Cách hoạt động của máy nén khí ly tâm

A. Cấu tạo máy nén khí ly tâm

Về cấu tạo máy nén khí ly tâm gồm các bộ phận chính là vỏ máy nén khí, trục máy ly tâm, bánh công tác, cánh định hướng. Ngoài ra còn các chi tiết khác quan trọng là cửa hút, cửa xả, vỏ trong, vách ngăn, ổ đỡ, ổ chặn, vòng làm kín, bộ làm kín đầu trục, roto, bánh guồng….

1.  Vỏ máy nén khí: Vỏ máy nén khí ly tâm là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn, là giá đỡ cho các chi tiết khác. Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trục máy, có các áo nước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí. Vỏ máy nén khí ly tâm được chế tạo thành 2 nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp, tuy nhiên cũng có loại vỏ máy được chế tạo liền khối. Vỏ máy thường được chế tạo bằng gang xám hay bằng gang hợp kim.

2. Trục máy ly tâm: Trục để lắp các bánh công tác lên đó nhận truyền động từ động cơ dẫn động, quay với vận tốc cao để thực hiện quá trình nén khí. Trục máy được lắp vào các các ổ đỡ trên vỏ máy. Trục máy được chế tạo bằng thép hợp kim.

3.  Cánh định hướng: Cánh định hướng của máy nén khí ly tâm là một tấm kim loại đặt sát với bánh công tác, đóng vai trò dẫn hướng dòng khí đi từ cửa xả của cấp nén này tới cửa nạp của cấp nén kế tiếp, cánh định hướng được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim. Cánh định hướng được gắn với vỏ và không quay theo trục máy.

4. Bánh công tác: Bánh công tác được lắp trên trục máy quay theo trục máy để làm biến đổi động năng chất khí, thực hiện quá trình nén khí, trên bánh công tác có các bánh cong. Có 3 loại bánh công tác, bánh công tác hở, bánh công tác nửa hở, bánh công tác kín.

5. Bộ phận làm kín gồm: Vòng đệm kín khuất khúc, Vòng bịt kín kiểu tiếp xúc cơ học, Đệm màng lỏng (oil seal),

6. Ngăn cân bằng

Xem video clip về cách cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí ly tâm

B. Nguyên lý hoạt động của máy nén khí ly tâm:

Máy nén khí ly tâm sử dụng đĩa xoay hình cánh quạt hoặc bánh đẩy để ép khí vào phần rìa của bánh đẩy làm tăng tốc độ của khí. Bộ phận khuếch tán của máy sẽ chuyển đổi năng lượng của tốc độ thành áp suất. Sự biến đổi áp suất của khí khi qua guồng động làm thay đổi khối lượng riêng của khí. Khi guồng động quay, khí sẽ văng từ tâm ra xung quanh dưới tác dụng của lực ly tâm. Làm tăng khối lượng riêng của khí và tạo ra áp lực tĩnh đồng thời vận tốc của khí cũng tăng lên và như vậy tăng áp lực động của khí.

Máy nén khí khí ly tâm thường sử dụng trong ngành công nghiệp nặng và trong môi trường làm việc liên tục. Chúng thường được lắp cố định. Công suất của chúng có thể từ hàng trăm đến hàng ngàn mã lực. Với hệ thống làm việc gồm nhiều máy nén khí ly tâm, chúng có thể tăng áp lực đầu ra hơn 10000 lbf/in² (69 MPa).

Nhiều hệ thống làm tuyết nhân tạo sử dụng loại máy nén này. Chúng có thể sử dụng động cơ đốt trong, bộ nạp hoặc động cơ tua-bin. Máy nén khí ly tâm được sử dụng trong một động cơ tua-bin bằng gas nhỏ hoặc giống như là tầng nén khí cuối cùng của động cơ tua-bin gas cỡ trung bình.

Bài Viết được sự tài trợ từ thép An Phát