Máy nén khí và các sản phẩm liên quan
CÁC LOẠI MÁY NÉN KHÍ
Máy nén khí dịch chuyển tích cực (Positive Displacement Compressors)
Máy nén khí dịch chuyển tích cực hoạt động bằng cách bẫy một lượng không khí trong một khoang kín và sau đó giảm thể tích của khoang đó để tăng áp suất.
Máy nén khí Piston (Reciprocating/Piston Compressors):
Nguyên lý: Sử dụng chuyển động tịnh tiến của piston trong xi lanh để nén khí.
Đặc điểm: Có thể là một cấp hoặc nhiều cấp, có dầu hoặc không dầu. Tạo ra áp suất cao, hiệu quả ở các lưu lượng trung bình.
Ưu điểm: Độ bền cao, dễ bảo trì, chi phí ban đầu thấp hơn cho một số cấu hình.
Nhược điểm: Hoạt động ồn hơn, rung động nhiều hơn, cần bảo trì định kỳ.
Máy nén khí Trục vít (Rotary Screw Compressors):
Nguyên lý: Sử dụng hai trục vít quay ăn khớp với nhau để nén khí liên tục.
Đặc điểm: Có thể là có dầu hoặc không dầu (oil-free). Cung cấp lưu lượng khí nén ổn định, hoạt động êm ái hơn piston.
Ưu điểm: Hiệu suất cao, hoạt động liên tục, ít rung động, tuổi thọ cao.
Nhược điểm: Chi phí ban đầu cao hơn piston.
Máy nén khí Cánh gạt (Rotary Vane Compressors):
Nguyên lý: Các cánh gạt trượt ra vào trong các khe của rotor quay, tạo ra các khoang nén khí.
Đặc điểm: Hoạt động tương đối êm ái, bền bỉ, thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp liên tục.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, ít bộ phận chuyển động, ít bảo trì.
Nhược điểm: Hiệu suất có thể thấp hơn trục vít ở lưu lượng lớn.
2. Máy nén khí động lực (Dynamic Compressors)
Máy nén khí động lực tăng tốc không khí và sau đó chuyển đổi động năng thành áp suất.
Máy nén khí Ly tâm (Centrifugal Compressors):
Nguyên lý: Sử dụng cánh quạt (impeller) quay tốc độ cao để tăng động năng của khí, sau đó chuyển đổi động năng thành áp suất bằng cách làm chậm dòng khí.
Đặc điểm: Thường là không dầu, cung cấp lưu lượng khí rất lớn, hiệu quả ở áp suất trung bình.
Ưu điểm: Rất bền bỉ, ít bảo trì (do ít bộ phận chuyển động), cung cấp khí không dầu chất lượng cao, lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp lớn.
Nhược điểm: Kém hiệu quả ở lưu lượng thấp, chi phí ban đầu rất cao.
Máy nén khí Trục đứng (Axial Compressors):
Nguyên lý: Không khí được nén khi đi qua một loạt các cánh quạt quay và cánh gạt tĩnh, theo hướng song song với trục quay.
Đặc điểm: Cung cấp lưu lượng khí cực lớn ở áp suất thấp đến trung bình.
Ưu điểm: Rất nhỏ gọn so với lưu lượng, hiệu suất cao ở lưu lượng lớn.
Nhược điểm: Chi phí rất cao, phức tạp hơn, chỉ phù hợp cho các ứng dụng quy mô cực lớn (ví dụ: tua bin khí).
Khí cho hệ thống sấy: Trong một số phân đoạn xử lý sản phẩm hoặc xúc tác.
Khí cho hệ thống làm kín (Seal Air): Ngăn chặn rò rỉ khí hoặc chất lỏng từ các thiết bị quay (ví dụ: máy bơm, máy nén).
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
II. Ứng dụng máy nén khí trong nhà máy lọc dầu
Nhà máy lọc dầu yêu cầu khí nén chất lượng cao cho nhiều mục đích, từ điều khiển thiết bị nhạy cảm đến các quy trình sản xuất quan trọng.
1. Khí công cụ (Instrument Air - IA)
Đây là ứng dụng quan trọng nhất và yêu cầu khí nén sạch, khô, không dầu.
Loại máy nén: Thường là máy nén khí trục vít không dầu hoặc máy nén khí ly tâm (cho các nhà máy lớn) để đảm bảo chất lượng khí. Cần có hệ thống xử lý khí nén đầy đủ (bình chứa khí, máy sấy khí hấp phụ hoặc làm lạnh, bộ lọc tinh, lọc than hoạt tính).
Ứng dụng: Cấp khí cho các van điều khiển tự động, bộ truyền động khí nén (pneumatic actuators), dụng cụ đo lường, hệ thống điều khiển PLC/DCS, và các thiết bị khí nén nhạy cảm khác.
2. Khí nhà máy (Plant Air - PA)
Khí nén sử dụng cho các mục đích chung trong nhà máy, chất lượng không yêu cầu nghiêm ngặt như khí công cụ.
Loại máy nén: Thường là máy nén khí trục vít có dầu hoặc máy nén khí piston (cho các ứng dụng nhỏ hơn).
Ứng dụng: Vệ sinh thiết bị, vận hành các dụng cụ khí nén (súng bắn ốc, máy mài), vệ sinh đường ống, thổi bụi.
3. Khí khởi động tuabin (Turbine Starting Air)
Dùng để khởi động các tuabin khí lớn hoặc động cơ diesel công suất cao.
Loại máy nén: Thường là máy nén khí piston áp suất cao hoặc máy nén khí trục vít có khả năng tạo áp suất cao.
Ứng dụng: Cung cấp khí nén để quay các tuabin hoặc động cơ đến tốc độ nhất định trước khi nhiên liệu được cấp vào và đốt cháy.
4. Khí thổi lò (Sootblowing Air)
Sử dụng để thổi bồ hóng và cặn bám trong các lò nung, bộ trao đổi nhiệt.
Loại máy nén: Máy nén khí piston hoặc trục vít áp suất cao, lưu lượng lớn.
Ứng dụng: Định kỳ làm sạch bề mặt trao đổi nhiệt của lò nung, giúp duy trì hiệu suất truyền nhiệt.
5. Khí cho các quy trình cụ thể
Oxy hóa (Oxidation): Cung cấp khí nén (hoặc khí giàu oxy) cho các phản ứng oxy hóa trong một số quy trình hóa dầu.
Khí cho hệ thống sấy: Trong một số phân đoạn xử lý sản phẩm hoặc xúc tác.
Khí cho hệ thống làm kín (Seal Air): Ngăn chặn rò rỉ khí hoặc chất lỏng từ các thiết bị quay (ví dụ: máy bơm, máy nén).
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ứng dụng máy nén khí trong nhà máy sản xuất alumina từ bauxite
Nhà máy alumina cũng có nhu cầu lớn về khí nén, đặc biệt là do liên quan đến xử lý bùn và các quy trình hóa học ăn mòn.
1. Khí công cụ (Instrument Air - IA)
Tương tự như nhà máy lọc dầu, đây là khí nén sạch, khô, không dầu để bảo vệ các thiết bị điều khiển nhạy cảm.
Loại máy nén: Máy nén khí trục vít không dầu hoặc máy nén khí ly tâm. Yêu cầu hệ thống xử lý khí nén mạnh mẽ (máy sấy, bộ lọc) do môi trường ẩm ướt và bụi bẩn có thể cao hơn.
Ứng dụng: Vận hành van điều khiển tự động trong các công đoạn hòa tách, lắng, lọc, kết tủa; cấp khí cho các cảm biến, bộ truyền động khí nén.
2. Khí nhà máy (Plant Air - PA)
Khí nén cho các mục đích chung.
Loại máy nén: Máy nén khí trục vít có dầu hoặc máy nén khí piston.
Ứng dụng:
Thổi bùn/Cặn: Dùng khí nén để thổi cặn bám trong đường ống, bể chứa bùn, thiết bị lắng.
Vận hành dụng cụ khí nén: Trong xưởng bảo trì, vệ sinh công nghiệp.
Khí thổi/Rửa lọc: Dùng khí nén để rửa ngược các màng lọc hoặc vải lọc trong các thiết bị lọc ép (filter press) hoặc lọc chân không để làm sạch và tái sinh bề mặt lọc. Điều này cực kỳ quan trọng trong công đoạn lọc bùn đỏ, lọc hydrate.
3. Khí cho quá trình sấy (Drying Air)
Trong công đoạn sấy alumina hydrate để sản xuất alumina thành phẩm.
Loại máy nén: Máy nén khí ly tâm hoặc trục vít lớn, sau đó khí nén được làm nóng để sử dụng làm tác nhân sấy.
Ứng dụng: Cung cấp khí nóng để làm khô alumina hydrate trong các lò nung quay hoặc lò nung tầng sôi, loại bỏ hơi nước còn lại.
4. Khí cho hệ thống vận chuyển bằng khí nén (Pneumatic Conveying Air)
Để vận chuyển vật liệu dạng bột hoặc hạt.
Loại máy nén: Máy nén khí ly tâm hoặc trục vít có lưu lượng lớn.
Ứng dụng: Vận chuyển bột bauxite mịn, alumina hydrate khô, hoặc alumina thành phẩm trong nhà máy thông qua các đường ống kín.
5. Khí cho hệ thống khuấy trộn (Agitation Air)
Trong một số bể chứa hoặc bồn phản ứng.
Loại máy nén: Máy nén khí trục vít hoặc piston phù hợp với yêu cầu áp suất và lưu lượng.
Ứng dụng: Cung cấp khí để khuấy trộn dung dịch hoặc bùn trong các bể chứa, giúp duy trì độ đồng đều và ngăn ngừa lắng đọng.
