Khí nén là một loại năng lượng an toàn, dồi dào và tồn tại, có sẵn xung quanh chúng ta. Vậy cụ thể khí nén là gì? Thành phần khí nén? Ứng dụng của khí nén như thế nào? Đừng bỏ lỡ bài viết chi tiết dưới đây, chúng tôi sẽ giải đáp chi tiết cho các bạn, cùng tìm hiểu nhé!
Khí nén là gì?
Khái niệm
Khí nén là không khí được nén lại dưới áp suất cao hoặc sử dụng biện pháp hóa học để tạo ra năng lượng. Mục đích giúp vận hành thiết bị, máy móc: máy nén khí, bình tích áp…phục vụ nhu cầu trong cuộc sống hoặc các hoạt động sản xuất, kinh doanh, công nghiệp…
Khí nén thường có sẵn trong thiên nhiên: năng lượng gió, mặt trời, nước… hoặc được tạo ra từ các phản ứng hóa học và được nén ở áp suất khoảng 3000 Psi đến 3600 Psi.
Nguồn gốc
Theo thống kê, khí nén được phát minh từ khoảng năm 1577 – 1644 bởi nhà khoa học người Bỉ. Nguồn gốc của từ khí nén xuất phát từ tiếng Hy Lạp, khí nén được ra đời để làm giảm sự hỗn loạn của các nguyên tố bằng cách lọc và nén chúng thành một nguồn năng lượng sạch, an toàn.
Đặc điểm khí nén
- Là loại khí tự nhiên, không cháy, không độc hại, an toàn, không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và nguồn tài nguyên khác.
- Là nguồn năng lượng vô hạn, tồn tại sẵn trong thiên nhiên và thân thiện với con người.
- Có vận tốc lớn, áp suất cao, tốc độ trung bình trong các xi lanh trung bình từ 1- 2m/s.
- Khí nén có thể vận chuyển thông qua các đường ống ở khoảng cách nhất định. Ngoài ra, chúng cũng được nén vào các bình chứa để phân phát vận chuyển trong hệ thống.
- Về lưu trữ: khí nén được lưu trữ bằng các bình tích, bình chứa để đảm bảo khí lúc nào cũng ổn định.
- Về tính vệ sinh; trước khi sử dụng khí nén sẽ được làm sạch, loại bỏ bụi bẩn, tạp chất. Do đó đảm bảo độ an toàn, độ sạch, không có nguy cơ gây ô nhiễm.
- Áp suất và lưu lượng khí nén hoàn toàn có thể điều chỉnh nhờ các loại van khí nén hoặc công tắc điều chỉnh.
- Các công cụ và thiết bị vận hành bằng khí nén sẽ không xảy ra tình trạng quá tải. Vì khí nén được lưu trữ vào bình tích áp, khi tích đầy bình là dừng, dùng hết lại lưu trữ tiếp.
Thành phần chính của khí nén
Như chúng ta đã biết, khí nén được nén từ không khí, mà không khí lại là một hỗn hợp khí. Do đó thành phần khí nén sẽ gồm rất nhiều chất khí với hàm lượng khác nhau, cụ thể như sau:
- Nitrogen chiếm 78%
- Oxygen chiếm 21%
- 1% còn lại bao gồm Carbon dioxide, Arrgon, hơi nước và các loại khí khác.
Ưu, nhược điểm của khí nén
Ưu điểm
- Thân thiện, an toàn với con người, giúp bảo vệ môi trường.
- Không gây ảnh hưởng đến các nguồn tài nguyên khác.
- Được lưu trữ liên tục, không bị vơi cạn giúp hệ thống vận hành ổn định.
- Không độc hại, là nguồn năng lượng sạch tồn tại sẵn trong thiên nhiên.
Nhược điểm:
- Cần có các thiết bị chuyên dùng khi sử dụng khí nén: bình chứa khí, bình tích áp, máy nén khí…
- Chi phí ban đầu tương đối cao
Khái niệm về hệ thống khí nén
Hệ thống khí nén là tổ hợp gồm nhiều thiết bị như máy nén khí, bình chứa khí, bình tích áp… kết hợp với nhau. Mục đích giúp tạo ra khí nén có chất lượng, phù hợp với ứng dụng trong các hệ thống công nghiệp, y tế, nông nghiệp…
Hệ thống khí nén được thiết kế gồm các thiết bị như sau:
- Máy nén khí
Là bộ phận quan trọng giúp tạo ra nguồn khí nén nhờ nguyên lý giảm thể tích để tăng áp suất khí.
- Bình tích áp
Chức năng chứa khí nén được sản xuất từ máy nén khí và giúp điều hòa, cân bằng áp lực. Được thiết kế dạng hình trụ tròn, dung tích lớn. vỏ kim loại có độ bền cao, chịu áp lực lớn.
- Máy sấy khí
Dùng để làm khô và tách nước ra khỏi khí nén với 2 kiểu máy: máy sấy kiểu làm lạnh và máy sấy kiểu hấp thụ.
- Bộ lọc khí nén
Đẻ tách nước ra khỏi khí nén, lọc bụi bẩn giúp nâng cao chất lượng khí nén và điều chỉnh, duy trì áp suất ổn định.
- Hệ thống ống dẫn khí nén
Vận chuyển khí nén đến các bộ phận khác, được sản xuất bằng chất liệu nhôm có trọng lượng nhẹ, độ bền cao.
Ưu, nhược điểm của hệ thống khí nén
Ưu điểm
- Không gây nổ, an toàn, chống hỏa hoạn vì áp suất làm việc trung bình hoặc thấp, nhiệt độ thấp.
- Vận chuyển và truyền tải khí nén trong hệ thống ít bị rò rỉ, thất thoát, hạn chế hao mòn.
- Hệ thống khí nén an toàn, không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh cũng như các thiết bị khác.
- Tốc độ truyền động cao, cung cấp được cho nhiều công việc khác nhau.
- Độ chính xác cao, hiệu quả, nhanh chóng.
- Chi phí xây dựng, đầu tư ban đầu thấp, phù hợp với ngân sách của đa số khách hàng.
Nhược điểm:
- Chỉ thích hợp với hệ thống nhỏ, công suất làm việc trung bình nên hạn chế về vị trí lắp đặt.
- Lượng khí nén thoát ra ngoài thường mang theo tiếng ồn khá lớn.
Ứng dụng khí nén trong cuộc sống
Hiện nay, khí nén được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhờ những ưu điểm nổi bật như an toàn, có sẵn, vô hạn và hoàn toàn có thể tái tạo được. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình:
- Trong lĩnh vực xây dựng dùng để chế tạo các thiết bị khoan, cắt, đầm bê tông.
- Trong hệ thống công nghiệp khai thác năng lượng điện, năng lượng gió.
- Trong hệ thống HVAC tại các tòa nhà cao tầng, khu công nghiệp.
- Trong lĩnh vực y khoa, nha khoa, các nhà máy sản xuất dược phẩm yêu cầu khí nén sạch, an toàn, đạt chuẩn,
- Trong ngành chế biến thực phẩm, đồ uống…
- Trong các nhà máy chế tạo, sản xuất ô tô, phụ tùng ô tô…
- Sử dụng để đóng mở các dòng van điều khiển khí nén
Kết luận
Bài viết trên đây chúng tôi đã tổng hợp những thông tin chi tiết để giải đáp cho câu hỏi khí nén là gì? thành phần khí nén? Hy vọng sẽ cung cấp được nhiều kiến thức hữu ích giúp quý khách áp dụng vào thực tế khi có nhu cầu một cách hiệu quả, an toàn nhất.
