Bộ lọc khí nén

Việc nâng cao và đảm bảo chất lượng khí nén luôn là 1 điều mà khách hàng quan tâm khi sử dụng loại tài nguyên này. Và bộ lọc khí nén chính là 1 giải pháp được ưu tiên lựa chọn vì thuận tiện, giá thành rẻ và lắp đặt dễ dàng.

Bộ lọc khí nén là gì?

Chúng ta cũng biết rằng khí nén là tài nguyên phong phú với trữ lượng khổng lồ và thân thiện với con người. Tuy nhiên ở Việt Nam ta nói riêng và các nước ở Đông Nam Á nói chung thì do ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới tính chất nóng ẩm thay đổi theo mùa nên trong khí luôn có sự tích tụ nước, chất bẩn. Vì thế để sử dụng được khí nén ta cần có 1 thiết bị có thể loại bỏ nước, tạp chất gây ô nhiễm. Thiết bị đó chính là bộ lọc khí nén.

Nó sẽ tách nước, tách các chất cặn bã, chất bẩn. Bên cạnh đó, nó còn duy trì và điều chỉnh áp suất khí, phun dầu dạng sương để bôi trơn, giảm độ ma sát tại các thiết bị, chi tiết bên trong hệ thống khí nén.

Nếu khí nén không được lọc, tách các thành phần gây hại như nước, bụi đất… thì khi đi vào bên trong, lâu dài sẽ tích tụ gây tắc nghẽn tại các khớp nối, chi tiết chuyển động, hư hại và khiến hoạt động của hệ thống bị ảnh hưởng.

Bộ lọc có nhiều loại: Lọc tách nhớt, tách nước, tách khí… được thiết kế phù hợp với từng công việc. Trong đó, bộ lọc khí sử dụng nhiều nhất, tham gia hầu hết vào các ngành sản xuất hiện nay. Người dùng có thể chọn loại lọc khí nén đơn, bộ lọc ba, bộ lọc đôi, điều áp, bình dầu, lọc có điều áp để lắp đặt cho phù hợp với nhu cầu, vị trí lắp, công suất thực tế.

Cấu tạo bộ lọc khí nén

Một bộ lọc khí nén cơ bản sẽ được cấu thành từ ba bộ phận: Lọc, tra dầu, điều chỉnh áp lực.

Bộ phận lọc

Đây chính là bộ phận quan trọng và quyết định đến chất lượng khí sau lọc. Nó gồm 3 phần: Nắp chụp, thân, tấm lọc.

Phần thân lọc

Dạng bầu, thon dài và là nơi sẽ chứa chất bẩn, nước sau khi được tách, ngưng tụ bằng tấm lưới lọc. Thân lọc làm bằng nhựa trong suốt nên người dùng có thể quan sát được lượng chất cặn. Cửa xả đặt ở dưới đáy cốc lọc, xả làm sạch bầu chứa, không để tình trạng đầy ứ, quá tải diễn ra.

Phần nắp chụp

Ở phần này sẽ có cửa vào và cửa ra của khí nén. Nó cũng là nơi để gắn đồng hồ đo áp suất, hiển thị mức áp lực khí nén khi đi qua thiết bị. Nắp chụp là thành phần cố định giúp kết nối hệ thống khí với bộ lọc.

Phần tấm lọc khí

Tấm lọc khí sẽ ngăn chặn các tạp chất, bụi đất, sợi ni lông, vụn kim loại và hạt nước. Khí nén sau khi đi qua tấm lọc sẽ cho dòng khí sạch cấp cho các van, xi lanh hoạt động. Tấm lọc có 2 thành phần chính, 1 loại bỏ nước ngưng tụ, 1 loại bỏ chất rắn.

Thông thường, tấm lọc có thể lọc tốt những cặn bẩn có kích thước khoảng 5 µm đến 70 µm.

Bộ phận tra dầu (Bình dầu)

Bình dầu được lắp kết hợp với lọc nước và điều áp để hình thành 1 bộ lọc đôi, lọc ba hoàn chỉnh. Chức năng của nó là chứa dầu và phun dầu dạng sương để làm sạch khí. Song song với đó, dầu này có giúp bôi trơn các ổ khớp nối, các ty trục để hạ nhiệt, giảm ma sát.

Để có một bộ lọc hoàn chỉnh thì ngoài van điều áp, bộ phận lọc thì cần có bình dầu. Nó  có chức năng chứa dầu bôi trơn và phun dầu dạng sương để làm sạch luồng khí nén.

Người dùng nên kiểm tra thường xuyên và châm dầu khi cạn kiệt để tăng độ bền của van tra dầu.

Bộ phận điều chỉnh áp suất

Hay còn được gọi là van điều áp, nó gồm van chỉnh áp và 1 đồng hồ để đo và hiển thị mức áp hiện tại. Nó có 1 nút vặn chỉnh áp để cho phép áp suất đầu ra luôn nhỏ hơn hoặc bằng với mức đã cài đặt ban đầu. Nhờ đó, hệ thống được bảo vệ an toàn, tránh sự cố tăng áp, quá áp.

Áp lực của khí nén ở đầu ra tăng cao và được hiển thị trên đồng hồ. Khi đó, lượng khí nén sẽ tác động lên màng van làm cho kim trục thay đổi vị trí. Khí nén đi qua lỗ xả khí để thoát ra bên ngoài. Xả khí sẽ tiếp tục cho đến khi áp suất về lại mức ban đầu đã được cài đặt, lúc này thì kim trục sẽ về lại vị trí như trước.

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí nén

Sau khi hoàn thiện việc lắp đặt, thiết bị sẽ hoàn toàn tự động làm việc. Khí nén từ máy nén hoặc bình chứa đi vào ống dẫn và đến bộ lọc. Nó đi qua lưới lọc hình ống để tạo nên hiện tượng kết hợp tích tụ.

Những hạt chất bẩn có kích cỡ lớn sẽ bị giữa lại trước lưới lọc, nước sẽ được ngưng tụ. Không khí sạch có hơi nước ngưng tự sẽ tiếp tục đi tới buồng tách.

Thường ở giai đoạn đầu thì khoảng 95% các tạp chất thô, chất rắn bị loại bỏ. Các chất bẩn này sẽ rơi cuốc đáy bầu lọc, tích tụ dần theo thời gian và đầy lên.

Khí nén sẽ đi vào buồng tách có bộ lọc sợi dạng xoắn ốc. Khí sẽ được ma sát, xáo trộn, tạo ra điện tích khi tiếp xúc với bề mặt của môi trường lọc. Từ đó, nó sẽ thu được các hạt bụi mịn. Lúc này thì áp suất khí nén sẽ bị tụt giảm.

Đồng hồ áp suất gắn tại điều áp và nút vặn chỉnh áp sẽ đảm bảo khí nén ở đầu ra không vượt ngưỡng áp suất làm việc của hệ thống. Khi áp lực khí tăng quá cao, màng van sẽ tham gia bảo vệ. Nó sẽ được nâng lên và khí nén xả ra ngoài cho đến khi áp được cân bằng.

Khí sạch tiếp tục đến bình dầu. Bình dầu sẽ phun dầu dưới dạng hạt sương li ti để khí nén mang dầu đó đi đến cửa ra. Kết thúc quá trình lọc khí nén.

Phân loại bộ lọc khí nén

Có rất nhiều căn cứ để phân loại bộ lọc khí nén công nghiệp nhưng đơn giản nhất là theo cấu tạo, chức năng, hãng sản xuất, chân ren.

Theo cấu tạo

Dựa trên yếu tố cấu tạo thì người ta phân thành 3 loại như sau:

Bộ lọc khí nén đơn

Bộ lọc đơn thường sẽ có 2 loại: 1 loại lọc nước đơn thuần, 1 loại lọc nước có điều áp.

Bộ lọc khí nén đôi

Bộ lọc đôi sẽ bao gồm: 1 lọc nước có điều áp và 1 bình dầu.

Bộ lọc khí nén ba

Bộ lọc này gồm có 3 thành phần: lọc nước loại tự động xả hoặc xả tay, 1 điều áp có đồng hồ, 1 van tra dầu.

Theo chức năng

Bộ lọc hạt (Particulate filters)

Loại này có màng lọc riêng, chuyên dụng cho nguồn khí nén có chất bẩn kích thước lớn. Nó loại bỏ tốt các hạt nhôm, hạt nhựa, sắt…

Bộ lọc hợp nhất (Coalescing filters)

Bộ lọc này có chức năng lọc dầu, lọc bụi, lọc nước. Nó là loại lọc có thể loại bỏ hạt bụi có kích cỡ bé tới 0.1 mm.

Bộ lọc than hoạt tính (Activated carbon filters)

Bộ lọc này có vật liệu là carbon nhờ vậy mà nó có thể vừa hút mùi vừa hút ẩm. Ứng dụng chủ yếu của nó là hệ thống sử dụng khí nén hoặc chất hữu cơ có mùi gây khó chịu… phục vụ đóng gói thực phẩm, sản xuất chế biến nông lâm sản, dược phẩm và thiết bị y tế.

Bộ lọc nạp khí nén

Đặc điểm của nó là cho phép lấy lại hạt nước trong quá trình lọc. Vì thế nên loại lọc này thường dùng cho các hệ thống liên quan đến hóa chất, loại bỏ tạp chất có kích thước bé 0.3 µm và nạp nước trong quá trình lọc để phục vụ công việc.

Bộ lọc kết hợp lạnh

Loại bộ lọc này thì có thể làm việc với môi trường nhiệt độ thấp khoảng 2 độ C (35 độ F). Chức năng của nó là loại bỏ hơi ẩm của khí trong môi trường lạnh.

Theo chân ren

Ren 13, 17, 21 là 3 size lọc phổ biến tại Việt Nam.

Ren ¼

Ren ¼ hay còn được gọi là ren 13. Bộ lọc khí nén công nghiệp sẽ thích hợp với các loại co nối 02 từ nối thẳng, cong L, chữ T.

Ren 3/8

Bộ lọc ren 3/8 tương đương với size ren 17. Nó thích hợp với các loại cút nối 03.

Ren ½

Bộ lọc ren ½ là bộ lọc phi 21. Bộ lọc này có giá thành cao hơn so với 2 loại lọc kể trên. Ngoài ra, 1 số hệ thống sẽ cần loại size lớn hơn 27, 34, 49.

Theo hãng sản xuất

STNC

STNC là hãng đến từ Trung Quốc, chuyên cung cấp các dòng lọc khí nén phổ thông. Bộ lọc khí nén STNC khá đa dạng với đầy đủ lọc đôi, lọc đơn, lọc ba.

Airtac

Hãng sản xuất thiết bị khí nén này đến từ Đài Loan. Bộ lọc khí nén Airtac của hãng có ưu điểm là giá thành rẻ, đa dạng size, dễ dàng tìm mua tại Việt Nam.

SMC

So với 2 loại trên thì bộ lọc khí nén SMC đến từ Nhật Bản có giá thành cao hơn. Tuy nhiên, nó vượt trội về ưu điểm như: bền bỉ, thiết kế nhỏ gọn, chất lượng khí sau lọc cao.

Ứng dụng của Compressed Air Filter

Hầu hết các máy móc khí nén làm việc trong các nhà máy, xưởng sản xuất… đều trang bị 1 bộ lọc khí nén. Sử dụng thiết bị này ngày càng rộng rãi và phổ biến không chỉ dừng lại ở khu công nghiệp mà còn trong đời sống hằng ngày và hệ thống vận chuyển, khai thác. Bởi vì để có được 1 hệ thống khí nén thông suốt, ổn định thì con người luôn cần 1 thiết bị giúp loại bỏ hơi nước, tạp chất.

Bộ lọc khí nén dùng tại các hệ thống thông gió, sấy khô, khí nén, lò sưởi, lò đốt, nồi hơi, điều hòa…

Nó còn dùng trong sản xuất hóa chất, luyện kim, gia công cơ khí, sản xuất thiết bị y tế, dược phẩm… các compressed Air Filter sẽ tối ưu tốt nhất chất lượng khí.

Những bộ lọc với thiết kế đạt tiêu chuẩn quốc tế có thể lắp được cho hầu hết các thiết bị khí nén hiện có trong các nhà máy sản xuất và chế biến thực phẩm, dệt may, lắp ráp linh kiện điện tử, sản xuất ô tô…

Ưu và nhược điểm của bộ lọc khí nén

Ưu điểm

Compressed Air Filter có rất nhiều ưu điểm như:

+ Sản phẩm chính hãng rất bền, ít hỏng hóc.

+ Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng nên các hãng có đa dạng loại lọc hơn như: Bộ lọc đôi, bộ lọc ba, lọc xả tay, lọc tự động xả, bình dầu, chỉnh áp…

+ Bộ lọc hiện nay có kích cỡ size phổ biến, thông dụng: 13, 17, 21, 27. Đối với các hệ thống lớn hơn có thể sử dụng loại ren 34, 49.

+ Bộ lọc tinh là loại lọc có thể nâng cao chất lượng khí cao nhất với 99, 99% còn các loại lọc thông thường sẽ đảm bảo khí nén đạt chất lượng từ 95-98%.

+ Chất liệu bộ lọc là nhựa cao cấp, thép không gỉ độ dày tốt, chống chịu được va đập và đặc biệt là chịu được trong môi trường có áp suất, nhiệt độ biến thiên.

+ Thiết kế các bộ lọc được hãng chú trọng để nhỏ gọn, đơn giản, tạo điều kiện thuận lợi cho di chuyển, lắp đặt hay sửa chữa. Với các bộ lọc đôi, bộ lọc ba thì người dùng có thể tháo rời: điều áp, bình dầu, lọc nước… thay thế khi có sự cố.

+ Giá thành của các bộ lọc ngày càng phải chăng là 1 lựa chọn tốt nhất cho các khách hàng muốn cải thiện chất lượng khí nén.

Nhược điểm

Mặc dù có rất nhiều ưu điểm như chúng ta vừa liệt kê ở trên thì thiết bị này cũng không tránh khỏi 1 số nhược điểm mà trong thời gian tới, các hãng sẽ phải nghiên cứu và đổi mới.

+ Bộ lọc khí nén air filter thường được lắp ở ngoài máy nén khí, trên đường ống dẫn vì thế khi có va chạm thì nó dễ bị hư hỏng, nứt vỡ hơn.

+ Khí nén khi được xả ra từ bộ phận điều áp của bộ lọc luôn có những tiếng rít gây ồn ào và khó chịu cho không gian làm việc.

+ Người dùng muốn vận hành hiệu quả, khai thác tối đa khả năng làm việc của thiết bị thì buộc phải có kiến thức, am hiểu về khí nén, thiết bị, hệ thống khí.

+ Sự đa dạng của thị trường ngày nay với nhiều sản phẩm và mức giá, chất lượng khác nhau cũng khiến không ít khách hàng cảm thấy khó khăn trong việc tìm kiếm 1 thiết bị thích hợp.

Những lưu ý khi lắp đặt và dùng Compressed Air Filter

Trong quá trình lắp đặt và sử dụng thì có 1 số lưu ý sau mà bạn nên thực hiện để kéo dài tuổi thọ, hạn chế các hỏng hóc của Compressed Air Filter như:

+ Nếu van điều áp bị lắp ngược chiều thì khí nén sẽ bị thoát ra ngoài. Để tránh sự cố này thì cần phải vừa đặt mức áp suất phù hợp vừa lắp đúng chiều van điều áp.

+ Việc lắp chính xác sẽ quyết định đến phần lớn đến hiệu quả của thiết bị khi làm việc. Người dùng cần nắm được cách lắp, xem xét các bộ phận và lắp theo chiều của dòng chảy khí. Thường xuyên kiểm tra và vệ sinh thiết bị, xả cặn ở đáy cốc lọc khí nén để giúp thiết bị làm việc ổn định, thông suốt.

+ Các hãng sản xuất ngày nay đã nghiên cứu và tích hợp thêm 1 số bộ phận vi xử lý thay thế cho đồng hồ. Nhờ bộ phận này, thông qua chỉ thị màu mà người dùng biết thời gian cần thay thế lõi lọc khí.

Các lỗi của bộ lọc khí nén và cách khắc phục

Trong quá trình sử dụng, dù là loại bộ lọc tách nước khí nén chất lượng nhưng vẫn không tránh khỏi một số sự cố lỗi như:

Khí nén thoát vào khí quyển ở van điều chỉnh áp suất

Lỗi này thì chúng tôi có nhắc đến ở phần trên, nguyên nhân phần lớn là do lắp sai chiều van điều áp. Khí nén đi vào không đúng chiều sẽ đẩy màng van và mau chóng thoát ra ngoài.

Không thể tách được bụi và nước

Có thể do mức cặn bẩn trong bầu lọc quá nhiều mà chưa được loại bỏ nên đầu lọc bị chặn hoặc là do bộ lọc bị lắp đặt sai quy cách.

Cách để khắc phục đó chính thường xuyên vệ sinh, loại bỏ chất bẩn tại bầu lọc, cần thiết thì thay thế lõi lọc. Lắp đặt thiết bị đúng theo hướng dẫn của hãng và khi đưa vào vận hành thì phải kiểm tra thường xuyên.

Áp suất khí nén giảm khi đi qua van

Nguyên nhân chủ yếu của lỗi này đó là màng lọc bị bám bẩn, chất cặn bịt và làm tắc những lỗ thông. Từ đó, lưu lượng và tốc độ khí đi qua bộ lọ bị giảm đi đáng kể.

Người dùng cần kiểm tra, làm sạch lưới lọc, cốc lọc và không cài đặt mức áp suất vào của van điều áp cao hơn 1600 kpa.