Bộ lọc khí nén là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động?

   Bộ lọc khí nén là một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống khí nén. Chúng đảm nhận chức năng loại bỏ các tạp chất gây ô nhiễm nguồn khí trước khi đi vào trong hệ thống khí nén. Vậy bộ lọc khí nén là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào? Chức năng ra sao? Mời các bạn cùng Auvietco.vn đi tìm hiểu qua bài viết dưới này nhé!

Giới thiệu bộ lọc khí nén.

   Bộ lọc khí nén tên tiếng anh là Compressed Air Fillter. Là thiết bị được dùng để loại bỏ các loại tạp chất gây ô nhiễm nguồn khí trước khi đi vào hệ thống khí nén. Chúng có thể tách nước, chất cặn bả, chất bẩn… Đồng thời chúng có duy trì và điều chỉnh áp suất khí hay phun dầu bôi trơn. Để hệ thống giảm độ ma sát của các cơ cấu truyền động bên trong hệ thống khí nén.

  Bộ lọc khí nén được sản xuất theo công nghệ tiên tiến hiện đại nên tỉ lệ tách nước và tạo chất của chúng lên đến 99%. Đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng từ dân dụng cho đến công nghiệp. Đặc biệt là đối với các ứng dụng cần khí nén sạch và khô như trong chế biến dược phẩm hay thực phẩm.

  Compressed Air Fillter rất đa dạng về mẫu mã, chủng loại như bộ lọc khí nén đơn, đôi, bình dầu hay bộ lọc khí né có điều chỉnh áp suất…Vì vậy tùy vào nhu càu cảu hệ thống mà khách hàng có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp.

Cấu tạo của bộ lọc khí nén.

Bộ lọc khí được cấu tạo gồm các bộ phận chính như:

Van lọc.

Là bộ phận quyết định đến chất lượng khí nén sau khi đi qua bộ lọc. Chúng được cấu tạo gồm những bộ phận chính như:

• Phần thân lọc:

Đước chế tạo dạng bầu thon dài. Đây là nơi chứa hơi nước ngưng tụ hay các loại tạp chất, cặn bã lẫn trong khí khi được lọc bởi tấm lưới. Chúng được thiết kế trong suốt nên giúp người vận hành dễ dàng quan sát mức độ cặn. Cửa xả được đặt ở cuối thân lọc để loại bỏ, làm sạch bầu chứa tránh quá tải thân lọc.

• Phần nắp chụp:

Là bộ phận được thiết kế gồm cửa vào và cửa ra của khí nén. Chúng được gắn thêm đồng hồ để đo và điều chỉnh áp suất để hiển thị chỉ số áp suất khí nén đi qua thiết bị. Chúng được kết nối cố định với bộ lọc vào hệ thống khí nén.

• Phần tấm lọc khí:

Là chi tiết quan trọng nhất của van lọc. Chúng có chức năng ngăn tách hơi nước, loại bỏ tạp chất lẫn trong khí ra khỏi dòng khí nén được cấp. Chúng có khả năng lọc những loại chất có kích thước trong khoảng 5 µm đến 70 µm.

Van điều chỉnh áp suất.

Là thiết bị có chức năng điều chỉnh áp suất. Chúng giữ áp suất luôn ở mức an toàn, ổn định dù cho áp đầu vào của van biến động hay áp lực trọng tải đầu ra có sự thay đổi. Chúng thường gắn với đồng hồ đo áp để giúp người dùng có thể quan sát mức áp suất và kiểm soát.

Van điều chỉnh áp 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. Là thiết bị có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp với điều áp, lọc nước để tạo nên bộ lọc. Hầu hết các van tra dầu đều thực hiện việc tra dầu theo một nguyên tắc rất nổi tiếng đó là Venturi. Chúng có nhiệm vụ là chứa dầu bôi trơn để thực hiện phun dầu dưới dạng sương vào khí nén đã lọc sạch, giúp máy bơm nén hoạt động trơn tru và ổn định hơn.

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí.

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.

Ưu điểm của bộ lọc khí.

• Hoạt động hoàn toàn tự động không cân sự tới động từ các yếu tố bên ngoài.
• Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tháo lắp, bảo trì, bảo dưỡng.
• Loại bỏ hoàn toàn các yếu tố gây ô nhiễm, bẩn nguồn khí. Để khí nén đạt được độ sạch cao nhất.
• Sử dụng được với hầu hết các loại thiết bị hoạt động bằng nguồn khí nén.
• Có nhiều loại chân ren nên phù hợp với nhiều loại hệ thống ống khí nén.
• Giá thành rẻ nhưng hiệu quả công việc cao.

Các loại bộ lọc khí nén phổ biến trên thị trường hiện nay.

Bộ lọc khí rất đa dạng về mẫu mã, chủng loại, kích cỡ. Tùy theo chức năng, cấu tạo… Mà có thể chia bộ lọc khí thành nhiều loại khác nhau.

Theo chức năng:

• Bộ lọc dạng hạt- Particulate filters.

Là bộ lọc có thiết kế dạng màng lọc. Chúng dành riêng cho những môi trường mà luồng cấp khí nén có chứa các chất bản dạng hạt có kích thước lớn như hạt sắt, hạt nhôm, hạt nhựa…

Quá trình loại bỏ các loại hạt này giúp các bộ điều khiển khí nén vận hành hiệu quả, an toàn. Tránh xảy ra các sự cố mắc kẹt gây gián đoạn công việc.

Đồng thời lắp đặt bộ lọc khí dạng hạt sẽ giúp luồng khí nén sạch khi làm việc. Nên giúp tăng tuổi thọ của 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. Chúng chuyên dùng cho những hệ thống sử dụng khí nén có mùi hoặc chất hữu cơ có mùi gây khó chịu. Chúng thường được sử dụng trong các ngành chế biến thực phẩm, y tế cần khí nén có độ sạch cao đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

• Bộ lọc hợp nhất -Coalescing filters.

Là loại bộ lọc có khả năng loại bỏ rất tốt nước dầu và các hạt có kích thước rất nhỏ 0.01mm giúp bảo vệ hệ thống sử dụng phía sau. Đây là một thiết bị lọc đang được ứng dụng rộng rãi vì đa chức năng, tiện lợi cho mọi hệ thống.

• Bộ lọc kết hợp lạnh

Là loại bộ lọc được thiết kế có thể hoạt động trong môi trường lạnh có nhiệt độ khoảng 0-2 độ C. Trong môi trường này bộ lọc sẽ giúp khí nén đẩy được hơi nước nhanh chóng hơn. Vì không khí gặp lạnh sẽ xảy ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước.

• Bộ lọc nạp khí nén.

Là kiểu bộ lọc được thiết kế riêng cho môi trường sử dụng là hóa chất hoặc không khí độc hại. Ngoài tính năng loại bỏ các chất độc hại có kích thước nhỏ khoảng 0.3µm, bộ lọc còn nạp nước vào khí nén trong quá trình lọc.

Theo cấu tạo.

• Bộ lọc khí nén đơn

Là kiểu bộ lọc chỉ tích hợp hai bộ phận van lọc và van điều chỉnh áp suất, không có thêm phần van phun dầu bôi trơn

• Bộ lọc khí nén đôi

Là bộ lọc có đầy đủ các bộ phận như van lọc, van phun dầu cùng với van điều áp. Hiện nay đa phần người ta sử dụng sang bộ lọc này bởi tính năng lọc 2 lần và có thêm cơ chế phun dầu bôi trơn giúp cho hệ thống vận hành êm ái, làm giảm nhiệt độ và giảm ma sát của máy móc phía sau.

Theo chân ren.

• Chân ren 1/4

Đây là một trong 3 cỡ size thông dụng nhất 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…

• Chân 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…

• Chân 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…

Ứng dụng của lọc khí nén trong thiết bị điều khiển khí nén.

• Hiện này việc áp dụng các thiết bị điều khiển bằng khí nén đang được sử dụng phổ biến và rộng rãi. Ứng dụng trong các nhà máy sản xuất, khu công nghiệp, khu dân cư, dân sinh đến những hệ thống khai thác, vận chuyển. Để có một hệ thống hoạt động ổn định, tăng tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống cần những bộ lọc khí nén nhằm loại bỏ các tạp chất, hơi nước ra bên ngoài.
• Bộ lọc khí nén còn được sử dụng trong các hệ thống khí nén của lò hơi, lò sưởi, các hệ thống thông gió, điều hòa. Việc sử dụng bộ lọc khí nén sẽ bảo vệ hệ thống một cách tối ưu nhất.
• Với thiết kế đạt tiêu chuẩn quốc tế nên bộ lọc khí nén có thể lắp đặt cho tất cả các thiết bị điều khiển khí nén. Sử dụng chính cho các bộ điều khiển khí nén của những dòng: van bi khí nén, van bướm khí nén.

Những lưu ý khi sử dụng bộ lọc khí nén.

• Bộ lọc khí nén không thể tách được bụi và nước.

Hiện tượng này có thể xảy ra do bộ lọc khí bị lắp đặt sai.  Hoặc mức chất cặn bã bên trong bầu chứa quá cao mà không loại bỏ gây ra hiện tượng chặn tại đầu lọc. Nên cần lắp đặt đúng chiều dòng chảy quy định. Cửa vào cửa ra của bộ lọc phải cùng hướng dòng chảy. Cần loại bỏ các chất cặn tại bầu lọc định kỳ đẻ tránh việc quá tải bộ lọc.

• Không khí thoát vào khí quyển ở van điều chỉnh áp suất.

Lý do gây ra hiện tượng này là bị lắp ngược chiều của van. Khi luồng khí đi vào không đúng chiều sẽ đẩy màng van và đi ra ngoài. Nên cần lắp đặt đúng chiều của bộ điều chỉnh áp suất.

• Áp lực của dòng khí nén giảm khi đi qua van.

Là do màng lọc trong suốt quá trình hoạt động bị bám bẩn, bịt tắc các lỗ thông qua. Từ đó làm giảm tốc độ và lưu lượng khí nén đi qua thiết bị. Chúng ta cần thường xuyên kiểm tra, làm sạch lưới lọc và bầu lọc. Cũng như không đặt áp suất quá 1600kPa vào van điều chỉnh áp.

Bộ lọc khí nén là thiết bị không thể thiếu cho các hệ thống điều khiển khí nén như: Van bướm khí nén, van bi khí nén hay van cầu khí nén…

BÀI VIẾT KHÁC CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Bộ bôi trơn khí nén là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• Đồng hồ đo áp suất khí nén là gì? Phân loại và ứng dụng
• Ống dẫn khí nén là gì? Đặc điểm và phân loại?
• Positioner -Bộ điều khiển tuyến tính khí nén là gì?

Cập nhật lúc 15:03 – 16/02/2023