TÌM HIỂU BỘ LỌC KHÍ NÉN: KHÁI NIỆM, CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, PHÂN LOẠI BỘ LỌC KHÍ NÉN

Bộ lọc khí nén là thiết bị kết nối giữa các thiết bị khí nén và thiết bị tách nước. Bộ lọc khí nén được sử dụng trong nền công nghiệp hiện đại ngày nay, Vậy bộ lọc khí nén là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt như thế nào? Hãy cùng Cơ ĐIện Đông Á tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!

1. Bộ lọc khí nén là gì?

Bộ lọc khí nén là thiết bị kết nối giữa các thiết bị khí nén và thiết bị tách nước, có nhiệm vụ đảm bảo chất lượng nguồn khí nén cung cấp cho cả quá trình sản xuất. Ngoài ra, bộ lọc còn có khả năng duy trì và điều chỉnh áp suất của hệ thống máy nén khí để đảm bảo sự kết nối giữa các chi tiết máy đến thiết bị nén khí.

Bộ lọc khí nén là một thiết bị dùng để kết nối nguồn cung cấp với các thiết bị khác trong hệ thống với chức năng tách nước, loại bỏ các chất bẩn có trong khí, duy trì và điều chỉnh áp suất khí, phun dầu bôi trơn để khi mang đi đến các cơ cấu truyền động.

Bên cạnh đó, bộ lọc còn thực hiện những nhiệm vụ khác như: lọc tách khí, lọc tách dầu, lọc nhớt…tùy vào các loại máy móc mà thiết bị này được ứng dụng.

Bộ lọc khí nén xuất hiện trong các hệ thống khí nén rất đa dạng với: bộ lọc khí nén đôi, bộ lọc khí nén đơn, bình dầu, lọc có chỉnh áp, lọc, chỉnh áp… Tùy vào nhu cầu sử dụng thực tế, cách thức lắp đặt, công suất mà khách hàng có thể lựa chọn sao cho phù hợp nhất.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Bộ lọc khí nén

a. Cấu tạo:

Mặc dù có nhiều loại bộ lọc khí nén công nghiệp nhưng thông dụng vẫn là bộ lọc đôi, bộ lọc ba. Cấu tạo bộ lọc khí nén hoàn chỉnh sẽ bao gồm 3 thành phần chính: lọc, điều áp, bình dầu, khá đơn giản và nhỏ gọn.

- Van lọc

+ Đây chính là thành phần quyết định đến chất lượng khí nén sau khi đi qua bộ lọc. Nhiệm vụ của van lọc đó là tách hơi nước và loại bỏ những tạp chất có trong khí ra khỏi dòng khí nén được cung cấp. Những tạp chất mà chúng ta thường gặp trong khí nén ở Việt Nam là: bụi, hạt kim loại li ti.

+Trong bộ lọc, khí nén có áp suất chuyển động xoáy duy nhất tại đây. Chúng ta có thể hiểu khí nén được cung cấp từ nguồn và dẫn vào bộ lọc thông qua ống dẫn khí nén và co nối lắp ren.

+ Khí với áp suất cao sẽ chuyển động xoáy khi qua lá kim loại hình xoắn đến với các phần tử lọc.Tùy hãng sản xuất mà các phần tử lọc có kích thước khác nhau.Tuy nhiên cần phải lưu ý kích thước này phụ thuộc vào chất lượng và tính chất khí nén được đưa vào. Độ lớn của phần tử lọc này dao động trong khoảng từ 5 µm đến 70 µm.

+ Với một số hệ thống chất lượng cao hoặc công việc đặc thù mà các phần tử lọc được làm từ sợi thủy tinh để tách nước, tách chất bẩn đến 99,99%.

+ Các loại bộ lọc thông thường thì phần tử lọc được làm từ: vật liệu tổng hợp, kim loại thêu kết, sợi dây kim loại, giấy…

+ Lúc này, chất bẩn theo chiều xoáy sẽ văng lên lưới lọc, đi qua phần tử lọc và rơi xuống đáy cốc. Nếu là van lọc tay thì khách hàng nhấn nút xả, nếu là van lọc tự động thì phao sẽ tự xả khi chất bẩn đầy.

- Van điều chỉnh áp suất

+ Tên của bộ phận này cũng đã cho ta biết chức năng của nó trong bộ lọc là gì. Nó giúp điều chỉnh áp suất và giữ áp suất sao cho luôn ở mức ổn định, an toàn mặc dù cho áp đầu vào của van biến động hay áp lực tải trọng ở đầu ra có sự thay đổi.

+ Van điều chỉnh áp suất hay điều áp thường gắn với đồng hồ đo áp để giúp người dùng có thể quan sát mức áp suất và kiểm soát chúng.

+Van điều chỉnh áp suất là loại van điều chỉnh trục vít hay nói cách khác là điều chỉnh trục của van.

+ Khi áp suất của đầu ra tăng lên cao so với áp suất điều chỉnh thì lượng khí nén tăng tác động lên màng van làm vị trí kim trục thay đổi làm khí nén qua lỗ xả khí thoát ra môi trường bên ngoài.

+ Việc này tiếp tục cho đến khi áp suất về bằng đúng với áp suất điều chỉnh lúc ban đầu thì kim trục về lại vị trí ban đầu.

- Van tra dầu

+ Van tra dầu hay còn được gọi là bình dầu. Nó có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp với điều áp, lọc nước để tạo nên bộ lọc.

+ Chức năng của van tra dầu đó là chứa dầu bôi trơn và phun dầu vào khí nén đã lọc sạch dưới dạng sương. Dầu sẽ theo khí để đến các khớp nối, xi lanh, thiết bị chấp hành để bôi trơn, giảm ma sát, làm mát và giảm nhiệt độ. Hầu hết các van tra dầu đều thực hiện việc tra dầu theo một nguyên tắc rất nổi tiếng đó là Venturi.

+ Chính nhờ các dầu này mà các thiết bị có thể hoạt động trơn tru, giảm tiếng ồn và đặc biệt là tăng tuổi thọ.

Xem thêm: Công tắc dòng chảy: Khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, phân loại công tắc dòng chảy

b. Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí nén rất đơn giản, nó hoạt động hoàn toàn tự động dựa chính vào áp suất của khí nén. Khí nén đi qua bộ lọc lưới hình ống sẽ tạo ra hiệu ứng kết hợp tích tụ.

Giai đoạn đầu: Các hạt có kích cỡ lớn bị ngưng tụ và bị giữ lại tại vị trí trước lưới lọc. Không khí sạch sẽ đi qua cùng với hơi nước ngưng tụ sẽ đi qua lưới tới vị trí buồng tách. Trong giai đoạn này bụi bẩn, chất rắn có thể bị loại bỏ đến 95%. Các chất thải này rơi xuống đáy bàu chứa và tích tụ cho đến khi đầy.

Giai đoạn 2: Khí nén được đi vào buồng tách bộ lọc sợi dạng xoắn ốc. lúc này chúng được xáo trộn tạo ma sát tiếp xúc với bề mặt của môi trường lọc. Từ đó tạo ra điện tích giúp thu lại các hạt mịn tại bộ lọc sợi. Tại giai đoạn này áp suất khí nén bị tụt giảm. Đồng hồ đo áp suất và ốc vít đặt tại đây giúp điều chỉnh khí nén tại đầu ra tránh khỏi tình trạng vượt ngưỡng áp suất làm việc của hệ thống. Với thiết kế màng van bảo vệ an toàn cho thiết bị khi áp lực khí nén quá cao màng. Lúc này van sẽ được đẩy lên cao xả lượng khí nén ra ngoài cân bằng lại hệ thống.

Khí nén sẽ tiếp tục đi đến van tra dầu. Lượng dầu bôi trơn tại đây sẽ bị hút và phun lên dạng sương li ti. Từ đó khí nén mang dầu đi ra cửa của bộ lọc và đi qua ống dẫn đi vào hệ thống làm việc.

3. Phân loại Bộ lọc khí nén

Chính vì nhu cầu sử dụng đa dạng của khách hàng đã thúc đẩy các hãng sản xuất nghiên cứu và chế tạo ngày càng nhiều bộ lọc hơn để đáp ứng. Trên thị trường xuất hiện nhiều bộ lọc hơn nên để khách hàng dễ dàng tìm hiểu cũng như chọn lựa, chúng tôi đã phân chia chúng thành các loại dựa trên các tiêu chí về chức năng, hãng sản xuất, cỡ size.

3.1. Theo chức năng:

- Bộ lọc hạt (Particulate filters): Đây là lọc được thiết kế dành riêng cho những công việc, môi trường mà khí nén chứa nhiều hạt bụi bẩn có kích thước tương đối và lớn: hạt sắt, hạt bụi, hạt nhôm, hạt nhựa… Điều này vô cùng cần thiết để đảm bảo an toàn và tuổi thọ các thiết bị.

- Bộ lọc than hoạt tính (Activated carbon filters):

+ Bộ lọc than hoạt tính hay còn có tên gọi khác là bộ lọc hơi, chuyên dành cho những hệ thống sử dụng khí nén có mùi hoặc chất hữu cơ có mùi gây khó chịu.

+ Bộ lọc có vật liệu là carbon, than hoạt tính có thể hút mùi tốt, hút ẩm nên được dùng trong các hệ thống khí nén phục vụ sản xuất chế biến nông lâm sản, đóng gói thực phẩm hoặc dùng trong các bệnh viện với các bệnh nhân bị đường hô hấp, không thể tự thở.

- Bộ lọc hợp nhất: Bộ lọc có khả năng loại bỏ tốt nước, dầu, hạt bụi bẩn có kích thước rất bé 0.1 mm có trong khí nén. Khách hàng có thể lắp đặt tại các vị trí quanh co, giúp giảm áp lực và tiết kiệm.

- Bộ lọc kết hợp lạnh: Loại lọc này được thiết kế để có thể hoạt động ổn định trong môi trường đặc biệt với nhiệt độ thấp khoảng 2 độ C tương đương với 35 độ F. Điều này rất quan trọng khí nó giúp con người loại bỏ hiệu quả hơi ẩm khi môi trường lạnh.

- Bộ lọc nạp khí nén: Nếu bạn cần hệ thống khí nén làm việc trong môi trường hóa chất độc hại thì lựa chọn bộ lọc nạp khí nén là hoàn toàn chính xác. Bên cạnh việc lọc loại bỏ chất ô nhiễm có kích thước 0.3 µm thì nó còn nạp nước trong quá trình lọc.

3.2. Theo hãng sản xuất:

- Bộ lọc khí nén airtac:

+ Đây là thương hiệu nội địa Đài Loan với ưu điểm là giá thành rẻ, đầy đủ các size từ 10 cho đến 34.

+ Phù hợp với những cơ sở, xưởng sản xuất, lắp ráp vừa và nhỏ, các xưởng chế biến, đóng gói nhỏ lẻ.

- Bộ lọc khí nén stnc: STNC là một thương hiệu chuyên cung cấp các thiết bị khí nén nổi tiếng đến từ Trung Quốc. Khách hàng có thể dễ dàng tìm được các bộ lọc khí nén STNC tại các cửa hàng, công ty hay đại lý kinh doanh tại Việt Nam

- Bộ lọc khí nén smc:

+ Bộ lọc khí nén SMC đến từ Nhật Bản, tuy có giá thành cao hơn các loại khác nhưng tuổi thọ cao, hiệu quả lọc tốt, nhỏ gọn và rất thẩm mỹ.

3.3. Theo chân ren:

- Ren 1/4: Đây là một trong 3 cỡ size thông dụng hiện nay. Nó dùng nhiều trong các hệ thống khí nén trung bình và nhỏ. Ren ¼ hay còn được gọi là ren 13 sẽ phù hợp với các loại co nối YPC,YPL, YPCF, YPCL, YPX, YPB, YPD, YSC ren 13 và các ống dẫn khí phi: 4, 6, 8, 10…

- Ren 3/8: Bộ lọc ren 3/8 hay còn được gọi là bộ lọc ren 17 . Nó phù hợp với tất cả các loại co nối ren 17 như: TPC, TPX, TSC, TPB, TPD, TPY, TPL…

- Ren 1/2: Bộ lọc ren ½ cũng chính là bộ lọc phi 21. Cỡ ren, phi càng lớn thì bộ lọc sẽ có giá càng cao. Tùy vào lưu lượng khí nén của hệ thống mà khách hàng có thể chọn phi 13, 17, 21 hay loại lớn hơn 27, 34, 49.