Khí nén là gì? Đặc trưng và ứng dụng của khí nén

Bạn đang sử dụng khí nén nhưng vẫn chưa biết được những đặc trưng, ứng dụng của tài nguyên này? Bạn muốn xây dựng một hệ thống khí nén mới nhưng chưa biết thông tin về nó? Đừng lo lắng nhé, đọc ngay bài viết của chúng tôi để sở hữu lời giải đáp cho bản thân nhé!

Khí nén là gì?

Bạn có biết khí nén tiếng anh là gì? Đó là Pneumatic – một cụm từ đã quá quen thuộc với con người nhất là trong thời gian gần đây. Nó xuất hiện trong các nhà máy, cơ sở sản xuất, trong các hoạt động sinh hoạt con người.

Khí nén thực chất chính là một dạng năng lượng được tạo ra từ không khí tự nhiên hay bằng phương pháp hóa học để nén không khí ở mức áp suất rất cao từ 3000 psi đến 3600 psi.

Tại sao khí nén lại được con người tập trung khai thác? Nếu ta làm phép so sánh giữa các tài nguyên khác như: Gas, dầu mỏ, nước, khí đốt… thì chúng ta có thể dễ dàng thấy được những ưu điểm nổi bật của thiết bị.

Trước hết, trữ lượng khổng lồ và không bao giờ cạn kiệt là điều mà chúng tôi muốn nói đến đầu tiên. Nếu gas, dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt nếu con người khai thác quá mức thì khí nén luôn tồn tại trong môi trường tự nhiên để sẵn sàng phục vụ cho con người.

Khí nén an toàn với con người và môi trường xung quanh khi không gây ô nhiễm cho môi trường, không độc hại và hoàn toàn thân thiện. Điều này là một lợi thế nhất là khi mà cuộc sống đa bị đe dọa bởi rất nhiều yếu tố gây hại, ô nhiễm đến từ gas, dầu, khí đốt.

Hệ thống thiết bị để khai thác tài nguyên này cũng khá đơn giản và phổ biến trên thị trường. Vận chuyển khí nén đi xa cũng ít xảy ra sự hao hụt. Tốc độ truyền động của khí nén khá linh hoạt nên thích hợp với nhiều ứng dụng, máy móc.

Khí nén cũng có những nhược điểm không thể tránh như: Tiếng ồn khi xả ra môi trường bên ngoài sau khi kết thúc chu trình. Mức công suất truyền động được đánh giá ở mức trung bình nên chỉ phù hợp với các hệ thống yêu cầu nhỏ và vừa.

Khi mới bắt đầu sử dụng thì ai cũng sẽ gặp khó khăn khi tiếp cận về thông tin cũng như các thiết bị. Tuy nhiên, lợi ích mà thiết bị mang lại sẽ rất lớn. Theo thời gian, khí nén ngày càng được con người tin tưởng và ứng dụng không chỉ trong sản xuất mà còn trong các hoạt động đời sống khác. Và dần dần, nó bắt đầu thay thế cho những tài nguyên truyền thông mà con người đã sử dụng lâu đời.

khí nén là gì

Đặc trưng của khí nén

Tương tự như với các tài nguyên khác, tài nguyên khí nén cũng có những đặc trưng riêng.

Không khí khi được tích vào trong bồn chứa, bình tích áp sẽ trải qua 1 quá trình nén lại. Chính vì thế mà khí nén có thể đạt được vận tốc cao, ổn định từ 1-2m/s, đáp ứng các yêu cầu làm việc cơ bản. Và trong quá trình sử dụng, nếu bị xì khí nén ra ngoài thì có thể gây nguy hiểm cho người và vật ở xung quanh.

Bên cạnh đó, khí nén không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nên sẽ không bị thay đổi tính chất. Sử dụng khí nén là con người đang chọn một tài nguyên mà khả năng gây cháy nổ rất thấp. Áp suất khi nén của khí có thể cao tuy nhiên thông thường sẽ hoạt động ở mức 6 bar nên việc phòng nổ khá đơn giản

Khí nén với trữ lượng vô cùng phong phú trong tự nhiên. Trong trường hợp, máy nén khí không phải hoạt động liên tục thì khí nén có thể được chứa ở tại các bồn, các bình tích áp.

 Nếu tính về vận chuyển khí thì rất dễ dàng thông qua các hệ thống ống dẫn. Do khí nén sau khi được sử dụng sẽ thoát ra ngoài môi trường nên trong một số trường hợp thì việc thiết kế, tính toán ống hồi, ống xả… sẽ không cần thiết.

Khí nén nếu được lọc sạch thì có tính vệ sinh rất cao. Nó sẽ được loại bỏ hoàn toàn các chất bẩn như: bụi, đất cát, sợi ni lông, vụn giấy hay nước thông qua các lưới lọc, thiết bị lọc khác nhau. Vì vậy mà khí nén được sử dụng cho ngành sản xuất thực phẩm, nước giải khát, thuốc và các thiết bị y tế.

So với các hệ thống thiết bị thủy lực để khai thác năng lượng dầu, nhớt, hệ thống thiết bị điện để dùng điện năng, nước…thì hệ thống thiết bị khí nén có giá thành phải chăng hơn. Cấu trúc hệ thống không phức tạp với nguồn cấp, xi lanh, van, bộ lọc, ống dẫn và phụ kiện. Khí nén được cung cấp ở bình chứa, thông qua các ống dẫn để đi đến thiết bị cơ cấu, chấp hành và xả ra bên ngoài sau khi kết thúc 1 chu trình làm việc.

Áp suất, vận tốc của các thiết bị vận hành bằng khí nén có thể được thay đổi và điều chỉnh theo yêu cầu.

Trong một số hệ thống khí nén thì vẫn xảy ra hiện tượng quá tải nhưng nhìn chung hầu hết các máy móc, thiết bị khí nén đều nhận tải trong làm việc cho đến khi chúng dừng lại hoàn toàn.

Cách tạo ra khí nén

Vậy muốn tạo ra khí nén thì chúng ta phải làm gì? Nhất là khi trong thực tế sản xuất và đời sống rất cần có khí nén để vận hành các máy móc, thiết bị. Các hãng đã nghiên cứu và cho ra đời chiếc máy nén khí.

Máy nén là thiết bị sẽ sản sinh ra lượng khí nén cần thiết để cung cấp cho các thiết bị cần như: máy dập, máy ép, trạm nguồn khí… Nó làm tăng áp khí nén nên năng lượng của dòng khí nén tăng lên. Quá trình này cũng làm tăng áp suất và nhiệt độ của khí.

Trên thị trường có rất nhiều loại máy nén khí như: máy nén piston, máy nén trục vít, máy nén ly tâm. Loại được sử dụng nhiều nhất đó là máy nén khí piston với kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, khối lượng nhẹ.

Tiếp theo đó là bình tích áp, thiết bị này sẽ tích trữ khí nén được sản xuất ra từ máy nén khí mà chưa sử dụng đến. Lượng khí sẽ tăng dần lên và chiếm lấy toàn bộ không gian bên trong của bình. Khi con người có nhu cầu sử dụng, nó sẽ cung cấp ngược khí cho hệ thống máy móc. Một số loại bình tích áp còn có chức năng làm mát khí nén, hạ nhiệt độ trước khi dẫn khí đến máy lọc khí, máy sấy khí.

Cuối cùng khí nén từ máy nén khí hay bình tích áp sẽ đi qua thiết bị xử lý khí nén. Bước này rất quan trọng bởi vì khí nén luôn chứa một lượng chất bẩn nhất định với nước, đất cát, sợi kim loại… Nếu không được lọc sạch và loại bỏ thì khi đi vào hệ thống sẽ gây ăn mòn, tắc nghẽn nghiêm trọng.

Hệ thống xử lý khí nén thường sẽ có cấu trúc gồm: Lọc khí thô (loại bỏ những tạp chất có kích thước lớn), sấy khô (loại bỏ hơi nước có trong khí nén), lọc tinh (sẽ loại bỏ những tạp chất còn lại).

cách tạo ra khí nén

Ứng dụng của khí nén trong cuộc sống

Đối với các nhà máy sản xuất, các lĩnh vực chế biến… khí nén là một phần không thể thiếu để có thể vận hành máy móc, hệ thống hoạt động một cách thông suốt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí tốt nhất.

Để các bạn có thể hình dung được ứng dụng cụ thể của tài nguyên này, chúng tôi sẽ phân tích trong 8 lĩnh vực cơ bản, quen thuộc.

ứng dụng khí nén

Y tế

Ứng dụng đầu tiên mà chúng tôi muốn nhắc đến đó là y tế. Khí nén được cung cấp sẽ sử dụng với mục đích chữa bệnh cho các bệnh nhân. Khí nén dùng trong lĩnh vực này phải đảm bảo không dầu, sạch 100%, khô.

Dược phẩm

Trong ngành sản xuất thuốc (dược phẩm) khí nén đóng vai trò rất quan trọng. Khí nén dùng trong ngành này phải đảm bảo tiêu chuẩn về độ sạch, độ tinh. Nó sẽ dùng để sấy khô các vỏ thuốc, vỏ nhộng, sấy thuốc, tạo môi trường sạch để nuôi cấy các vi sinh vật phục vụ cho nghiên cứu.

Nha khoa

Hiện nay, hầu hết các phòng khám nha khoa đều trang bị các máy nén khí không dầu để có thể cấp oxi cho bệnh nhân khi cần thiết, vệ sinh và khử trùng các thiết bị, dụng cụ y tế.

Lĩnh vực sửa chữa

Đối với các nhà máy ô tô- xe cơ giới, trong dây chuyền lắp ráp và hoàn thiện xe hay sửa chữa đều sử dụng hệ thống khí nén có áp suất ổn định và độ sạch cao.

Bên cạnh đó, chúng ta không khó khăn gì để có thể bắt gặp các máy nén khí tại gara ô tô, tiệm sửa chữa, dịch vụ rửa xe… Khí nén dùng để bơm căng lốp xe, xịt khô sau khi rửa, vệ sinh nội thất và các chi tiết, linh kiện máy hoặc cung cấp cho máy bơm mỡ, cầu nâng, máy phun bọt tuyết…

Khai thác khoáng sản

Đối với khai thác khoáng sản: than, vàng, boxit, sắt, đồng… khí nén sẽ là năng lượng chính của các dây chuyền vận chuyền khoáng sản, thăm dò độ sâu, thông gió, cung cấp lượng khí thở ổn định nhất là trong môi trường độc hại, hầm lò và khá nguy hiểm, rất khó nếu chỉ dùng sức người giống như trước đây.

Công nghiệp chế tạo

Đối với các nhà máy chế tạo, cơ khí thì khí nén sẽ được dùng để vận hành các máy móc tời, nâng hạ, thiết bị tự động hóa. Đặc biệt, thời gian tới đây, khí nén còn làm năng lượng để chạy xe, được đánh giá là khá thân thiện với môi trường.

ứng dụng khí nén 2

Thực phẩm và nước uống

Ưu tiên hàng đầu của các hãng sản xuất thực phẩm và nước uống đóng chai, nước giải khát đó là dùng khí nén có nguồn từ máy nén khí không dầu. Lượng khí này sẽ sấy khô thiết bị, sấy thực phẩm, sản xuất bao bì chân không, sục khí trong bia…

Trong gia công cơ khí

Trong lĩnh vực sản xuất gỗ thủ công mỹ nghệ, khí nén được ứng dụng trong quá trình phun xịt sơn, Pu, đánh bóng gỗ. Hiệu quả mang lại cao, nhanh chóng lại ít sử dụng nhân công.

Khi gia công cơ khí, khí nén được cung cấp từ máy nén sẽ giúp súng xiết bu lông, súng bắn ốc vít hoạt động.

Ngoài ra, trong lĩnh vực thăm dò năng lượng, người ta sử dụng máy nén khí để có thể tham dò từ xa. Các chủ doanh nghiệp có thể tiết kiệm được chi phí tối đa cho việc sửa chữa và bảo trì.

Hy vọng những thông tin mà chúng tôi mang đến ở trên sẽ giúp các bạn hiểu được phần nào về khí nén là gì và tài nguyên khí nén. Nắm được cách tạo ra khí nén, các đặc điểm cơ bản của nó để ứng dụng vào trong sản xuất, đời sống được hiệu quả hơn.