The full Entertainment

Đối với ngành chế biến thực phẩm, hệ thống cung cấp khí nén có vai trò khá quan trọng, hệ thống này thường tiêu tốn năng lượng khá lớn. Tuy vậy, việc sử dụng năng lượng hiệu quả ở khâu quan trọng này vẫn chưa được nhiều doanh nghiệp (DN) quan tâm. Ông Phạm Huy Phong, Trưởng Phòng Kỹ thuật Trung tâm Tiết kiệm Năng lượng TPHCM (ECC), phân tích: Nhiều DN lãng phí năng lượng ở khâu này là do chưa sử dụng hợp lý áp suất máy nén khí, dẫn đến lãng phí năng lượng.Thực trạng thường thấy
 Khảo sát hệ thống khí nén ở một DN sử dụng 2 máy nén khí trục vít hiệu Atlas Copco công suất điện 30 KW. Hai máy hoạt động luân phiên mỗi ngày và thời gian vận hành trong ngày là liên tục 24 giờ. Hai máy có chung một bình chứa khí nén thể tích 1,7 m3 và có chung đường ống phân phối khí nén. Khí nén được cài đặt trong khoảng 5,5 -6,5 kg/cm2.

Khí nén được DN này sử dụng cho các nhu cầu sau: Chủ yếu cung cấp cho các lò thanh trùng với áp suất khoảng 1,5 kg/cm2 trong suốt thời gian thanh trùng. Phần này chiếm khoảng 80% tổng nhu cầu khí nén.

Cung cấp khí nén phun sương hơi nước làm nguội cá sau khi hấp trong phòng làm nguội. Phần này chiếm khoảng 10% tổng nhu cầu khí nén.

Cung cấp khí nén cho các cơ cấu chấp hành khí nén trong dây chuyền chế biến cá. Phần này chiếm khoảng 10% tổng nhu cầu khí nén.

Vấn đề bất cập ở đây là: Khí nén được tạo ra từ máy nén khí ở áp suất 5,5 – 6,5 kg/cm2, tuy nhiên 80% lượng khí nén này được đưa vào sử dụng cho các lò thanh trùng chỉ ở áp suất 1,5 kg/cm2. Cần phải cài đặt áp suất khí nén ở mức cao là vì phải bảo đảm đủ cung cấp khí nén cho các lò thanh trùng ngay cả khi có một số lò trùng nhau về thời điểm bắt đầu thanh trùng. Tức là ngay cả những lúc xảy ra sự đột biến tăng về nhu cầu khí nén. Do lưu lượng khí nén trong trường hợp áp suất cao hay thấp khi sử dụng cho các lò thanh trùng đều như nhau nên việc cài đặt áp suất khí nén ở áp suất cao về mặt lý thuyết sẽ làm gia tăng công nén, gây lãng phí năng lượng cho hệ thống nén khí.

Cách hợp lý hóa áp suất máy nén khí

Sau khi khảo sát, chuyên viên ECC đã đưa ra giải pháp. Tách riêng phần khí nén dùng phun sương (10%) và phần khí nén cung cấp cho các cơ cấu chấp hành (10%) với phần khí nén cho các lò thanh trùng (80%) theo phương án sau:

Phần khí nén cung cấp cho các lò thanh trùng được cung cấp riêng biệt từ 1 máy nén hiện tại.

Phần khí nén cung cấp cho các cơ cấu chấp hành có thể có được bằng 2 cách: Sử dụng 1 máy nén còn lại (cài đặt ở 5,5-6,5 kg/cm2) hoặc đầu tư riêng một máy nén nhỏ có năng suất vừa đủ (máy khoảng 5Hp).

Phần khí nén cung cấp cho phun sương: Sử dụng chung máy nén còn lại hiện tại (cài đặt ở 5,5 - 6,5 kg/cm2) hoặc sử dụng chung máy nén đầu tư riêng thêm (lúc này cần máy có công suất điện khoảng 10 Hp) hoặc dùng các máy nén nước trực tiếp dùng cho việc phun sương (công suất khoảng 3 Hp).

Cài đặt áp suất hệ thống khí nén phần cung cấp cho các lò thanh trùng từ 5,5-6,5 kg/cm2 xuống 1,5-2,5 kg/cm2.

Thay thế động cơ máy nén cung cấp cho các lò thanh trùng từ công suất điện 30 KW xuống còn 18,5 KW hoặc giữ nguyên động cơ 30 KW nhưng lắp đặt biến tần điều khiển công suất động cơ.

Phương án thay đổi này, chi phí đầu tư là 110 triệu đồng. Trong khi đó, mỗi năm DN tiết kiệm được 76 triệu đồng. Như vậy, chỉ sau 17 tháng DN thu hồi được vốn đầu tư.

Khí nén được tạo ra từ máy nén khí, ở đó năng lượng cơ học của động cơ  điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén  và nhiệt năng. Máy nén khí được hoạt động theo hai nguyên lý sao:
- Nguyên lý thay đổi thể tích : Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó  thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật  Boyle-Matiotte Áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Máy nén khí hoạt  động theo nguyên lý này như kiểu máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt
- Nguyên lý động năng : không khí được dẫn trong buồng chứa và đượ gia  tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao, ở đó Áp suất khí nén dược tạo  ra nhờ sự chênh lệch vận tốc, nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công  suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí  ly tâm.

  

- Có nhiều loại máy nén khí khác nhau đang được sử dụng trong công  nghiệp, từ đơn giản dùng trong viêc bơm xe và dùng vào một số việc  khác, đến các nhà máy trung bình và lớn dùng trong cong nghiệp hầm mỏ và  các xưởng sản xuất. Do đó tùy theo cách phân loại máy nén khí:
Máy nén khí áp suất thấp P <15bar
Máy nén khí áp suất cao  P > 15bar
Máy nén khí áp suất cao  P > 300bar
Máy nén khí trục vít áp suất 8bar
Máy nén khí trục vít không dầu áp suất 8bar
Máy nén khí trục vít hồi dầu 8bar
Máy nén khí piston thấp áp 8-15bar
Máy nén khí piston cao áp không dầu 15-35bar
Máy nén khí piston cao áp có dầu 15- 35bar

Các chủng loại máy nén khí

Máy nén khí kiểu piston:

Máy nén khí piston một cấp Ở kì nạp, chân không được tạo lập phía trên  piston, do đó không khí được đẩy vào buồng nén không qua van nạp. Van  này mở tự động do sự chênh lệch áp suất gây ra bởi chân không ở trên bề  mặt piston. Khi piston đi xuống tới “ điểm chếch dưới” và bắc đầu đi  lên., không khí đi vào buồng nén do sự mất cân bằng áp suất phía trên và  dưới nên van nạp đóng lại và quá trình nén khí bắt đầu xảy ra. Khi áp  suất trong buồng nén tăng tới một mức nào đó sẽ làm cho van thoát mở ra,  khí nén sẽ thoát qua van thoát để đi vào hệ thống khí nén.
* Cả hai van nạp và thoát thường có lò xo và các van đóng mở tự  động do sự thong khí sự chênh lệch áp suất ở phía của mỗi van.
* Sao khi piston lên đến “điểm chết trên” và bắt đầu đi xuống trở lại, van thoát đóng và một chu trình nén khí mơi bắt đầu.
* Máy nén khí kiểu piston một cấp có thể hút được lượng đến 10m/phút  và áp suất nén được 6 bar, có thể trong một số trường hợp áp suất nén  đến 10 bar. Máy nén khí kiểu piston 2 cấp có thể nén đến áp suất 15 bar.  Loại máy nén khí kiểu piston 3,4 cấp có thể nén áp suất đến 250 bar.

* Loại máy nén khí một cấp và hai cấp thích hợp hệ thống điều khiển  bằng khí nén trong công nghiệp. Máy nén khí piston được phân loại theo  số cấp nén, loại truyền động và phương thức làm nguội khí nén.

Máy nén khí kiểu trục vít:

* Máy nén khi trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể  tích.  Máy nén khí trục vít gồm có hai trục. Trục chính và trục phụ.
* Máy nén khí trục vít có khoảng năm 1950 và đã  chiếm lĩnh một thị  trường lớn trong lãnh vựt khí nén, Loại máy nén khí này có một vỏ đặt  biệt bao boc quanh  hai trục vít quay, 1 lồi một lõm. Các răng của hai  trục vít ăn khớp với nhau và số răng trục vít lồi ít hơn trục vít lõm 1  đến 2 răng. Hai trục vít phải quay đồng bộ với nhau, giữa các trục vít  và vỏ bọc có khe hở rất nhỏ.
* Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ  thông qua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó không  khí được nén giữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới  cửa thoát. Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đống hoặt được mở tự động khi  các trục vít quay hoặc không che các cửa, Ở cửa thoát của máy nen khí  có lắp một van một chiều để ngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén  dã ngừng.
* Máy nén khí trục vít có nhiều tính chất giống với máy nén khí cánh  gạt, chẳng hạn như sự ổn định và không dao động trong khí thoát, ít  rung động và tiếng ồn nhỏ. Đạt hiệu suất cao nhất khi hoạt động gần đầy  tải.
* Lưu lượng từ 1,4m/phút và có thể lên tới 60m/phút,


Máy nén khí li tâm:
-  Trong máy nén khí li tâm, mỗi cấp gồm một ngăn, một cánh quạt, một bộ  khuếch tán và một ống khuếch tán tổ hợp. Khi cánh quat quay có nhiều  cánh với tốc độ cao, không khí được hút vào giữa cánh quạt với vận tốc  lớn và áp suất cao sao đó không khí đi vào vòng khuếch tán tĩnh, ở đó  không khí giản nở vì vậy vận tốc của nó giảm nhưng áp suất tăng một cách  đáng kể. Từ bộ khuếch tán tổ hợp, ở đó không khí giản nỡ them và áp  suất tăng rồi đi đến cấp kế tiếp hoặc trục tiếp đến ngõ ra.  Không giống  như loại máy nén khí hướng trục, việc chia cấp cúa máy nén khi này rất  đơn giản.

Nguồn tử:máy điên blog.