Chi phí đầu tư hệ thống khí nén nhà xưởng là vấn đề được nhiều doanh nghiệp quan tâm khi xây dựng nhà máy mới, mở rộng dây chuyền sản xuất hoặc cải tạo hệ thống khí nén hiện có. Một hệ thống khí nén hoàn chỉnh không chỉ bao gồm máy nén khí mà còn có máy sấy khí, bình tích áp, bộ lọc, đường ống, thiết bị xử lý nước ngưng và các phụ kiện đi kèm.
Việc xác định đầy đủ các hạng mục ngay từ đầu giúp doanh nghiệp dự toán chính xác chi phí đầu tư, lựa chọn thiết bị phù hợp và hạn chế phát sinh trong quá trình thi công.
Trong bài viết này, AEMG sẽ phân tích chi tiết các khoản chi phí cần có khi đầu tư hệ thống khí nén cho nhà xưởng.
1. Chi phí đầu tư hệ thống khí nén nhà xưởng gồm những gì?
Một hệ thống khí nén công nghiệp cơ bản thường bao gồm:
Máy nén khí → Bình tích khí → Máy sấy khí → Bộ lọc khí → Đường ống khí nén → Thiết bị sử dụng khí.
Tùy theo yêu cầu sản xuất, hệ thống có thể bổ sung thêm:
- Máy nén khí dự phòng
- Bình tích khí đầu nguồn và cuối nguồn
- Máy sấy hấp thụ
- Bộ lọc tinh
- Bộ tách nước
- Máy tách dầu nước
- Hệ thống xả nước tự động
- Đồng hồ đo lưu lượng
- Thiết bị giám sát áp suất
- Hệ thống điều khiển nhiều máy nén
- Thiết bị đo và giám sát điện năng
Vì vậy, khi tính chi phí đầu tư hệ thống khí nén nhà xưởng, doanh nghiệp cần tính tổng thể thay vì chỉ dựa vào giá máy nén khí.
2. Chi phí máy nén khí
Máy nén khí thường là hạng mục có giá trị đầu tư lớn nhất trong chi phí đầu tư hệ thống khí nén
Chi phí phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
- Công suất máy.
- Lưu lượng khí.
- Áp suất làm việc.
- Máy nén khí có dầu hoặc không dầu.
- Máy thường hay máy biến tần VSD.
- Thương hiệu.
- Loại động cơ.
- Cấp hiệu suất động cơ.
- Hệ thống điều khiển.
- Yêu cầu về chất lượng khí.
Ví dụ, nhà máy có thể sử dụng máy nén khí trục vít công suất:
22 kW → 37 kW → 55 kW → 75 kW → 90 kW → 110 kW trở lên.
Không nên lựa chọn máy chỉ dựa vào công suất kW.
Điều quan trọng là phải xác định lưu lượng khí nén và áp suất mà nhà máy thực sự cần.
Ví dụ, nếu dây chuyền cần 7 m³/phút ở áp suất 7 bar thì việc lựa chọn máy có lưu lượng thực tế quá thấp sẽ khiến máy chạy liên tục. Ngược lại, máy quá lớn có thể dẫn đến tình trạng chạy non tải và lãng phí điện.
3. Chi phí máy sấy khí
Sau máy nén khí, máy sấy khí là thiết bị quan trọng trong hệ thống.
Khí nén sau khi nén thường chứa hơi nước. Nếu không được xử lý, nước có thể đi vào:
- Đường ống.
- Van.
- Xi lanh.
- Máy CNC.
- Máy laser.
- Thiết bị điều khiển.
- Các sản phẩm trong dây chuyền.
Tùy yêu cầu chất lượng khí, nhà máy có thể sử dụng:
Máy sấy khí tác nhân lạnh
Phù hợp với phần lớn các ứng dụng công nghiệp thông thường.
Máy sấy khí hấp thụ
Được sử dụng khi yêu cầu điểm sương áp suất thấp, đặc biệt đối với các ứng dụng cần khí rất khô.
Do đó, chi phí máy sấy cần được xác định dựa trên:
Lưu lượng khí + áp suất + nhiệt độ đầu vào + chất lượng khí yêu cầu + PDP.
4. Chi phí bình tích khí
Bình tích khí nén có nhiệm vụ lưu trữ khí, ổn định áp suất và hỗ trợ đáp ứng các nhu cầu khí tăng đột biến trong thời gian ngắn.
Một hệ thống có thể sử dụng:
- Bình 500 lít
- Bình 1.000 lít
- Bình 1.500 lít
- Bình 2.000 lít
- Bình 3.000 lít
- Hoặc lớn hơn tùy công suất hệ thống.
Trong một số nhà máy, có thể bố trí 2 hoặc nhiều bình tích khí tại các vị trí khác nhau.
Ví dụ:
Máy nén → bình tích đầu nguồn → máy sấy → bộ lọc → đường ống → bình tích cuối nguồn → thiết bị sử dụng.
Chi phí bình không chỉ bao gồm thân bình mà còn có thể bao gồm:
- Van an toàn.
- Đồng hồ áp suất.
- Van khóa.
- Van xả nước.
- Hệ thống xả nước tự động.
- Chi phí vận chuyển và lắp đặt.
- Chi phí kiểm định theo quy định áp dụng.
5. Chi phí bộ lọc khí nén
Bộ lọc giúp loại bỏ các thành phần không mong muốn trong khí nén như:
- Nước.
- Dầu.
- Bụi.
- Hạt rắn.
- Tạp chất.
Tùy yêu cầu, hệ thống có thể sử dụng nhiều cấp lọc khác nhau.
Ví dụ:
Lọc thô → lọc tinh → lọc siêu tinh → lọc than hoạt tính.
Một số cấp lọc phổ biến có thể được lựa chọn theo yêu cầu về kích thước hạt và hàm lượng dầu.
Đối với ngành thực phẩm, dược phẩm, điện tử hoặc các ứng dụng yêu cầu chất lượng khí cao, chi phí hệ thống lọc có thể cao hơn đáng kể so với hệ thống khí nén thông thường.
6. Chi phí đường ống khí nén
Đây là hạng mục thường bị bỏ sót khi dự toán.
Tuy nhiên, đối với nhà xưởng có diện tích lớn, đường ống khí nén có thể chiếm tỷ trọng đáng kể trong tổng chi phí đầu tư hệ thống khí nén
Chi phí đường ống phụ thuộc vào:
- Chiều dài đường ống.
- Đường kính ống.
- Vật liệu.
- Số lượng điểm sử dụng.
- Số lượng van.
- Số lượng co, cút, tê.
- Phương pháp thi công.
- Độ cao lắp đặt.
- Kết cấu nhà xưởng.
Một số vật liệu thường được sử dụng gồm:
- Ống thép mạ kẽm.
- Ống nhôm chuyên dụng cho khí nén.
- Ống inox.
- Một số loại ống nhựa phù hợp với hệ thống được thiết kế theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
Khi thiết kế đường ống, không nên chỉ quan tâm đến việc “có đủ chịu áp hay không” mà cần tính đến lưu lượng, vận tốc khí và tổn thất áp suất.
7. Chi phí phụ kiện đường ống
Ngoài tiền ống, doanh nghiệp cần tính thêm các phụ kiện:
- Co.
- Tê.
- Cút nối.
- Van bi.
- Van một chiều.
- Khớp nối.
- Đầu nối nhanh.
- Ống mềm.
- Đồng hồ áp suất.
- Bộ xả nước.
- Giá đỡ.
- Ty treo.
- Kẹp ống.
Nếu hệ thống có hàng chục hoặc hàng trăm điểm sử dụng, số lượng phụ kiện có thể rất lớn.
Vì vậy, khi lập báo giá chi phí đầu tư hệ thống khí nén nhà xưởng, cần bóc tách riêng phần vật tư và phụ kiện thay vì chỉ tính theo mét đường ống.
8. Chi phí hệ thống điện cho máy nén khí
Máy nén khí công suất lớn cần được cấp nguồn điện phù hợp.
Chi phí có thể bao gồm:
- Cáp điện.
- Tủ điện.
- Aptomat.
- Contactor.
- Thiết bị bảo vệ.
- Hệ thống tiếp địa.
- Máng cáp.
- Nhân công kéo cáp.
- Chi phí đấu nối.
Đặc biệt với máy nén khí công suất lớn, cần kiểm tra khả năng đáp ứng của hệ thống điện nhà máy trước khi lắp đặt.
Nếu sử dụng nhiều máy nén khí, có thể cần thiết kế hệ thống điều khiển để phân bổ tải giữa các máy.
9. Chi phí lắp đặt và thi công
Ngoài tiền thiết bị, doanh nghiệp cần dự toán chi phí nhân công và thi công.
Bao gồm:
- Vận chuyển thiết bị.
- Đưa máy vào vị trí.
- Lắp đặt máy nén.
- Lắp đặt bình tích khí.
- Lắp đặt máy sấy.
- Lắp đặt bộ lọc.
- Thi công đường ống.
- Lắp đặt giá đỡ.
- Đấu nối điện.
- Kiểm tra rò rỉ.
- Chạy thử hệ thống.
Chi phí thi công phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thực tế của nhà xưởng.
Ví dụ, nhà xưởng đang hoạt động sẽ có yêu cầu thi công khác hoàn toàn so với nhà máy đang xây dựng mới.
10. Chi phí xử lý nước ngưng
Trong quá trình nén và làm lạnh khí, hệ thống sẽ phát sinh nước ngưng.
Nước ngưng có thể chứa dầu đối với hệ thống sử dụng máy nén khí có dầu.
Do đó, nhà máy có thể cần:
- Van xả nước tự động.
- Bộ tách nước.
- Bình gom nước.
- Thiết bị tách dầu nước.
- Đường ống xả nước ngưng.
Việc xử lý nước ngưng cần được thiết kế phù hợp với loại máy nén và yêu cầu môi trường của nhà máy.
11. Chi phí đo lường và giám sát hệ thống
Đối với các hệ thống lớn, nên cân nhắc lắp đặt thiết bị đo:
- Đồng hồ lưu lượng.
- Cảm biến áp suất.
- Cảm biến nhiệt độ.
- Đồng hồ điện.
- Thiết bị giám sát điểm sương.
- Thiết bị giám sát chất lượng khí.
Những thiết bị này giúp doanh nghiệp biết được hệ thống đang hoạt động như thế nào và phát hiện sớm các vấn đề.
Đặc biệt, đồng hồ đo lưu lượng khí nén rất hữu ích trong việc đánh giá hiệu suất hệ thống và thực hiện audit khí nén.
12. Những yếu tố ảnh hưởng đến tổng chi phí đầu tư
Không có một mức giá cố định cho tất cả hệ thống khí nén.
Tổng chi phí phụ thuộc chủ yếu vào:
Quy mô nhà xưởng
Nhà xưởng càng lớn, đường ống càng dài thì chi phí vật tư và thi công càng tăng.
Nhu cầu khí nén
Lưu lượng càng lớn thì công suất máy nén, đường ống và các thiết bị xử lý khí càng lớn.
Áp suất làm việc
Hệ thống 7–8 bar sẽ có yêu cầu khác với hệ thống 10, 13 hoặc 16 bar.
Chất lượng khí
Khí nén thông thường sẽ có chi phí đầu tư thấp hơn hệ thống yêu cầu khí sạch, khô hoặc không dầu.
Mức độ tự động hóa
Hệ thống điều khiển nhiều máy, giám sát từ xa hoặc quản lý năng lượng sẽ có vốn đầu tư ban đầu cao hơn.
13. Có nên chọn hệ thống khí nén giá rẻ?
Không nên chỉ lựa chọn theo giá đầu tư ban đầu.
Một hệ thống có giá mua thấp nhưng tiêu thụ nhiều điện có thể khiến tổng chi phí sở hữu cao hơn rất nhiều trong những năm vận hành.
Do đó, doanh nghiệp nên đánh giá theo TCO – Total Cost of Ownership, bao gồm:
Chi phí đầu tư hệ thống khí nén bao gồm: Chi phí đầu tư + chi phí điện + chi phí bảo trì + chi phí sửa chữa + chi phí thay thế thiết bị.
Ví dụ, một máy nén khí tiết kiệm điện hơn có thể có giá đầu tư ban đầu cao hơn nhưng nếu vận hành hàng nghìn giờ mỗi năm thì phần điện năng tiết kiệm được có thể giúp thu hồi khoản đầu tư chênh lệch sau một thời gian.
14. Có nên audit trước khi tính chi phí đầu tư hệ thống khí nén?
Đối với nhà máy đang hoạt động, audit khí nén trước khi đầu tư hoặc mở rộng hệ thống là một giải pháp rất đáng cân nhắc.
Audit giúp xác định:
- Nhu cầu khí thực tế.
- Lưu lượng hiện tại.
- Áp suất cần thiết.
- Điện năng tiêu thụ.
- Tỷ lệ chạy tải/không tải.
- Mức độ rò rỉ.
- Tổn thất áp suất.
- Khả năng đáp ứng của hệ thống hiện tại.
Từ đó doanh nghiệp có thể biết chính xác nên mua thêm máy, thay máy, điều chỉnh đường ống hay tối ưu cách vận hành.
Kết luận
Chi phí đầu tư hệ thống khí nén nhà xưởng không chỉ bao gồm giá máy nén khí mà là tổng hợp của nhiều hạng mục: máy nén khí, máy sấy, bình tích khí, bộ lọc, đường ống, phụ kiện, hệ thống điện, xử lý nước ngưng, thiết bị đo lường và chi phí lắp đặt.
Một hệ thống được thiết kế tốt cần đảm bảo đồng thời:
Đủ lưu lượng – đủ áp suất – chất lượng khí phù hợp – tổn thất thấp – vận hành ổn định – tiết kiệm năng lượng.
Do đó, trước khi lựa chọn thiết bị, doanh nghiệp nên thực hiện khảo sát nhu cầu khí nén và đánh giá hiện trạng hệ thống. Với các nhà máy đang vận hành, audit khí nén có thể giúp xác định những điểm gây lãng phí và xây dựng phương án đầu tư có hiệu quả kinh tế cao hơn.
AEMG cung cấp giải pháp máy nén khí và hệ thống khí nén cho nhà xưởng, từ khảo sát nhu cầu, lựa chọn máy nén, máy sấy, bình tích khí, bộ lọc, thiết kế đường ống đến lắp đặt và tối ưu hệ thống.
Bạn đang chuẩn bị đầu tư hệ thống khí nén cho nhà xưởng? Hãy liên hệ AEMG để được khảo sát nhu cầu thực tế và tư vấn cấu hình hệ thống phù hợp với công suất sản xuất.
