hai cấp: Máy nén này hoạt động ở hai tốc độ khác nhau. Điều này có nghĩa là máy nén hai cấp loại bỏ độ ẩm hiệu quả hơn, cho phép máy nén duy trì nhiệt độ ổn định hơn, đồng thời tiết kiệm năng lượng.        
• Máy nén cuộn có tốc độ thay đổi: Công nghệ tốc độ thay đổi kiểm soát công suất của máy nén bằng cách điều chỉnh tốc độ của động cơ máy nén theo từng bước rất nhỏ trong một phạm vi hoạt động rộng. Bên cạnh việc mang lại hiệu quả làm mát tối đa, máy nén cuộn tốc độ thay đổi có thể tiết kiệm rất nhiều năng lượng so với các máy một cấp. 

Máy nén cuộn một cấp, hai cấp và tốc độ thay đổi có sẵn trong các cấu hình khác nhau có thể được áp dụng theo nhiều cách khác nhau để đáp ứng các nhu cầu cụ thể và khả năng chi trả. 

>>> Có thể bạn quan tâm:
> Máy nén khí loại nào tốt nhất ?

> Máy nén khí 5kg

Máy nén khí xoắn ốc dùng để làm gì?

Khí nén hỗ trợ quá trình bơm chiết chai lọ

Thực tế thì máy nén khí cuộn không phổ biến như máy nén khí piston, trục vít cho nên không ít người không biết về ứng dụng của dòng máy nén hơi này. Những sản phẩm này được ứng dụng phổ biến trong một số ngành nghề như sau:

• Máy nén cuộn được sử dụng rộng rãi trong máy bơm chân không.
• Họ cũng tìm thấy ứng dụng của máy nén xoắn ốc trong vận chuyển xe tải.
• Chúng được sử dụng trong các khu dân cư cũng như các container hàng hải.
• Ứng dụng phổ biến nhất của dòng máy này là trong các hệ thống điều hòa không khí thương mại.
• Chúng được sử dụng làm bộ sạc siêu tốc trong các ứng dụng ô tô.
• Máy nén cuộn cũng được sử dụng để làm lạnh trái cây và thực phẩm,...

Ưu nhược điểm của máy nén khí xoắn ốc

Dưới đây là một số những ưu nhược điểm của loại máy nén khí xoắn ốc, để ra quyết định mua hàng bạn không chỉ cần phải biết ưu điểm của loại mày này mà còn phải biết được nhược điểm từ đó mới có thể mua hàng:

Ưu điểm

Những model máy nén khí xoắn ốc có những ưu điểm nổi bật như sau.

• Việc không có piston để nén khí cho phép máy nén cuộn đạt hiệu suất thể tích 100%, dẫn đến giảm chi phí năng lượng.
• Tổn thất “thời gian chết” cần khoảng nghỉ tránh gia nhieetj, một tính năng điển hình của mỗi hành trình piston gặp phải trong các kiểu máy nén khí  piston, được loại bỏ. Ngoài ra, tổn thất van (cổng) được loại bỏ, vì van (cổng) hút và xả không tồn tại.
• Hơn nữa, do không có một số bộ phận chuyển động, máy nén cuộn hoạt động êm hơn đáng kể so với các loại máy nén khác. Máy nén cuộn thường tạo ra tiếng ồn thấp hơn từ 5 đến 15 dB so với các loại máy nén khác.

Máy sử dụng cuộn quay thay vì piston

• Do độ rung và tiếng ồn thấp hơn, chúng không cần hệ thống treo lò xo.
• Máy nén cuộn không có nhiều bộ phận chuyển động như các loại máy nén khác nên ít xảy ra sự cố hơn. Chúng thậm chí còn hoạt động tốt hơn theo thời gian. Khi các cuộn giấy bị mòn, chúng khớp với nhau tốt hơn và giữ cho nhiều không khí hoặc chất làm lạnh thoát ra ngoài. Nếu bạn quên thay bộ lọc không khí , bụi, chất bẩn và các chất ô nhiễm khác sẽ không gây ra sự cố dễ dàng như đối với các máy nén thông thường.
• Trọng lượng và diện tích của chúng nhỏ hơn đáng kể so với các loại máy nén nặng hơn đang được sử dụng hiện nay.
• Xung động khí cũng được giảm thiểu, nên máy nén khí xoắn ốc có thể hoạt động với độ rung ít hơn.

Hạn chế của máy nén khí xoắn ốc

Bên cạnh những ưu điểm kể trên thì những chiếc máy nén khí xoắn ốc cũng tồn tại một số hạn chế như sau:

• Chi phí ban đầu là khá cao. Đây là những máy nén cao cấp, được chế tạo tốt nên giá bán cao, chỉ phù hợp cho các đơn vị, doanh nghiệp lớn. Tuy nhiên, điều đó có thể được bù đắp sau đó bằng cách hiệu suất nén khí cao và bảo trì thấp hơn. 
• Máy thiếu đa dạng về công suất máy. Các máy bơm cuộn này hiện nay chỉ có một số phiên bản là 3HP, 5HP và 7,5HP. Nếu bạn cần lượng không khí lớn hơn khoảng 40HP, bạn cần phải có một hệ thống máy nén có tám máy bơm cuộn và tám động cơ. Điều đó đẩy mức chi phí đầu tư lên. Những chiếc máy nén khí trục vít quay 40HP sẽ dễ sản xuất hơn và ít tốn kém hơn so với hệ thống máy nén xoắn ốc có tám tới máy bơm 5HP.
• Một nhược điểm khác của máy nén cuộn là không dễ sửa chữa. Chúng không thể được tháo rời để bảo trì.

Cần nhiều bộ nén khí xoắn ốc để tạo nên một model công suất lớn

Lời kết

Trên đây là một số thông tin khái lược về dòng máy nén xoắn ốc. Hiện nay Sàn Thương mại điện tử Hoàng Liên cung ứng đa dạng nhiều dòng máy nén khí. Để nhận tư vấn chi tiết, quý vị vui lòng liên hệ hotline 0912 370 282.