Bình chứa khí nén

Bình chứa khí nén không đơn thuần là một thùng sắt chứa hơi áp cao. Nó còn đóng vai trò điều hòa dòng khí, tách nước ngưng và bảo vệ toàn hệ thống khỏi hiện tượng sụt áp, xung khí. Chọn đúng bình, đúng dung tích là bí quyết vàng để tối ưu hiệu năng sản xuất cả hệ thống.

1. Khái niệm về bình chứa khí nén là gì?

Bình chứa khí nén hay bình tích áp là thiết bị chuyên dụng dùng để lưu trữ lượng khí đã được nén ở áp suất cao từ máy nén khí. Sau đó, phân phối đều cho các thiết bị sử dụng khí.

Nó hoạt động như 1 “bộ đệm áp lực”, giúp ổn định dòng khí, giảm hiện tượng dao động áp suất trong hệ thống. Đồng thời, giảm số lần máy nén phải hoạt động liên tục.

Bình thường được chế tạo bằng thép chịu áp lực, với dung tích đa dạng từ vài lít đến hàng nghìn lít, tùy vào quy mô hệ thống khí nén.

Ngoài vai trò chứa khí, bình còn giúp ngưng tụ hơi nước, tách dầu,... từ đó kéo dài tuổi thọ cho van, ống dẫn và thiết bị sử dụng khí phía sau.

2. Cập nhật bảng giá bình khí nén mới nhất hiện nay

Phổ giá giá bình chứa khí nén rất rộng. Mức giá phụ thuộc nhiều vào dung tích bình, cụ thể như sau:

3. Tìm hiểu cấu tạo chi tiết của bình chứa khí nén

Bình tích áp có nhiều loại nhìn chung đều có cấu tạo tương tự nhau với các bộ phận chính như sau:

• Vỏ bình: Chế tác từ thép dày chịu lực cực tốt. Được gia công hàn kín, sơn chống gỉ và kiểm định áp suất nghiêm ngặt.
• Ruột bình: Nằm bên trong vỏ, có nhiệm vụ chứa khí nén. Thường làm từ cao su chất lượng tốt, chịu được áp khí nén.
• Cổng nạp khí: Nối trực tiếp với đầu ra của máy nén khí, là nơi khí nén đi vào bình để tích trữ.
• Cổng xả khí: Dẫn khí từ bình tới các thiết bị sử dụng khí như súng hơi, máy móc, giúp duy trì lưu lượng ổn định và đều đặn.
• Van an toàn: Tự động xả khí khi áp suất trong bình vượt mức cho phép, đảm bảo không xảy ra tình trạng nổ bình.
• Van xả đáy: Loại bỏ nước tích tụ trong quá trình nén, giúp bảo vệ bình khỏi ăn mòn và tăng tuổi thọ hệ thống.
• Đồng hồ áp suất: Hiển thị áp lực khí bên trong bình theo thời gian thực, giúp người vận hành kiểm soát và điều chỉnh phù hợp.
• Tai hoặc chân đế: Giữ bình cố định trên mặt sàn, chịu tải trọng lớn.

4. Bình chứa khí nén vận hành theo nguyên lý nào?

Bình tích áp hoạt động theo nguyên lý tích trữ và điều hòa áp suất khí nén từ máy nén khí.

Cụ thể, khí nén áp cao thành phẩm từ máy nén khí được dẫn vào bình qua cổng nạp. Tại đây, bình đóng vai trò như một “buồng tích trữ”, giữ lại khí nén trong một thể tích kín, chịu áp lực cao.

Trong quá trình nạp khí, áp suất bên trong bình dần tăng lên đến một mức cài đặt sẵn thì ngừng. Khi các thiết bị đầu cuối cần sử dụng, khí nén sẽ được xả ra thông qua cổng xả, nhờ vào sự chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài bình.

Nước ngưng tụ trong quá trình nén cũng được gom lại ở đáy bình và xả ra qua van xả đáy định kỳ. Van an toàn sẽ tự động mở nếu áp suất vượt giới hạn cho phép, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn tuyệt đối.

5. Các loại bình chứa khí nén phổ biến hiện nay

5.1 Theo kiểu dáng của bình

Với tiêu chí này, bình chứa khí được chia thành 2 loại chính:

• Bình đứng: Có hình trụ thẳng đứng giúp tiết kiệm diện tích mặt sàn. Phù hợp cho nhà xưởng nhỏ, nơi có không gian hẹp. Thuận tiện để lắp van xả đáy. Thiết kế này thường có chân đế cố định hoặc bánh xe nhỏ.
• Bình nằm: Có trục nằm ngang, thường có size lớn hơn, độ ổn định cao khi đặt cố định. Dễ dàng bố trí kết nối nhiều đường ống đầu ra cùng lúc. Loại này phù hợp với hệ thống khí nén công nghiệp công suất lớn.

5.2 Theo dung tích chứa khí

Theo dung tích khí thì có thể được chia thành:

• Bình tích áp loại nhỏ: Dung tích <100L, thường gắn kèm trên máy nén khí piston. Phù hợp cho các hoạt động quy mô nhỏ, cần lượng khí không nhiều.
• Bình khí nén tầm trung: Khoảng từ 200 - 500L. Được dùng nhiều cho các gara, nhà xưởng vừa,... cần nguồn khí ổn định nhưng không quá lớn.
• Bình chứa khí lớn: Dung tích >500L. Phù hợp cho các hệ thống khí công nghiệp, nhiều thiết bị sử dụng đồng thời.

5.3 Theo vật liệu

Dựa theo vật liệu chế tác thì bình khí nén phổ biến nhất với 2 loại:

• Bình khí nén bằng thép: Là loại phổ biến nhất hiện nay, chịu áp suất cao, giá thành hợp lý. Bề mặt thường được sơn epoxy chống gỉ hoặc sơn tĩnh điện. Thích hợp cho đa số ứng dụng từ dân dụng đến công nghiệp.
• Bình chứa khí bằng inox: Dòng này có giá thành cao. Với đặc tính chống ăn mòn, không gỉ sét nên được dùng trong môi trường đặc biệt như thực phẩm, y tế hoặc khu vực có độ ẩm cao.

6. Bình khí nén nằm ở vị trí nào trong hệ thống nén khí?

Thực tế thì tùy vào hệ thống khí nén mà bình chứa khí được setup ở những vị trí khác nhau:

Bình chứa khí lắp giữa máy nén khí và máy sấy khí:

Máy nén khí → Bình chứa khí → Máy sấy khí → Bộ lọc → Thiết bị sử dụng khí

Ưu điểm:

• Ổn định lưu lượng khí đầu ra, giúp máy sấy khí hoạt động đều, tránh sốc áp.
• Làm nhiệm vụ giảm nhiệt sơ bộ, hạn chế lượng nước ngưng tụ trong máy sấy.
• Giảm tải cho máy sấy khí, tăng tuổi thọ thiết bị sau.

Nhược điểm:

• Khí nén chưa qua sấy nên không ngăn được hoàn toàn hơi ẩm và dầu bám trong bình chứa.
• Bình chứa khí có thể bị đọng nước nhiều hơn, cần xả thường xuyên.

Bình chứa khí lắp giữa máy sấy khí và bộ lọc:

Máy nén khí → Máy sấy khí → Bình chứa khí → Bộ lọc → Thiết bị sử dụng khí

Ưu điểm:

• Làm mát sâu hơn, khí sau sấy tiếp tục ổn áp trong bình trước khi đi qua bộ lọc.
• Hỗ trợ lọc sạch tốt hơn do khí có áp lực và dòng ổn định khi vào lọc.
• Hạn chế tình trạng tắc lọc hoặc giảm hiệu suất lọc do áp dao động.

Nhược điểm:

• Nếu máy sấy hoạt động kém, bình chứa có thể bị ẩm ngược trở lại.
• Hơi nước chưa lọc sạch kỹ sẽ tích tụ tại đây nếu không có xả nước tự động.

Bình chứa khí lắp sau máy sấy khí và bộ lọc:

Máy nén khí → Máy sấy khí → Bộ lọc → Bình chứa khí → Thiết bị sử dụng khí

Ưu điểm:

• Đảm bảo khí siêu sạch và khô trong bình chứa, phù hợp với hệ thống yêu cầu độ tinh khiết cao (y tế, thực phẩm, điện tử).
• Bình không bị đóng cặn, ẩm mốc, giúp tăng tuổi thọ, giảm công bảo trì.

Nhược điểm:

• Nếu có rò rỉ ở bình chứa, khí sạch sẽ bị mất đi, lãng phí lớn.
• Áp lực đầu ra có thể bị dao động nếu không có bộ điều áp phù hợp.

7. Bình khí nén đóng vai trò gì trong hệ thống máy nén khí?

7.1 Dự trữ khí hiệu quả khi lưu lượng tăng cao

Bình tích khí hoạt động như một “bể đệm áp lực”, có khả năng tích trữ một lượng khí nén lớn trong thời gian ngắn để phục vụ nhu cầu đột biến.

Khi hệ thống sử dụng vượt quá lưu lượng đầu ra của máy nén, bình sẽ ngay lập tức bù áp tức thời. Giúp các thiết bị không bị hụt khí hay mất áp đột ngột, đảm bảo vận hành liên tục.

7.2 Duy trì áp suất khí nén luôn ở mức ổn định

Khí sau khi được nén thường có dao động áp lớn. Nếu trực tiếp cấp vào hệ thống sẽ khiến các thiết bị điều khiển khí (xilanh, van, súng hơi,...) hoạt động kém chính xác.

Bình chứa khí đóng vai trò như một bộ cân bằng áp suất động, giúp triệt tiêu sóng áp, hấp thụ dao động. Giúp giữ cho đường ống luôn ổn định ở mức áp cài đặt. Kết quả là toàn hệ thống vận hành êm ái, độ bền thiết bị tăng vọt.

7.3 Hạ nhiệt khí nén và tách bỏ hơi nước, dầu thừa

Khí nén đầu ra thường có nhiệt độ cao và mang theo hơi nước, dầu bôi trơn,... những tạp chất nguy hại đối với hệ thống khí chính xác.

Khi đi qua bình chứa, tốc độ khí giảm mạnh, tạo điều kiện lý tưởng cho trao đổi nhiệt với vỏ bình, từ đó làm mát khí và khiến hơi nước ngưng tụ lại.

Cùng lúc đó, các giọt dầu và hạt bụi lớn bị tách ra, đọng ở đáy bình và được xả qua van. Đây là bước tiền xử lý cực kỳ quan trọng trước khi khí vào máy sấy và bộ lọc tinh.

8. Cách xác định dung tích bình khí nén theo công suất máy nén khí

Dung tích bình tích áp phải phù hợp với công suất của máy nén khí, đảm bảo lưu trữ đủ khí nén, tránh thừa thiếu.

Bạn có thể tính toán dung tích bình chứa khí nén theo công thức như sau:

V = T x [(C/P1 + P0) - (C/P2 + P0)]

Trong đó:

• V: Dung tích thực của bình chứa khí nén (m3)
• T: Thời gian của 1 chu kỳ nén khí (lít)
• P1: Áp suất min của bình (kg/cm2G)
• P2: Áp suất max của bình (kg/cm2G)
• P0: Áp suất của khí quyển (kg/cm2A)
• C: Lưu lượng khí

Ngoài ra, bạn cũng có thể áp dụng công thức tính đơn giản hơn đó là:

V = S x 40

Trong đó:

• V: Dung tích bình chứa khí (lít)
• S: Công suất máy nén khí (HP)
• 40: Là 40 lít bình chứa cho công suất 1HP.

Lưu ý: Nên lựa chọn bình chứa có thể tích vượt khoảng 10 - 15% để tránh tình trạng quá tải.

9. Tiêu chí nhận diện bình chứa khí nén chất lượng, an toàn

Một số tiêu chí được Yên Phát tổng hợp sau đây có thể giúp bạn nhận biết được bình tích áp nào chất, an toàn:

• Thân bình làm từ thép tấm chịu lực ≥ 5mm, có khả năng chịu áp cao, chống rạn nứt và biến dạng.
• Các mối hàn phải liền mạch, không rỗ khí, đảm bảo an toàn, tính thẩm mỹ.
• Bình đạt tiêu chuẩn TCVN hoặc ASME, đi kèm giấy kiểm định bởi cơ quan chức năng.
• Trang bị đầy đủ phụ kiện bảo vệ: Van an toàn, đồng hồ áp suất, van xả đáy,... giúp kiểm soát áp lực, tránh quá tải, xả cặn dễ dàng.
• Bình có lớp sơn epoxy hoặc PU phủ ngoài chống ăn mòn, giúp bình bền bỉ trong môi trường ẩm hoặc hóa chất.
• Thông số kỹ thuật rõ ràng, khắc trên tem. Có nhãn ghi dung tích, áp suất làm việc, nhà sản xuất, ngày sản xuất và số seri, đảm bảo truy xuất nguồn gốc.
• Dù là bình đứng hay nằm, đều có khung chân hàn cố định chắc khỏe, hạn chế rung lắc khi hoạt động.
• Mỗi bình đều được test chịu áp với mức ≥ 1.5 lần áp suất làm việc để phát hiện lỗi tiềm ẩn.
• Sản phẩm chính hãng có thời gian bảo hành rõ ràng (thường từ 12 - 24 tháng), cam kết hỗ trợ kỹ thuật sau bán.

10. Cần chú ý gì khi lắp đặt bình chứa khí nén đúng chuẩn?

Trong quy trình setup bình chứa khí, người dùng nên lưu ý 1 số điểm như sau:

• Nên đặt bình ở nơi bằng phẳng, khô ráo, có mái che, tránh ánh nắng trực tiếp và ẩm thấp gây gỉ sét.
• Không lắp gần nguồn nhiệt hoặc hóa chất ăn mòn để bảo vệ lớp sơn và cấu trúc bình.
• Sử dụng bu lông nở để gắn chặt chân bình vào nền bê tông nhằm tránh rung lắc hoặc nghiêng đổ khi hoạt động.
• Giữ khoảng cách an toàn với tường và thiết bị khác. Tối thiểu 50cm xung quanh để thuận tiện kiểm tra, bảo trì và tản nhiệt tốt hơn.
• Tuân thủ sơ đồ lắp đặt, đảm bảo chiều dòng khí, tránh gắn sai đầu vào gây giảm hiệu suất.
• Gắn đầy đủ phụ kiện an toàn. Lắp van an toàn, đồng hồ áp, van xả đáy, van 1 chiều,... đúng chuẩn để đảm bảo vận hành an toàn.
• Sau khi kết nối, dùng dung dịch xà phòng kiểm tra các mối nối có bị rò khí không.
• Tiến hành chạy thử và cài đặt áp suất phù hợp với hệ thống nén khí.
• Sau lắp đặt, cần báo cơ quan chức năng kiểm định bình trước khi đưa vào sử dụng chính thức.

Bình chứa khí nén là thiết bị bắt buộc trong các hệ thống khí nén lớn. Lựa chọn kỹ lưỡng để sở hữu những bình chứa “tuyệt phối” với máy nén khí của bạn nhé.