Bài tập Chương 2 Môn Thủy lực khí nén | Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58797173 BÀI TẬP CHƯƠNG 2
1. So sánh ưu nhược điểm của các loại máy nén khí: kiểu cánh gạt, pittong, trục vít. -
Máy nén khí kiểu pittong * Ưu điểm:
Với thiết kế nhỏ gọn, máy nén khí Piston không tốn diện tích sử dụng và dễ dàng vận hành, di
chuyển. Không những vậy, việc tháo lắp, sửa chữa cũng trở nên thuận tiện hơn so với máy nén khí Piston.
Máy nén khí Piston có giá thành rẻ hơn máy nén khí trục vít, phù hợp với những khách hàng có kinh phí thấp. * Nhược điểm:
Máy nén khí Piston hoạt động không được trơn tru như máy nén khí trục vít và cần phải có bình chứa khí nén đi kèm.
Khi hoạt động, máy nén khí Piston bị rung lắc và ồn ào hơn so với máy nén khí trục vít. -
Máy nén khí kiểu trục vít * Ưu điểm:
Máy nén khí trục vít sở hữu những ưu điểm vượt trội như: tuổi thọ cao, hiệu suất làm việc
cao, chi phí bảo chì và vận hành ban đầu thấp.
Tuổi thọ của máy nén khí trục vít cao do cấu tạo không có van hút, van xả và dây đai nên máy làm
việc ổn định. Hơn nữa khe hở giữa các bánh răng và xi lanh rất nhỏ nên không tạo ma sát khi hoạt
động gây hao mòn. Máy nén khí trục vít bao gồm hai loại: máy nén khí trục vít có dầu (ngâm dầu),
máy nén khí trục vít không dầu. Đối với máy nén khí trục vít có dầu, dầu được bơm vào nhằm bôi
trơn, làm mát, vì vậy không những giúp máy nén khí hoạt động trơ tru mà còn tăng tuổi thọ cho máy.
Máy nén khí trục vít đạt hiệu suất làm việc cao với số vòng từ 3000 vòng/phút tới 15.000
vòng/phút. Tỷ số nén của máy nén khí trục vít cũng cao hơn máy nén khí Piston.
Máy nén khí trục vít có cấu tạo gọn nhẹ dễ di chuyển, chỉ cần 1 người là có thể vận hành máy. lOMoAR cPSD| 58797173 * Nhược điểm
Giá thành của máy nén khí trục vít đắt hơn so với máy nén khí Piston, vì vậy nên chi phí
đầu tư ban đầu lớn. Tuy vậy, máy nén khí trục vít tạo ra lưu lượng khí lớn hơn 30% so với máy nén
khí Piston và cũng tiết kiệm điện năng hơn tới 30%.
Do có cấu tạo tinh xảo hơn nên máy nén khí trục vít cũng khó sửa chữa bảo dưỡng hơn và
yêu cầu nhân viên kỹ thuật sửa chữa chuyên nghiệp.
2. Nguyên lý làm việc máy nén khí trục vít một cấp có hệ thống cấp dầu bôi trơn.
Không khí được hút vào máy nén khí thông qua bầu lọc 1. Sau khi nén, khí nén cùng với dầu bôi
trơn tạo thành một hỗn hợp trong bình lọc khí 5. Từ bình lọc khí nén thoát ra theo đường ống dẫn
phía trên và dầu bôi trơn mang nhiệt (tạo ra trong quá trình nén) sẽ theo đường dẫn phía dưới
bình lọc 5. Khí nén sẽ được chuyển đến hệ thống điều khiển, sau khi qua bộ phận làm mát bằng
gió 7. Dầu bôi trơn mang nhiệt sẽ được làm nguội bằng ống dẫn qua quạt gió hoặc đã đạt được
nhiệt độ làm mát theo yêu cầu qua rơ le nhiệt quay về bình chứa dầu bôi trơn.
3. Vị trí lắp Bộ lọc khí và chức năng của Van lọc khí, Van điều chỉnh áp suất, Áp kế và Van tra dầu.
• Vị trí lắp bộ lọc khí: phải đặt ở trước thiết bị (hệ thống) hoạt động sử dụng khí nén.
• Chức năng của van lọc khí: Van lọc khí là thiết bị cơ bản nhất làm sạch khí, có nhiệm vụ
tách nước và dầu từ khí nén. Hầu hết các nhà sản xuất đều đảm bảo độ tổn thất áp rất thấp
trên bộ lọc. Khi thời gian hoạt động càng lâu thì độ tổn thất áp càng cao (lưới lọc bị bẩn). lOMoAR cPSD| 58797173
• Chức năng của van điều chỉnh áp suất (van giảm áp): Giảm áp suất theo yêu cầu tại cửa
ra và ổn định áp suất p2.
• Chức năng của áp kế: hiện thị áp suất p2.
• Chức năng của van tra dầu: Để giảm lực ma sát, sự ăn mòn và gỉ sét của các phần tử
trong hệ thống điều khiển khí nén, trong thiết bị lọc có gắn thêm van tra dầu. Nguyên tắc
tra dầu thực hiện theo nguyên lý tra dầu ống Venturi. o Venturi trong van tra dầu: Giảm
áp suất dòng khí (tăng vận tốc) để trộn dầu và không khí.
4. Ví dụ tính toán
4.1. Một máy nén khí có tỉ số nén i = 7, giả thiết rằng quá trình nén nhiệt độ khí quyển không
đổi. Máy nén khí có lưu lượng riêng ( thể tích dịch chuyển) 56 cm3/vòng và được quay n = 750
vòng/phút. Hãy tính công suất của động cơ điện của máy nén khí [W], cho biết hiệu suất động
cơ điện ƞ = 0,8 ? Cho giá trị áp suất khí quyển là 1 atm = 105 Pa.
p2 7 p2 = 7p1; Với p1 =
1 atm = 1 bar Ta có i = 7  = p1  p2 = 7 bar
V = 56 cm3/vòng , n = 750 vòng/phút  Q = V.n = 56.750 = 42000 cm3/phút = 7.10-4 [m3/s]
Công suất động cơ điện: pE = Q.p.η ; Với p = 7 – 1 = 6 bar = 6.105 [pa] 
pE = 7.10-4.6.105.0,8 = 336 [W].