Hệ thống nén khí, còn được gọi là hệ thống cấp khí sạch hay hệ thống khí nén, là cụm thiết bị gồm máy nén khí, bình chứa, máy tách ẩm, bộ lọc và đường ống. Hệ thống có nhiệm vụ cấp khí nén sạch, khô, áp suất ổn định cho súng phun và các thiết bị dùng khí trong dây chuyền sơn tĩnh điện.
Bài viết dưới đây sẽ đi lần lượt qua bốn cụm thiết bị của hệ thống nén khí, các thiết bị dùng khí trong dây chuyền sơn, cách tính lưu lượng và áp suất, cùng trạm khí nén thực tế An Khanh đã lắp đặt.
Hệ Thống Nén Khí Gồm Những Thiết Bị Nào?
Hệ thống nén khí cho dây chuyền sơn tĩnh điện gồm bốn cụm thiết bị. Máy nén khí tạo áp, bình chứa giữ áp suất ổn định, máy tách ẩm tách hơi nước, còn bộ lọc, bộ điều áp và đường ống đưa khí sạch tới từng điểm dùng trong xưởng.
Khí rời máy nén còn nóng và mang nhiều hơi nước, nên phải qua bình chứa và máy tách ẩm trước khi tới lọc tinh, nếu không nước ngưng sẽ làm lõi lọc nhanh ướt. Bốn cụm dưới đây mô tả vai trò của từng thiết bị trong một dây chuyền sơn tĩnh điện.
Máy Nén Khí
Máy nén khí là thiết bị đầu tiên của hệ thống nén khí, nơi năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Nhiệm vụ chính của máy nén khí là hút và nén không khí để cấp lực đẩy cho súng phun.
Máy công suất nhỏ và vừa trong xưởng sơn thường nén theo nguyên lý thay đổi thể tích, gồm máy piston và máy trục vít. Với các máy nén công suất cao, nguyên lý động năng cho lưu lượng rất lớn, gồm máy nén khí ly tâm, máy nén hướng trục và loại dòng hỗn hợp. Atlas Copco giải thích cách phân loại này trong bài nén thay đổi thể tích và nén động năng.
Bình Chứa Khí Nén
Bình chứa khí nén là bồn thép chịu áp đặt ngay sau máy nén khí, trữ sẵn một lượng khí để áp suất cấp cho dây chuyền không dao động khi nhiều súng cùng mở. Bình cũng là nơi một phần nước ngưng lắng xuống đáy để van xả đưa ra ngoài.
Van xả đáy chỉ loại được phần nước đã ngưng thành giọt, còn hơi nước vẫn theo dòng khí đi tới cụm tách ẩm phía sau.
Máy Tách Ẩm Và Máy Sấy Khí
Máy tách ẩm, thường gọi là máy sấy khí, là thành phần quan trọng của hệ thống cấp khí sạch vì liên quan trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sau khi phun sơn. Thiết bị hạ nhiệt độ khí hoặc dùng hạt hút ẩm để tách hơi nước khỏi khí nén trước khi khí tới súng phun.
Khi khí nén còn ẩm, bột sơn hút nước và dễ vón trong thùng cấp, còn bề mặt sau khi ra lò dễ bị rỗ hoặc kim châm. Xưởng sơn thường dùng máy sấy tác nhân lạnh, cho điểm sương áp suất khoảng +3°C. Cấu tạo, nguyên lý và cách chọn công suất có ở trang máy sấy khí.
Bộ Lọc, Bộ Điều Áp Và Đường Ống
Bộ lọc, bộ điều áp và đường ống là cụm cuối của hệ thống nén khí, đưa khí từ trạm máy tới từng điểm dùng. Lọc sơ bộ trước máy sấy giữ nước lỏng và bụi thô, lọc tinh sau máy sấy giữ hạt dầu, còn bộ điều áp giữ áp suất ổn định cho súng phun.
Đường ống cần đủ tiết diện và có điểm xả nước ở chỗ thấp, vì ống nhỏ làm sụt áp khi nhiều thiết bị cùng dùng khí. Lắp hai bộ lọc song song trên nhánh ống có van chặn cho phép thay lõi lọc ở một nhánh mà dây chuyền vẫn chạy.
Hệ Thống Nén Khí Phục Vụ Những Thiết Bị Nào Trong Dây Chuyền Sơn?
Trong dây chuyền sơn tĩnh điện, hệ thống nén khí cấp khí cho súng phun, thùng cấp bột cùng bơm bột và cụm lọc thu hồi bột. Tổng lượng khí các thiết bị này dùng cùng lúc quyết định cỡ máy nén, còn độ sạch và độ khô của khí quyết định bột ra đều hay không.
Dưới đây là 3 nhóm thiết bị dùng khí nén trong một dây chuyền sơn tĩnh điện:
- Súng phun sơn tĩnh điện: Ngoài dòng khí mang bột từ bơm tới, súng phun sơn tĩnh điện còn dùng khí phụ để điều chỉnh độ tơi của luồng bột ra khỏi đầu súng.
- Thùng cấp bột tầng sôi và bơm bột: Khí nén thổi qua tấm xốp ở đáy thùng làm bột tơi ra, sau đó bơm chạy bằng khí nén hút phần bột đã tơi đưa tới súng.
- Cụm lọc thu hồi bột: Với buồng phun dùng lõi lọc cartridge, khí nén được bắn thành từng xung ngắn để giũ lớp bột bám trên lõi rơi xuống phễu bên dưới.
Cả 3 nhóm thiết bị trên dùng chung một nguồn khí, nên khi nhiều súng cùng mở hoặc cụm lọc đang giũ bụi, áp suất tại thùng cấp bột có thể tụt nếu máy nén thiếu lưu lượng. Vì vậy lưu lượng của hệ thống nén khí phải tính cho lúc các thiết bị cùng làm việc, không tính riêng từng thiết bị.
Với buồng phun sơn tĩnh điện tự động gắn nhiều súng, nhu cầu khí tăng theo số súng mở đồng thời. Cách tính sát nhất là cộng mức tiêu thụ khí của từng thiết bị theo tài liệu hãng, thay vì ước chung theo công suất cả dây chuyền, như phần dưới đây.
Cách Tính Lưu Lượng Và Áp Suất Hệ Thống Nén Khí Cho Dây Chuyền Sơn
Công suất hệ thống nén khí tính ngược từ thiết bị dùng khí về máy nén. Lưu lượng bằng tổng mức tiêu thụ khí của thiết bị chạy cùng lúc, cộng rò rỉ và phần mở rộng. Áp suất đặt ở máy nén bằng mức hãng súng yêu cầu cộng sụt áp qua lọc, máy sấy và đường ống.
Chủ đầu tư có thể đối chiếu 5 thông số cần chốt trước khi chọn máy nén khí trong bảng dưới đây:
| Thông số | Vì sao cần chốt | Cách xác định |
|---|---|---|
| Lưu lượng khí | Thiếu lưu lượng thì áp tụt khi nhiều súng cùng mở. | Cộng mức tiêu thụ của súng, bơm bột, thùng cấp bột và cụm giũ lọc theo tài liệu hãng, chỉ tính các thiết bị chạy cùng lúc. |
| Áp suất làm việc | Áp thấp làm bột ra yếu, đặt dư áp làm tốn điện. | Lấy mức áp hãng súng yêu cầu tại điểm đấu nối, cộng phần sụt áp qua lọc, máy sấy và đường ống. |
| Độ khô của khí | Hơi nước làm bột vón và gây rỗ bề mặt. | Đối chiếu điểm sương áp suất mà hãng súng ghi, rồi chọn máy sấy tác nhân lạnh hoặc máy sấy hấp thụ. |
| Hàm lượng dầu và bụi | Dầu bám lên bề mặt làm hỏng màng sơn. | Chọn cấp lọc tách dầu và lọc tinh theo giới hạn dầu, bụi trong tài liệu hãng súng. |
| Phần dự phòng | Rò rỉ và việc mở rộng dây chuyền làm tăng nhu cầu khí. | Tính trước số súng sẽ lắp thêm và khoản hao do rò rỉ trên đường ống. |
Trong 5 thông số trên, lưu lượng và áp suất quyết định cỡ máy nén, còn độ khô cùng hàm lượng dầu quyết định cấu hình máy sấy và bộ lọc của hệ thống nén khí. Máy nén lớn hơn nhu cầu không làm khí bớt ẩm, và một máy sấy tốt cũng không bù được máy nén thiếu lưu lượng.
Đặt áp suất cao hơn mức cần dùng là cách bù sụt áp tốn điện. Theo sổ tay Improving Compressed Air System Performance do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Compressed Air Challenge phát hành, mỗi 2 psi (khoảng 0,14 bar) tăng thêm ở áp suất xả làm điện năng tăng khoảng 1% khi máy chạy đầy tải.
Cùng tài liệu này ghi nhận rò rỉ có thể làm hao 20 đến 30% sản lượng khí của máy nén. Vì vậy dò và bịt rò rỉ định kỳ thường mang lại hiệu quả cao hơn việc nâng áp suất cài đặt của máy.
Hệ Thống Nén Khí An Khanh Lắp Đặt Tại Dự Án Thực Tế
An Khanh tư vấn cấu hình, cung cấp và lắp đặt hệ thống nén khí đồng bộ với dây chuyền sơn tĩnh điện, từ máy nén, bình chứa, máy sấy khí tới bộ lọc và tuyến ống. Dự án dưới đây là trạm khí nén tại nhà máy MAKITECH, nơi An Khanh lắp hệ thống sơn tự động.
Dự án: Hệ thống sơn tĩnh điện tự động sơn kệ chứa hàng công nghiệp, Công ty MAKITECH, KCN Điện Nam Điện Ngọc (Quảng Nam cũ, nay thuộc TP. Đà Nẵng), năm 2019.
Hạng mục: Hệ thống nén khí gồm trạm máy nén khí, bình chứa, bộ lọc và cụm máy sấy khí cho dây chuyền sơn.
Phạm vi thực hiện: Thi công hệ thống nén khí và lắp đặt cụm máy sấy khí mang nhãn An Khanh cho dây chuyền sơn tự động.
Ảnh cho thấy cách bố trí thực tế của trạm: mỗi máy nén có bình chứa riêng nối vào tuyến ống chung, bộ lọc lắp thành cặp song song trên nhánh có van chặn. Chia tải cho nhiều máy giúp xưởng bật số máy theo nhu cầu và vẫn còn khí khi một máy dừng bảo trì, nếu các máy còn lại đủ lưu lượng.
Phạm vi của từng hợp đồng được ghi rõ trong báo giá. Tùy dự án, máy nén khí và đường ống của hệ thống nén khí có thể nằm trong phần An Khanh cung cấp hoặc do chủ đầu tư tự trang bị. Với trường hợp thứ hai, chủ đầu tư cần nắm lưu lượng, áp suất và độ khô mà dây chuyền yêu cầu để mua đúng máy. Thêm ảnh thi công của dự án này có ở bài hình ảnh thực tế hệ thống khí nén An Khanh.
Câu Hỏi Thường Gặp Về Hệ Thống Nén Khí
Dưới đây là 4 câu hỏi chủ đầu tư thường đặt ra khi chuẩn bị hệ thống nén khí cho dây chuyền sơn tĩnh điện. Các câu được xếp từ thông số kỹ thuật, việc dùng chung máy nén sẵn có, bảo trì tới phạm vi nhận việc của An Khanh.
Hệ Thống Nén Khí Cho Súng Phun Sơn Tĩnh Điện Cần Áp Suất Bao Nhiêu?
An Khanh thường giữ áp suất nguồn khí cấp tới cụm súng ổn định trong khoảng 5 đến 7 bar, rồi bộ điều áp hạ xuống mức từng hãng cho phép. Ví dụ, hệ thống Econo-Coat Series II của Nordson ghi khí sạch, khô, không dầu ở 4,1 đến 6,9 bar (60 đến 100 psi).
Xưởng Đã Có Máy Nén Khí, Có Dùng Chung Cho Dây Chuyền Sơn Được Không?
Máy nén khí sẵn có của xưởng dùng chung được khi còn dư lưu lượng sau khi cộng thêm nhu cầu của dây chuyền sơn, và nhánh cấp cho buồng phun có máy sấy khí cùng bộ lọc riêng. Nếu máy đang chạy gần hết tải, súng sẽ ra bột yếu mỗi khi thiết bị khác cùng dùng khí.
Hệ Thống Nén Khí Cần Bảo Trì Những Gì?
Việc bảo trì gồm thay lọc gió, dầu và lọc dầu của máy nén có dầu theo giờ chạy, xả nước đáy bình, thay lõi lọc khi chênh áp tăng, vệ sinh giàn giải nhiệt máy sấy khí và dò rò rỉ đường ống. Tần suất cụ thể theo hướng dẫn của hãng và số ca chạy thực tế.
Với buồng phun dùng lõi lọc cartridge, tài liệu buồng CRS-D của Gema lưu ý không làm sạch lõi bằng súng xì khí nén mà dùng chế độ giũ lọc có sẵn trên buồng. An Khanh nhận vệ sinh, sửa chữa và thay mới thiết bị khí nén, máy sấy khí trong dịch vụ bảo trì.
Khi súng ra bột không đều dù nguồn khí đã ổn định, nên kiểm tra thêm theo hướng dẫn khắc phục lỗi súng phun sơn tĩnh điện.
An Khanh Có Nhận Sơn Gia Công Không?
Không. An Khanh thiết kế, chế tạo và lắp đặt thiết bị cùng dây chuyền sơn tĩnh điện, không nhận sơn gia công thuê. Chủ đầu tư muốn tự chủ khâu sơn sẽ được tư vấn cấu hình hệ thống sơn tĩnh điện trọn tuyến, gồm cả hệ thống nén khí và máy sấy khí cấp cho súng phun.
Một hệ thống nén khí chọn đúng lưu lượng, đúng áp suất và đủ khô giúp súng phun ra bột đều, bột không vón trong thùng cấp và lớp phủ ít lỗi rỗ. Chọn thiếu thì lỗi thường chỉ lộ ra khi hàng đã ra khỏi lò.
Với gần 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sơn tĩnh điện từ năm 1996, An Khanh tư vấn và lắp đặt hệ thống nén khí cùng buồng phun, cyclone thu hồi và lò sấy theo sản phẩm thật của chủ đầu tư. Gọi hotline để được tư vấn phương án đầu tư dây chuyền tối ưu công năng lẫn chi phí.
| Xem Thêm Sản Phẩm | Liên Hệ Ngay |
Đánh giá
Chưa có đánh giá nào.