Bộ lọc khí nén và những điều bạn cần biết

Bộ lọc khí nén và những điều bạn cần biết
Bộ lọc khí nén và những điều bạn cần biết

Bộ lọc khí nén là thiết bị được sử dụng vô cùng rộng rãi để lọc sạch không khí, tách nước và điều chỉnh áp suất trong các thiết bị truyền động. Hiện nay khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa cùng sự ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường, những tạp chất, hơi nước ẩm, ô nhiễm tích tụ trong không khí gây ra sự hao mòn, giảm nhanh tuổi thọ của các thiết bị khí nén, bộ lọc khí nén sinh ra để khắc phục tình trạng này.

1. Bộ lọc khí nén là gì?

Bộ lọc khí nén là thiết bị dùng để kết nối giữa các thiết bị khí nén và thiết bị tách nước. Bộ lọc khí nén giúp loại bỏ nước, bụi bẩn, các tạp chất, ô nhiễm ra khỏi không khí đã nén, làm sạch và khô không khí trước khi đi vào thiết bị khác. Ngày nay, bộ lọc nén khí được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp, dân dụng có sử dụng khí nén, ví dụ như các tiệm sửa xe, các khu công nghiệp, dây chuyền sản xuất công nghiệp,... Đây là thiết bị vô cùng quan trọng trong hệ thống khí nén, đảm bảo chất lượng khí nén cung cấp cho cả quá trình sản xuất. Ngoài ra, bộ lọc khí nén còn giúp điều chỉnh và duy trì áp suất cần thiết trong các thiết bị truyền động, giúp máy móc hoạt động ổn định và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Không những lọc sạch khí, bộ lọc khí nén còn được ứng dụng trong nhiều loại máy móc khác nhau, sử dụng để lọc nhớt, lọc tách dầu, lọc tách khí,...

2. Cấu tạo của bộ lọc khí nén

Một bộ lọc khí nén cơ bản gồm 2 bộ phận chính:

2.1. Van lọc

Van lọc được cấu tạo từ các phần tử lọc xốp, thường làm từ các chất liệu giấy thấm ướt, vải dây kim loại, vật liệu tổng hợp,... Đúng như tên gọi của mình, van lọc này có nhiệm vụ lọc bỏ phần nước, tạp chất ra khỏi khí nén.

Khi khí nén được dẫn vào van lọc, khí nén chuyển động xoáy đi qua lá chắn kim loại, qua lõi lọc. Độ tinh khiết của khí nén phụ thuộc vào đường kính của các lỗ trên lõi lọc, thông thường khoảng từ 5 µm đến 70 µm. Khi vật liệu làm phần tử lọc là sợi thủy tinh, độ tinh khiết và khả năng tách nước của khí nén có thể lên tới 99,9%, bởi vậy vật liệu này thường được dùng khi máy móc yêu cầu chất lượng không khí cao.

2.2. Van điều chỉnh áp suất

Van điều chỉnh áp suất có tác dụng duy trì cho áp suất ra ổn định, bằng với áp suất khi khí nén được đưa vào. Khi áp suất của khí nén ra cao hơn so với áp suất ban đầu, van điều chỉnh áp suất điều chỉnh vị trí của trục vít. Khí nén qua các lỗ thông khí, tác động một lực lên màng, khi đó vị trí kim van thay đổi, khí nén được xả ra ngoài. Đến khi áp suất giảm xuống bằng với áp suất ban đầu, kim van trở về vị trí ban đầu.

Ngoài ra, ở bộ lọc khí đôi có van tra dầu để làm giảm ma sát, ăn mòn, gỉ sét của các thiết bị trong hệ thống khí nén.

3. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí nén

Khí nén không lọc chứa rất nhiều bụi bẩn, tạp chất. Đặc biệt trong môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa của nước ta, trong khí nén còn chứa một lượng hơi nước nhất định. Do đó, để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống khí nén, người ta lọc khí máy nén khí trước khi đưa vào hệ thống.

Tại đây, các hạt bụi bẩn, tạp chất hoặc hơi nước được hấp thụ và ngưng tụ lại, sau đó được đưa vào buồng tách.

Ở giai đoạn đầu tiên, khí nén được dẫn qua đường ống nối của máy vào bộ lọc, lúc này nhờ tấm xoắn, dòng khí nén sẽ chuyển động theo hình xoáy lốc. Nhờ chuyển động này, các hạt bụi bẩn, tạp chất, hơi nước chịu tác động của lực li tâm, chuyển động hướng về phía bên ngoài, va chạm với thành trong của chén lọc, sau đó chảy vào bên trong. Khoảng 95% các hạt lớn, nước, dầu được loại bỏ ra khỏi khí nén ở giai đoạn lọc đầu tiên này. Phần các hạt ngưng tụ, tạp chất đi xuống đáy hệ thống thoát nước, thông qua van xả ra ngoài. Phần không khí còn lại đi được dẫn đến bộ phận lọc khí để tiến hành lọc thêm một lần nữa (lọc tinh), sau đó sẽ di chuyển đến bộ phận van điều chỉnh áp suất.

Để đảm bảo áp suất của khí nén đầu ra bằng với áp suất đầu vào, người ta dựa vào hoạt động của bộ phận chỉnh màng. Khi tiến hành xoay vít điều chỉnh, thiết bị cho phép nhiều hoặc ít khí nén đi tới cổng ra để điều chỉnh áp suất. Khi áp suất cao quá, màng sẽ bị đẩy lên trên, khí nén thoát ra qua một lỗ nhỏ phía trên nắp.

4. Ưu điểm và nhược điểm của bộ lọc khí nén

Ưu điểm của bộ lọc khí nén

  • Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, thay thế

  • Tương thích với nhiều loại máy, có nhiều kích cỡ khác nhau
  • Được làm từ thép không gỉ, độ bền cao với thời gian
  • Giá thành hợp lý

Nhược điểm của bộ lọc khí nén

Do bộ lọc khí nén là thiết bị lắp đặt bên ngoài, bởi vậy khi có va chạm mạnh, bầu lọc tách nước có thể bị vỡ.

5. Các loại bộ lọc khí nén

5.1. Bộ lọc khí nén đơn và bộ lọc khí nén đôi

Dựa vào cấu tạo của bộ lọc khí nén, người ta chia bộ lọc khí nén ra làm 2 loại:

Bộ lọc khí nén đơn

Bộ lọc khí nén đơn là thiết bị được tích hợp từ hai bộ phận van lọc và van điều chỉnh áp suất. Bộ lọc khí nén đơn sẽ loại bỏ nước, tạp chất trong khí nén ra ngoài thông qua van xả ở đáy bộ lọc, cung cấp cho thiết bị dòng khí nén sạch, đảm bảo chất lượng.

Bộ lọc khí nén đôi

Bộ lọc khí nén đôi là thiết bị kết hợp giữa bộ lọc khí nén đơn và van tra dầu khí nén. Với việc sử dụng bộ lọc khí đôi, khí nén đi qua bộ lọc sẽ được tiến hành lọc 2 lần: lọc thô và lọc tinh, giúp nâng cao chất lượng không khí nén. Nhờ vậy, ngày nay bộ lọc khí nén đôi được sử dụng vô cùng rộng rãi và trở thành thiết bị phổ biến nhất trong hệ thống khí nén.

Ưu điểm của bộ lọc khí đôi:

  • Chất nước không khí nén sau lọc được đảm bảo nhờ lọc 2 lần, loại bỏ nước và tạp chất ra khỏi khí nén

  • Bảo vệ các phần tử khác trong hệ thống khí nén khác như xi lanh, van,... khỏi sự ăn mòn, gỉ sét

  • Thiết kế hợp lý, nhiều kích cỡ, phù hợp với nhiều loại máy khác nhau

5.2. Một số loại bộ lọc nén khí khác

Bộ lọc khí nén hạt

Bộ lọc khí nén dạng hạt này thường được sử dụng để lọc bỏ các bụi bẩn, hạt từ không khí nén.

Bộ lọc khí nén than hoạt tính

Ở bộ lọc khí nén than hoạt tính, người ta sử dụng vật liệu carbon tổng hợp để có thể loại bỏ hoàn toàn mùi và bụi từ không khí. Loại bộ lọc khí nén này thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm hoặc sản xuất khí thở.

Bộ lọc khí nén hợp nhất

Bộ lọc khí máy nén khí hợp nhất là thiết bị giúp loại bỏ nước và dầu trong khí nén nhờ sự kết hợp các bình xịt và các giọt. Đây được đánh giá là bộ lọc khí nén công nghiệp tốt bởi có thể lọc dầu, tách nước, bụi bẩn và các hạt chỉ 0,01 mm.

Bộ lọc khí nén kết hợp lạnh

Đây là bộ lọc khí nén hoạt động ở nhiệt độ thấp, chỉ khoảng 2 độ C. Ở nhiệt độ này, bộ lọc khí nén có thể loại bỏ hơi nước, độ ẩm hiệu quả hơn.

Bộ lọc nạp khí nén

Bộ lọc khí nén đặc biệt này sẽ tiến hành nạp nước trong quá trình lọc, có thể loại bỏ các chất ô nhiễm hóa học, các tạp chất được loại bỏ xuống 0,3 µm.

6. Những lưu ý khi sử dụng bộ lọc khí nén

Khi sử dụng bộ lọc khí nén, bạn cần biết một vài lưu ý như sau để có hướng khắc phục ngay khi lọc khí máy nén khí gặp vấn đề.

  • Bộ lọc khí nén của bạn không thể tách được bụi bẩn và nước

Đây là một vấn đề khá lớn bởi công dụng chính của lọc khí máy nén khí chính là tách nước, tạp chất trong khí nén. Tình trạng này có thể diễn ra nếu bạn lắp đặt bộ lọc khí nén sai cách hoặc phần cặn tồn tại trong chén lọc đang tồn tại quá mức cho phép. Để khắc phục vấn đề này, bạn cần xem xét kỹ và lắp đặt lại bộ lọc khí theo đúng chiều dòng chảy quy định. Tiến hành vệ sinh, xả cặn trong chén lọc một cách đều đặn, chúng tôi khuyến cáo bạn nên lắp bộ phận xả tự động để thiết bị hoạt động ổn định.

  • Ở bộ phận van điều chỉnh áp suất, không khí bị thoát ra ngoài

Lỗi này thường xảy ra khá phổ biến, nguyên nhân do lắp đặt sai cách, van điều áp bị lắp ngược chiều. Bạn có thể tự tháo ra và lắp lại bộ điều áp cho đúng là được.

Ngoài ra, khi sử dụng bộ lọc khí nén, bạn cũng cần lưu ý làm sạch phần ống lọc định kỳ, không nên để bộ lọc hoạt động trong một thời gian dài mà không được vệ sinh. Thường xuyên kiểm tra mức nước trong chén lọc để nước không vượt qua ngưỡng tối đa cho phép. Đối với van điều chỉnh áp suất, nên đặt mức áp suất nhỏ hơn 1600kPa để máy lọc khí nén hoạt động tốt nhất.

 

Đối với các bộ lọc khí nén hiện nay, nhà sản xuất đã bắt đầu tích hợp thêm bộ phận vi xử lý điều khiển, thay cho các đồng hồ hiển thị như ban đầu là bộ chỉ thị màu để người dùng dễ dàng nhận biết hơn khi thay thế lọc.