Giới thiệu
Trong các hệ thống khí nén công nghiệp, hơi ẩm trong không khí có thể gây ăn mòn đường ống, làm giảm tuổi thọ thiết bị khí nén và ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng sản phẩm. Do đó, việc sấy khô khí nén là cần thiết trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Máy sấy khí làm lạnh kiểu làm mát bằng không khí được sử dụng rộng rãi nhờ thiết kế đơn giản, dễ bảo trì và mức tiêu thụ năng lượng vừa phải.
1. Nguyên Lý Cơ Bản
Nguyên lý cốt lõi của máy sấy khí làm lạnh là hạ thấp nhiệt độ của không khí để hơi nước ngưng tụ thành nước lỏng, sau đó được loại bỏ khỏi hệ thống. Quá trình thường gồm ba giai đoạn:
a. Tiền làm mát không khí
Không khí nén sau máy nén thường nóng (60–80°C) và chứa nhiều hơi nước.
Không khí được đưa qua bộ trao đổi nhiệt khí–khí hoặc bộ làm mát sơ bộ để giảm nhiệt độ xuống gần mức nhiệt độ vận hành của máy sấy lạnh.
b. Làm lạnh và ngưng tụ
Không khí đi vào bộ ngưng tụ làm mát bằng không khí, nơi nhiệt độ được hạ xuống gần mức đóng băng (khoảng 3–10°C).
Khi nhiệt độ giảm, hơi nước đạt điểm sương và ngưng tụ thành nước lỏng.
Nước ngưng được thu gom trong bộ tách và xả ra ngoài, giúp không khí khô hơn nhiều.
c. Gia nhiệt lại (tùy chọn)
Để tránh ngưng tụ hoặc đóng băng trong đường ống phía sau, một số hệ thống sử dụng bộ gia nhiệt lại để nâng nhẹ nhiệt độ không khí (thường 10–15°C).
Điều này bảo vệ thiết bị đầu cuối và đảm bảo độ khô của khí nén được ổn định.
2. Các Bộ Phận Chính của Máy Sấy Khí Làm Lạnh Kiểu Làm Mát Bằng Không Khí
Bộ lọc đầu vào
Loại bỏ bụi, sương dầu và tạp chất khỏi khí nén để tránh tắc nghẽn bộ làm mát.
Bộ ngưng tụ làm mát bằng không khí
Sử dụng không khí môi trường để làm mát khí nén và ngưng tụ hơi nước.
Không cần nước làm mát, phù hợp với khu vực thiếu nước.
Máy nén lạnh
Nén môi chất lạnh để tạo môi trường nhiệt độ thấp phục vụ quá trình làm lạnh khí nén.
Các môi chất phổ biến gồm R134a và R407C.
Van tiết lưu / Ống mao
Điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh và giảm nhiệt độ trong dàn bay hơi.
Dàn bay hơi khí/môi chất lạnh
Không khí nén trao đổi nhiệt với môi chất lạnh, tiếp tục được làm lạnh và ngưng tụ hơi ẩm.
Bộ tách nước
Tách nước ngưng khỏi không khí và xả ra ngoài hệ thống.
Đường ống và đầu ra
Cung cấp khí khô đến thiết bị phía sau với nhiệt độ và điểm sương được kiểm soát.
3. Quy Trình Hoạt Động
Khí nén → Bộ lọc đầu vào →
Tiền làm mát khí–khí →
Làm lạnh bằng dàn bay hơi →
Ngưng tụ và tách nước →
(Tùy chọn) Gia nhiệt lại →
Khí khô đưa đến thiết bị sử dụng
Lưu ý: Hiệu suất phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường; nhiệt độ cao có thể làm giảm hiệu quả.
4. Các Thông Số Hiệu Suất Quan Trọng
Điểm sương
Thường ở mức +3°C đến +10°C.
Điểm sương càng thấp → không khí càng khô → năng lượng tiêu thụ càng lớn.
Lưu lượng khí
Đo bằng Nm³/h; biểu thị lượng khí mà máy sấy có thể xử lý theo điều kiện định mức.
Chênh lệch nhiệt độ
Cho biết hiệu quả làm lạnh, ảnh hưởng đến mức độ ngưng tụ và độ khô của khí nén.
Mức tiêu thụ điện
Bao gồm công suất máy nén lạnh và quạt, quan trọng trong kế hoạch năng lượng.
5. Ưu Điểm và Hạn Chế
Ưu điểm:
Không cần sử dụng nước; lý tưởng cho khu vực không có nguồn nước.
Thiết kế đơn giản, dễ bảo trì.
Phù hợp với các hệ thống khí nén áp suất thấp và trung bình.
Hạn chế:
Hiệu suất nhạy với nhiệt độ môi trường.
Điểm sương không thể thấp hơn 0°C.
Khả năng làm mát phụ thuộc vào lưu lượng gió và không gian; cần thông gió tốt.
6. Tóm Tắt
Máy sấy khí làm lạnh kiểu làm mát bằng không khí loại bỏ hơi ẩm khỏi khí nén bằng cách làm lạnh khí xuống dưới điểm sương và xả nước ngưng. Ưu điểm lớn nhất là không cần dùng nước và dễ bảo trì; hạn chế là phụ thuộc nhiệt độ môi trường và giới hạn điểm sương tối thiểu. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động giúp lựa chọn đúng thiết bị, tối ưu quy trình và kéo dài tuổi thọ hệ thống.
