Ưu nhược điểm của máy piston và máy trục vít
Ưu điểm của máy nén khí truyền thống:
1. Áp suất hút và xả bao phủ phạm vi rộng.
2. Phạm vi lưu lượng khí cũng khá rộng.
3. Trong lĩnh vực ứng dụng với lưu lượng khí nhỏ và áp suất cao, máy nén khí piston có thể được sử dụng như một bộ siêu nạp.
4. Độ kín khí khá tốt, do đó cũng phù hợp với các loại khí đặc biệt ngoài khí nén hoặc nitơ.
5. Sử dụng rotor cường độ cao, tốc độ thấp, chắc chắn và bền bỉ, tỉ lệ hỏng hóc thấp trong quá trình sử dụng liên tục. 6. Mỗi giai đoạn của máy nhiều xy lanh hai tác dụng sử dụng nhiều cấp để kiểm soát lợi ích của việc tiết lưu là khá đáng kể.
Nhược điểm của máy nén khí truyền thống:
1. Lãng phí điện năng nghiêm trọng
Trong máy nén khí truyền thống có tải và xả, năng lượng chủ yếu bị lãng phí: 1) Tiêu thụ điện trong quá trình tải
Sau khi áp suất đạt đến áp suất làm việc yêu cầu, phương pháp kiểm soát truyền thống xác định rằng áp suất sẽ tiếp tục tăng cho đến khi áp suất được xả. Trong quá trình tăng áp, nhiều nhiệt và tiếng ồn sẽ được tạo ra, dẫn đến tổn thất điện năng. Mặt khác, trước khi khí áp suất cao vào các thành phần khí nén, áp suất của nó cần được giảm bằng van giảm áp, điều này cũng tiêu thụ năng lượng.
2) Tiêu thụ điện trong quá trình xả
Khi đạt áp suất xả, máy nén khí tự động mở van xả để làm cho động cơ chạy không tải, gây lãng phí năng lượng nghiêm trọng. Lượng điện tiêu thụ khi máy nén khí xả chiếm khoảng 30% đến 50% công suất đầy tải, cho thấy máy nén khí truyền thống còn nhiều tiềm năng tiết kiệm năng lượng.
2. Dòng khởi động tần số điện lớn
Mặc dù động cơ chính sử dụng khởi động giảm áp Y-△, dòng khởi động vẫn rất lớn, ảnh hưởng nhiều đến lưới điện, dễ gây mất ổn định lưới và đe dọa an toàn vận hành của các thiết bị điện khác. Tác động của dòng điện nhiều lần định mức có thể khiến thiết bị khác bị bất thường.
3. Áp suất không ổn định và mức độ tự động hóa thấp
Máy nén khí truyền thống có mức độ tự động hóa thấp, áp suất đầu ra được điều chỉnh bằng van tải-xả và van điều chỉnh. Tốc độ điều chỉnh chậm, dao động lớn, độ chính xác thấp và áp suất đầu ra không ổn định.
4. Bảo trì thiết bị nhiều
Dòng khởi động tần số của máy nén khí lớn, lên tới 5-8 lần dòng định mức. Chế độ làm việc xác định rằng van tải-xả sẽ di chuyển nhiều lần, các thành phần dễ lão hóa, tần số điện chạy ở tốc độ cao, ổ bi mài mòn nhiều, dẫn đến bảo trì thiết bị nhiều.
5. Tiếng ồn lớn
Hoạt động liên tục tốc độ cao của tần số điện, áp suất vượt quá yêu cầu làm việc, tải-xả lặp đi lặp lại, trực tiếp dẫn đến tiếng ồn cao khi hoạt động tần số điện.
Ưu điểm của máy nén khí trục vít:
1. Dòng khởi động nhỏ, không ảnh hưởng đến lưới điện
Bộ biến tần có thể làm cho dòng điện của động cơ khởi động và tải mượt mà mà không có tác động; nó cho phép động cơ thực hiện dừng mềm, tránh tác hại do dòng ngược và giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị;
2. Áp suất đầu ra ổn định
Sau khi áp dụng hệ thống điều khiển biến tần, áp suất khí trong đường ống cung cấp khí có thể được giám sát theo thời gian thực, giữ áp suất khí trong đường ống ổn định, nâng cao hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm;
3. Bảo trì thiết bị ít
Dòng khởi động biến tần của máy nén khí nhỏ, dưới 2 lần dòng định mức, van tải-xả không cần vận hành nhiều lần. Máy nén khí biến tần tự động điều chỉnh tốc độ động cơ theo lượng khí sử dụng. Tần số vận hành thấp, tốc độ chậm, mài mòn ổ bi nhỏ, kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm khối lượng bảo trì.
4. Tiếng ồn thấp
Biến tần cung cấp năng lượng theo nhu cầu khí mà không lãng phí quá nhiều năng lượng. Tần số chạy của động cơ thấp, do đó giảm tiếng ồn cơ học. Vì biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ, không cần tải-xả lặp đi lặp lại, tiếng ồn của việc tải-xả thường xuyên cũng được loại bỏ. Tiếp tục tăng áp, tiếng ồn do áp suất khí không ổn định cũng biến mất.
Nhược điểm:
1. Luôn có khe hở giữa trục vít đực và cái, dẫn đến độ kín khí không đạt yêu cầu.
2. Thân máy nén khí chỉ có tuổi thọ từ 3 đến 5 năm, công nghệ thay thế và sửa chữa thân máy thường được giữ bởi nhà sản xuất gốc. Do đó, chi phí thay toàn bộ thân máy thường vượt quá 60% giá mua máy mới.
3. Ngừng hoạt động lâu sau khi vận hành dài hạn có thể khiến rotor trong thân máy nén khí bị kẹt.
So sánh hiệu suất giữa máy trục vít và máy piston
Máy nén khí piston truyền thống có hiệu suất vận hành và độ tin cậy kém. Máy nén khí piston là loại mà hầu hết người dùng rất quen thuộc. Đây từng là sản phẩm được công nhận từ giai đoạn đầu, nhưng với sự đổi mới liên tục của công nghệ và sự xuất hiện của các loại máy nén khí mới, nhược điểm của máy nén khí piston ngày càng nổi bật, so với máy nén khí trục vít:
a. Máy nén khí piston có nhiều bộ phận dễ hỏng như van, piston, vòng piston, ống lót thanh truyền, v.v., độ tin cậy khi vận hành liên tục kém. Một mặt ảnh hưởng đến sản xuất, mặt khác tăng chi phí bảo trì và quản lý.
b. So với máy nén khí trục vít, máy piston có hiệu suất thấp, đặc biệt khi vận hành liên tục dài hạn, kinh tế kém hơn. Do nhiều buồng nén của máy piston là bộ phận dễ hỏng, mài mòn và hỏng hóc của các bộ phận này sẽ gây rò rỉ khí nhiều hơn trong quá trình nén, cuối cùng giảm hiệu suất của máy nén. Vì máy trục vít không có bộ phận dễ hỏng ảnh hưởng đến hiệu suất, cặp rotor nén không mài mòn nhờ đặc tính cấu trúc riêng. Do đó, kinh tế khi vận hành liên tục dài hạn tốt hơn nhiều so với máy piston.
c. Máy piston là cơ chế chuyển động tịnh tiến, có lực quán tính không thể loại bỏ. Do đó khi vận hành, rung lắc lớn và tiếng ồn cao. Máy piston lớn cần nền móng cố định đặc biệt để lắp đặt. Máy trục vít là cơ chế quay, cân bằng tốt, rung lắc thấp, tiếng ồn thấp, không cần nền móng, đồng thời tránh ô nhiễm môi trường làm việc.
d. Máy piston cung cấp khí gián đoạn, có dao động lưu lượng lớn trong quá trình vận hành, tốc độ máy trục vít cao, khí ổn định, không có dao động lưu lượng, đáp ứng nhu cầu người dùng cần lưu lượng cao hơn.
e. Máy piston cơ bản không có hệ thống điều khiển tự động. Máy trục vít có hệ thống điều khiển và bảo vệ tự động hoàn chỉnh, là sản phẩm cơ-điện tích hợp, thuận tiện cho bảo trì và quản lý thiết bị, đồng thời tối thiểu hóa tiêu thụ năng lượng.
f. Máy nén khí trục vít là sản phẩm tập trung cao với cấu trúc tổng thể. Diện tích chiếm chỗ nhỏ, không có hệ thống ống phức tạp như máy piston, giúp cải thiện môi trường sản xuất của công ty.
Có quá nhiều loại mẫu và phân tán, không thuận tiện cho quản lý thiết bị, đồng thời tăng số lượng bộ phận mài mòn, dẫn đến tăng chi phí vận hành bình thường. Đồng thời, bố trí phân tán làm ô nhiễm môi trường sản xuất tăng thêm.
Chất lượng khí kém và tiêu thụ nhiên liệu cao. Máy piston chịu mài mòn vòng piston. Dù có vòng cạo dầu, nhiều dầu bôi trơn sẽ rò rỉ vào xi lanh và thoát ra cùng khí, giảm chất lượng khí và tăng tiêu thụ nhiên liệu, đồng thời ô nhiễm môi trường. Máy trục vít có hệ thống tách dầu-khí và thiết bị lọc hiệu quả, không có bộ phận mài mòn, chất lượng khí cao và tiêu thụ nhiên liệu thấp. Dựa trên tình hình trên, năm 2000 cơ quan nhà nước yêu cầu doanh nghiệp trong nước dần loại bỏ máy piston chi phí vận hành cao, độ tin cậy thấp trong máy nén trung và thấp áp, thay bằng máy trục vít hiệu suất cao. Điều này đã trở thành hiện thực ở các nước phát triển.
Dựa trên những điều trên, để giảm chi phí sản xuất, tăng lợi ích kinh tế, thuận tiện quản lý thiết bị, cải thiện môi trường công ty và nâng cao hình ảnh công ty, các máy piston hiện tại được thay thế bằng máy trục vít hiệu suất cao và đáng tin cậy, xây dựng trạm máy nén tiên tiến, kinh tế là xu hướng tất yếu theo sự phát triển của công ty.
