Tổng quan về hệ thống điều khiển khí nén

1.Khí nén và hệ thống điều khiển khí nén là gì?

1.1.Khí nén là gì?

   Khí nén là lượng không khí được nén lại bằng áp suất cao có nhiệm vụ biến đổi thành cơ năng và được sử dụng chủ yếu trong các bình khí nén, máy khí nén giúp truyền lưu lượng khí nén vào các thiết bị làm hoạt động hệ thống. Khí nén thường được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hệ thống, các ngành công nghiệp sản xuất, chế biến, xây dựng, các ngành y tế,...

1.2.Hệ thống điều khiển khí nén là gì?

   Hệ thống điều khiển khí nén là một hệ thống bao gồm các thiết khí nén được liên kết với nhau bao gồm có nguồn khí nén, bảng điều khiển và các thiết bị khí nén như van điện từ khí nén, van bướm điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén,... Hệ thống khí nén thường được lắp đặt trong nhiều nhà máy, khu công nghiệp, khu sản xuất, giúp quá trình vận hành hệ thống một cách đơn giản, an toàn và hiệu quả.

2.Cấu trúc hệ thống điều khiển khí nén

Hệ thống điều khiển khí nén bao gồm các phần chính như sau:

• Trạm cấp nguồn khí nén: máy nén khí, bình khí nén, bình tích áp, các thiết bị an toàn, các thiết bị xử lý khí nén( lọc bụi, lọc hơi nước, sấy khô…),…
• Bảng điều khiển hệ thống gồm: các máy tính, phần tử xử lý tín hiệu điều khiển, bảng điều khiển và các bảng điều khiển đảo chiều cơ cấu chấp hành.
• Các thiết bị chấp lắp đặt: Xilanh, động cơ khí nén, van điện từ khí nén, giác hút, van điều khiển khí nén, van bướm khí nén, van dao khí nén, vao cầu khí nén…

   Hệ thống điều khiển khí nén gồm 2 loại: Hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén, trong đó tín hiệu điều khiển bằng khí và hệ thống điều khiển điện – khí nén – các phần tử điều khiển hoạt động bằng tín hiệu điện hoặc kết hợp tín hiệu điện – khí nén.

3.Công thức tính áp suất trong hệ thống điều khiền khí nén

P = dF/dS

• P: áp suất
• F: lực tác dụng
• S: tiết diện

Công thức tính áp suất trong hệ thống điều khiền khí nén khá đơn giản: áp suất của khí nén sẽ bằng tổng lực tác dụng chia cho tổng tiết diện.

Đơn vị đo trong hệ thống điều khiển khí nén

1 bar = 0.1 Mpa (megapascal ) = 1.02 kgf/cm2

4.Ưu điểm và nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén

4.1.Ưu điểm hệ thống điều khiển khí nén

• Hoạt động hoàn toàn tự động dựa vào lượng khí nén truyền vào hệ thống
• Giúp người vận hành có thể điều khiển hoạt động của hệ thống từ xa bằng bảng điều khiển(không phải tốn sức như các hệ thống thiết bị cơ)
• Các lưu lượng khí nén có thể được tích trữ trong các máy khí nén, bình tích khí nén giúp thuận lợi sử dụng khi hệ thống thiếu hụt lưu lượng khí nén.
• Được ứng dụng cho nhiều hệ thống đường ống, thiết bị giúp làm sạch và truyền động đến máy móc...
• Khí nén là do không khí nén lại nén nên khi thoát ra bên ngoài không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
• Tốc độ và hiệu quả làm việc cao, dễ dàng được điều khiển nếu cài đặt đúng hệ thống.

4.2.Nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén

• Hoạt động dựa vào khí nén, nên khi không có đủ lượng khí nén hệ thống sẽ dừng lại.
• Công suất truyền động khá nhỏ, không phù hợp với một số hệ thống.
• Khó duy trì được hoạt động truyền thẳng hoặc đều vì do vận tốc truyền đồng thường bị thay đổi do lực đàn hồi của khí nén khá cao.
• Khí nén có áp suất lớn nên khi thoát ra môi trường ngoài thường gây tiếng ồn ảnh hưởng đến không gian làm việc.
• Cần người có chuyển môn cao để lắp đặt điều khiển và điều chỉnh hệ thống điều khiển khí nén.

5.Các loại van điều khiển khí nén phổ biến hiện nay

5.1.Van bướm điều khiển khí nén

• Van bướm inox điều khiển khí nén
• Van bướm gang điều khiển khí nén
• Van bướm nhựa điều khiển khí nén
• Van bướm thép điều khiển khí nén
• Van bướm teflon điều khiển khí nén

5.2.Van bi điều khiển khí nén

• Van bi inox điều khiển khí nén
• Van bi gang điều khiển khí nén
• Van bi thép điều khiển khí nén

5.3.Van dao điều khiển khí nén

5.4.Van cầu điều khiển khí nén

5.5.Van dao điều khiển khí nén