Máy nén lạnh ly tâm là gì| Ưu nhược điểm – Cấu Tạo – Ứng dụng

Máy nén lạnh ly tâm là loại máy nén động lực (hay còn được biết đến là máy nén tuabin) được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp làm lạnh nhờ hiệu suất làm việc liên tục trong thời gian dài cũng như khả năng cung cấp khí nén liên tục. Nếu bạn đang có nhu cầu mua hoặc đang tìm hiểu loại máy nén này, bài viết sau sẽ là chi tiết các thông tin liên quan đến máy nén lạnh ly tâm để bạn có thể tham khảo!

Tìm hiểu máy nén lạnh ly tâm

1. Định nghĩa máy nén lạnh ly tâm là gì? 

Máy nén lạnh ly tâm hay còn gọi là máy nén động lực, máy nén tuabin, là loại máy nén khí dùng lực ly tâm để nén khí và tăng cường áp suất. Máy hoạt động dựa trên nguyên lý gia tốc ly tâm, sử dụng bánh lái hoặc tuabin để quay ở tốc độ cao tạo ra lực ly tâm làm khí đi vào ống hút và được nén lại. 

Trong hoạt động, máy nén lạnh ly tâm làm việc ở áp suất không đổi và hiệu suất dường như không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bên ngoài như sự chênh lệch nhiệt độ đầu vào. 

Hiện nay, máy nén lạnh ly tâm được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp làm lạnh như cung cấp khí cho hệ thống xử lý nước, sử dụng trong ngành sản xuất thực phẩm, đồ uống,… 

Máy nén lạnh ly tâm là loại máy nén khí dùng lực ly tâm để nén khí và tăng cường áp suất

2. Đặc điểm máy nén lạnh ly tâm

• Sử dụng lực ly tâm để nén khí thay vì piston như máy nén khí thông thường.
• Máy hoạt động với công suất và lưu lượng khí lớn hơn so với máy bơm khí nén trục vít hay piston. 
• Vận hành êm, ít gây ồn.
• Công suất lớn, áp lực nén ổn định thường từ 50m3/phút – 350m3/phút thay vì 42m3/phút như các dòng máy nén khí thường.

Máy nén lạnh ly tâm hoạt động với công suất và lưu lượng khí lớn hơn so với máy bơm khí nén trục vít hay piston

3. Cấu tạo máy nén lạnh ly tâm

Các bộ phận chính của máy nén lạnh ly tâm:

• Vỏ máy: thường được làm bằng chất liệu gang xám hoặc gang hợp kim, có trọng lượng lớn và là giá đỡ cho các chi tiết khác. 

Bên trong vỏ máy, có các ổ trục để hỗ trợ các trục máy, các áo nước để dẫn nước làm mát và các khoang để dẫn khí. Vỏ máy nén khí ly tâm thường được thiết kế chia thành hai nửa để dễ dàng tháo lắp, tuy nhiên, cũng có một số vỏ máy được làm liền khối.

• Trục máy nén ly tâm được gắn vào các ổ đỡ trên vỏ máy và được chế tạo bằng thép hợp kim.

• Cánh định hướng là một tấm kim loại được làm bằng gang hoặc thép hợp kim gắn sát với bánh công tác, có chức năng hướng dẫn dòng khí từ cửa xả của máy nén này đến cửa nạp của máy nén kế tiếp.
• Bánh công tác được gắn lên trục máy và quay theo trục máy để chuyển đổi năng lượng động của chất khí và thực hiện quá trình nén khí. Có ba loại bánh công tác, bao gồm bánh công tác hở, bánh công tác nửa hở và bánh công tác kín.

Hình ảnh cấu tạo máy nén lạnh ly tâm

4. Máy nén lạnh ly tâm có tác dụng gì? 

• Làm lạnh: sử dụng trong các hệ thống làm lạnh như tủ lạnh, kho lạnh.
• Sản xuất khí nén: cung cấp nguồn khí trơ cho các máy công nghiệp.
• Xử lý khí: làm sạch và nén khí trong công nghiệp hoá chất.
• Y tế: cung cấp khí trị liệu cho bệnh viện.

Cơ chế hoạt động máy nén lạnh ly tâm

Không khí được hút vào trung tâm của cánh quạt với các cánh hướng tâm và bị đẩy về phía giữa bằng lực ly tâm. Sự chuyển động xuyên tâm của không khí khiến áp suất tăng lên và tạo ra năng lượng. Trước khi đi vào trung tâm của quạt, năng lượng cũng được chuyển đổi thành áp suất thông qua việc đi qua các bộ khuếch tán và điện áp.

Mỗi giai đoạn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng áp suất tổng thể của máy nén. Tùy thuộc vào áp suất cần thiết, các giai đoạn có thể được sắp xếp theo một chuỗi để đạt được áp suất cao hơn. Các ứng dụng có nhiều giai đoạn như vậy thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp chế biến và dầu khí. Ngoài ra, trong các nhà máy xử lý nước thải, các ứng dụng áp suất thấp, một giai đoạn được sử dụng để đạt được tỷ lệ áp suất mong muốn.

Hình ảnh mô phỏng cơ chế hoạt động máy nén lạnh ly tâm

Ưu điểm máy nén lạnh ly tâm

Một số ưu điểm chính: 

• Máy ly tâm có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài và thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất, ô tô, khí đốt, dầu mỏ và lọc dầu nhờ khả năng xử lý tốc độ dòng chảy lớn và là những máy nén khí có công suất hiệu quả, ổn định nhất hiện nay.
• Máy nén khí ly tâm có thiết kế đơn giản, dễ bảo trì, sửa chữa và có thể tạo ra không khí không dầu cho các ứng dụng nhạy cảm như ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống. Mặc dù có chi phí ban đầu cao, nhưng tuổi thọ và chi phí bảo dưỡng của chúng thường rất thấp.
• Hệ thống máy nén khí ly tâm cung cấp dòng khí áp suất cao liên tục và rất phù hợp cho các cơ sở công nghiệp. Chúng cũng tạo ra khí không dầu và ít bị mài mòn, giúp giảm chi phí bảo dưỡng. Ngoài ra, chúng còn có thiết kế nhỏ gọn.

Ngoài ra, máy nén lạnh ly tâm còn nổi bật với các ưu điểm khác như: 

• Hoạt động êm, ít ồn hơn máy nén piston.
• Tuổi thọ cao, độ bền lâu năm.
• Chi phí bảo trì thấp.
• Không cần bôi trơn, dầu nhớt.
• Công suất lớn, áp lực khí đầu ra ổn định.
• Lưu lượng khí nén lớn và liên tục.
• Quá trình nén khí diễn ra liên tục, không gián đoạn.
• Ít hao mòn, tiết kiệm điện năng hơn.

Nhờ đó, máy nén lạnh ly tâm thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp cần nguồn khí lớn, ổn định và liên tục.

Ứng dụng chủ yếu máy nén lạnh ly tâm

Máy nén lạnh ly tâm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

Làm lạnh công nghiệp

• Dùng trong hệ thống làm lạnh lớn như nhà máy, kho lạnh, kho đông lạnh.
• Cung cấp nguồn khí lạnh liên tục cho các thiết bị làm lạnh tập trung.

Sản xuất khí công nghiệp

• Cung cấp khí trơ như Nitơ, Argon cho các máy công nghiệp.
• Dùng trong ngành công nghiệp sơn phun, thổi bọt PU…

Xử lý khí trong công nghiệp hoá chất

• Nén và làm sạch khí trong các nhà máy hóa chất, lọc khí.
• Xử lý khí thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường.

Cung cấp khí y tế

• Làm sạch và nén các loại khí oxy, khí trị liệu sử dụng trong bệnh viện.

Như vậy, máy nén lạnh ly tâm có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau.

Máy nén lạnh ly tâm được ứng dụng chủ yếu trong ứng dụng làm lạnh công nghiệp

Kết luận

Như vậy bài viết trên là những thông tin chi tiết về máy nén lạnh ly tâm. Hy vọng rằng với những phân tích trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về dòng máy nén lạnh ly tâm và những ưu điểm điểm mang lại.