Làm thế nào để đo lượng dầu trong khí nén? PPM, cấp độ chất lượng và các phương pháp kiểm soát lọc

Tầm quan trọng của hàm lượng dầu trong khí nén

Trong sản xuất công nghiệp hiện đại, khí nén được coi là nguồn động lực lớn thứ hai, chỉ sau điện năng. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, máy nén khí không thể tránh khỏi việc đưa dầu bôi trơn vào dòng khí nén. Nếu hàm lượng dầu vượt mức cho phép, sẽ dẫn đến ô nhiễm sản phẩm, hư hỏng các thiết bị khí nén và suy giảm chất lượng sản phẩm cuối cùng. Do đó, việc đo lường chính xác và kiểm soát hiệu quả hàm lượng dầu trong khí nén là khâu then chốt trong quản lý nguồn khí.

Phương pháp đo hàm lượng dầu và khái niệm PPM

Trong lĩnh vực đo khí, hàm lượng dầu thường được sử dụngPPM(Phần triệu, PPM) được dùng làm đơn vị đo nồng độ. Đối với khí nén, PPM thường chỉ tỷ lệ khối lượng (mg/ m³), tức là trong điều kiện tiêu chuẩn, mỗi mét khối không khí chứa bao nhiêu miligam dầu.

Các phương pháp đo lường phổ biến bao gồm:

• Phương pháp kiểm tra khí quản: Sử dụng bơm lấy mẫu khí để hút không khí nén vào ống kiểm tra chứa thuốc thử hóa học; dựa trên độ dài màu sắc thay đổi của thuốc thử để ước lượng nhanh hàm lượng dầu, phù hợp cho việc kiểm tra sơ bộ tại hiện trường.
• Phương pháp phổ hồng ngoại: Sử dụng đặc tính hấp thụ ánh sáng hồng ngoại ở các bước sóng cụ thể của các chất dầu để tiến hành phân tích định lượng, với độ chính xác cao, thường được áp dụng trong phòng thí nghiệm hoặc trong các hệ thống giám sát trực tuyến yêu cầu độ chính xác cao.
• Thiết bị đo sương dầu: Chuyên dùng để đo nồng độ sương dầu và dầu ở trạng thái khí trong khí nén, có thể phản ánh kịp thời những biến đổi về hàm lượng dầu trong hệ thống.

Cấp chất lượng hàm lượng dầu trong khí nén

Được xây dựng bởi Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tếISO 8573-1Tiêu chuẩn là cơ sở cốt lõi để đánh giá chất lượng khí nén. Tiêu chuẩn này phân loại các chất ô nhiễm trong khí nén thành ba yếu tố: hạt rắn, hơi nước và tổng hàm lượng dầu, đồng thời quy định nhiều cấp độ chất lượng khác nhau.

Về tổng hàm lượng dầu (bao gồm sương dầu, dầu ở trạng thái lỏng và dầu ở trạng thái khí), các cấp độ yêu cầu phổ biến như sau:

• Class 1: Hàm lượng dầu ≤ 0,01 mg/ m³, phù hợp với các ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm và đồ uống cũng như điện tử chính xác, nơi yêu cầu nguồn khí vô cùng cao.
• Class 2: Hàm lượng dầu ≤ 0,1 mg/ m³, phù hợp với các lĩnh vực chế biến thực phẩm, sơn phủ và hóa chất tinh chế nói chung.
• Class 3: Hàm lượng dầu ≤ 1,0 mg/ m³, phù hợp với các công cụ khí nén thông thường, các ứng dụng thổi sạch trong ngành công nghiệp nói chung và các tình huống tương tự.
• Class 4: Hàm lượng dầu ≤ 5,0 mg/ m³, phù hợp với môi trường gia công thô có yêu cầu về hàm lượng dầu không cao.

Phương pháp kiểm soát lọc và sấy khô

Để đáp ứng các yêu cầu về cấp độ chất lượng khác nhau, nhất thiết phải thiết lập hệ thống kiểm soát xử lý sau và lọc hoàn chỉnh. Các phương pháp điều khiển phổ biến bao gồm:

• Lọc tinh vi nhiều cấp: Lắp đặt bộ lọc thô, bộ lọc sương mù vi mô và bộ lọc siêu tinh tại đầu ra của máy nén khí. Thông qua quá trình chặn lọc từng cấp, loại bỏ các giọt dầu lỏng và sương dầu trong không khí.
• Hấp phụ bằng than hoạt tínhĐối với dầu ở trạng thái khí, các bộ lọc dạng ngưng tụ thông thường không thể loại bỏ hiệu quả. Lúc này cần sử dụng thêm bộ lọc than hoạt tính; nhờ cấu trúc xốp của than hoạt tính mà các phân tử dầu ở trạng thái khí được hấp phụ, từ đó giảm hàm lượng dầu xuống mức cực thấp.
• Làm khô kiểu đông lạnh và kiểu hấp thụ: Độ ẩm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất khử dầu của bộ lọc. Việc giảm điểm sương của không khí bằng máy sấy lạnh hoặc sử dụng máy hút ẩm để loại bỏ nước triệt để sẽ giúp duy trì độ khô của không khí, từ đó nâng cao hiệu quả tổng thể của hệ thống lọc.
• Thay thế máy nén khí không dầuTrong các ngành có yêu cầu vô cùng khắt khe về chất lượng không khí, có thể sử dụng trực tiếp máy nén khí không dầu để ngăn chặn ngay từ nguồn gốc sự nhiễm bẩn do dầu bôi trơn.

Khuyến nghị về bảo trì và quản lý hàng ngày

Việc đo lường và kiểm soát hàm lượng dầu trong khí nén không phải là giải pháp “một lần rồi xong”. Lõi lọc của bộ lọc sẽ bị bão hòa theo thời gian sử dụng, dẫn đến tăng chênh áp và suy giảm hiệu suất loại bỏ dầu. Doanh nghiệp cần thiết lập chế độ thay thế lõi lọc định kỳ, đồng thời lắp đặt thiết bị giám sát hàm lượng dầu trực tuyến tại các điểm tiêu thụ khí quan trọng để theo dõi chất lượng nguồn khí theo thời gian thực. Chỉ bằng cách áp dụng các biện pháp đo lường khoa học, lựa chọn cấp độ lọc phù hợp và thực hiện bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lọc một cách nghiêm ngặt, mới có thể đảm bảo vận hành an toàn, ổn định và hiệu quả cao của hệ thống khí nén.