Máy nén khí không dầu chủ yếu có ba loại: loại piston, loại trục vít và ly tâm, nguyên lý hoạt động của mỗi loại khác nhau, cụ thể như sau:
Máy nén khí không dầu loại piston
- Quá trình hút khí: Khi piston di chuyển xuống, thể tích xi lanh tăng lên, áp suất bên trong xi lanh giảm xuống thấp hơn áp suất tại cổng hút, lúc này van hút mở ra, không khí đi vào xi lanh nhờ chênh lệch áp suất.
- Quá trình nén: Piston di chuyển lên, thể tích xi lanh giảm dần, không khí bị nén và áp suất tăng lên. Nhờ sử dụng vòng piston và vật liệu xi lanh đặc biệt (như PTFE và các vật liệu tự bôi trơn khác), tạo được độ kín và bôi trơn tốt giữa piston và xi lanh, không cần dầu bôi trơn vẫn đảm bảo quá trình nén diễn ra thuận lợi.
- Quá trình xả khí: Khi áp suất không khí trong xi lanh đạt hoặc vượt quá áp suất xả, van xả mở ra, khí nén đi ra khỏi xi lanh vào bình chứa hoặc thiết bị sử dụng khí tiếp theo.
Máy nén khí không dầu loại trục vít
- Quá trình hút khí: Một cặp rotor trục vít bắt răng quay trong vỏ máy. Khi rãnh rotor thông với cổng hút, không khí đi vào khoang rãnh dưới tác dụng của áp suất khí quyển, và được hút dần vào máy nén khi rotor quay.
- Quá trình nén: Rotor tiếp tục quay, không khí trong rãnh được đóng kín trong khoang giữa hai rotor và vỏ máy. Khi rotor quay, thể tích giữa các răng giảm dần, không khí bị nén và áp suất tăng lên. Bề mặt rotor trục vít được xử lý đặc biệt, có độ bền mài và độ kín tốt, được dẫn động bằng bánh răng đồng bộ, tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các rotor, thực hiện nén không dầu.
- Quá trình xả khí: Khi thể tích giữa các răng giảm đến một mức nhất định và áp suất khí nén đạt áp suất xả, khí nén được đẩy ra khỏi máy nén qua cổng xả vào hệ thống tiếp theo.
Máy nén khí không dầu loại ly tâm
- Quá trình hút khí: Không khí đi vào máy nén qua cổng hút, được hút bởi cánh quay quay với tốc độ cao. Cánh trên cánh quay tạo cho không khí vận tốc xuyên tâm và động năng, không khí chảy về phía ngoài cánh quay dưới tác dụng lực ly tâm.
- Quá trình nén: Sau khi ra khỏi cánh quay, không khí đi vào bộ khuếch tán. Tại bộ khuếch tán, vận tốc không khí giảm dần, động năng chuyển hóa thành năng lượng áp suất, áp suất không khí tăng lên. Máy nén ly tâm thường sử dụng nhiều cấp cánh quay và bộ khuếch tán nối tiếp để đạt được tỷ số nén cao.
- Quá trình xả khí: Sau khi nén nhiều cấp, áp suất không khí đạt giá trị yêu cầu, được đẩy ra khỏi máy nén qua cổng xả, chuyển đến thiết bị hoặc hệ thống cần sử dụng khí nén. Giữa cánh quay và vỏ máy của máy nén ly tâm sử dụng ổ trục không tiếp xúc như ổ trục khí hoặc ổ trục treo từ, không cần dầu bôi trơn và làm mát, đảm bảo chất lượng khí nén không dầu.
