Máy sấy khí là gì?
Máy sấy khí nén hay máy làm khô khí nén, đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý khí nén. Chức năng cốt lõi của máy sấy là tách hơi nước ra khỏi dòng khí nén. Ngoài việc loại bỏ độ ẩm, máy sấy khí còn kết hợp với các bộ lọc đường ống để loại bỏ các tạp chất bụi và hơi dầu có thể tồn tại trong khí nén. Điều này giúp làm cho khí nén trở nên sạch hơn và bảo vệ các thiết bị sử dụng khí nén ở phía sau máy nén.
Khí nén thường được sản xuất từ máy nén ở nhiệt độ cao. Khi khí nén gặp nhiệt độ môi trường thấp hơn, nó có thể gây ra sự ngưng tụ của hơi nước trong dòng khí. Sự ngưng tụ này có thể gây hại nghiêm trọng cho các thiết bị cuối và các quy trình sản xuất sử dụng khí nén. Do đó, mục tiêu quan trọng của máy sấy khí là loại bỏ độ ẩm ngưng tụ khỏi dòng khí, đảm bảo rằng khí nén được cung cấp cho các thiết bị và quy trình là khô và không gây hỏng hóc. Chức năng này là nhiệm vụ quan trọng nhất của máy sấy khí trong hệ thống máy nén khí.
Phân loại máy sấy khí theo nguyên lý hoạt động.
Phân loại máy sấy khí theo nguyên lý hoạt động chia thành hai loại chính: Máy sấy khí kiểu làm lạnh và máy sấy khí kiểu hấp thụ.
Máy sấy khí kiểu làm lạnh
Máy sấy khí kiểu làm lạnh sử dụng môi chất lạnh để làm khô khí nén, là một trong những loại máy sấy phổ biến nhất. Chúng có cấu trúc với một lốc nén môi chất lạnh tuần hoàn giữa giàn nóng và giàn lạnh của máy.
Hoạt động của loại máy này tương tự như một chiếc tủ lạnh, luôn giữ cho giàn lạnh ở nhiệt độ khoảng 3 – 5°C, một nhiệt độ lý tưởng để ngưng tụ hơi nước trong không khí. Cụ thể, khi máy hoạt động, giàn lạnh tiếp xúc với dòng khí nén được đẩy từ máy nén không khí, làm lạnh khí nóng xuống nhiệt độ 3 – 5°C. Lúc này, hơi nước trong khí nén sẽ ngưng tụ dưới đáy giàn lạnh và sau đó được loại bỏ thông qua một van xả tự động.
Máy sấy khí kiểu làm lạnh có khả năng loại bỏ hơi nước khỏi luồng không khí bằng cách làm mát không khí đến khoảng 3°C và làm ngưng tụ hơi ẩm một cách hiệu quả trong môi trường được kiểm soát. Tuy nhiên, giới hạn 3°C là giới hạn thấp hơn so với thực tế đối với máy sấy lạnh, vì nhiệt độ thấp hơn này có nguy cơ làm đóng băng nước đã tách. Chúng thường được coi là máy sấy sơ cấp và thường tạo ra chất lượng không khí thích hợp cho khoảng 95% tất cả các ứng dụng khí nén.
Máy sấy lạnh hoạt động bằng cách sử dụng hai bộ trao đổi nhiệt: một bộ để làm cho không khí nén trở nên mát hơn và một bộ khác để làm lạnh không khí. Quá trình làm lạnh này dựa vào một hệ thống lạnh chu trình khép kín và sử dụng một trong ba môi chất làm lạnh phổ biến: R-22, R-134a hoặc R410a. Nguyên tắc hoạt động của máy sấy lạnh tương tự như cách mà một máy điều hòa không khí gia đình làm mát không gian.
Ưu điểm: Giá cả phải chăng, chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp, hoạt động ổn định và tuổi thọ cao.
Nhược điểm: Không thể triệt tiêu toàn bộ hơi nước trong khí nén. Ngoài ra, hiện trên thị trường vẫn chưa có các sản phẩm máy sấy khí kiểu làm lạnh công suất lớn, vì vậy chúng phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ hoặc quy mô cung ứng trung bình, nhu cầu sử dụng khí nén khô không cao.
Máy sấy khí dùng hạt hút ẩm (Máy sấy khí hấp thụ).
Máy sấy khí dùng hạt hút ẩm (còn gọi là máy sấy khí hấp thụ) có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với máy sấy khí tác nhân lạnh. Loại máy này bao gồm hai bình chứa hạt hút ẩm luân phiên nhau để hấp thụ hơi nước trong không khí và tái sinh bằng cách đẩy hơi nước đã hấp thụ ra môi trường bên ngoài. Chúng giữ lại nước và thường chỉ hiệu quả trong thời gian ngắn, sau đó cần thay thế các hạt hút ẩm. Hạt hút ẩm thông thường là hạt Silicagel (SiO2) có khả năng ngậm nước. Để tái sinh hạt hút ẩm, cần duy trì nhiệt độ từ -70 đến -40 độ C.
Máy sấy hút ẩm thường được đặt ở vị trí thứ cấp và hoạt động như một bổ trợ cho máy sấy tác nhân lạnh được đặt trước nó. Khi được sử dụng như một máy sấy giai đoạn hai, chúng dễ dàng tạo ra điểm sương trong phạm vi dưới 0°C.
Có hai kiểu máy sấy hút ẩm phổ biến: thiết bị “Hộp đơn” và “Tháp đôi”. Nhiệm vụ của chất hút ẩm là điều chỉnh điểm sương của khí nén đến một mức sao cho nước sẽ không ngưng tụ nữa hoặc loại bỏ càng nhiều nước khỏi khí nén càng tốt. Điểm sương tiêu chuẩn mà máy sấy tái sinh thường đạt được là -40°C, đảm bảo rằng khí nén là khô sạch và phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Ưu điểm: Khả năng tách nước khỏi khí nén gần như tuyệt đối, có thể đạt 99.99%.
Nhược điểm: Chi phí mua máy mới và chi phí bảo dưỡng, thay thế hạt hút ẩm định kỳ tương đối lớn. Sửa chữa máy sấy khí hạt hút ẩm cũng phức tạp hơn rất nhiều so với máy sấy khí tác nhân lạnh.
Thêm vào đó, loại máy sấy khí này cũng gây ra tổn thất trong khí nén trong quá trình tái sinh hạt hút ẩm.
Phân loại máy sấy khí theo kiểu làm mát giàn nóng
Phân loại máy sấy khí theo kiểu làm mát giàn nóng bao gồm hai loại chính: máy sấy khí làm mát bằng khí và máy sấy khí làm mát bằng nước.
Máy sấy khí giải nhiệt bằng khí (Máy sấy khí làm mát bằng gió)
Máy sấy khí giải nhiệt bằng khí, còn được gọi là máy sấy khí làm mát bằng gió, có ưu điểm về giá thành rẻ, thiết kế gọn nhẹ, và dễ dàng lắp đặt. Tuy nhiên, nhược điểm của loại máy này là cần phải thường xuyên bảo dưỡng giàn tản nhiệt do chịu ảnh hưởng của bụi bẩn trong môi trường.
Máy sấy khí giải nhiệt bằng nước
Máy sấy khí giải nhiệt bằng nước có chi phí đầu tư và lắp đặt cao hơn nhiều so với máy sấy khí giải nhiệt bằng gió. Tuy nhiên, loại máy này lại hoạt động ổn định hơn và có hiệu suất làm khô khí cao hơn.
Ưu điểm của máy sấy khí làm mát bằng nước là khả năng tách nước khỏi khí nén gần như tuyệt đối, có thể đạt đến 99.99%. Tuy nhiên, nhược điểm là chi phí mua máy mới cùng với chi phí bảo dưỡng và thay thế định kì tương đối lớn.
Lưu ý khi lựa chọn máy sấy khí phù hợp
Khi bạn cần lựa chọn máy sấy khí phù hợp cho hệ thống khí nén của mình, có một số yếu tố quan trọng cần xem xét:
- Tổng lưu lượng khí: Bạn cần tính toán tổng lưu lượng khí mà máy sấy cần xử lý, đặc biệt từ máy nén khí. Máy sấy khí cần đảm bảo rằng nó có khả năng đáp ứng được lưu lượng khí được sản xuất để không gây quá tải cho hệ thống.
- Lưu lượng dự phòng: Thường, nên lựa chọn máy sấy khí có lưu lượng cao hơn so với yêu cầu thực tế. Điều này đảm bảo rằng máy sấy sẽ hoạt động ổn định, có tuổi thọ cao và duy trì hiệu suất làm việc sau một thời gian dài. Lưu lượng dự phòng cũng có thể cần thiết cho các tác vụ đột ngột đòi hỏi lượng khí nén cao hơn.
- Phân chia lưu lượng: Có thể xem xét việc phân chia lưu lượng khí cấp ra để sử dụng cho nhiều máy sấy khí nhỏ hơn thay vì sử dụng một máy sấy lớn. Điều này giúp đảm bảo chất lượng khí sấy và đảm bảo hiệu suất làm việc cao hơn.
Khi chọn máy sấy khí, bạn cần xem xét tất cả các yếu tố này để đảm bảo rằng máy sấy sẽ phù hợp với hệ thống khí nén của bạn, đáp ứng đủ lượng khí cần thiết và duy trì hiệu suất ổn định.
