Trong quá trình lựa chọn máy nén khí cho nhà máy, một trong những câu hỏi thường gặp là:
Nên sử dụng máy nén khí có dầu hay máy nén khí không dầu?
Nhiều người cho rằng máy nén khí không dầu đơn giản là loại máy “không sử dụng dầu”, còn máy có dầu thì khí đầu ra chắc chắn sẽ chứa dầu. Cách hiểu này chưa hoàn toàn chính xác.
Trên thực tế, sự khác biệt nằm ở thiết kế cụm nén, phương pháp làm kín và bôi trơn, khả năng kiểm soát dầu trong quá trình nén và yêu cầu chất lượng khí của từng ứng dụng.
Máy nén khí có dầu có thể tạo ra khí nén có hàm lượng dầu rất thấp nếu được thiết kế, bảo dưỡng và xử lý khí đúng cách. Ngược lại, gọi một máy là “không dầu” cũng chưa đồng nghĩa với việc khí đầu ra hoàn toàn không có bất kỳ chất gây nhiễm bẩn nào.
Vì vậy, khi lựa chọn thiết bị, cần nhìn vào toàn bộ hệ thống khí nén, chứ không chỉ nhìn vào chữ “có dầu” hay “không dầu”.
1. Máy nén khí có dầu và máy nén khí không dầu là gì?
Trước hết cần xác định đúng bản chất kỹ thuật của hai loại máy.
Máy nén khí có dầu là gì?
Máy nén khí có dầu, thường được gọi là oil-injected compressor hoặc oil-lubricated compressor, sử dụng dầu trực tiếp trong cụm nén.
Đối với máy nén khí trục vít phun dầu, dầu được đưa vào buồng nén với nhiều chức năng:
• Bôi trơn các bộ phận chuyển động.
• Làm kín khe hở giữa hai rotor.
• Hấp thụ một phần nhiệt sinh ra trong quá trình nén.
• Hỗ trợ quá trình nén đạt hiệu suất cao.
• Giúp bảo vệ các chi tiết cơ khí.
Sau quá trình nén, hỗn hợp khí – dầu đi qua hệ thống tách dầu để thu hồi phần lớn dầu và đưa trở lại vòng tuần hoàn.
Do đó, máy có dầu không có nghĩa là khí đầu ra chứa lượng dầu lớn. Hệ thống tách dầu, lọc và bảo dưỡng đúng kỹ thuật có vai trò rất quan trọng trong việc kiểm soát lượng dầu đi theo khí.
Máy nén khí không dầu là gì?
Máy nén khí không dầu, thường gọi là oil-free compressor, được thiết kế để không đưa dầu bôi trơn vào buồng nén.
Điều này có thể đạt được bằng các thiết kế khác nhau tùy công nghệ, chẳng hạn:
• Trục vít không dầu.
• Máy nén piston không dầu.
• Một số công nghệ ly tâm hoặc các cấu hình đặc thù khác.
Ở những máy này, dầu vẫn có thể tồn tại ở các bộ phận không tiếp xúc với buồng nén, chẳng hạn khu vực ổ bi hoặc hộp truyền động tùy thiết kế. Vì vậy, hiểu “oil-free” là toàn bộ máy hoàn toàn không có dầu là không chính xác.
Điểm quan trọng là:
Dầu không được sử dụng như một phần của quá trình nén trong buồng nén của máy oil-free.
2. Khác biệt quan trọng nhất nằm ở cụm nén
Đây là điểm mà người mua máy nên quan tâm nhất.
Với máy trục vít phun dầu
Hai rotor quay trong buồng nén và dầu được phun trực tiếp vào khu vực nén.
Dầu tạo ra nhiều lợi ích về mặt kỹ thuật:
Làm kín → bôi trơn → làm mát → hỗ trợ quá trình nén.
Sau đó hỗn hợp khí và dầu được đưa sang bình tách dầu.
Cấu trúc này cho phép máy đạt hiệu suất tốt và thường được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy.
Với máy trục vít không dầu
Dầu không được phun trực tiếp vào buồng nén.
Do không có dầu để hỗ trợ làm kín và hấp thụ nhiệt như máy phun dầu, thiết kế của cụm nén phức tạp hơn.
Tùy công nghệ, nhà sản xuất có thể sử dụng:
• Rotor có hình dạng và khe hở được tính toán chính xác.
• Vật liệu hoặc lớp phủ đặc biệt.
• Bánh răng đồng bộ.
• Làm mát giữa các cấp nén.
• Làm mát sau nén.
Vì vậy, oil-free không đơn giản là lấy một máy có dầu rồi bỏ dầu ra.
Thiết kế của toàn bộ cụm nén phải được thay đổi để máy vẫn đảm bảo hiệu suất, độ tin cậy và kiểm soát nhiệt độ.
3. Bảng so sánh máy nén khí có dầu và không dầu
| Tiêu chí | Máy nén khí có dầu | Máy nén khí không dầu |
| Dầu trong buồng nén | Có | Không |
| Bôi trơn cụm nén | Dùng dầu | Không dùng dầu trong buồng nén |
| Làm kín bằng dầu | Có | Không |
| Kiểm soát dầu trong khí | Cần bộ tách dầu và lọc phù hợp | Giảm đáng kể nguồn dầu từ buồng nén |
| Cấu tạo | Phổ biến | Phức tạp hơn tùy công nghệ |
| Chi phí đầu tư | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
| Bảo dưỡng | Có dầu và vật tư liên quan | Vẫn cần bảo dưỡng nhiều hạng mục |
| Ứng dụng | Rất rộng | Các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dầu nghiêm ngặt |
| Yêu cầu xử lý khí | Tùy chất lượng khí cần đạt | Vẫn cần hệ thống xử lý khí phù hợp |
| Chi phí vòng đời | Thường cạnh tranh | Có thể cao hơn tùy hệ thống |
Lưu ý: Đây là so sánh mang tính tổng quát. Thông số thực tế phụ thuộc công nghệ, hãng và model máy.
4. Máy nén khí không dầu có thực sự “không có dầu” trong khí nén?
Đây là một trong những điểm dễ gây hiểu nhầm nhất.
Nếu nói theo cách đơn giản:
Máy nén khí không dầu không sử dụng dầu trong buồng nén.
Nhưng điều đó không nên được hiểu thành:
“Khí đầu ra tuyệt đối không thể có bất kỳ dấu vết dầu nào.”
Chất lượng khí nén cuối cùng còn phụ thuộc vào:
• Không khí môi trường hút vào.
• Thiết kế máy.
• Hệ thống đường ống.
• Bình chứa.
• Bộ lọc.
• Máy sấy.
• Thiết bị phía sau máy nén.
• Quy trình bảo dưỡng.
Ví dụ, không khí môi trường có thể chứa hydrocarbon hoặc các chất ô nhiễm khác. Vì vậy, đối với những ngành có yêu cầu chất lượng khí nghiêm ngặt, cần đánh giá toàn bộ hệ thống xử lý khí nén.
Đây cũng là lý do doanh nghiệp không nên chỉ hỏi:
“Máy này có dầu hay không?”
mà nên hỏi:
“Chất lượng khí nén cần đạt cấp nào và toàn bộ hệ thống sẽ đáp ứng yêu cầu đó bằng cách nào?”
5. Máy có dầu có phù hợp với nhà máy không?
Có, và thực tế đây vẫn là lựa chọn rất phổ biến trong công nghiệp.
Máy nén khí trục vít phun dầu được sử dụng rộng rãi trong:
• Cơ khí.
• Gia công kim loại.
• Sản xuất linh kiện.
• Bao bì.
• Nhựa.
• Gỗ.
• Dệt may.
• Da giày.
• Lắp ráp.
• Các dây chuyền tự động hóa.
Nếu ứng dụng không yêu cầu mức kiểm soát dầu đặc biệt nghiêm ngặt, máy phun dầu có thể là phương án kinh tế và hiệu quả.
Một hệ thống máy có dầu được thiết kế tốt có thể kết hợp:
Máy nén → bình chứa → lọc → máy sấy → lọc tinh → đường ống → thiết bị sử dụng.
Trong đó, lựa chọn bộ lọc và máy sấy phải dựa trên yêu cầu thực tế.
6. Khi nào nên lựa chọn máy nén khí không dầu?
Máy không dầu thường được cân nhắc khi dầu trong khí nén có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản phẩm, quy trình hoặc tiêu chuẩn chất lượng.
Một số ngành có yêu cầu cao có thể kể đến:
Ngành thực phẩm và đồ uống
Khí nén có thể tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với sản phẩm.
Khi đó, nguy cơ nhiễm dầu cần được kiểm soát rất chặt.
Ngành dược phẩm
Yêu cầu về độ sạch của khí có thể rất cao.
Điện tử
Một số quy trình sản xuất linh kiện điện tử nhạy cảm với dầu, bụi và các chất nhiễm bẩn.
Sơn và hoàn thiện bề mặt
Dầu trong khí nén có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt trong một số công đoạn.
Các quy trình yêu cầu khí sạch đặc biệt
Khi chất lượng khí là một phần của yêu cầu công nghệ, việc lựa chọn máy không dầu có thể mang lại lợi thế về kiểm soát nguồn nhiễm dầu từ chính quá trình nén.
Tuy nhiên, không nên quyết định mua máy không dầu chỉ vì nghe rằng “không dầu tốt hơn”.
Cần tính toán cả chi phí đầu tư, năng lượng, bảo dưỡng, chất lượng khí và yêu cầu thực tế của dây chuyền.
7. Máy nén khí có dầu có thể tạo khí nén sạch đến mức nào?
Đây là câu hỏi cần được trả lời dựa trên tiêu chuẩn chất lượng khí, chứ không dựa vào tên gọi của máy.
Một hệ thống máy nén khí có dầu có thể sử dụng các cấp lọc khác nhau để kiểm soát:
• Hạt bụi.
• Nước.
• Dầu lỏng.
• Hơi dầu.
• Các chất nhiễm bẩn khác.
Tiêu chuẩn thường được nhắc đến trong lĩnh vực khí nén là ISO 8573-1, trong đó chất lượng khí được phân loại theo các nhóm chất nhiễm bẩn như:
hạt rắn – nước – dầu.
Điểm cần lưu ý:
Máy nén khí có dầu không đồng nghĩa với việc không thể đạt yêu cầu khí sạch.
Nhưng nếu ứng dụng yêu cầu kiểm soát dầu cực kỳ nghiêm ngặt, cần lựa chọn cả công nghệ máy nén + hệ thống xử lý khí + phương pháp giám sát chất lượng khí phù hợp.
8. Đừng nhầm “máy nén khí không dầu” với “khí nén khô”
Hai khái niệm này hoàn toàn khác nhau.
Không dầu = liên quan đến dầu
Oil-free nói về việc dầu có được sử dụng trong quá trình nén hay không.
Khí khô = liên quan đến hơi nước
Khí nén sau khi nén thường chứa hơi nước. Khi nhiệt độ và áp suất thay đổi, nước có thể ngưng tụ.
Muốn kiểm soát nước trong khí nén, doanh nghiệp có thể cần:
• Máy sấy lạnh.
• Máy sấy hấp thụ.
• Bộ tách nước.
• Bộ lọc.
• Hệ thống xả nước ngưng.
Vì vậy:
Máy nén khí không dầu ≠ khí nén không có nước.
Một máy không dầu vẫn có thể cần máy sấy khí.
Ngược lại, một máy có dầu vẫn có thể tạo ra khí có độ khô phù hợp nếu được trang bị hệ thống xử lý khí đúng yêu cầu.
Đây là lý do khi thiết kế hệ thống không nên chỉ lựa chọn máy nén mà phải tính cả hệ thống xử lý khí phía sau.
9. Máy có dầu hay không dầu: loại nào tiết kiệm hơn?
Không thể kết luận đơn giản rằng máy có dầu luôn rẻ hơn hoặc máy không dầu luôn đắt hơn nếu chỉ nhìn giá mua ban đầu.
Cần đánh giá TCO – Total Cost of Ownership, tức tổng chi phí sở hữu.
Bao gồm:
• Giá đầu tư ban đầu.
• Điện năng.
• Dầu.
• Lọc.
• Phụ tùng.
• Nhân công.
• Bảo dưỡng.
• Sửa chữa.
• Thời gian dừng máy.
• Tuổi thọ thiết bị.
Máy có dầu
Ưu điểm:
• Công nghệ phổ biến.
• Nhiều lựa chọn.
• Phụ tùng tương đối phổ biến.
• Phù hợp nhiều ứng dụng.
• Chi phí đầu tư thường cạnh tranh.
Nhưng cần quản lý:
• Dầu.
• Lọc dầu.
• Bộ tách dầu.
• Nhiệt độ.
• Hệ thống giải nhiệt.
Máy không dầu
Ưu điểm lớn nhất là giảm nguồn dầu từ quá trình nén, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dầu nghiêm ngặt.
Tuy nhiên:
• Giá đầu tư có thể cao.
• Công nghệ phức tạp.
• Yêu cầu kỹ thuật riêng.
• Chi phí bảo dưỡng và phụ tùng cần đánh giá theo từng model.
Vì vậy, quyết định đúng không phải là:
“Máy nào tốt hơn?”
mà là:
“Máy nào phù hợp hơn với yêu cầu sản xuất và chi phí vòng đời của nhà máy?”
10. Bảo dưỡng máy nén khí có dầu và không dầu có gì khác nhau?
Cả hai loại đều cần bảo dưỡng định kỳ.
Máy nén khí có dầu
Các hạng mục thường được quan tâm:
• Dầu máy nén khí.
• Lọc dầu.
• Lọc gió.
• Bộ tách dầu.
• Két giải nhiệt.
• Van nhiệt.
• Van điện từ.
• Motor.
• Hệ thống điều khiển.
• Đường hồi dầu.
Đặc biệt, nếu dầu xuống cấp hoặc hệ thống giải nhiệt hoạt động kém, nhiệt độ máy có thể tăng.
Bạn có thể tham khảo thêm bài Hướng dẫn bảo dưỡng, thay dầu và phụ kiện máy nén khí để hiểu rõ hơn về các vật tư tiêu hao và lịch kiểm tra.
Máy nén khí không dầu
Không có nghĩa là máy không cần bảo dưỡng.
Vẫn cần kiểm tra:
• Cụm nén.
• Rotor.
• Bánh răng đồng bộ nếu có.
• Motor.
• Ổ bi.
• Hệ thống làm mát.
• Intercooler/aftercooler tùy thiết kế.
• Van.
• Cảm biến.
• Hệ thống điều khiển.
Do thiết kế khác nhau nên chu kỳ và hạng mục bảo dưỡng phải theo đúng tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.
11. Nếu máy có dầu bị hao dầu hoặc lẫn dầu trong khí thì sao?
Không nên ngay lập tức kết luận:
“Do máy có dầu nên khí mới có dầu.”
Đây là cách chẩn đoán không chính xác.
Nếu lượng dầu đi theo khí tăng bất thường, cần kiểm tra:
• Bộ tách dầu.
• Chênh áp bộ tách dầu.
• Đường hồi dầu.
• Van một chiều đường hồi.
• Mức dầu.
• Loại dầu.
• Nhiệt độ vận hành.
• Tình trạng đầu nén.
Trong một số trường hợp, việc thay bộ tách dầu ngay lập tức có thể không giải quyết được nguyên nhân gốc.
Bạn có thể tham khảo bài Nguyên nhân máy nén khí có lẫn dầu và cách khắc phục để hiểu sâu hơn về quá trình chẩn đoán lỗi này.
12. Nên chọn máy nén khí có dầu hay không dầu?
Có thể sử dụng cách đánh giá đơn giản sau:
Chọn máy có dầu khi
• Ứng dụng công nghiệp thông thường.
• Không yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt về dầu.
• Muốn tối ưu vốn đầu tư.
• Cần hệ thống dễ bảo trì.
• Phụ tùng và dịch vụ kỹ thuật cần phổ biến.
Cân nhắc máy không dầu khi
• Dầu có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm.
• Yêu cầu chất lượng khí rất cao.
• Quy trình sản xuất yêu cầu kiểm soát dầu nghiêm ngặt.
• Chi phí nhiễm bẩn sản phẩm lớn hơn chi phí đầu tư hệ thống.
• Có yêu cầu kỹ thuật/tiêu chuẩn cụ thể đối với khí nén.
Không nên chọn chỉ dựa trên
• Giá mua máy.
• Công suất HP.
• Thương hiệu.
• Quảng cáo “không dầu”.
• Quan niệm “không dầu luôn tốt hơn”.
Cần đánh giá cả lưu lượng FAD, áp suất, chất lượng khí, tải thực tế, môi trường, điện năng và chi phí vòng đời.
13. Một số hiểu lầm phổ biến về máy nén khí có dầu và không dầu
“Máy có dầu thì khí chắc chắn nhiều dầu”
Không chính xác.
Hệ thống tách dầu và xử lý khí có vai trò rất lớn trong việc kiểm soát dầu.
“Máy không dầu thì khí chắc chắn sạch hoàn toàn”
Không chính xác.
Không khí đầu vào và toàn bộ hệ thống vẫn có thể chứa các chất nhiễm bẩn khác.
“Máy không dầu không cần bảo dưỡng dầu nên không cần bảo dưỡng”
Sai.
Máy vẫn có nhiều bộ phận cần kiểm tra và bảo dưỡng.
“Không dầu nghĩa là khí khô”
Sai.
Dầu và nước là hai vấn đề khác nhau.
“Máy có dầu chỉ phù hợp xưởng cơ khí”
Sai.
Máy phun dầu được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, miễn là chất lượng khí sau xử lý đáp ứng yêu cầu của ứng dụng.
14. Lựa chọn máy nén khí phải bắt đầu từ yêu cầu của dây chuyền
Nếu tư vấn một hệ thống khí nén cho nhà máy, tôi không khuyến nghị bắt đầu bằng câu hỏi:
“Anh muốn máy có dầu hay không dầu?”
Nên bắt đầu bằng:
1. Dây chuyền sử dụng khí vào công đoạn nào?
2. Cần bao nhiêu m³/min?
3. Áp suất yêu cầu bao nhiêu bar?
4. Khí có tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm không?
5. Yêu cầu về dầu, nước và hạt bụi như thế nào?
6. Máy chạy bao nhiêu giờ/ngày?
7. Phụ tải có thay đổi nhiều không?
8. Chi phí điện năng chiếm bao nhiêu trong tổng chi phí vận hành?
Sau khi có những thông tin này mới lựa chọn:
Công nghệ máy nén → công suất → áp suất → máy sấy → lọc → bình chứa → đường ống → hệ thống điều khiển.
Đó mới là cách thiết kế một hệ thống khí nén đúng bản chất kỹ thuật.
15. Lộc Thiên Phát tư vấn máy nén khí theo nhu cầu thực tế
Lộc Thiên Phát cung cấp và triển khai các giải pháp liên quan đến máy nén khí công nghiệp, bao gồm:
• Tư vấn lựa chọn máy.
• Lắp đặt máy nén khí.
• Lắp đặt bình chứa.
• Lắp đặt máy sấy khí.
• Thi công đường ống khí nén.
• Bảo dưỡng máy nén khí.
• Sửa chữa máy nén khí trục vít.
• Thay dầu và phụ kiện.
• Kiểm tra hệ thống giải nhiệt.
• Xử lý sự cố máy nén khí.
• Đại tu máy nén khí.
Nếu doanh nghiệp đang cần triển khai một hệ thống mới, có thể tham khảo thêm bài Báo giá lắp đặt máy nén khí công nghiệp trọn gói từ A-Z để hiểu các hạng mục thường có trong một hệ thống hoàn chỉnh.
Với máy đang vận hành nhưng phát sinh lỗi, có thể tham khảo [Dịch vụ sửa máy nén khí trục vít] để xác định phạm vi kiểm tra và sửa chữa.
Sự khác biệt giữa máy nén khí có dầu và máy nén khí không dầu không đơn giản nằm ở việc “có dầu hay không”.
Điểm khác biệt cốt lõi nằm ở công nghệ và thiết kế cụm nén, đặc biệt là việc dầu có được sử dụng trong quá trình nén để bôi trơn, làm kín và hỗ trợ kiểm soát nhiệt hay không.
Máy có dầu có ưu thế về tính phổ biến, hiệu suất và khả năng đáp ứng rất nhiều ứng dụng công nghiệp.
Máy không dầu phù hợp hơn khi doanh nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt về kiểm soát dầu trong khí nén.
Nhưng không nên hiểu rằng:
Không dầu = tốt hơn trong mọi trường hợp.
Lựa chọn đúng phải dựa trên yêu cầu chất lượng khí + lưu lượng + áp suất + chế độ tải + môi trường + chi phí năng lượng + chi phí bảo dưỡng + tổng chi phí sở hữu.
Đặc biệt, máy không dầu không đồng nghĩa với khí nén khô, và máy có dầu không đồng nghĩa với khí nén chứa nhiều dầu.
Đối với một hệ thống khí nén công nghiệp, lựa chọn máy nén chỉ là bước đầu. Thiết kế hệ thống xử lý khí, đường ống, bảo dưỡng và kiểm soát chất lượng khí mới quyết định hệ thống có thực sự đáp ứng yêu cầu sản xuất hay không.
Lộc Thiên Phát – tư vấn, lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa máy nén khí công nghiệp theo nhu cầu thực tế của từng hệ thống.
.png)
