Nước trong khí nén và giải pháp xử lý hiệu quả, bền vững

Trong các nhà máy sản xuất cơ khí, chế tạo, thực phẩm, bao bì hay điện tử, hệ thống khí nén đóng vai trò là nguồn năng lượng trung tâm cho toàn bộ dây chuyền. Tuy nhiên, một vấn đề tồn tại song song với mọi hệ thống khí nén, bất kể quy mô hay công suất, chính là nước trong khí nén.

Nhiều doanh nghiệp đầu tư máy nén khí trục vít công suất lớn, vận hành liên tục nhưng lại chưa đánh giá đúng mức độ nguy hại của nước trong khí nén. Thực tế cho thấy, phần lớn các sự cố như kẹt van, hỏng xi lanh, lỗi thiết bị khí, thậm chí giảm chất lượng sản phẩm đều có nguyên nhân gián tiếp hoặc trực tiếp từ nước ngưng tụ.

Bài viết này AEMG sẽ phân tích bản chất hình thành nước trong máy nén khí trục vít, tác hại thực tế và tư vấn giải pháp xử lý nước trong khí nén tối ưu, phù hợp từng nhu cầu sử dụng.

1. Nước trong khí nén là gì?

Nước trong khí nén thực chất là hơi ẩm có sẵn trong không khí môi trường, bị ngưng tụ thành nước lỏng trong quá trình nén và làm mát khí.

Không khí tự nhiên luôn chứa một lượng hơi nước nhất định. Khi máy nén khí trục vít hút không khí vào đầu nén, hơi ẩm này đi theo dòng khí. Dưới tác động của:

• Áp suất cao
• Nhiệt độ thay đổi liên tục

Hơi nước sẽ chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng, tạo thành nước ngưng trong toàn bộ hệ thống khí nén.

Máy nén khí không dầu AEMG – Giải pháp khí nén sạch

2. Vì sao trong hệ thống khí nén luôn phát sinh nước?

2.1 Không khí đầu vào luôn chứa độ ẩm

Độ ẩm trong không khí phụ thuộc vào:

• Thời tiết (mùa nồm, mưa, độ ẩm cao)
• Khu vực nhà xưởng (gần sông, ao hồ, khu kín)
• Mức độ thông gió

Thiết bị nén khí không thể loại bỏ hơi ẩm ngay từ đầu vào, mà hút toàn bộ không khí môi trường cùng hơi nước.

2.2 Quá trình nén trong đầu trục vít

Trong quá trình làm việc:

• Không khí bị nén lên áp suất cao
• Nhiệt độ trong đầu nén tăng mạnh
• Hơi nước vẫn tồn tại ở dạng khí khi còn nóng

Ở giai đoạn này, nước chưa tách ra ngay.

2.3 Quá trình làm mát gây ngưng tụ nước

Sau khi ra khỏi đầu nén:

• Khí nén đi qua két giải nhiệt
• Nhiệt độ giảm nhanh
• Hơi nước bắt đầu ngưng tụ thành nước lỏng

Hiện tượng này tương tự việc hơi nước trong không khí ngưng tụ trên bề mặt chai nước lạnh.

2.4 Bình chứa khí – nơi tích tụ nước lớn nhất

Bình chứa khí của máy nén khí trục vít có:

• Áp suất ổn định
• Tốc độ dòng khí chậm

Đây là điều kiện lý tưởng để nước tách khỏi khí và lắng xuống đáy bình. Nếu không xả nước định kỳ, lượng nước này sẽ tích tụ ngày càng nhiều.

3. Nước tồn tại ở đâu trong hệ thống khí nén?

Nước không chỉ nằm trong bình chứa mà còn xuất hiện tại:

• Đầu nén và két giải nhiệt
• Bình tích áp
• Đường ống dẫn khí
• Cốc lọc khí
• Van khí, xy lanh
• Thiết bị đầu cuối sử dụng khí

Việc nước đi sâu vào thiết bị sử dụng khí là nguyên nhân gây ra nhiều sự cố khó phát hiện.

4. Tác hại của nước trong khí nén

4.1 Đối với hệ thống khí nén

• Gây ăn mòn đường ống và thiết bị
• Tăng tổn thất áp suất
• Giảm độ ổn định của hệ thống
• Rút ngắn tuổi thọ thiết bị sử dụng khí

4.2 Đối với bình chứa và đường ống

• Ăn mòn từ bên trong
• Tắc nghẽn đường ống
• Rò rỉ khí, mất áp
• Nguy cơ mất an toàn vận hành

4.3 Đối với thiết bị sử dụng khí

• Kẹt van khí
• Hỏng xy lanh
• Hoạt động thiếu ổn định
• Giảm độ chính xác

4.4 Đối với chất lượng sản phẩm

• Lỗi bề mặt khi sơn
• Sai số trong gia công
• Tăng tỷ lệ phế phẩm
• Gián đoạn dây chuyền sản xuất

 

5. Dấu hiệu nhận biết hệ thống khí nén có nhiều nước

• Xả đáy bình ra nhiều nước liên tục
• Khí ra có hiện tượng phun sương
• Cốc lọc nhanh đầy nước
• Thiết bị khí hỏng lặp đi lặp lại
• Sản phẩm lỗi không rõ nguyên nhân

6. Tư vấn giải pháp xử lý nước trong khí nén

Xử lý nước trong khí nén không chỉ là lắp thêm thiết bị, mà cần đánh giá tổng thể hệ thống, bao gồm:

• Công suất và lưu lượng máy nén khí trục vít
• Thời gian vận hành
• Yêu cầu chất lượng khí đầu ra
• Ngành nghề sử dụng khí

Dưới đây là các giải pháp xử lý nước được áp dụng phổ biến.

7. Máy sấy khí tác nhân lạnh – Giải pháp tiêu chuẩn cho hệ thống khí nén

7.1 Nguyên lý hoạt động

Máy sấy khí tác nhân lạnh hoạt động bằng cách:

• Làm lạnh khí nén xuống khoảng 2–10°C
• Hơi nước ngưng tụ thành nước lỏng
• Nước được tách ra và xả tự động

7.2 Ưu điểm

• Hiệu quả cao với hầu hết hệ thống khí nén
• Chi phí đầu tư hợp lý
• Vận hành ổn định
• Dễ bảo trì

7.3 Phạm vi ứng dụng

• Cơ khí chế tạo
• Gia công kim loại
• Nhà xưởng sản xuất phổ thông
• Dây chuyền sử dụng khí liên tục

Máy sấy khí tác nhân lạnh đáp ứng 90–95% nhu cầu khí nén công nghiệp.

Tham khảo: Máy sấy khí tác nhân lạnh AEMG

8. Hệ thống cốc lọc khí nén – Lớp bảo vệ bắt buộc

Cốc lọc khí nén giúp:

• Loại bỏ nước còn sót sau sấy
• Lọc bụi rắn
• Tách sương dầu

8.1 Cấu hình cốc lọc phổ biến

• Lọc thô (Pre-filter)
• Lọc tinh (Fine-filter)
• Lọc than hoạt tính (khi cần khí sạch cao)

8.2 Vì sao cần kết hợp máy sấy khí và cốc lọc?

• Máy sấy xử lý phần nước chính
• Cốc lọc xử lý phần còn sót và tạp chất
• Giúp khí nén khô ổn định, bảo vệ thiết bị đầu cuối

Chỉ sử dụng cốc lọc mà không có máy sấy là giải pháp không triệt để.

8.3 Sơ đồ lắp đặt hệ thống xử lý nước chuẩn

Trình tự khuyến nghị:

Nguồn khí nén → Bình chứa → Cốc lọc tách nước → Máy sấy khí → Cốc lọc tinh→ Đường ống → Thiết bị sử dụng khí

9. Những sai lầm thường gặp khi xử lý nước trong khí nén

• Không xả nước định kỳ
• Chọn máy sấy khí không đủ lưu lượng
• Lắp cốc lọc sai vị trí
• Không thay lõi lọc đúng hạn

10. Khi nào cần giải pháp xử lý nước chuyên sâu hơn?

• Yêu cầu khí cực khô
• Ứng dụng công nghệ cao
• Ngành thực phẩm, y tế, điện tử

Khi đó cần cân nhắc máy sấy khí hấp thụ với dew point thấp hơn.

Nước trong máy nén khí trục vít là hiện tượng tất yếu nhưng hoàn toàn có thể kiểm soát nếu lựa chọn giải pháp phù hợp. Việc đầu tư đúng hệ thống xử lý nước trong khí nén không chỉ giúp bảo vệ máy móc mà còn đảm bảo chất lượng sản xuất ổn định, lâu dài.

Giải pháp tối ưu cho đa số doanh nghiệp hiện nay là:

Máy sấy khí tác nhân lạnh kết hợp hệ thống cốc lọc khí nén phù hợp lưu lượng và yêu cầu sử dụng.

Liên hệ ngay với chúng tôi