Phớt máy nén là gì

Phớt máy nén là thành phần quan trọng trong thiết bị quay, đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả bằng cách ngăn ngừa rò rỉ và duy trì áp suất. Trong môi trường đòi hỏi khắt khe của máy móc công nghiệp, các hệ thống phớt này phải chịu được các điều kiện khắc nghiệt trong khi vẫn mang lại hiệu suất đáng tin cậy.

Bài viết này khám phá những điều cơ bản về phớt máy nén, tìm hiểu sâu về nguyên lý hoạt động, các loại phớt khác nhau, các thành phần chính và hệ thống hỗ trợ.

Phớt máy nén là gì

Phớt máy nén là một thành phần quan trọng trong hệ thống máy nén giúp ngăn chặn rò rỉ khí hoặc không khí từ vỏ máy nén trong khi trục quay. Phớt máy nén duy trì một rào cản giữa khí áp suất cao bên trong máy nén và khí quyển, đảm bảo hoạt động hiệu quả và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường.

Phớt máy nén hoạt động như thế nào

Phớt máy nén hoạt động bằng cách tạo ra một rào cản giữa trục quay và vỏ máy nén cố định. Rào cản này thường đạt được thông qua sự kết hợp của các thành phần cơ học, chẳng hạn như mặt phớt quay và phớt cố định, và chất lỏng bịt kín, chẳng hạn như dầu hoặc khí.

Sự xoay vòng mặt con dấu được gắn vào trục máy nén, trong khi mặt phớt tĩnh được cố định vào vỏ máy nén. Khi trục quay, các mặt phớt duy trì tiếp xúc với nhau, tạo ra một lớp phớt ngăn rò rỉ. Chất lỏng làm kín được sử dụng để bôi trơn và làm mát các mặt phớt, giảm ma sát và mài mòn.

Các loại hệ thống niêm phong

Hệ thống niêm phong ướt

Hệ thống bịt kín ướt sử dụng chất lỏng, thường là dầu, để bôi trơn và làm mát bề mặt bịt kín. Dầu được lưu thông qua hệ thống bịt kín, tạo ra một rào cản giữa khí quy trình và khí quyển. Phớt ướt thường được sử dụng trong các ứng dụng mà khí quy trình tương thích với dầu bịt kín và sự hiện diện của dầu trong khí quy trình là chấp nhận được.

Ưu điểm của hệ thống niêm phong ướt bao gồm:

• Bôi trơn và làm mát hiệu quả các mặt phớt
• Khả năng xử lý áp suất và nhiệt độ cao
• Thiết kế và bảo trì tương đối đơn giản

Nhược điểm của hệ thống niêm phong ướt bao gồm:

• Khả năng ô nhiễm dầu của khí quy trình
• Tiêu thụ dầu cao hơn và chi phí xử lý
• Tăng nguy cơ rò rỉ dầu ra môi trường

Hệ thống niêm phong khô

Hệ thống niêm phong khô, còn được gọi là niêm phong khí khô, sử dụng khí nén, thường là nitơ hoặc khí quy trình, để tạo ra một rào cản giữa các mặt niêm phong quay và cố định. Khí được phun vào giữa các mặt niêm phong, tạo ra một lớp màng mỏng ngăn tiếp xúc và giảm ma sát.

Ưu điểm của hệ thống niêm phong khô bao gồm:

• Không có sự ô nhiễm dầu của khí quy trình
• Tiêu thụ điện năng thấp hơn do giảm ma sát
• Tuổi thọ phớt dài hơn và giảm yêu cầu bảo trì
• Thân thiện với môi trường, không có nguy cơ rò rỉ dầu

Nhược điểm của hệ thống niêm phong khô bao gồm:

• Chi phí ban đầu cao hơn so với phớt ướt
• Tăng độ phức tạp của hệ thống niêm phong
• Yêu cầu cung cấp khí sạch, khô để hàn kín

Sắp xếp con dấu

Con dấu đơn

Phớt đơn có một bộ mặt phớt – một mặt quay và một mặt cố định – tạo thành một điểm tiếp xúc duy nhất để ngăn rò rỉ. Đây là loại phớt đơn giản nhất nhưng có khả năng hạn chế trong các ứng dụng áp suất cao hoặc chất lỏng bôi trơn kém.

Phớt đơn thường được sử dụng trong chất lỏng sạch, bôi trơn ở áp suất và nhiệt độ vừa phải. Chúng đòi hỏi ít thiết bị hỗ trợ hơn và có chi phí thấp hơn so với các cách sắp xếp phớt nhiều lớp. Tuy nhiên, nếu giao diện phớt đơn bị hỏng, chất lỏng trong quy trình có thể rò rỉ ngay vào khí quyển.

Con dấu Tandem

Phớt nối tiếp sử dụng hai phớt đơn được lắp nối tiếp, với chất lỏng đệm giữa chúng được duy trì ở áp suất thấp hơn chất lỏng quy trình. Sự sắp xếp này cung cấp sự dự phòng – nếu phớt chính bị hỏng, phớt thứ cấp sẽ chứa chất lỏng quy trình.

Hai phớt hoạt động độc lập – phớt chính hấp thụ toàn bộ áp suất giảm từ chất lỏng quy trình đến chất lỏng đệm, trong khi phớt thứ cấp xử lý chênh lệch áp suất nhỏ hơn từ chất lỏng đệm đến khí quyển. Điều này cho phép mỗi phớt được tối ưu hóa cho các điều kiện áp suất cụ thể của nó.

Phớt tandem thường được sử dụng trong các ứng dụng nguy hiểm hơn, áp suất cao hơn, nơi cần thêm độ an toàn và độ tin cậy. Chất lỏng đệm giữa các phớt có thể được theo dõi để phát hiện rò rỉ phớt chính trước khi rò rỉ bên ngoài xảy ra. Tuy nhiên, phớt tandem phức tạp và tốn kém hơn phớt đơn.

Con dấu đôi

Phớt kép cũng sử dụng hai bộ mặt phớt, nhưng có chất lỏng chắn giữa chúng được duy trì ở áp suất cao hơn chất lỏng quy trình. Điều này đảm bảo rằng nếu một trong hai phớt bị hỏng, chất lỏng chắn áp suất cao hơn sẽ rò rỉ vào quy trình thay vì để chất lỏng quy trình thoát ra ngoài.

Hai giai đoạn niêm phong hoạt động cùng nhau để chứa chất lỏng chắn. Niêm phong bên trong xử lý chênh lệch áp suất từ chất lỏng chắn đến quy trình, trong khi niêm phong bên ngoài xử lý chênh lệch áp suất từ chất lỏng chắn đến khí quyển.

Phớt kép cung cấp khả năng kiểm soát khí thải và an toàn tối đa và được sử dụng với chất lỏng quy trình nguy hiểm, độc hại hoặc dễ nổ. Chất lỏng chắn thường là chất lỏng sạch, trơ tương thích với quy trình. Cần có một bình chứa bên ngoài, bơm tuần hoàn và bộ trao đổi nhiệt để cung cấp chất lỏng chắn được nén.

Hệ thống hỗ trợ

Hệ thống phớt dầu

Tiếp xúc với phớt ướt đòi hỏi một lớp chất lỏng bôi trơn giữa các mặt phớt để giảm thiểu sự mài mòn và ma sát. Trong hệ thống phớt dầu, điều này được cung cấp bởi dầu lưu thông từ một bể chứa bên ngoài.

Bể chứa chứa nguồn cung cấp dầu sạch và kết hợp các thành phần điều hòa như máy sưởi hoặc máy làm lạnh để duy trì độ nhớt dầu tối ưu. Một máy bơm tuần hoàn đưa dầu đến khoang phớt, tại đó nó bôi trơn các mặt và loại bỏ nhiệt ma sát. Kiểm soát lưu lượng và van kiểm tra duy trì lưu lượng và áp suất dầu ổn định.

Hệ thống niêm phong khí

Phớt máy nén khí khô sử dụng khí nén, thường là nitơ, làm môi trường bịt kín giữa các mặt thay vì dầu. Điều này loại bỏ sự phức tạp của hệ thống dầu và cho phép tốc độ và nhiệt độ hoạt động cao hơn.

Khí thường được duy trì ở áp suất cao hơn một chút so với khí quy trình để đảm bảo dòng chảy dương qua các mặt phớt. Bảng điều khiển đo khí phớt từ nguồn áp suất cao, điều chỉnh áp suất và dòng chảy của nó đến buồng phớt.

Bộ lọc và bộ tách bụi loại bỏ mọi hạt hoặc chất lỏng khỏi nguồn cung cấp khí để tránh làm nhiễm bẩn bề mặt phớt. Hệ thống xử lý khí có thể làm nóng khí cung cấp để ngăn ngừa sự ngưng tụ hơi từ khí quy trình.

Phớt khí đôi và phớt khí tandem được sử dụng để đạt độ tin cậy tối đa trong các máy nén quan trọng. Trong một sắp xếp tandem, phớt thứ cấp hoạt động như một bản sao lưu nếu phớt chính bị hỏng. Phớt khí đôi duy trì một lớp khí trơ giữa quy trình và khí quyển để kiểm soát khí thải tối đa.