Lời mở đầu
Trong sản xuất công nghiệp, chất lượng khí nén ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ vận hành của thiết bị đầu cuối cũng như tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng. Trong đó, hàm lượng dầu là một trong những chỉ tiêu then chốt để đánh giá chất lượng khí nén. Khi tra cứu các thông số thiết bị hoặc báo cáo kiểm tra, chúng ta thường gặp phảippmVàmg/lHai đơn vị này. Việc nắm vững định nghĩa và các mối quan hệ quy đổi giữa chúng có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá chính xác hiệu năng của máy nén khí.
Giải thích các khái niệm cơ bản về đơn vị
- ppm (phần triệu): có nghĩa là “một phần triệu”, là một đơn vị tỷ lệ không thứ nguyên. Trong các chất lỏng, nó thường biểu thị tỷ lệ khối lượng (mg/ kg), trong pha khí thường được biểu thị bằng tỷ lệ thể tích (ml/ m³) hoặc tỷ lệ khối lượng (mg/ kg）。
- mg/l (miligam trên lít): là một đơn vị nồng độ khối lượng tuyệt đối, biểu thị trong mỗi lít thể tích hỗn hợp chứa bao nhiêu miligam của một chất cụ thể.
Mối quan hệ quy đổi giữa ppm và mg/l
Việc quy đổi giữa ppm và mg/l không phải là cố định, mà phụ thuộc vào trạng thái vật lý của chất (lỏng hay khí) cũng như mật độ của nó.
1. Quy đổi ở trạng thái lỏng
Khi thảo luận về hàm lượng nước trong chính dầu bôi trơn, hoặc hàm lượng dầu trong dung dịch nước, do mật độ của nước ở nhiệt độ thường vào khoảng 1 kg /l, lúc này khối lượng và thể tích có mối quan hệ tương ứng trực tiếp:
1 mg/l = 1 mg/ kg = 1 ppm
Trong điều kiện cụ thể này, ppm và mg/l về mặt giá trị là hoàn toàn bằng nhau, có thể thay thế trực tiếp theo tỷ lệ 1:1.
2. Quy đổi trong trạng thái khí (khí nén)
Trong lĩnh vực máy nén khí, hàm lượng dầu thường được hiểu là nồng độ hơi dầu hoặc sương dầu trong khí nén. Trong trường hợp này, ppm chủ yếu biểu thị tỷ lệ thể tích, còn mg/l biểu thị nồng độ khối lượng. Việc chuyển đổi giữa hai đơn vị trên cần phải dựa vào mật độ hoặc khối lượng mol của khí.
Do 1 l = 0.001 m³, trong khí thể, đơn vị nồng độ thường được sử dụng hơn làmg/ m³. Mối quan hệ giữa chúng là:
- 1 mg/l = 1000 mg/ m³
Nếu muốn chuyển đổi nồng độ thể tích của khí từ ppm sang nồng độ khối lượng mg/m³… m³ (hoặc mg/l), cần biết mật độ của không khí và khối lượng phân tử của hơi dầu. Ở điều kiện tiêu chuẩn (0℃, ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn) thì mật độ không khí xấp xỉ là 1.29 kg / m³. Nếu ppm được hiểu là tỷ lệ khối lượng (ppmw), thì 1 ppmw xấp xỉ bằng 1,29 mg/ m³. Tuy nhiên, trong ngành máy nén khí thực tế, để đơn giản hóa tính toán, nhiều nhà sản xuất khi đánh giá sơ bộ thường coi hàm lượng dầu trong không khí 1 ppm (theo tỷ lệ khối lượng) xấp xỉ bằng 1 mg/ m³.
Tiêu chuẩn ứng dụng thực tế trong ngành máy nén khí
Trong các tiêu chuẩn quốc tế về chất lượng khí nén được sử dụng phổ biến (như ISO Trong tiêu chuẩn 8573-1, đơn vị đo lường pháp định của hàm lượng dầu làmg/ m³, chứ không phải ppm hoặc mg/l. Điều này là do thể tích khí thay đổi mạnh theo nhiệt độ và áp suất, nên việc sử dụng mg/ m³ Và được hiệu chuẩn ở điều kiện tiêu chuẩn, có thể cung cấp một chuẩn đo lường chính xác nhất.
Nếu trong sổ tay kỹ thuật của máy nén khí bạn thấy chỉ số hàm lượng dầu được ghi là mg/l, thì đây thường là một giá trị rất lớn (vì 1 mg/l = 1000 mg/ m³), trong các hệ thống khí nén sạch thực tế là rất hiếm gặp. Khi đọc các thông số, kỹ thuật viên cần đặc biệt lưu ý phân biệt giữa mg/l và mg/ m³, tránh tình trạng nhầm lẫn về dấu thập phân hoặc đơn vị dẫn đến việc đánh giá sai nghiêm trọng chất lượng không khí.
Đề xuất ứng dụng thực tế
Nắm vững nguyên tắc quy đổi giữa các đơn vị hàm lượng dầu giúp kiểm soát hệ thống khí nén một cách chính xác hơn. Trong môi trường chất lỏng, 1 ppm thường tương đương với 1 mg/l; còn trong đo kiểm khí xả của máy nén khí, cần ưu tiên sử dụng mg/ m³ Là đơn vị chuẩn, đồng thời quy định rõ ràng định nghĩa cụ thể của ppm (tỷ lệ thể tích hay tỷ lệ khối lượng) nhằm bảo đảm tính khoa học trong việc lựa chọn thiết bị và công tác bảo trì, bảo dưỡng hàng ngày.