Tốc độ quay của trục vít và áp suất ảnh hưởng như thế nào đến lưu lượng của máy nén khí

Máy nén khí trục vít là một trong những loại máy nén khí phổ biến nhất hiện nay. Hiệu quả hoạt động của máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là tốc độ quay của trục vít và áp suất nén.

Tốc độ quay của trục vít ảnh hưởng trực tiếp đến Lưu lượng khí nén của máy nén khí trục vít 

Tốc độ quay

1. Tỷ lệ thuận:

  • Khi tốc độ quay của trục vít tăng, thể tích khí được hút vào và nén trong mỗi chu kỳ tăng theo.
  • Do đó, lưu lượng khí nén tăng theo tỷ lệ thuận với tốc độ quay.
  • Ví dụ: Nếu tốc độ quay tăng gấp đôi, lưu lượng khí nén cũng tăng gấp đôi.

2. Hiệu suất nén:

  • Khi tốc độ quay cao, thời gian nén khí giảm.
  • Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu quả nén, do không khí không có đủ thời gian để được nén hoàn toàn.
  • Hiệu quả nén thấp dẫn đến lãng phí năng lượng và giảm lưu lượng khí nén.

Mối quan hệ giữa tốc độ quay và lưu lượng khí nén:

  • Tốc độ quay tăng -> Lưu lượng khí nén tăng
  • Tốc độ quay giảm -> Lưu lượng khí nén giảm
  • Tuy nhiên, hiệu suất nén cũng cần được xem xét để tối ưu hóa hiệu suất của máy nén khí.
  • Việc vận hành máy nén khí ở tốc độ quá cao có thể làm giảm tuổi thọ của máy và tăng nguy cơ hư hỏng. Do đó, cần tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất để đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả

Tại sao khi áp suất nén tăng, lưu lượng khí nén giảm?

Định luật Boyle:

Theo định luật Boyle,
áp suất và lưu lượng của khí nén có mối quan hệ nghịch đảo với nhau.
Điều này có nghĩa là khi áp suất tăng, lưu lượng sẽ giảm và ngược lại.
Khi áp suất nén cao hơn, mật độ khí nén cũng tăng lên.
Do đó, để di chuyển cùng một lượng khí, cần nhiều năng lượng hơn để đẩy khí nén qua hệ thống,
dẫn đến giảm lưu lượng.

1. Năng lượng nén:

  • Khi áp suất nén tăng, các khoang khí trong máy nén khí sẽ bị thu hẹp, dẫn đến giảm thể tích khí nén được tạo ra trong mỗi chu kỳ quay của trục vít.
  • Khi áp suất nén tăng, lực nén cần thiết để nén khí cũng tăng.
  • Do đó, công suất cần thiết để vận hành máy nén khí cũng tăng.
  • Theo định luật bảo toàn năng lượng, công suất đầu vào của máy nén khí bằng tổng công suất hữu ích (dùng để nén khí) và công suất hao phí (do ma sát, nhiệt độ, v.v.).
  • Khi công suất hữu ích tăng (do áp suất nén tăng), công suất hao phí cũng tăng.
  • Kết quả:
    • Lượng khí nén được nén trong mỗi chu kỳ giảm để bù lại cho công suất hao phí tăng.
    • Lưu lượng khí nén (tổng lượng khí nén được nén trong một đơn vị thời gian) giảm.

2. Hiệu quả nén:

  • Khi áp suất nén tăng, nhiệt độ của khí nén cũng tăng.
  • Nhiệt độ cao làm giảm khả năng nén của khí.
  • Kết quả:
    • Cùng một lượng khí, cần nhiều thể tích hơn để nén ở áp suất cao hơn.
    • Hiệu quả nén (tỷ lệ giữa lượng khí nén được nén và thể tích khí nén) giảm.
    • Lưu lượng khí nén (lượng khí nén được nén trong một đơn vị thời gian) giảm

Mối quan hệ nghịch đảo:

Áp suất và lưu lượng của máy nén khí có mối quan hệ nghịch đảo. Nghĩa là, khi áp suất tăng, lưu lượng sẽ giảm và ngược lại.

Giải thích:

  • Khi áp suất nén tăng, các khoang khí trong máy nén khí sẽ bị thu hẹp, dẫn đến giảm thể tích khí nén được tạo ra trong mỗi chu kỳ quay của trục vít.
  • Do đó, lưu lượng khí nén sẽ giảm theo.

Mối liên hệ:

Mối liên hệ giữa áp suất và lưu lượng có thể được biểu diễn bằng công thức sau:

Lưu lượng = K / (Áp suất^n)

  • K: Hằng số phụ thuộc vào thiết kế máy nén khí
  • n: Hệ số thường nằm trong khoảng 1.2 – 1.5

Ví dụ:

  • Nếu áp suất nén tăng gấp đôi, lưu lượng khí nén sẽ giảm một nửa.
  • Nếu áp suất nén giảm một nửa, lưu lượng khí nén sẽ tăng gấp đôi.

Tác động của áp suất:

  • Áp suất cao:
    • Giảm lưu lượng khí nén
    • Tăng tiêu hao năng lượng
    • Giảm tuổi thọ máy
    • Tăng tiếng ồn
  • Áp suất thấp:
    • Tăng lưu lượng khí nén
    • Giảm tiêu hao năng lượng
    • Tăng tuổi thọ máy
    • Giảm tiếng ồn

Đường dây nóng/Zalo: 0917372757

Số 13, Đường D12, Khu phố Tam Đa, Phường Trường Thạnh, TP Thủ Đức, TPHCM

https://maps.app.goo.gl/XT9ZNxwsRyoXiEUt9

Tham khảo thêm các loại máy nén khí chính hãng khác tại Việt Mỹ:

Index