Trong sản xuất công nghiệp, nitơ là một loại khí trơ được sử dụng rộng rãi nhờ tính chất ổn định và an toàn của nó. Tuy nhiên, việc vận chuyển, lưu trữ nitơ lỏng hoặc khí nitơ nén trong bình chứa có thể tốn kém và tiềm ẩn rủi ro. Chính vì thế, máy tạo khí nitơ đã ra đời như một giải pháp tối ưu, cho phép các doanh nghiệp tự sản xuất nitơ ngay tại chỗ với độ tinh khiết cao. Cùng Tân Hưng Phát tìm hiểu chi tiết thành phần cấu tạo máy tạo khí nitơ ngay sau đây.
Tổng quan về máy tạo khí nitơ
Máy tạo khí nitơ (hay còn gọi là máy sản xuất khí nitơ, máy tạo nitơ) là một loại thiết bị chuyên dụng được sử dụng để tách và sản xuất khí nitơ từ không khí tự nhiên. Mặc dù là một thiết bị khá xa lạ với đại bộ phận người dùng, máy tạo khí nitơ lại đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.
Không khí chúng ta hít thở bao gồm khoảng 78% nitơ, 21% oxy và 1% các loại khí khác. Máy tạo khí nitơ sẽ thực hiện quá trình tách các khí khác (chủ yếu là oxy) ra khỏi không khí để thu về khí nitơ có độ tinh khiết cao, phục vụ cho nhiều nhu cầu cụ thể của các ngành sản xuất.
Thành phần cấu tạo máy tạo khí nitơ
Hệ thống tạo khí nitơ hoàn chỉnh là sự kết hợp của nhiều thiết bị, mỗi thiết bị đảm nhiệm một chức năng cụ thể để sản xuất và lưu trữ khí nitơ có độ tinh khiết cao. Các thành phần thiết yếu của hệ thống bao gồm:
1. Máy nén khí Trục vít
Máy nén khí trục vít đóng vai trò là “trái tim” của hệ thống, cung cấp nguồn khí nén đầu vào cho toàn bộ quá trình. Khí nén được tạo ra từ máy nén khí trục vít thường có áp suất ổn định, lưu lượng lớn và khả năng hoạt động liên tục, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp. Dòng khí nén này sẽ được cung cấp cho máy tạo khí nitơ để thực hiện quá trình luân chuyển, hấp thụ và tái sinh các hạt hấp thụ khí nitơ.
2. Bình chứa khí nén
Bình chứa khí nén có chức năng chính là tích trữ và ổn định áp suất của dòng khí nén từ máy nén khí. Ngoài ra, bình còn giúp làm giảm nhiệt độ của hỗn hợp khí nén và tách một phần hơi nước, từ đó giảm tải cho máy sấy khí ở công đoạn sau. Kích thước của bình chứa khí sẽ được lựa chọn dựa trên lưu lượng khí nén mà hệ thống tạo ra và nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp.
3. Bình lọc khí hấp thụ
Đây là bộ phận cốt lõi của máy tạo khí nitơ, thường chứa các hạt CMS (Carbon Molecular Sieve). Bộ phận này thực hiện quá trình tách khí oxy ra khỏi hỗn hợp khí nén, chỉ cho phép khí nitơ có độ tinh khiết cao đi qua để phục vụ sản xuất. Bình lọc cũng có thể bao gồm một cấp lọc thô 3 micromet để tách bụi và nước ban đầu.
4. Máy sấy khí
Máy sấy khí đảm nhiệm vai trò quan trọng là loại bỏ hơi nước lẫn trong hỗn hợp khí nén. Quá trình này rất cần thiết để đảm bảo các hạt hấp thụ trong bình lọc khí hoạt động với hiệu suất cao nhất, vì độ ẩm có thể làm giảm khả năng tách khí của chúng.
Có nhiều loại máy sấy khí khác nhau như máy sấy khí kiểu gas lạnh (thường dùng cho các ứng dụng thông thường) hoặc máy sấy khí hấp thụ (thường dùng cho các ứng dụng đòi hỏi độ khô cao hơn).
5. Bình chứa khí Ni-tơ
Sau khi được tách ra, khí nitơ tinh khiết sẽ được lưu trữ trong một bình chứa khí nitơ để sẵn sàng cung cấp cho các ứng dụng sản xuất. Việc có một bình chứa khí nitơ giúp ổn định áp suất đầu ra, đảm bảo nguồn cung cấp nitơ liên tục ngay cả khi máy tạo nitơ không hoạt động. Kích thước bình chứa sẽ được tính toán dựa trên nhu cầu sử dụng nitơ của nhà máy, giúp tối ưu hóa hiệu quả vận hành và chi phí.
>>> Có thể bạn quan tâm: Máy nén khí thổi chai PET giúp tối ưu dây chuyền sản xuất
Nguyên lý hoạt động cơ bản của 2 loại máy tạo khí nitơ
Máy tạo khí nitơ là một thiết bị chuyên dụng, hoạt động bằng cách tách các phân tử nitơ khỏi các phân tử oxy trong không khí, tạo ra nguồn cung nitơ tinh khiết. Hai nguyên lý hoạt động cơ bản và phổ biến nhất của máy tạo khí nitơ là PSA (hấp phụ dao động áp suất) và màng.
1. Nguyên lý hoạt động của máy nitơ màng
Máy tạo khí nitơ màng hoạt động dựa trên nguyên tắc thẩm thấu chọn lọc qua một màng polymer đặc biệt.
- Chuẩn bị khí: Không khí từ môi trường được nén lên áp suất cao, sau đó được xử lý để loại bỏ hơi nước, dầu và bụi bẩn.
- Quá trình thẩm thấu: Không khí nén được dẫn vào một mô-đun chứa hàng nghìn sợi rỗng. Các phân tử khí có kích thước nhỏ hơn như oxy, hơi nước sẽ thẩm thấu qua thành màng polymer nhanh hơn nitơ.
- Thu gom nitơ: Do thẩm thấu chậm, khí nitơ được giữ lại bên trong các sợi rỗng và tập trung ở giữa các sợi. Lượng nitơ này sau đó được thu gom và lưu trữ. Khí oxy và các khí khác đã được loại bỏ sẽ được thải trở lại môi trường.
Độ tinh khiết của nitơ có thể được điều chỉnh bằng cách kiểm soát lưu lượng và áp suất của không khí nén đi qua mô-đun màng.
2. Nguyên lý hoạt động của máy phát nitơ PSA
Máy tạo khí nitơ PSA (Pressure Swing Adsorption) là công nghệ phổ biến nhất để sản xuất nitơ tại chỗ, hoạt động dựa trên nguyên tắc hấp phụ dao động áp suất.
- Hấp phụ: Hệ thống PSA có hai buồng chứa đầy các hạt sàng phân tử carbon (CMS). Khi một buồng được tăng áp, các phân tử oxy nhỏ sẽ bị hấp phụ lên bề mặt của các hạt CMS, trong khi các phân tử nitơ lớn hơn sẽ đi qua.
- Sản xuất và lưu trữ: Khí nitơ tinh khiết được tách ra khỏi buồng này và được lưu trữ.
- Tái sinh buồng: Khi buồng hấp phụ đã bão hòa oxy, nó sẽ được giảm áp. Lúc này, oxy và các khí khác bị mắc kẹt sẽ được giải phóng rồi thải ra ngoài. Quá trình này nạp lại các hạt CMS, chuẩn bị cho chu trình tiếp theo.
Hai buồng PSA chuyển đổi luân phiên giữa giai đoạn tạo nitơ áp suất cao và giai đoạn tái sinh áp suất thấp, cho phép sản xuất nitơ một cách liên tục.
>>> Xem thêm: 6 Ứng dụng máy nén khí cho dây chuyền đóng gói nổi bật nhất
Nhà Tân Hưng Phát chuyên cung cấp dòng máy tạo khí nitơ
Khi các ngành công nghiệp ngày càng yêu cầu cao về độ tinh khiết của khí nitơ, việc tìm kiếm một nhà cung cấp uy tín, có khả năng cung cấp giải pháp toàn diện là điều quan trọng. Công ty TNHH MTV TBCN Tân Hưng Phát, với hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực máy nén khí và các thiết bị phụ trợ, tự hào là đối tác tin cậy chuyên cung cấp các dòng máy tạo khí nitơ chất lượng cao.
Tân Hưng Phát không chỉ cung cấp các dòng máy tạo khí nitơ mà còn cung cấp hệ thống khí nén đầu vào hoàn chỉnh, từ máy nén khí trục vít, máy sấy khí, đến bình chứa và các bộ lọc. Bên cạnh đó, đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp của chúng tôi sẽ hỗ trợ tư vấn chi tiết về cấu tạo máy tạo khí nitơ, nguyên lý hoạt động giúp bạn lựa chọn công nghệ màng hay PSA phù hợp nhất với yêu cầu về độ tinh khiết, lưu lượng và ngân sách.
Với cơ sở vật chất hiện đại và hệ thống kho phụ tùng máy nén đa dạng tại Việt Nam, chúng tôi cam kết cung cấp dịch vụ kỹ thuật và phụ tùng thay thế nhanh chóng, đảm bảo hệ thống tạo khí nitơ của bạn luôn hoạt động liên tục và ổn định. Phương châm “Dịch vụ từ tâm, nâng tầm giá trị” chính là cam kết của chúng tôi, mang lại sự hài lòng tuyệt đối và hiệu quả bền vững cho doanh nghiệp.
Cấu tạo máy tạo khí nitơ được thiết kế để tách nitơ từ không khí một cách hiệu quả. Mỗi thành phần, từ máy nén khí cấp đầu vào đến bình lọc hấp thụ và bình chứa cuối cùng, đều có vai trò riêng, tạo nên một quy trình hoàn chỉnh, tự động. Việc hiểu rõ cấu tạo máy sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa hiệu suất, giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm chi phí vận hành lâu dài.
Thông tin liên hệ
CÔNG TY TNHH MTV TBCN TÂN HƯNG PHÁT
- Địa chỉ: 230/4 Đường Man Thiện, Khu phố 5, Phường Tăng Nhơn Phú, Thành Phố Hồ Chí Minh.
- Tel: 028 3736 1558.
- Fax: 028 37361559.
- Mail: info@tanhungphat.net.
- Website: https://tanhungphat.net
