Máy nén khí là một trong những thiết bị tiêu thụ điện đáng kể trong nhiều nhà máy. Tuy nhiên, khi nói đến cải thiện hiệu suất máy nén khí, nhiều doanh nghiệp thường chỉ nghĩ đến việc thay một chiếc máy mới hoặc chuyển sang máy biến tần.

Trên thực tế, hiệu suất của hệ thống khí nén phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: máy có được lựa chọn đúng công suất hay không, áp suất cài đặt có quá cao không, máy có thường xuyên chạy không tải không, hệ thống có rò rỉ khí không, bộ lọc có bị nghẹt không, két giải nhiệt có sạch không, đường ống có gây sụt áp không và nhu cầu sử dụng khí của nhà máy có thực sự hợp lý hay không.

Một máy nén khí mới nhưng vận hành ở áp suất cao hơn nhu cầu, thường xuyên chạy không tải và phải bù lượng khí thất thoát qua các điểm rò rỉ vẫn có thể tiêu tốn rất nhiều điện.

Ngược lại, một hệ thống máy nén khí đã vận hành nhiều năm vẫn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất nếu được đo lường, bảo dưỡng và tối ưu đúng nguyên nhân.

Trong bài viết này, Lộc Thiên Phát phân tích những cách thực tế để cải thiện hiệu suất máy nén khí trục vít và toàn bộ hệ thống khí nén, từ những việc gần như không cần đầu tư lớn cho đến các giải pháp cần cân nhắc về thiết bị.

I. HIỆU SUẤT MÁY NÉN KHÍ PHỤ THUỘC VÀO NHỮNG YẾU TỐ NÀO?

Trước khi tìm cách cải thiện hiệu suất, cần hiểu rằng hiệu suất máy nén khí không nên chỉ đánh giá bằng công suất motor HP hoặc kW.

Một máy 50HP không mặc nhiên tiết kiệm hơn một máy 40HP, cũng không thể kết luận máy nào hiệu quả hơn chỉ dựa vào công suất trên nameplate.

Khi đánh giá một hệ thống khí nén công nghiệp, cần quan tâm đồng thời đến:

• Lưu lượng khí thực tế.

• Áp suất vận hành.

• Công suất điện tiêu thụ.

• Chế độ tải của máy.

• Thời gian chạy có tải và không tải.

• Nhu cầu khí của nhà máy.

• Sụt áp trong hệ thống.

• Tình trạng rò rỉ khí.

• Hiệu quả làm mát.

• Tình trạng lọc gió, lọc dầu, bộ tách dầu.

• Chất lượng dầu và tình trạng đầu nén.

• Dung tích bình chứa.

• Đường ống phân phối.

• Cách phối hợp nhiều máy nén khí.

Một cách nhìn thực tế hơn là:

Không phải cứ máy nén khí tạo ra nhiều khí hơn là hiệu suất tốt hơn; điều quan trọng là tạo đúng lượng khí cần thiết với mức năng lượng và tổn thất thấp nhất.

Các tài liệu đánh giá hệ thống khí nén công nghiệp cũng tập trung vào những nhóm vấn đề như giảm áp suất không cần thiết, giảm tổn thất đường ống, xử lý rò rỉ và tối ưu vận hành thay vì chỉ tập trung vào thay máy.

Hiệu suất máy và hiệu suất hệ thống là hai vấn đề khác nhau

Đây là điểm rất quan trọng.

Máy nén khí có thể đang hoạt động bình thường nhưng toàn bộ hệ thống vẫn kém hiệu quả.

Ví dụ:

• Máy hoạt động tốt nhưng đường ống gây sụt áp lớn.

• Máy mới nhưng nhà máy vẫn duy trì áp suất cao hơn mức cần thiết.

• Máy VSD nhưng chọn công suất quá lớn so với nhu cầu.

• Máy được bảo dưỡng tốt nhưng hệ thống có nhiều điểm rò rỉ.

• Máy đủ lưu lượng nhưng bộ lọc phía sau bị nghẹt.

• Máy đạt áp suất nhưng dây chuyền sử dụng khí không hợp lý.

Vì vậy, muốn cải thiện hiệu suất thực sự phải nhìn từ phòng máy đến điểm sử dụng.

II. GIẢM ÁP SUẤT VẬN HÀNH VỀ MỨC THẤP NHẤT NHƯNG VẪN ĐÁP ỨNG SẢN XUẤT

Đây thường là một trong những việc đáng kiểm tra đầu tiên.

Rất nhiều nhà máy có tâm lý:

“Để áp cao một chút cho chắc, cuối đường ống lúc nào cũng đủ áp.”

Nhưng nếu thiết bị chỉ cần một mức áp suất thấp hơn mà nhà máy vẫn duy trì áp suất cao trong toàn hệ thống, năng lượng sẽ bị sử dụng cho phần áp suất không thực sự cần thiết.

Các hướng dẫn tối ưu hệ thống khí nén hiện nay đều xem pressure optimisation là một trong những đòn bẩy quan trọng để giảm chi phí năng lượng.

Nhưng không nên giảm áp suất một cách máy móc

Giảm từ 8 bar xuống 7 bar không phải lúc nào cũng đúng.

Cần xác định:

• Thiết bị nào cần áp suất cao nhất?

• Áp suất tối thiểu tại điểm sử dụng là bao nhiêu?

• Đường ống đang mất bao nhiêu áp?

• Bộ lọc và máy sấy gây sụt áp bao nhiêu?

• Khi nhà máy chạy tải cao, áp suất cuối đường ống còn bao nhiêu?

Ví dụ:

Máy nén khí đang cài 8 bar nhưng thiết bị cuối dây chuyền chỉ cần 6,5 bar. Tuy nhiên từ máy đến thiết bị có tổng sụt áp 1 bar.

Nếu giảm máy xuống 7 bar ngay lập tức, cuối đường ống có thể chỉ còn khoảng 6 bar và gây ảnh hưởng sản xuất.

Trong trường hợp này, giải pháp tốt hơn có thể là:

giảm sụt áp hệ thống → sau đó mới giảm pressure setting.

Cần phân biệt áp suất trên máy và áp suất tại điểm dùng

Đồng hồ trên máy nén không thể hiện toàn bộ câu chuyện.

Nên kiểm tra ít nhất:

Đầu ra máy → sau máy sấy → sau bộ lọc → đường ống chính → điểm sử dụng.

Nếu chênh lệch áp suất quá lớn, hãy tìm nguyên nhân sụt áp trước khi tăng công suất máy.

Nếu doanh nghiệp đang gặp tình trạng áp suất cuối đường ống thấp, nhưng máy vẫn đạt áp suất cài đặt, không nên vội kết luận máy yếu.

Đó có thể là vấn đề của hệ thống phân phối khí.

III. KIỂM TRA VÀ XỬ LÝ RÒ RỈ KHÍ NÉN

Rò rỉ là một trong những nguyên nhân phổ biến khiến hệ thống khí nén phải sản xuất nhiều khí hơn mức cần thiết.

Không giống như một thiết bị chỉ sử dụng khí trong giờ sản xuất, điểm rò rỉ có thể tiếp tục thất thoát khí trong thời gian hệ thống vẫn còn áp suất.

Một nghiên cứu về hệ thống khí nén tại một doanh nghiệp sản xuất ở Việt Nam từng xác định vận hành chưa tối ưu và rò rỉ khí là những nguồn tổn thất quan trọng trong hệ thống.

Các vị trí nên kiểm tra gồm:

• Đầu nối nhanh.

• Ống mềm.

• Van.

• Khớp nối.

• Gioăng.

• Bộ lọc.

• Van xả.

• Đường ống cũ.

• Các nhánh đường ống ít sử dụng.

• Điểm nối vào máy móc.

Tại sao rò rỉ nhỏ vẫn đáng quan tâm?

Một điểm rò rỉ có thể nghe không lớn nhưng khi tồn tại liên tục trong thời gian dài, tổng lượng khí thất thoát có thể đáng kể.

Vấn đề nghiêm trọng hơn khi nhà máy có hàng chục hoặc hàng trăm điểm nối.

Khi đó máy nén phải chạy lâu hơn để bù lượng khí đã mất.

Cách kiểm tra hiệu quả

Không nên chỉ đi quanh nhà máy để nghe bằng tai.

Có thể sử dụng:

• Máy dò rò rỉ siêu âm.

• Phương pháp kiểm tra bằng dung dịch chuyên dụng ở các vị trí phù hợp.

• So sánh áp suất và lưu lượng.

• Theo dõi thời gian chạy tải của máy khi nhà máy giảm hoặc ngừng sản xuất.

Một chương trình kiểm tra rò rỉ định kỳ sẽ hiệu quả hơn việc chỉ sửa khi nghe thấy tiếng xì lớn.

Không chỉ sửa rò rỉ — cần tìm nguyên nhân tạo ra rò rỉ

Nếu cùng một vị trí liên tục rò rỉ sau vài tháng, có thể vấn đề không chỉ nằm ở gioăng.

Cần xem:

• Chất lượng đầu nối.

• Rung động.

• Nhiệt độ.

• Áp suất.

• Chất lượng ống mềm.

• Cách lắp đặt.

Mục tiêu không phải chỉ là “bịt lỗ rò”, mà là giảm khả năng rò rỉ tái diễn.

IV. BẢO DƯỠNG ĐÚNG CÁCH ĐỂ GIỮ HIỆU SUẤT MÁY NÉN KHÍ

Một máy nén khí hoạt động lâu ngày mà không được bảo dưỡng đúng tình trạng sẽ khó duy trì hiệu suất như thiết kế ban đầu.

Các hạng mục cần quan tâm gồm:

Lọc gió

Lọc gió bẩn làm hạn chế lượng khí đi vào máy.

Khi đó máy có thể giảm khả năng đáp ứng lưu lượng và ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành.

Tình trạng bụi bẩn đặc biệt đáng chú ý tại:

• Nhà máy nhiều bụi.

• Xưởng gỗ.

• Xưởng gia công.

• Nhà máy có nhiều bụi nguyên liệu.

• Môi trường nhiệt độ cao hoặc thông gió kém.

Dầu máy nén khí

Đối với máy nén khí trục vít có dầu, dầu không chỉ làm nhiệm vụ bôi trơn mà còn tham gia làm kín và hỗ trợ kiểm soát nhiệt trong quá trình nén.

Dầu xuống cấp, sai chủng loại hoặc quá thời gian sử dụng có thể ảnh hưởng đến điều kiện vận hành.

Không nên chỉ thay dầu theo một con số giờ máy cố định cho mọi model.

Khoảng thời gian bảo dưỡng cần căn cứ vào:

• Khuyến cáo nhà sản xuất.

• Loại dầu.

• Số giờ vận hành.

• Nhiệt độ.

• Môi trường.

• Chế độ tải.

• Kết quả kiểm tra thực tế.

Lọc dầu

Lọc dầu có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất trong mạch dầu.

Nếu lọc bị nghẹt hoặc chênh áp tăng, điều kiện tuần hoàn dầu có thể bị ảnh hưởng.

Bộ tách dầu

Bộ tách dầu là một bộ phận quan trọng đối với máy nén khí trục vít có dầu.

Tình trạng bộ tách cần được theo dõi dựa trên chênh áp, tình trạng dầu và khuyến cáo kỹ thuật của nhà sản xuất.

Két giải nhiệt

Két giải nhiệt bẩn làm giảm khả năng thải nhiệt.

Khi nhiệt độ vận hành tăng, máy có thể giảm khả năng hoạt động ổn định hoặc phát sinh cảnh báo nhiệt độ.

Do đó, vệ sinh hệ thống làm mát là một phần quan trọng trong việc duy trì hiệu suất.

Đối với nhà máy có môi trường bụi, tần suất kiểm tra thực tế có thể cần cao hơn môi trường sạch.

Nếu muốn đi sâu hơn vào nguyên nhân nhiệt độ và hiệu suất, nên kết hợp kiểm tra:

két giải nhiệt + quạt + luồng gió + nhiệt độ môi trường + dầu + tình trạng tải của máy.

Không nên bảo dưỡng theo kiểu “đến hỏng mới sửa”

Bảo dưỡng chủ động giúp phát hiện sớm:

• Chênh áp lọc tăng.

• Nhiệt độ dầu tăng.

• Rò rỉ dầu.

• Tiếng ồn bất thường.

• Rung.

• Bất thường về áp suất.

• Thời gian Load/Unload thay đổi.

Đây là lý do việc lập lịch bảo dưỡng máy nén khí theo giờ vận hành và điều kiện thực tế có giá trị hơn việc chỉ chờ máy phát sinh lỗi.

V. GIỮ LỌC KHÍ, MÁY SẤY VÀ ĐƯỜNG ỐNG Ở TRẠNG THÁI TỐT

Hiệu suất máy nén khí không chỉ bị ảnh hưởng ở phía trước đầu nén.

Hệ thống xử lý và phân phối khí phía sau máy cũng có thể tạo ra tổn thất.

Bộ lọc khí nén

Bộ lọc bị nghẹt sẽ làm tăng chênh áp.

Khi chênh áp tăng, áp suất tại điểm sử dụng có thể giảm mặc dù máy vẫn đang tạo áp suất bình thường.

Nếu gặp hiện tượng:

Máy đủ áp nhưng cuối đường ống thiếu áp

hãy kiểm tra cả bộ lọc trước khi kết luận máy nén có vấn đề.

Máy sấy khí

Máy sấy cần được lựa chọn và vận hành phù hợp với lưu lượng, nhiệt độ đầu vào và điều kiện môi trường.

Nếu máy sấy hoặc bộ xử lý khí có vấn đề, có thể xuất hiện:

• Sụt áp.

• Nước trong đường khí.

• Điểm sương không đạt yêu cầu.

• Thiết bị sử dụng khí bị ảnh hưởng.

Do đó, cải thiện hiệu suất không có nghĩa chỉ tập trung vào máy nén.

Đường ống

Một hệ thống đường ống không phù hợp có thể làm tăng sụt áp.

Các vấn đề thường gặp:

• Đường ống quá nhỏ.

• Quá nhiều co, cút.

• Nhiều nhánh cụt.

• Đường ống cũ.

• Bố trí không phù hợp.

• Ống mềm nhỏ hơn nhu cầu.

• Bộ lọc đặt không đúng vị trí.

• Thiết kế không đáp ứng lưu lượng thực tế.

Nếu giảm được sụt áp đường ống, doanh nghiệp có thể có cơ hội giảm pressure setting của máy mà vẫn giữ đủ áp tại điểm sử dụng.

Đây là một trong những cách tối ưu có thể mang lại hiệu quả mà không nhất thiết phải thay máy.

VI. TỐI ƯU CHẾ ĐỘ LOAD/UNLOAD VÀ THỜI GIAN CHẠY KHÔNG TẢI

Đối với máy nén khí trục vít fixed-speed, cần đặc biệt quan tâm đến thời gian máy:

• Chạy có tải.

• Chạy không tải.

• Khởi động.

• Dừng.

• Chờ.

Nếu máy thường xuyên chạy không tải trong thời gian dài, cần đặt câu hỏi:

Tại sao máy đang chạy nhưng hệ thống không thực sự cần lượng khí đó?

Có thể nguyên nhân là:

• Máy quá lớn so với nhu cầu.

• Nhu cầu khí thay đổi mạnh.

• Pressure band chưa phù hợp.

• Bình chứa chưa phù hợp.

• Có nhiều máy nhưng chưa được phối hợp tốt.

• Nhà máy có nhiều rò rỉ.

• Có nhu cầu khí không liên tục.

Không nên chỉ nhìn thời gian chạy tổng

Ví dụ:

Một máy chạy 10 giờ/ngày.

Nếu không biết trong 10 giờ đó máy chạy:

• 9 giờ có tải + 1 giờ không tải

hay:

• 4 giờ có tải + 6 giờ không tải

thì chưa thể đánh giá hiệu suất.

Do đó, nên theo dõi dữ liệu controller nếu máy có hỗ trợ:

• Load time.

• Unload time.

• Pressure.

• Running hours.

• Load percentage.

• Alarm history.

• Power consumption nếu controller có tích hợp.

Với nhiều máy nén khí

Nếu nhà máy có nhiều máy, việc phối hợp máy rất quan trọng.

Không nên để tất cả máy cùng chạy theo một logic đơn giản nếu nhu cầu thay đổi lớn.

Một hệ thống có thể cần:

• Máy base-load.

• Máy trim.

• Máy VSD.

• Bộ điều khiển trung tâm.

• Logic luân phiên máy.

Mục tiêu là đưa tổng sản lượng khí của phòng máy bám sát nhu cầu thực tế.

VII. CÓ NÊN DÙNG MÁY NÉN KHÍ VSD ĐỂ TĂNG HIỆU SUẤT?

VSD là một giải pháp rất đáng xem xét khi nhu cầu khí của nhà máy thay đổi đáng kể theo thời gian.

VSD điều chỉnh tốc độ động cơ để thay đổi lượng khí sản xuất theo nhu cầu thay vì để máy fixed-speed liên tục chuyển giữa tải và không tải.

Tuy nhiên, cần tránh một hiểu lầm:

Không phải cứ lắp VSD là chắc chắn tiết kiệm điện.

Hiệu quả phụ thuộc vào:

• Đặc tính nhu cầu khí.

• Số giờ vận hành.

• Mức tải trung bình.

• Công suất máy.

• Áp suất làm việc.

• Cách phối hợp với các máy khác.

• Dải điều chỉnh của máy.

• Chế độ vận hành thực tế.

Các tài liệu kỹ thuật cũng lưu ý VSD đặc biệt có lợi khi nhu cầu khí biến động; với tải ổn định và gần đầy tải, máy fixed-speed có thể có lợi thế về hiệu suất ở vùng đó.

Trường hợp VSD đáng cân nhắc

Ví dụ nhà máy có nhu cầu:

• Cao vào ban ngày.

• Giảm mạnh vào ca đêm.

• Biến động theo từng công đoạn.

• Có nhiều thời điểm tải thấp.

Khi đó, VSD có thể giúp máy điều chỉnh công suất theo nhu cầu tốt hơn.

Nhưng VSD phải được chọn đúng công suất

Một máy VSD quá lớn so với nhu cầu thực tế cũng không phải giải pháp tối ưu.

Vì vậy, trước khi mua máy mới nên có dữ liệu:

• Lưu lượng.

• Áp suất.

• Điện năng.

• Thời gian vận hành.

• Biểu đồ nhu cầu khí theo ca.

Thay vì chỉ hỏi:

“Nhà máy cần máy 75HP hay 100HP?”

nên hỏi:

“Nhà máy thực sự cần bao nhiêu m³/phút ở áp suất bao nhiêu và nhu cầu thay đổi như thế nào theo thời gian?”

Đó mới là cơ sở để lựa chọn máy.

VIII. TỐI ƯU DUNG TÍCH BÌNH CHỨA KHÍ

Bình chứa khí có vai trò quan trọng trong việc ổn định hệ thống và hỗ trợ quá trình điều khiển máy.

Một bình chứa phù hợp có thể giúp:

• Giảm dao động áp suất.

• Hỗ trợ các đỉnh nhu cầu ngắn hạn.

• Giảm số lần Load/Unload trong một số cấu hình.

• Tạo vùng đệm giữa nguồn cung và nhu cầu.

Nhưng bình chứa lớn hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn.

Dung tích cần được xác định dựa trên:

• Lưu lượng máy.

• Kiểu điều khiển.

• Mức dao động nhu cầu.

• Pressure band.

• Mục đích sử dụng.

• Yêu cầu ổn định áp suất.

Với hệ thống có nhiều máy, bình chứa cần được xem xét cùng với logic điều khiển tổng thể chứ không nên tính riêng lẻ.

IX. GIẢM NHỮNG CÁCH SỬ DỤNG KHÍ NÉN KHÔNG HIỆU QUẢ

Không phải tất cả lượng khí máy nén tạo ra đều được sử dụng hiệu quả.

Một số ứng dụng có thể sử dụng khí nén vì tiện lợi nhưng hiệu suất năng lượng thấp.

Ví dụ:

• Thổi vệ sinh liên tục.

• Thổi làm mát không cần thiết.

• Làm sạch bằng ống khí tự chế.

• Dùng khí nén để thay thế một phương pháp cơ khí đơn giản.

• Dùng nozzle không phù hợp.

• Thổi với áp suất cao hơn nhu cầu.

Các thiết bị thổi khí được thiết kế đúng có thể giúp giảm lượng khí cần sử dụng so với những phương pháp tự chế hoặc không được tối ưu. Tài liệu đánh giá hệ thống khí nén công nghiệp cũng khuyến nghị xem xét lại các end-use và sử dụng nozzle phù hợp.

Nguyên tắc quan trọng

Trước khi tăng công suất máy, hãy hỏi:

“Có thực sự cần thêm khí không?”

hay:

“Chúng ta đang sử dụng khí quá nhiều ở đâu?”

Giảm nhu cầu khí thường hiệu quả hơn việc mua thêm công suất máy.

X. ĐO ĐIỆN NĂNG VÀ LƯU LƯỢNG THAY VÌ CHỈ ĐÁNH GIÁ BẰNG CẢM NHẬN

Đây là bước rất quan trọng nếu doanh nghiệp muốn cải thiện hiệu suất một cách có cơ sở.

Không nên chỉ đánh giá:

“Máy này chạy có vẻ ít điện.”

Hãy đo.

Các thông số nên theo dõi gồm:

• kW.

• kWh.

• m³/phút hoặc FAD theo điều kiện đo phù hợp.

• bar.

• Nhiệt độ.

• Thời gian Load.

• Thời gian Unload.

• Giờ chạy.

• Nhu cầu khí theo ca.

Một hướng dẫn đánh giá năng lượng máy nén khí cũng khuyến nghị sử dụng công suất điện trung bình đo thực tế, thay vì chỉ lấy công suất motor trên nameplate để tính chi phí.

Ví dụ

Máy có motor 75 kW không có nghĩa lúc nào máy cũng tiêu thụ đúng 75 kW.

Công suất thực tế phụ thuộc vào:

• Mức tải.

• Áp suất.

• Kiểu điều khiển.

• Hiệu suất motor.

• Tình trạng máy.

• Điều kiện vận hành.

Do đó:

75 kW trên nameplate ≠ 75 kW điện tiêu thụ mọi thời điểm.

Đây là lý do đo điện thực tế có giá trị hơn việc chỉ nhìn công suất định mức.

XI. KHI MÁY ĐÃ CŨ, CÓ NÊN ĐẠI TU HAY THAY MÁY?

Không phải máy cũ nào cũng cần thay ngay.

Trước khi quyết định đầu tư máy mới, cần đánh giá:

• Lưu lượng thực tế.

• Áp suất.

• Công suất điện.

• Tình trạng đầu nén.

• Nhiệt độ vận hành.

• Chênh áp các bộ lọc.

• Tình trạng motor.

• Rò rỉ nội bộ.

• Thời gian chạy tải/không tải.

• Chi phí bảo dưỡng.

• Lịch sử hỏng hóc.

• Số giờ vận hành.

• Chi phí sửa chữa dự kiến.

Một máy đã cũ nhưng đầu nén còn tốt, hiệu suất vẫn chấp nhận được và nhu cầu sản xuất ổn định có thể tiếp tục vận hành sau khi bảo dưỡng hoặc đại tu đúng mức.

Ngược lại, nếu máy có:

• Lưu lượng giảm rõ rệt.

• Tiêu thụ điện tăng.

• Đầu nén xuống cấp.

• Rò rỉ nội bộ.

• Nhiệt độ cao.

• Hỏng hóc lặp lại.

• Chi phí sửa chữa lớn.

thì cần so sánh chi phí tiếp tục vận hành với chi phí đầu tư máy mới.

Trong trường hợp cần đánh giá máy cũ, không nên chỉ dựa vào tuổi máy.

Một máy 10 năm chạy ít giờ và được bảo dưỡng tốt có thể khác hoàn toàn máy 10 năm chạy liên tục trong môi trường bụi và tải cao.

XII. QUY TRÌNH 8 BƯỚC ĐỂ CẢI THIỆN HIỆU SUẤT MÁY NÉN KHÍ

Nếu cần triển khai thực tế tại nhà máy, có thể đi theo trình tự sau:

Bước 1: Ghi nhận nhu cầu khí thực tế

Xác định:

• Lưu lượng trung bình.

• Lưu lượng cực đại.

• Áp suất yêu cầu.

• Thời gian vận hành.

• Nhu cầu theo từng ca.

Bước 2: Đo áp suất tại nhiều vị trí

Không chỉ đo tại máy.

Đo:

máy nén → máy sấy → bộ lọc → đường ống → điểm sử dụng.

Bước 3: Kiểm tra rò rỉ

Kiểm tra toàn bộ hệ thống, đặc biệt:

• Khớp nối.

• Ống mềm.

• Van.

• Bộ lọc.

• Thiết bị cuối đường ống.

Bước 4: Kiểm tra máy nén

Kiểm tra:

• Lọc gió.

• Dầu.

• Lọc dầu.

• Bộ tách dầu.

• Két giải nhiệt.

• Van hút.

• Đầu nén.

• Motor.

• Controller.

Bước 5: Kiểm tra thời gian Load/Unload

Nếu máy fixed-speed thường xuyên chạy không tải, cần tìm nguyên nhân.

Bước 6: Kiểm tra sụt áp

Đặc biệt chú ý:

• Bộ lọc.

• Máy sấy.

• Đường ống.

• Van.

• Ống mềm.

Bước 7: Đánh giá lại pressure setting

Sau khi xử lý rò rỉ và sụt áp, mới xem xét giảm áp suất vận hành nếu điều kiện sản xuất cho phép.

Bước 8: Đo lại sau khi tối ưu

Không nên kết luận hệ thống đã tốt hơn chỉ bằng cảm nhận.

Cần so sánh trước và sau:

• kW.

• kWh.

• Lưu lượng.

• Áp suất.

• Load/Unload.

• Giờ vận hành.

• Chi phí điện.

XIII. NHỮNG SAI LẦM KHI CỐ GẮNG CẢI THIỆN HIỆU SUẤT MÁY NÉN KHÍ

Sai lầm 1: Chỉ thay máy mới

Máy mới không thể giải quyết một hệ thống đường ống bị thiết kế sai hoặc có nhiều rò rỉ.

Sai lầm 2: Tăng áp để xử lý thiếu áp

Nếu nguyên nhân là sụt áp hoặc thiếu lưu lượng, tăng pressure setting chỉ che giấu vấn đề.

Sai lầm 3: Mua máy VSD theo phong trào

VSD cần được lựa chọn dựa trên biểu đồ nhu cầu khí, không phải chỉ vì “máy biến tần tiết kiệm điện”.

Sai lầm 4: Chỉ bảo dưỡng khi máy hỏng

Khi máy phát sinh lỗi nghiêm trọng, chi phí sửa chữa và thời gian dừng máy có thể lớn hơn nhiều so với bảo dưỡng chủ động.

Sai lầm 5: Không đo điện

Không có dữ liệu kW/kWh thì rất khó xác định hiệu quả tiết kiệm thực tế.

Sai lầm 6: Không quan tâm đến thiết bị sử dụng khí

Có thể máy đang hoạt động tốt nhưng một số thiết bị cuối đường ống lại tiêu thụ khí quá mức cần thiết.

Sai lầm 7: Chỉ nhìn công suất HP

HP chỉ là một thông số.

Khi lựa chọn máy phải xem cả:

• FAD.

• Áp suất.

• Specific power.

• Chế độ tải.

• Hiệu suất.

• Điều kiện môi trường.

• Nhu cầu khí thực tế.

XIV. KHI NÀO CẦN KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG HOẶC SỬA CHỮA MÁY NÉN KHÍ?

Nếu doanh nghiệp nhận thấy máy có những biểu hiện sau thì không nên chỉ tiếp tục điều chỉnh thông số:

• Máy chạy lâu nhưng áp tăng chậm.

• Lưu lượng giảm.

• Máy thường xuyên chạy không tải.

• Nhiệt độ dầu tăng.

• Tiêu thụ điện tăng bất thường.

• Có tiếng ồn hoặc rung.

• Dầu bị hao nhanh.

• Có dầu bất thường trong hệ thống khí.

• Bộ tách dầu nhanh tăng chênh áp.

• Két giải nhiệt thường xuyên bẩn.

• Máy báo lỗi liên tục.

• Áp suất cuối đường ống thấp.

• Máy phải chạy nhiều hơn trước để đáp ứng cùng một dây chuyền.

Trong những trường hợp này, cần xác định rõ:

máy xuống cấp hay hệ thống đang vận hành chưa tối ưu?

Đây là hai bài toán hoàn toàn khác nhau.

Nếu vấn đề nằm ở bảo dưỡng, cần xử lý đúng hạng mục thay vì thay máy ngay.

Nếu vấn đề nằm ở đầu nén, van hút, bộ tách dầu, motor hoặc hệ thống điều khiển, cần kiểm tra chuyên sâu.

Nếu thiết bị đã xuống cấp nghiêm trọng, có thể cân nhắc phương án đại tu hoặc thay thế sau khi tính toán chi phí vòng đời.

KẾT LUẬN: MUỐN MÁY NÉN KHÍ HIỆU SUẤT CAO, HÃY TỐI ƯU CẢ HỆ THỐNG

Cải thiện hiệu suất máy nén khí không nhất thiết bắt đầu bằng việc mua một chiếc máy mới.

Trong nhiều trường hợp, những việc cần làm trước lại đơn giản hơn:

Giảm rò rỉ → giảm sụt áp → giảm áp suất không cần thiết → bảo dưỡng đúng → tối ưu Load/Unload → sử dụng khí hợp lý → đo điện và lưu lượng → sau đó mới quyết định có cần đầu tư thiết bị mới hay không.

Nếu nhu cầu khí biến động lớn, VSD có thể là một giải pháp phù hợp. Nhưng VSD chỉ phát huy hiệu quả khi được lựa chọn đúng công suất và phù hợp với biểu đồ nhu cầu thực tế.

Nếu máy đã cũ, cần đánh giá hiệu suất thực tế trước khi quyết định đại tu hay thay mới.

Và quan trọng nhất:

Đừng cố làm cho máy nén khí tạo ra nhiều khí hơn khi nhà máy thực tế không cần nhiều khí hơn. Hãy làm cho hệ thống tạo đúng lượng khí cần thiết với mức năng lượng thấp nhất có thể.

Đây mới là cách tiếp cận đúng khi tối ưu hệ thống khí nén công nghiệp.

Lộc Thiên Phát chuyên kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và tối ưu hệ thống máy nén khí công nghiệp cho nhà máy, xưởng sản xuất tại Đồng Nai, Bình Dương, TP.HCM và các khu vực lân cận.

Khi cần đánh giá hiệu suất, doanh nghiệp nên cung cấp cho kỹ thuật viên các thông tin như model máy, công suất, áp suất cài đặt, lưu lượng, số giờ vận hành, tình trạng Load/Unload và hiện tượng bất thường. Nếu có dữ liệu điện năng hoặc biểu đồ tải, việc đánh giá sẽ chính xác hơn.

XV. CÂU HỎI THƯỜNG GẶP

1. Làm thế nào để cải thiện hiệu suất máy nén khí nhanh nhất?

Nên bắt đầu bằng việc kiểm tra rò rỉ, áp suất vận hành, sụt áp, lọc khí, hệ thống làm mát và thời gian chạy không tải. Đây là những nhóm vấn đề có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất mà chưa cần đầu tư máy mới.

2. Tăng áp suất máy nén khí có làm máy hoạt động hiệu quả hơn không?

Không. Nếu thiết bị không cần áp suất cao hơn, tăng áp có thể làm tăng năng lượng tiêu thụ. Nếu hệ thống đang thiếu áp do sụt áp hoặc thiếu lưu lượng, tăng pressure setting cũng chưa chắc giải quyết được nguyên nhân.

3. Máy nén khí VSD có luôn tiết kiệm điện hơn máy fixed-speed không?

Không phải trong mọi trường hợp. VSD thường có lợi thế khi nhu cầu khí biến động; với tải ổn định và gần đầy tải, fixed-speed có thể hoạt động hiệu quả ở vùng đó. Cần đánh giá biểu đồ nhu cầu trước khi lựa chọn.

4. Lọc gió bẩn có làm máy nén khí giảm hiệu suất không?

Có thể. Lọc gió bị nghẹt làm hạn chế khí đầu vào và có thể ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng lưu lượng và hiệu suất của máy.

5. Rò rỉ khí có thực sự ảnh hưởng nhiều đến tiền điện không?

Có thể ảnh hưởng đáng kể nếu rò rỉ kéo dài và xảy ra trên nhiều điểm. Vì vậy kiểm tra rò rỉ định kỳ là một trong những việc nên đưa vào chương trình quản lý hệ thống khí nén.

6. Máy nén khí chạy lâu hơn trước có phải do máy đã yếu không?

Chưa chắc. Cần kiểm tra cả nhu cầu khí của nhà máy, rò rỉ, áp suất, bộ lọc, máy sấy, đường ống và tình trạng đầu nén trước khi kết luận máy xuống cấp.

7. Bao lâu nên kiểm tra hiệu suất máy nén khí?

Không có một khoảng thời gian cố định áp dụng cho mọi nhà máy. Nên kết hợp kiểm tra theo giờ vận hành, lịch bảo dưỡng của nhà sản xuất và sự thay đổi bất thường về điện năng, lưu lượng, áp suất hoặc thời gian chạy máy.