Giáo trình Lắp đặt và bảo trì khí nén thủy lực - Nghề: Cơ điện tử - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

(NB) Giáo trình Lắp đặt và bảo trì khí nén thủy lực nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên những kiến thức, kỹ năng cơ bản về phương pháp và kỹ thuật lắp đặt một số mạch ứng dụng cơ bản điều khiển bằng hệ thống điện-khí nén và điều khiển thủy lực.

Y BAN NHÂN DÂN T NH BR – VT

TRƯỜNG CAO Đ NG NGHẲ Ề

GIÁO TRÌNHMÔN ĐUN: L P Đ T H  TH NG KHÍ NÉN­TH Y L CẮ Ặ Ệ Ố Ủ Ự

L I GI I THI UỜ Ớ Ệ

Giáo trình “L p đ t và b o trì khí nén th y l c” nh m cung c p cho h c sinh,ắ ặ ả ủ ự ằ ấ ọ  sinh viên nh ng ki n th c, k  năng c  b n v  phữ ế ứ ỹ ơ ả ề ương pháp và k  thu t l pỹ ậ ắ  

đ t m t s  m ch  ng d ng c  b n đi u khi n b ng h  th ng đi n­khí nén vàặ ộ ố ạ ứ ụ ơ ả ề ể ằ ệ ố ệ  

đi u khi n th y l cề ể ủ ự  Giáo trình này g m 10 bài.ồ

Yêu c u đ i v i h c sinh sau khi h c xong module này h c sinh ph i, bi t sầ ố ớ ọ ọ ọ ả ế ử 

d ng thi t, l p đ t thành th o m t s  m ch  ng d ng c  b n trong h  th ngụ ế ắ ặ ạ ộ ố ạ ứ ụ ơ ả ệ ố  

th y l c, khí nén.ủ ự

Giáo trình này là tài li u tham kh o cho h c sinh, sinh viên chuyên nghành Cệ ả ọ ơ 

đi n t , đi n công nghi p, đi n t  công nghi p. ệ ử ệ ệ ệ ử ệ

Trong quá trình biên so n ch c ch n chúng tôi còn có nhi u thi u sót, mongạ ắ ắ ề ế  quý đ c gi  góp ý đ  chúng tôi hoàn thi n t t h n cho l n ch nh s a sau. M iộ ả ể ệ ố ơ ầ ỉ ữ ọ  góp ý xin g i v  Email: ử ề trunghq@brtvc.edu.vn

                16     CUNG C P VÀ X  LÝ KHÍ NÉN Ấ Ử

                16     BÀI 3

                33     CUNG C P VÀ X  LÝ D U Ấ Ử Ầ

                33     BÀI 4

                38     CÁC PH N T  TRONG H  TH NG KHÍ NÉN­TH Y L C Ầ Ử Ệ Ố Ủ Ự

                 38     BÀI 5

                59     CÁC PH N T  TRONG H  TH NG ĐI N – KHÍ NÉN Ầ Ử Ệ Ố Ệ

                 59    

1. Nghiên c u s  đ : ứ ơ ồ

                 75     BÀI 6

                79     THI T K  M CH ĐI U KHI N KHÍ NÉN Ế Ế Ạ Ề Ể

                127    

L P Đ T M CH MÁY KHOAN T  Đ NG ĐI U KHI N B NG H  TH NG TH Y  Ắ Ặ Ạ Ự Ộ Ề Ể Ằ Ệ Ố Ủ

L C Ự

                 127                    134    

MÔN ĐUN L P Đ T H  TH NG KHÍ NÉN­TH Y L CẮ Ặ Ệ Ố Ủ Ự

Mã mô đun: MĐ17

V  trí, tính ch t, ý nghĩa và vai trò c a môn h c:ị ấ ủ ọ  

­ V  trí:ị  Trước khi h c môn h c này c n hoàn thành các môn h c c  s , đ cọ ọ ầ ọ ơ ở ặ  

bi t các môn h c, mô đun: M ch đi n, Đi n t  c  b n, Đo lệ ọ ạ ệ ệ ử ơ ả ường đi n vàệ  Trang b  đi n.ị ệ

­ Tính ch t:ấ  Là môn h c chuyên môn ngh , thu c môn h c ngh  b t bu c.ọ ề ộ ọ ề ắ ộ

­  ng d ng các công th c đ  tính toán các thông s , đ i lỨ ụ ứ ể ố ạ ượng c  b n c a ơ ả ủ

m ch đi u khi n khí nén, ki n Khí nén và Th y l cạ ề ể ệ ủ ự

­ Nh n bi t các ch c năng, nhi m v  c a t ng chi ti t, linh ki n trong h  ậ ế ứ ệ ụ ủ ừ ế ệ ệ

th ng đi u khi nố ề ể

­ Gi i thích m t s  m ch  ng d ng khí nén, th y l c trong công nghi pả ộ ố ạ ứ ụ ủ ự ệ

­ Th c hi n các thao tác trong vi c l p m ch đi u khi n đi n khí nén, th y ự ệ ệ ắ ạ ề ể ệ ủ

Tích h pợTích h pợ

4 Bài 4: Các ph n t  trong h  ầ ử ệ

th ng Khí nén ­ th y l cố ủ ự 10 Tích h pợ5

Tích h pợ

Tích h pợTích h pợTích h pợ8

Tích h pợTích h pợ

­ Phân tích được các thành ph n c u t o nên h  th ng khí nén.ầ ấ ạ ệ ố

­ Trình bày được các khái ni m c  b n v  truy n đ ng th y l cệ ơ ả ề ề ộ ủ ự

­ Xác đ nh đị ược các thông s  c  b n v  áp su t và l u lố ơ ả ề ấ ư ượng

­ Trình bày đượ ưc  u­nhược đi m h  th ng khí nén­th y l cể ệ ố ủ ự

N i dung chính:ộ

1. C  s  tính toán:ơ ở

1.1. Thành ph n hóa h c c a khí nén:ầ ọ ủ

Nguyên t c ho t đ ng c a các thi t b  khí nén là không khí trong khí quy nắ ạ ộ ủ ế ị ể  

được hút vào và nén trong máy nén. sau đó áp su t khí nén t  máy nén khíấ ừ  

được đ a vào h  th ng khí nén. trong không khí là lo i h n h p bao g mư ệ ố ạ ỗ ợ ồ  

nh ng thành ph n chính sau:ữ ầ

Hình 1.1. Ph n trăm các ch t khí c a không khí.ầ ấ ủ

H i nơ ước và các lo i khí khác: 1% ạ

Ngoài h i nơ ước không khí còn có b i,  chính nh ng thành ph n đó gây ra choụ ư ầ  các thi t b  khí nén b  ăn mòn, s  g ,   ế ị ị ự ỉ

 Vì v y ph i có nh ng bi n pháp hay thi t b  đ  lo i tr  ho c gi i h n đ nậ ả ữ ệ ế ị ể ạ ừ ặ ớ ạ ế  

­ Áp su t tấ ương đ i:ố  là áp su t ch t khí so v i áp su t khí quy n (p=0)ấ ấ ớ ấ ể

a) Áp su t tuy t đ i: ấ ệ ố  là áp su t ch t khí có k  đ n áp su t khí quy n.ấ ấ ể ế ấ ể

N2

78 %

O2  21%

      ptuy t đ i  ệ ố  = p t ươ ng đ i  ố + pkhí quy n ể

 1.2.2.  Các đ n v  đo áp su t không khí theo tiêu chu n Iso:ơ ị ấ ẩ

N u g i:ế ọ

V1(m3) th  tích khí nén t i th i đi m áp su t pể ạ ờ ể ấ 1

V2(m3) th  tích khí nén t i th i đi m áp su t pể ạ ờ ể ấ 2

p1abs (bar) áp su t tuy t đ i khí nén có th  tích Vấ ệ ố ể 1

p2abs (bar) áp su t tuy t đ i khí nén có th  tích Vấ ệ ố ể 2

Theo phương trình 1­2 ta có:

Hình 1.2: bi u di n s  ph  thu c áp su t và th  tích khi nhi t đ  thay đ i làể ễ ự ụ ộ ấ ể ệ ộ ổ  

T2 : nhi t đ  t i th i đi m có th  tích Vệ ộ ạ ờ ể ể 2 (K)

Hình1. 3 bi u di n s  thay đ i th  tích khi áp su t là h ng s  Năng lể ễ ự ổ ể ấ ằ ố ươ  ngnén và năng lượng giãn n  không khí đở ược tính theo phương trình:

W = p(V2 – V1)

2.3. Đ nh lu t 2 Gay – Lussacị ậ :

10

P(bar )

Khi th  tích V thay đ i, theo phể ổ ương trình (1­1) ta có:

Hình 1.4: bi u di n s  thay đ i áp su t khi th  tích là h ng s  Vì th  tíchể ễ ự ổ ấ ể ằ ố ể  

V không thay đ i nên năng lổ ượng nén và năng lượng giãn n  b ng 0ở ằ

 (đi u ki n liên t c). ề ệ ụ

Ta có phương trình dòng ch y nh  sau: ả ư

Q = A.v = h ng s  (const)ằ ố

V i v là v n t c ch y trung bình qua m t c t A ớ ậ ố ả ặ ắ

N u ti t di n ch y là hình tròn, ta có: ế ế ệ ả

Q1 = Q2 hay v1.A1 = v2.A2

Trong đó:

Q1[m3/s], v1[m/s], A1[m2], d1[m] l n lầ ượt là l u lư ượng dòng ch y, v n t c dòngả ậ ố  

ch y, ti t di n dòng ch y và đả ế ệ ả ường kính  ng t i v  trí 1; ố ạ ị

Q2[m3/s], v2[m/s], A2[m2], d2[m] l n lầ ượt là l u lư ượng dòng ch y, v n t c dòngả ậ ố  

T ng năng lổ ượng dòng ch y th y l c s  đả ủ ự ẽ ược b o toàn n u khả ế ông có s  thoátự  năng lượng ra ngoài , ho c năng lặ ượng t  bên ngoài tác đ ng vào hừ ộ ệ

T ng năng lổ ượng bao g m:ồ

­ Th  năng (s c ế ứ áp c a tr ng l c) ph  thu c vào chi u cao c a c t ch t l ng ủ ọ ự ụ ộ ề ủ ộ ấ ỏ

và áp su t th y tĩnhấ ủ

­ Đ ng năng (năng lộ ượng do chuy n đ ng) ph  thu c vào t c đ  dể ộ ụ ộ ố ộ òng ch yả

Có m t dòng ch y nh  hình vộ ả ư ẽ

3. Kh  năng  ng d ng c a khí nénả ứ ụ ủ  :

3.1. Trong lĩnh v c đi u khi nự ề ể :

H  th ng đi u khi n khí nén đệ ố ề ể ược s  d ng   nh ng lĩnh v c có kh  năngử ụ ở ữ ự ả  nguy hi m nhi u nh : cháy, n , … VD: Các thi t b  phun s n, các lo i đ  gá,ể ề ư ổ ế ị ơ ạ ồ  

k p chi ti t, plastic ho c dẹ ế ặ ược s  d ng trong lĩnh v c s n xu t các thi t bử ụ ự ả ấ ế ị 

đi n t  Ngoài ra h  th ng đi u khi n b ng khí nén đệ ử ệ ố ề ể ằ ượ ử ục s  d ng trong các dây chuy n r a xe t  đ ng, trong các thi t b  v n chuy n và ki m ra lò h i,ề ử ự ộ ế ị ậ ể ể ơ  thi t b  m  đi n, đóng gói bao bì và trong công nghi p hóa ch t…ế ị ạ ệ ệ ấ

3.2. Trong h  th ng truy n đ ngệ ố ề ộ :

­ Các d ng c , thi t b  máy va đ p: Máy khai thác đá, khai thác than, xây d ngụ ụ ế ị ậ ự  

h m m , đầ ỏ ường h m….ầ

­ Trong truy n đ ng quay: Các đ ng c  quay v i công su t l n, m c dù giáề ộ ộ ơ ớ ấ ớ ặ  thành g p 10 đ n 15 l n so v i đ ng c  đi n có cùng công su t nh ng thấ ế ầ ớ ộ ơ ệ ấ ư ể tích và tr ng lọ ượng nh  h n 30% . Nh  d ng c  văn vít M4÷ M30, máy khoanỏ ơ ư ụ ụ  

có công su t kho ng 3,5 kw, máy mài có công su t kho ng 2,5 kw. Cũng nhấ ả ấ ả ư 

nh ng máy mài v i công su t nh , nh ng v i s  vòng quay cao 100.000 vòng/ữ ớ ấ ỏ ư ớ ố  phút thì kh  năng s  d ng đ ng c  truy n đ ng b ng khí nén là phù h p.ả ử ụ ộ ơ ề ộ ằ ợ

­ Truy n đ ng th ng: Đế ộ ẳ ược s  d ng trong các đ  gá k p, các thi t b  đóngử ụ ồ ẹ ế ị  gói, máy gia công g , trong các thi t b  làm l nh, cũng nh  trong các h  th ngổ ế ị ạ ư ệ ố  phanh hãm ôtô

­ Trong các h  th ng đo và ki m tra, trong các h  th ng v n chuy n xi măng,ệ ố ể ệ ố ậ ể  

d ng c  v n ụ ụ ặ  vít

u­ nh c đi m c a h  th ng truy n đ ng b ng khí nén

4.1.  u đi mƯ ể :

Do kh  năng ch u nén( đàn h i) l n c a không khí , do v y kh  năng tích ch aả ị ồ ớ ủ ậ ả ứ  

áp su t nén m t cách thu n l i. Nh  v y có kh  năng  ng d ng đ  thành l pấ ộ ậ ợ ư ậ ả ứ ụ ể ậ  

m t tr m tích ch a khí nén.ộ ạ ứ

­ Có kh  năng truy n t i năng lả ề ả ượng xa, b i vì đ  nh t đ ng h c c a khí nénở ộ ớ ộ ọ ủ  

nh  và t n th t áp su t trên đỏ ổ ấ ấ ường d n ít.ẫ

­ Đường d n khí ra ( khí th i) không c n thi t.ẫ ả ầ ế

­ Chi phí th p đ  thi t l p m t h  th ng truy n đ ng b ng khí nén.ấ ể ế ậ ộ ệ ố ề ộ ằ

­ H  th ng phòng ng a quá t i áp su t gi i h n đệ ố ừ ả ấ ớ ạ ược đ m b o.ả ả

­ Do đó, hi n nay trong lĩnh v c đi u khi n ngệ ự ề ể ười ta thường k t h p hế ợ ệ 

th ng đi u khi n b ng khí nén v i c  khí ho c khí nén v i đi n, đi n t  doố ề ể ằ ớ ơ ặ ớ ệ ệ ử  

v y r t khó xác đ nh đậ ấ ị ược m t cách chính xác  u, khuy t đi m c a t ng hộ ư ế ể ủ ừ ệ 

th ng đi u khi n.ố ề ể

CÂU H I BÀI T P BÀI 1Ỏ Ậ

1. Khí nén là gì?  Đi u khi n khí nén đề ể ược thi t k  v i m c đích gì? Hãyế ế ớ ụ  nêu m t s   ng d ng c a h  th ng đi u khi n khí nén?ộ ố ứ ụ ủ ệ ố ề ể

2. Nêu các đ nh lu t c a khí nén? ị ậ ủ

3 Ưu nhược đi m c a h  th ng đi u khi n khí nén?ể ủ ệ ố ề ể

4. V i s  phát tri n c a khoa h c k  thu t, khí nén có b  l c h u không?ớ ự ể ủ ọ ỹ ậ ị ạ ậ  

Vì sao?

BÀI 2CUNG C P VÀ X  LÝ KHÍ NÉNẤ Ử

Gi i thi u:ớ ệ

Bài 2 trình bày được các nguyên lý ho t đ ng,  u đi m và nhạ ộ ư ể ược đi m c aể ủ  

h  th ng cung c p và phân ph i khí nénệ ố ấ ố

M c tiêu:ụ

­ Bi t đế ược nhi m v   c a h  th ng cung c p và phân ph i khí nén. ệ ụ ủ ệ ố ấ ố

­ Nguyên lý ho t đ ng,  u nhạ ộ ư ược  đi m c a các lo i máy nén khí, các b  b oể ủ ạ ộ ả  

dưỡng, các phương pháp x  lý khí nén.ử

­ Phân tích được các quá trình x  lý khí nén.ử

­ Rèn luy n tính chinh xac, chu đông, sang tao va khoa hoc, nghiêm túc trongệ ́ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ̣  hoc tâp va trong công vi c.̣ ̣ ̀ ệ

N i dung chính:ộ

1. Máy nén khí:

Máy nén khí phân ra làm 2 lo i: ( theo nguyên lý ho t đ ng)ạ ạ ộ

 Nguyên lý thay đ i th  tích: không khí đổ ể ược d n vào bu ng ch a,   đóẫ ồ ứ ở  

th  tích c a bu n ch a s  nh  l i. Nh  v y theo đ nh lu t Boyle –ể ủ ồ ứ ẽ ỏ ạ ư ậ ị ậ  Mariotte áp su t trong bu n ch a s  tăng lên.ấ ồ ứ ẽ

 Nguyên lý đ ng năng: không khí độ ược d n vào bu ng ch a,  đó áp su tẫ ồ ứ ở ấ  khí nén đượ ạc t o ra b ng đ ng năng c a bánh d n. Nguyên t c ho tằ ộ ủ ẫ ắ ạ  

đ ng này t o ra l u lộ ạ ư ượng và công su t r t l n.ấ ấ ớ

1.1. Máy nén khí ki u pistonể :

Trong doanh nghi p, các máy nén piston đệ ượ ử ục s  d ng r ng rãi cho c  nén khíộ ả  

và làm l nh. Các máy nén khí này ho t đ ng trên nguyên lý c a b m xe đ pạ ạ ộ ủ ơ ạ  

và được đ c trung b i s   n đ nh c a l u lặ ở ự ổ ị ủ ư ượng khi áp su t đ y thay đ i.ấ ẩ ổ  năng su t c a máy t  l  thu n v i t c đ  Tuy nhiên công su t c a máy nénấ ủ ỷ ệ ậ ớ ố ộ ấ ủ  

Hình 2.1: M t c t c a máy nén piston.ặ ắ ủ

­ Máy nén khí piston là lo i máy nén khí tác đ ng đ n n u quá trình nén ch  sạ ộ ơ ế ỉ ử 

d ng m t phía c a piston. N u máy nén s  d ng c  2 phía c a piston là máy nénụ ộ ủ ế ử ụ ả ủ  tác đ ng kép.ộ

­ Máy nén m t c p là máy nén có quá trình th c hi n b ng m t xylanh đ nộ ấ ự ệ ằ ộ ơ  

đ n áp su t t  t  15bar ngế ấ ừ ừ ười ta thường s  d ng Máy nén khí ki u piston 2ử ụ ể  

c p ho c nhi u c p. Tuy nhiên vì không khí đấ ặ ề ấ ược nén nhi u l n do đó chúngề ầ  

ph i có b  ph n làm mát trung gian b ng nả ộ ậ ằ ước hay b ng không khí.ằ

­  u – nhƯ ược đi m:ể

Hình 2.3: Máy nén piston công nghi pHình 2.4: Máy nén piston áp su t ệ ấ

th pấ

1.2. Máy nén khí ki u cánh g tể ạ :

 C u t o máy nén khí ki u cánh g t.ấ ạ ể ạ

Máy nén khí ki u cánh g t bao g m: Thân máy, m t bích thân máy, m tể ạ ồ ặ ặ  biwchs tr c, rôto l p trên tr c. Tr c và rôto l p l ch têm so v i bánh d nụ ắ ụ ụ ắ ệ ớ ẫ  truy n đ ng. Khi rôto quay tròn, dề ộ ưới tác d ng c a l c ly tâm các bánh g tụ ủ ự ạ  chuy n đ ng t  do trong các rãnh   trên rôto và các đ u cánh g t t a vào bánhể ộ ự ở ầ ạ ự  

d n chuy n đ ng. Th  tích gi i h n gi a các bánh g t s  b  thay đ i. Nhẫ ể ộ ể ớ ạ ữ ạ ẽ ị ổ ư 

v y quá trình hút và nén đậ ược th c hi n.ự ệ

Đ  làm mát khí nén, trên thân máy có các rãnh đ  d n nể ể ẫ ước vào làm mát. Bánh 

d n đẫ ược bôi tr n và quay tròn trên thân máy đ  gi m b t s  hao mòn khi cácơ ể ả ớ ự  cánh t a vào nhau.ự

Hình 2.5: Máy nén piston b m d uơ ầ Hình 2.6: Máy nén khí xylanh đ nơ

 Nguyên lý làm vi c c a máy nén khí ki u cánh g t:ệ ủ ể ạ

­ L u lư ượng và h ng s  khí không b  xung.ằ ố ị

­ Hi u su t nhi t đ ng h c kém h n ki u piston.ệ ấ ệ ộ ọ ơ ể

­ Khí nén thông thường b  nhi m d u.ị ễ ầ

Hình 2.7: M t c t c a máy nén khí ki u cánh g t ặ ắ ủ ể ạ

Hình 2.8: Nguyên lý làm vi c c a máy nén khí ki u cánh g t ệ ủ ể ạ

*M t s  máy nén khí ki u cánh g t độ ố ể ạ ượ ử ục s  d ng trong th c t :ự ế  

1.3. Máy nén khí ki u tr c vítể ụ :

 C u t o máy nén ki u tr c vítấ ạ ể ụ

Máy nén khí tr c vít có kho ng năm 1950 và đã chi m m t th  trụ ả ế ộ ị ường l n ớtrong lĩnh v c nén khí, lo i máy nén khí này có v  đ c bi t bao b c quanh hai ự ạ ỏ ặ ệ ọ

kh p v i nhau và s  răng tr c vít l i ít h n s  răng tr c vít lõm t  1 đ n 2ớ ớ ố ụ ồ ơ ố ụ ừ ế  răng, hai tr c vít ph i quay đ ng b  v i nhau.ụ ả ồ ộ ớ

Hình 2.11: Máy nén khí ki u tr c vítể ụ

 Nguyên lý ho t đ ng:ạ ộ

Hai rotor có tr c đ t song song ( 1 rotor có 4 răng và rotor còn l i có 6 rãnh ).ụ ặ ạ  

Ho t đ ng theo nguyên lý thay đ i th  tích. Th  tích kho ng tr ng gi a cácạ ộ ổ ể ể ả ố ữ  răng s  thay đ i khi tr c vít quay đẽ ổ ụ ược 1 vòn. Nh  v y s  t o ra quá trình hútư ậ ẽ ạ  ( th  khí kho ng tr ng tăng lên), quá trình nén  ( th  tích kho ng tr ng nhể ả ố ể ả ố ỏ 

l i). Và cu i cùng là quá trình đ y.ạ ố ẩ

 Ưu­  khuy t đi m:ế ể

­ Không khí s ch và không b  xung.ạ ị

­ R t tin c y: tu i th  c a máy cao ( 15.10ấ ậ ổ ọ ủ 3  đ n 40.10ế 3 h)

* M t s  máy nén khí ki u tr c vít độ ố ể ụ ượ ử ục s  d ng trong th c t :ự ế  

1.4. Máy nén khí ki u Rootể :

 C u t o:ấ ạ

Máy nén khí ki u root g m có 2 ho c 3 cánh qu t (Pittông có d ng hình s  8). ể ồ ặ ạ ạ ố

Hình 2.13: Máy nén khí ki u rootểHình 2.12: Máy nén khí ki u tr c vít l uể ụ ư  

đ ngộ

 Nguyên lý ho t đ ng:ạ ộ

Các piston được quay đ ng b  b ng b  truy n đ ng   ngoài thân máy, trongồ ộ ằ ộ ề ộ ở  quá trình quay không ti p xúc nhau. Nh  v y kh  năng hút c a máy ph  thu cế ư ậ ả ủ ụ ộ  vào khe h  gi a 2 piston, ke h  gi a ph n quay và thân máy.ở ữ ở ữ ầ

 C u t o c a máy nén khí ki u ly tâmấ ạ ủ ể

Máy nén khí ly tâm s  d ng đĩa xoay hình cánh qu t ho c bánh đ y đ  ép khíử ụ ạ ặ ẩ ể  vào ph m rìa c a bánh đ y làm tăng t c đ  c a khí. B  ph n khu ch tán c aầ ủ ẩ ố ộ ủ ộ ậ ế ủ  máy s  chuy n đ i năng lẽ ể ổ ượng c a t c đ  thành áp su t. Máy nén khí ly tâmủ ố ộ ấ  

thường s  d ng trong ngành ử ụ công nghi p n ngệ ặ  và trong môi trường làm vi cệ  liên t c. Chúng thụ ường đượ ắc l p c  đ nh. Công su t c a chúng có th  t  hàngố ị ấ ủ ể ừ  trăm đ n hàng ngàn mã l c. V i h  th ng làm vi c ế ự ớ ệ ố ệ g m nhi u máy nén khí lyồ ề  tâm, chúng có th  tăng áp l c đ u ra h n 10000 lbf/in² (69 MPa).ể ự ầ ơ

Nhi u h  th ng làm ề ệ ố tuy tế  nhân t o s  d ng lo i máy nén này. Chúng có thạ ử ụ ạ ể 

s  d ng đ ng c  đ t trong, b  n p ho c đ ng c  tua­bin. Máy nén khí ly tâmử ụ ộ ơ ố ộ ạ ặ ộ ơ  

được s  d ng trong m t đ ng c  tua­bin b ng gas nh  ho c gi ng nh  làử ụ ộ ộ ơ ằ ỏ ặ ố ư  

t ng nén khí cu i cùng c a đ ng c  tua­bin gas c  trung bình.ầ ố ủ ộ ơ ỡ

Hình 2.14: Máy nén khí ki u Turbinể

 Nguyên lý ho t đ ng:ạ ộ

Là nh ng máy nén khí dòng liên t c, đ c bi t có l u lữ ụ ặ ệ ư ượng l n, g m 2 lo iớ ồ ạ  

d c tr c và họ ụ ướng tâm. T c đ  c a dòng ch y khí r t l n, có th  tăng t cố ộ ủ ả ấ ớ ể ố  

b ng các tăng s  lằ ố ượng cánh Turbin

 Ưu – khuy t đi m:ế ể

­ Khí nén có l u lư ượng t t.ố

­ Các răng trên stator di đ ng cho phép ch nh độ ỉ ượ ư ược l u l ng

­ Tu i th  cao ít đòi h i b o trì.ổ ọ ỏ ả

­ Hi u su t cao.ệ ấ

Khí nén đượ ạc t o ra t  nh ng máy nén khí ch a đ ng nhi u ch t b n, đừ ư ứ ự ề ấ ẩ ộ 

b n có th  có nh ng m c đ  khác nhau. Ch t b n g m: b i, đ   m khôngẩ ể ữ ứ ộ ấ ẩ ồ ụ ộ ẩ  khí, nhu6ng ph n t  c n c a ch t bôi tr n. H n n a trong quá trình nén, nhi tầ ử ặ ủ ấ ơ ơ ữ ệ  

đ  khí nén tăng lên, có th  gây nên quá trình ô xy hóa m t s  ph n t  kộ ể ộ ố ầ ử ể trên.nh  v y khí nén bao g m  nh ng ch t b n trên đư ậ ồ ư ấ ẩ ượ ảc t i đi trong nh ngữ  

ng d n khí, s  t o nên nh ng ăn mòn,hon r  trong  ng d n và các ph n t

trong h  th ng đi u khi n.ệ ố ề ể

Do v y khí nén đậ ượ ử ục s  d ng trong k  thu t nh t thi t ph i đỹ ậ ấ ế ả ược x  lý, m cử ứ  

đ  x  lý ph  thu c vào phộ ử ụ ộ ương pháp x  lý và ph m vi  ng d ng.ử ạ ứ ụ

2.2. Phương pháp x  lý khí nénử :

2.2.1. Bình ng ng tư ụ­ làm lạnh bằng không khí (b ng nằ ước):

Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí s  đẽ ược dẫn vào bình ng ng tư ụ. T i đây ạ

áp suất khí nén s  đẽ ược làm lạnh và phần l n lớ ượng h i nơ ước chứa trong không khó s  đẽ ược ng ng t  ư ụ và tác ra. Làm lạnh bằng không khí, nhi t đ  ệ ộ khí nén trong bình ng ng t  ư ụ s  đ t đẽ ạ ược trong khoảng t  ừ 300C đến 350C. Làm lạnh b ng nằ ước (nước làm lạnh có nhi t đệ ộ100C) thì nhi t đ  ệ ộ trong bình 

ng ng t  ư ụ s  đ t đẽ ạ ược là 200C

Hình 2.15. Nguyên lý ho t đạ ộng của bình ng ng t  ư ụ b ng nằ ước

2.2.2. Thiết b  ịsấy khô bằng chất làm lạnh:

Nguyên lý c a phủ ương pháp sấy khô bằng chất làm l nh là: khí nén đi qua bạ ộ 

ph n trao đậ ổi nhiệt khí­ khí. T i đây, dạ òng khí nén vào s  đẽ ược làm l nh sạ ơ 

b  ộ bằng dòng khí nén đã được sấy khô và x  ử lý t  ừ b  ng ng t  đi lênộ ư ụ

Sau khi được làm l nh s  bạ ơ ộ, dòng khí nén vào b  ộ ph n trao đậ ổi nhiệt khí­ chất làm lạnh. Quá trình làm lạnh s  đẽ ược thực hiện bằng cách cho dòng khí nén chuyển đ ng độ ảo chiều trong những  ng đố ẫ. Nhi t đ  hóa sệ ộ ương   đâyở  

là 20C. Nh  v y lư ậ ượng h i nơ ước trong dòng khí nén vào s  đẽ ược ng ng tư ụ

D u, nầ ước, chất b n sau khi đẩ ược tách ra khỏi dòng khí nén s  đẽ ược đ a raư  ngoài qua van thoát nước ng ng t  ư ụ t  đự ộng(4). Dòng khí nén được làm sạch 

và còn lạnh s  đẽ ược đ a đén b  ư ộ ph n trao đậ ổi nhi t (1) đ  ệ ể nâng nhi t đ  ệ ộ lên khoảng t  ừ 60C đến 80C trước khi đ a vào s  ư ử dụng

Chu k  ỳ ho t đạ ộng của chất làm l nh đạ ược thực hiện b ng máy nén đ  ằ ể phát chất làm lạnh (5). Sau khi chất làm l nh đạ ược nén qua máy nén, nhi t đ  ệ ộ sẽ tăng lên, bình ng ng tư ụ(6) s  ẽ có tác dụng làm nguội chất làm l nh đó bạ ằng 

qu t gió. Van điạ ều chỉnh l u lư ượng (8) và r le nhiơ ệt độ(7) có nhiệm v  điụ ều 

chỉnh dòng l u lư ượng chất làm lạnh ho t đạ ộng trong khi có tải, không t i vàả  

h i quá nhiơ ệt

Hình 2.16. C u t o thiấ ạ ết b  ịsấy khô bằng chất làm lạnh

2.2.3. Thiết b  ịsấy khô bằng chất hấp thụ:

Sấy khô bằng chất hấp th  ụ có th  ể là quá trình vật lý hay quá trình hóa học

­ Quá trình vật lý: Chất sấy khô hay gọi là ch t háo nấ ước s  ẽ hấp th  lụ ượ  ng

h i nơ ước   ở trong không khí ẩm. Thiết b  ịgồm 2 bình. Bình th  ứ nhất chứa chất sấy khô và thực hiện quá trình hút ẩm. Bình th  ứ hai tái tạo lại kh  năng hả ấp 

đáy bình. Phần nước ng ng t  đư ụ ược dẫn ra ngoài bằng van (5). Phần không khí khô s  ẽ theo cửa (4) vào h  ệ thống.

Nguyên lý hấp th  ụ bằng phản ứng hóa học2.3. B  l c (c m b o dộ ọ ụ ả ưỡng):

2.3.1. Van l cọ :

Van l c có nhi m v  tách các thành ph n ch t b n và h i nọ ệ ụ ầ ấ ẩ ơ ước ra kh i khíỏ  nén. Có 2 nguyên lý th c hi n:ự ệ

­ Chuy n đ ng xoáy c a dòng áp su t khí nén trong van l c.ể ộ ủ ấ ọ

­ Ph n t  l c x p làm b ng các ch t nh : v y dây kim lo i, gi y th mầ ử ọ ố ằ ấ ư ả ạ ấ ấ  

t, kim lo i thiêu k t hay là v t li u t ng h p

2.3.2. Van đi u ch nh áp su tề ỉ ấ :

Van đi u ch nh áp su t có công d ng gi  áp su t đề ỉ ấ ụ ữ ấ ược đi u ch nh không đ i,ề ỉ ổ  

m c dù có s  thay đ i b t thặ ự ổ ấ ường c a t i tr ng làm vi c   phía đủ ả ọ ệ ở ường ra 

ho c s  dao đ ng c a áp su t   đặ ự ộ ủ ấ ở ường vào van

1. Máy nén khí ho t đ ng ch  y u theo nguyên lý nào?ạ ộ ủ ế

2. Hãy k  tên m t s  máy nén khí đã h c, trình bày c u t o, nguyên lý ho t ể ộ ố ọ ấ ạ ạ

đ ng.  u nhộ Ư ược đi m c a t ng lo i?ể ủ ừ ạ

3. t i sao khí nén cho ra t  máy nén khí l i không  đêm s  d ng tr c ti p ạ ừ ạ ử ụ ự ế

được mà ph i qua quá trình x  lý?ả ử

4. Trình bày các giai đo n x  lý khí nén?ạ ử

BÀI 3CUNG C P VÀ X  LÝ D UẤ Ử Ầ

Gi i thi u:ớ ệ

Bài 3 trình bày đượ ấ ạc c u t o, kích thước và nguyên lý c a b  l c d uủ ộ ọ ầ

M c tiêu:ụ

­ Bi t đế ược nhi m v   c a b  d u trong h  th ng th y l cệ ụ ủ ể ầ ệ ố ủ ự

­ Trình bày được kích thước và c u t o c a b  d uấ ạ ủ ể ầ

­ Phân tích được nguyên lý ho t đ ng c a các lo i b m và đ ng c  d uạ ộ ủ ạ ơ ộ ơ ầ

­ Rèn luy n tính chinh xac, chu đông, sang tao va khoa hoc, nghiêm túc trongệ ́ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ̣  hoc tâp va trong công vi c.̣ ̣ ̀ ệ

N i dung chính:ộ

1. B  d uể ầ :

1.1. Nhi m vệ ụ:

­ Cung c p d u cho h  th ng làm vi c theo chu trình l nấ ầ ệ ố ệ ớ

­ Gi i t a nhi t sinh ra trong quá trình b m d u làm vi cả ỏ ệ ơ ầ ệ

1.3. K t c u b  d uế ấ ể ầ :

2. B  l c d uộ ọ ầ :

2.1. Nhi m vệ ụ:

­ Ngăn ch n nh ng ch t b n trong quá trình làm vi c.ặ ữ ấ ẩ ệ

­ Đ t   đ u  ng hút c a b m d u, và c a raặ ở ầ ố ủ ơ ầ ử

2.2. Phân lo i theo kích thạ ướ ọc l c:

­ Tùy thu c vào yêu c u s  d ng mà ta ch n b  l c có kích thộ ầ ử ụ ọ ộ ọ ước khác nhau. 

Đ ng c  d u là thi t b  tiêu hao năng lộ ơ ầ ế ị ượng.

Nh ng tính toán và k t c u c a hai lo i này gi ng nhau.ư ế ấ ủ ạ ố

3.2. B m bánh răngơ :

 Nguyên lý làm vi c:ệ

Theo nguyên lý thay đ i th  tích. ổ ể

Khi V bu ng hút tăng b m hút d u th c ồ ơ ầ ự

hi n k  hút A, Khi V gi m b m đ y d u ệ ỳ ả ơ ẩ ầ

ra c a B th c hi n k  nénử ự ệ ỳ

 N u trên đế ường đi ta đ t m t v t c n thìặ ộ ậ ả

d u s  b  ch n l i t o nén m t áp su t nh t đ nh ầ ẽ ị ặ ạ ạ ộ ấ ấ ị

ph  thu c vào đ  l n c a v t c n và k t c u c a b m. ụ ộ ộ ớ ủ ậ ả ế ấ ủ ơ

L u lư ượng b m bánh răng đơ ược tính theo công th c:ứ

    Hi u su t và th  tích caoệ ấ ể

L u lư ượng được tính theo công th cứ

Trong đó:

L u lư ượng được tính theo công th c:ứ

Trong đó: d: đường kính piston

­ Ch n b m c n ph i  căn c  vào yêu c u k  thu t và kinh tọ ơ ầ ả ứ ầ ỹ ậ ế

­ Giá thành tu i th , áp su t, ph m vi s  vòng quay, kh  năng ch u h p ch t ổ ọ ấ ạ ố ả ị ợ ấhóa h c, s  dao đ ng c a l u lọ ự ộ ủ ư ượng , công su t , hi u su tấ ệ ấ

CÂU H I BÀI T P BÀI 3Ỏ Ậ

1. Trình bày nhi m v , kích thệ ụ ước và k t c u c a b  d u?ế ấ ủ ể ầ

2. Hãy k  tên m t s  b m và đ ng c  d u đã h c, trình bày c u t o, nguyên ể ộ ố ơ ộ ơ ầ ọ ấ ạ

lý ho t đ ng. Công th c tính c a t ng lo i?ạ ộ ứ ủ ừ ạ

BÀI 4CÁC PH N T  TRONG H  TH NG KHÍ NÉN­TH Y L CẦ Ử Ệ Ố Ủ Ự

Gi i thi u:ớ ệ

Bài 4 trình bày đượ ấ ạc c u t o, ký hi u c a các ph n t  trong h  th ng khí nén­ệ ủ ầ ử ệ ố

th y l c.ủ ự

M c tiêu:ụ

­ Bi t đế ược nhi m v  , ho t đ ng c a các van đ o chi u, nút nh n, các cệ ụ ạ ộ ủ ả ề ấ ơ 

c u ch p hành, công t c hành trình.ấ ấ ắ

­ L p đ t và v n hành đắ ặ ậ ược các lo i van.ạ

­ Rèn luy n tính chu đông, t  duy khoa hoc, nghiêm túc trong hoc tâp va trongệ ̉ ̣ ư ̣ ̣ ̣ ̀  công vi c.ệ

N i dung chính:ộ

I. Ki n th c lý thuy tế ứ ế :

1. Khái ni mệ :

M t h  th ng đi u khi n thông thộ ệ ố ề ể ường bao g m các ph n t  sau:ồ ầ ử

­ Ngu n: đây là ngu n khí nén v i áp su t làm vi c ( 6­ 8 bar)ồ ồ ớ ấ ệ

­ Ph n t  đ a tín hi u vào: nh n nh ng gi tr  c a tín hi u vào, cũng là ph nầ ử ư ệ ậ ữ ị ủ ệ ầ  

t  đ u tiên c a m ch nh : nút nh n, công t c hành trình, c m bi n,…ử ầ ủ ạ ư ấ ắ ả ế

­ Ph n t  x  lý tín hi u: tín hi u vo đầ ử ử ệ ệ ược x  lý theo quy t c logic xác đ nh,ử ắ ị  làm thay đ i tr ng thái c a ph n t   đi u khi n nh : Van ti c l u, van logicổ ạ ủ ầ ử ề ể ư ế ư  AND ho c OR.ặ

­ Ph n t  đi u khi n: đi u khi n d ng năng lầ ử ề ể ề ể ị ượng theo yêu c u, thay đ iầ ổ  trang thái c a c  c u ch p hành nh : Van đ o chi u, ly h p.ủ ơ ấ ấ ư ả ề ợ

­ C  c u ch p hành: làm thay đ i trang thái c a đ i tơ ấ ấ ổ ủ ố ượng đi u khi n, là đ iề ể ạ  

lượng ra c a m ch đi u khi n nh ; xy lanh, đ ng c ủ ạ ề ể ư ộ ơ

2. C  c u ch p hànhơ ấ ấ :

2.1. Xy lanh:

­ Xy lanh tác đ ng m t phía ph c h i b ng lò xo.ộ ộ ụ ồ ằ

Hình 4.1: xy lanh tác đ ng 1 phíaộ

­ Xy lanh tác đ ng 2 phía, piston có m t tr c.ộ ộ ụ

Hình 4.2: xy lanh tác đ ng 2 phíaộ

2.2. Đ ng c  khí nénộ ơ :