Khí nén là gì? Chúng được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống

Bài trước mình có nói đến lịch sử phát triển của ngành công nghiệp khí nén. Bài hôm nay, mình cùng nhìn qua xem khí nén là gì?, nguyên lý hoạt động cũng như cách mà ta sử dụng chúng như nguồn năng lượng hữu ích.

Thực tế từ máy móc trong nhà máy đến các thiết bị sử dụng hàng ngày đều dựa vào khí nén, nghe thì có vẻ vô lý khi mà làm sao một thứ như không khí lại có thể tạo ra năng lượng để làm những điều hữu ích như vậy? Làm sao mà ta có thể nâng một chiếc trực thăng, cung cấp năng lượng cho cả một đoàn tàu chỉ với “túi khí”? Tất cả đều phụ thuộc vào nguyên lý về áp suất và cách các chất khí lưu trữ năng lượng khi bị nén lại.

1.    Khí nén là gì?

Khí nén là một nhánh kỹ thuật công nghệ về không khí có áp suất, sử dụng đường ống hơi khí nén và khí được nén lại để truyền lực và năng lượng.

Khí nén tiếng anh là gì? Khí nén tiếng anh gọi là Pneumatic

Hình ảnh khí nén được sử dụng trong một số máy móc

Do đó, một máy khoan khí nén có thể làm nổ mặt đường bằng một chiếc đục kim loại được bơm lên xuống bằng cách nạp khí nén. Khí nén tương tự như thủy lực để truyền năng lượng, nhưng thuỷ lực sử dụng chất lỏng còn khí nén sử dụng khí.

Một số người định nghĩa khí nén rộng hơn, do đó nó bao gồm nhiều công nghệ về việc sử dụng sự chuyển động của không khí. Nhiều người bao hàm ứng dụng của khí nén cho động cơ phản lực, luồng khí bắn ngược về phía sau qua vòi xả sẽ cung cấp năng lượng cho máy bay về phía trước, tuy nhiên chính xác thì cách hoạt động của động cơ phản lực là quá trình đốt cháy (lấy năng lượng từ việc đốt nhiên liệu), và không khí sử dụng ở đây không thực sự là khí nén. Một máy bay chạy bằng khí nén thực sự thì sẽ có bình chứa khí nén khổng lồ, khí được đưa qua ống dẫn đến tubin hoặc cánh quạt, và máy bay được lái về phía trước theo cách đó, sẽ không có quá trình đốt cháy nhiên liệu nào xảy ra cả.

Do đó, dựa trên định nghĩa chặt chẽ hơn về khí nén, là sử dụng khí nén để truyền lực, tích trữ và mang năng lượng.

2.    Máy nén khí hoạt động như thế nào?

Đầu tiên ta cần tìm hiểu máy nén khí là gì? Máy nén khí là một loại máy bao gồm các máy móc (hệ thống cơ học) có chức năng làm tăng áp suất của chất khí, giúp cho năng lượng cho dòng khí tăng lên và đồng thời nén khí lại khiến nó tăng áp suất và nhiệt độ.

Để dự trữ được năng lượng khí nén chúng ta cần công cụ để nén khí lại gọi là máy nén khí. Gồm có 5 bước cơ bản để nén khí:

• Sử dụng máy nén khí để tạo khí nén
• Lưu trữ khí nén ở trong các bình chứa
• Điều khiển khí nén bằng các van
• Trích xuất sang các bình chứa khác
• Sử dụng khí nén

Các máy nén thường sử dụng nguồn năng lượng phổ biến là điện để nén khí và sau đó sử dụng chúng bằng cách truyền qua các đường ống rồi tới các thiết bị truyền động. Việc sử dụng một hệ thống van điều khiển cũng là một yếu tố quan trọng giúp nâng cao lợi ích như là việc đảo chiều quay của động cơ.

Nếu chỉ đơn giản là nén khí và truyền đi thì thời gian đáp ứng của hệ thống đó rất chậm, giống như việc bạn bơm lốp xe, vậy cần một thời gian để áp lực được cung cấp đủ. Để cải thiện hơn, chúng ta sử dụng một hệ thống lưu trữ khí nén gốm nhiều bình chứa hay bể chứa khác nhau. Giúp cho việc đáp ứng diễn ra gần như ngay lập tức. Công việc còn lại là sử dụng các van để điều khiển các thiết bị chấp hành đó.

3.    Chúng ta có thể sử dụng khí nén để làm gì?

Bạn có thể kết hợp với khí nén bằng rất nhiều cách và cho rất nhiều các mục đích khác nhau. Hãy nghĩ xem những gì bạn có thể làm với một động cơ điện, thậm chí với khí nén bạn còn có thể làm nó tốt hoặc tốt hơn so với loại động cơ khác. Trong một số trường hợp sử dụng động cơ khí nén có nhiều lợi thế hơn là sử dụng các loại động cơ thông thường.

Một số ví dụ cụ thể trong ngành công nghiệp, hệ truyền động khí nén được áp dụng vào các robot phun sơn, tương tự là các máy cắt thuỷ lực. Các dây chuyền sản xuất còn áp dụng khí nén như một công cụ gắp các vật dụng bằng cách hút và giữ chúng và sau đó thả ở một nơi khác. Vắt sữa bò cũng sử dụng bộ vắt tương tự, nhiêu đó đủ để chúng ta thấy ứng dụng rộng rãi của khí nén đến cỡ nào. Cụ thể:

• Sửa chữa: Tại các tiệm sửa chữa xe máy, ô tô,... ta có thể thấy máy nén khí  được dùng để bơm xe, xì khô xe sau khi rửa, thổi bụi bẩn nội thất xe. Hay như cung cấp cho cầu nâng, bình phun bọt tuyết, máy bơm mỡ,...
• Công nghiệp chế tạo: Khí nén còn được ứng dụng vào việc vận hành máy móc, cho khả năng nâng lên hạ xuống bằng dây chuyền, điều khiển các thiết bị tự động hóa,... 
• Gia công cơ khí, xưởng mộc: Lượng hơi nén sẽ được dùng để phun sơn, đánh bóng gỗ, cung cấp khí cho súng bắn ốc, súng xiết bu lông,...

Ngoài ra, khí nén còn được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực khác như chế biến thực phẩm, in ấn, luyện kim, vệ sinh làm sạch, xây dựng – trang trí,...

Trong lịch sử đã từng xuất hiện các ống vận chuyển bằng khí nén, được các ngân hàng, bệnh viện, quán ăn vận chuyển từ toà nhà này sang toà nhà khác một cách an toàn.
Ngoài những tác động tích cực ra thì trong một số hệ thống khác khí nén còn có tác dụng làm hãm lại chuyển động, ví dụ như hệ thống phanh các xe cỡ lớn, tàu hoả. Nó dùng khí để truyền lực tác dụng lên má phanh.

4.    Ống hơi khí nén

Khi nhắc đến khí nén thì không thể không nhắc đến ống hơi dẫn khí, là một thiết bị được sử dụng để cung cấp không khí đến khí cụ hoặc máy khí nén. Hầu hết các ống dẫn khí được chế tạo với độ bền cao, chịu áp lực lớn.

Ống dẫn khí có nhiều kích cỡ và chiều dài khác nhau, mỗi loại phù hợp với các mục đích sử dụng, áp suất và nhiệt độ hoạt động khác nhau. Khi chọn ống dẫn khí, điều quan trọng là vì lý do an toàn để đảm bảo rằng bạn xác định đúng loại cho hệ thống của mình. Điều này sẽ giảm thiểu nguy cơ vỡ và tai nạn và cũng giúp đảm bảo tuổi thọ cho ống.

Khi lựa chọn một ống hơi dẫn khí, hãy xem xét kỹ tính chất của dự án hoặc sản phẩm của bạn để trả lời các câu hỏi sau:

• Loại ống nào sẽ là tốt nhất?
• Áp suất không khí tối thiểu và tối đa cần thiết là bao nhiêu?
• Vật liệu ống phù hợp nhất là gì? Truyền chất lỏng, môi trường làm việc,…
• Chiều dài và đường kính ống bao nhiêu là phù hợp?

Hiện tai, công ty TNHH Vạn Đạt chúng tôi chuyên cung cấp dây hơi khí nén Masuka, ống hơi PU Osina nhập khẩu Hàn Quốc. Mọi nhu cầu hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và báo giá.

Các sản phẩm liên quan

Ống hơi khí nén PU

Ống hơi dẫn khí nén cao áp Osina

Dây rửa xe cao cấp Osina

Công ty TNHH Vạn Đạt là đơn vị chuyên xuất nhập khẩu có hơn 20 năm kinh nghiệm trên thị trường, đi tiên phong trong 1 số lĩnh vực sản xuất và phân phối mang thương hiệu Masuka, Osina,...