Kinh nghiệm thiết kế đường ống khí nén cho nhà xưởng

Lắp đặt ống dẫn khí phù hợp sẽ làm giảm thiểu vấn đề tụt áp của hệ thống khí nén. Trên thực tế, chúng tôi vẫn thấy có khá nhiều các xưởng lắp đặt đường ống dẫn khí rất nhỏ so với nhu cầu thực tế. Nguyên nhân có thể là bởi vì nhà xưởng mở rộng quy mô sản xuất và tăng cường nhu cầu sử dụng khí nén hoặc cũng có thể họ tiến hành lắp đặt đường ống dẫn khí nhỏ ngay từ đầu do họ chưa đánh giá được đúng mức độ quan trọng của việc lắp đặt đường ống này.

Lắp đặt hệ thống ống khí nén cho nhà xưởng là việc rất quan trọng

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu như bạn lắp đường ống quá nhỏ so với nhu cầu sử dụng khí nén của hệ thống?

Nếu như có quá nhiều luồng khí đi qua trong khi đường ống dẫn khí của bạn lại có kích thước quá nhỏ thì vấn đề tụt áp sẽ xảy ra ở giữa điểm đầu và điểm cuối của đường ống. Và vấn đề tụt áp sẽ gây ra một sự thiệt hại lớn về tiền bạc cũng như năng suất lao động.

Nếu giá trị tụt áp lớn thì bạn sẽ phải cài đặt lại giá trị áp suất làm việc của máy nén khí giá rẻ (thường là sẽ phải chính cao hơn). Áp suất làm việc càng cao thì nguồn năng lượng tiêu thụ càng lớn.

Giá trị tụt áp tối đa và lý tưởng nên vào khoảng 0.1 bar. Điều này có nghĩa là giá trị áp suất làm việc tại điểm sử dụng cần phải thấp hơn 0.1 bar so với áp suất đầu ra của máy xịt hơi. Ví dụ, bạn cần phải điều chính giá trị 6,9 bar tại điểm sử dụng và 7 bar tại máy nén khí.

Trên hệ thống ống dẫn khí nén nếu xảy ra tắc nghẽn thì mỗi một đoạn tắc nghẽn đều sẽ tạo nên vấn đề tụt áp. Việc tắc nghẽn không chỉ xảy ra ở đường ống dẫn khí mà điều này còn xảy ra tại các khớp nối, các bộ phận ống mềm, van,… Tất cả đều sẽ góp phần gây ra tụt áp trong hệ thống khí nén của bạn. Khoảng cách từ chiếc máy nén đến thiết bị sử dụng khí cuối cùng càng xa thì giá trị tụt áp theo đó sẽ càng lớn.

Nguồn lưu lượng khí qua đi qua đường ống cũng chính là một nhân tố quan trọng. Càng nhiều khí qua một đường ống thì độ tụt áp sẽ càng lớn.

Bởi vậy, trước khi tiến hành lắp đặt hệ thống ống khí nén cho hệ thống bình hơi, chúng ta cần phải tính toán độ tụt áp dựa trên những vấn đề như sau:

– Đường kính của ống dẫn khí mà bạn định sử dụng.

– Số lượng các đoạn uốn cong, số lượng van và các thiết bị phụ trợ để dẫn khí trong hệ thống.

– Lưu lượng khí thực tế đi qua đường ống.

Qua phân tích ở trên, để có thể chọn cho nhà xưởng mình một hệ thống đường ống khí phù hợp  thì bạn cần phải biết được lưu lượng khí qua hệ thống của bạn. Cách dễ nhất mà bạn hoàn toàn có thể làm để có thể biết được lưu lượng khí (ở mức tối đa) đó chính là việc nhìn vào thông số kỹ thuật của máy nén khí. Lưu lượng của khí nén thường được tính bằng đơn vị m3/ phút hoặc là lít/ phút.

Bảng kích cỡ đường ống dẫn khí nén

Thay vì tính toán một cách phức tạp thì chúng tôi có bảng kích cỡ đường ống dẫn khí nén để bạn kiểm tra. Bảng tính dưới đây dành  cho áp suất làm việc 7 bar, và độ tụt áp tối thiểu là khoảng 0.3 bar. Những giá trị này áp dụng cho đường ống thẳng, không có những phần khúc quanh, khớp nối, các bộ phận van hoặc là những thiết bị phụ trợ khác.

Như chúng tôi đã trình bày ở trên thì nếu như đường ống có nhiều đoạn khúc quanh, các ống nối... thì cũng sẽ làm cho vấn đề tụt áp bị giảm. Một ống mà kết hợp với một đoạn uốn cong sẽ tạo ra sự chênh áp lớn hơn so với một ống mà không có đoạn uốn cong. Một ống với một đoạn uốn cong cộng thêm  một khớp nối sẽ lại lại tạo thêm độ chênh áp nhiều hơn thế nũanữa.

Để có thể tìm được chiều dài ống tương đương cho các van hoặc là các khúc quanh trong hệ thống khí nén của bạn, đơn giản bạn chỉ cần nhìn vào bảng sau đây:

Vậy làm thế nào để có thể lựa chọn được cho mình loại ống dẫn khí phù hợp. Điều này phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố:

• Đầu tiên chính là lưu lượng khí đi qua hệ thống của bạn là nhiều hay ít. Cái này chỉ cần nhìn trên máy nén khí.

• Khoảng cách của máy nén với các thiết bị sử dụng khí. Nếu như chỉ cách một vài mét thì bạn có thể sử dụng các ống nhỏ hơn so với khoảng cách mà lên đến hàng trăm mét.
• Những yêu cầu đặc biệt trong hệ thống khí nén. Ví dụ như nếu có dầu trong khí, thì bạn không thể sử dụng các loại ống nhựa. Mặt khác, nếu như khí của bạn không có dầu, bạn thì có thể gặp phải vấn đề với rỉ sét nếu như bạn sử dụng ống dẫn khí bằng thép.

 Mẹo nhỏ: nếu như bạn không thể quyết định được giữa kích cỡ hai loại ống dây như dây hơi tự thu thì bạn hãy chọn loại ống lớn hơn. Nó có thể đắt hơn một chút tuy nhiên bạn sẽ tránh được vấn đề tụt áp và những vấn đề khác có thể xảy ra.

Chọn vật liệu ống dẫn khí nén nào?

• Trước đây thì các loại ống dẫn khí nén được làm bằng thép trơn. Tuy nhiên ngày nay  thì có rất nhiều loại thép và các loại ống khác nhau.

• Đối với các loại ống thép cũng chia ra rất nhiều loại: những loại ống thép thông thường, thép không rỉ, các loại ống đồng và thép mạ kẽm. Đối với các loại ống nhựa thì có tất cả các loại chất liệu nhựa với những đặc tính riêng vốn có của chúng.
• Ống thép thì có một nhược điểm là nặng hơn và đắt hơn so với các loại ống nhựa. Tuy nhiên ưu điểm nổi trội của  chúng là khỏe hơn và an toàn hơn. Trái lại, các loại ống nhựa rất nhẹ, dễ dàng tiến hành cắt, lắp đặt và có mức giá rẻ hơn.

Vậy thì bạn nên mua loại ống dẫn khí nào tiến hành lắp đặt hệ thống khí nén?

Như trên chúng tôi đã có đề cập đến, điều này phụ thuộc vào một số yếu tốt:

– Thứ nhất, bạn sử dụng máy nén khí có dầu hay không dầu cho nhà xưởng của bạn. Nếu như bạn có một máy nén không dầu thì tốt nhất là nên sử dụng những vật liệu không bị ăn mòn như nhựa, hay các loại  thép không gỉ hoặc là các loại ống dẫn khí bằng nhôm. Với các loại máy nén khí có dầu thì sẽ có một lượng dầu nhất định trong hệ thống khí nén của bạn. Lượng dầu này sẽ góp phần bảo vệ đường ống của bạn khỏi bị ăn mòn trong quá trình hoạt động.

– Thứ hai, những bộ phận có mặt trong hệ thống khí nén của bạn. Một hệ thống khí nén được hợp thành từ rất nhiều các bộ phận khác nhau. Thông thường hệ thống khí nén sẽ có máy nén với bộ làm mát, máy sấy khí và các bộ lọc tương ứng (những bộ lọc này thường đặt ở bên trong máy luôn), chúng ta sẽ có khá nhiều các đường ống phân phối chính và những đường ống dẫn khí nhỏ tới các thiết bị sử dụng khí nén.

Những đường ống trong phòng máy nén, tốt nhất bạn nên sử dụng đường ống dẫn khí làm bằng thép. Bởi vì lượng khí nén sau khi đi ra khỏi máy nén sẽ có nhiệt độ rất cao (nếu như không có bộ làm mát thì nhiệt độ của nó lên khoảng 80 độ C, còn nếu như có bộ làm mát thì nhiệt độ của nó vào khoảng 35 độ C). Bạn không nên lựa chọn ống nhựa.

Mặt khác, các loại ống thép không gỉ có thể chịu được dầu, nước và nhiệt độ cao của khí nén. Đối với những đường ống dẫn khí chính thì bạn có nhiều lựa chọn hơn. Những luồng khí nén sạch và không dầu thường là sẽ rất khó trong quá trình lựa chọn ống. Bạn nên chọn ống thép mạ kẽm hoặc là ống dẫn khí bằng nhôm trong trường hợp này.

Đối với những đường ống dẫn khí nhánh thì bạn cũng nên lựa chọn các loại ống thép, thép mạ kẽm, ống nhôm,… tùy theo các yêu cầu về chất lượng khí đầu ra trong từng hệ thống .

 Tại sau bạn nên chọn ống dẫn khí bằng nhôm?