Máy nén khí có hai bình chứa khí, một lớn và một nhỏ, thì đấu song song như thế nào?

Trong hệ thống nguồn khí công nghiệp, việc bố trí hai bình chứa khí, một lớn và một nhỏ, song song với nhau là một giải pháp tối ưu hóa mạng lưới khí phổ biến và hiệu quả. Kiểu thiết kế này không chỉ giúp giảm thiểu các xung động dòng khí một cách hữu hiệu mà còn có thể điều chỉnh linh hoạt theo sự biến động của nhu cầu sử dụng khí, từ đó duy trì ổn định áp suất trong mạng lưới. Dưới đây là các phương pháp cụ thể và những lưu ý khi thực hiện việc kết nối song song hai bình chứa khí, một lớn và một nhỏ.

I. Nguyên tắc thiết kế của hệ thống nối tiếp

Khi lập kế hoạch cho hệ thống nối song song gồm một bồn chứa khí lớn và một bồn chứa khí nhỏ, thông thường cần xác định rõ ràng vị trí chức năng của hai bồn chứa này:

• Bình chứa khí lớn (bình chính)Thường được lắp đặt gần cửa ra của máy nén khí, có tác dụng chính là lưu trữ một lượng lớn khí nén, giảm thiểu dao động áp suất khi máy nén khí khởi động và trong quá trình tải/nhả tải, đồng thời thực hiện chức năng làm mát sơ bộ và tách nước.
• Bình chứa khí nhỏ (bình phụ): Thường được lắp đặt ở đầu nguồn của các thiết bị tiêu thụ khí có lưu lượng biến động lớn hoặc yêu cầu độ ổn định áp suất rất cao; chức năng chính là điều áp chính xác, đồng thời loại bỏ hiện tượng sụt áp đột ngột trong mạng lưới ống dẫn tại các khu vực cụ thể.

II. Kết nối đường ống và bố trí van

Việc kết nối đường ống và bố trí van đúng cách là yếu tố then chốt để đảm bảo hệ thống song song vận hành an toàn, hiệu quả.

• Đường chính song song: Kết nối cửa vào và cửa ra của bình chứa khí lớn và bình chứa khí nhỏ lần lượt thông qua các bộ chia ba hoặc ống tập trung khí vào đường ống cấp khí chính, bảo đảm dòng khí có thể đồng thời đi vào cả hai bình.
• Cấu hình van một chiều: Giữa đầu ra của máy nén khí và bồn chứa khí lớn phải lắp đặt van một chiều để ngăn chặn hiện tượng khí nén chảy ngược khi máy dừng hoạt động. Nếu bồn chứa khí nhỏ ở vị trí khá xa, phía đầu trước của đường ống cấp khí cũng được khuyến nghị lắp thêm van một chiều hoặc van khóa nhằm kiểm soát độc lập.
• Van điều khiển độc lậpMỗi bồn chứa khí đều phải được trang bị van bi hoặc van bướm tại cửa vào và cửa ra. Như vậy, khi cần bảo dưỡng hoặc xả cặn đối với một bồn chứa khí nào đó, có thể tách nó ra khỏi hệ thống mà không làm ảnh hưởng đến nguồn cung cấp khí tổng thể.

3. Lắp đặt các phụ kiện an toàn và thiết bị đo lường

Bình chứa khí thuộc loại thiết bị áp lực; việc bố trí các phụ kiện an toàn phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn liên quan.

• Van an toànHai bình chứa khí, một lớn và một nhỏ, phải được trang bị riêng biệt các van an toàn đã qua kiểm định đạt tiêu chuẩn, đồng thời áp suất chỉnh định không được vượt quá áp suất thiết kế của bình chứa khí.
• Đồng hồ áp suấtMỗi bồn chứa cần được lắp đặt đồng hồ đo áp suất ở phần đỉnh hoặc bên hông để theo dõi tức thời áp suất trong bồn. Nên lắp thêm van khóa ba ngả trước đồng hồ đo áp suất nhằm thuận tiện cho việc hiệu chuẩn trực tuyến sau này.
• Thiết bị xả thải: Đáy bồn chứa phải được lắp đặt van xả cặn bằng tay hoặc tự động. Do các bồn lớn thường có lượng nước ngưng tụ khá nhiều, nên khuyến nghị trang bị thiết bị xả nước tự động cho bồn lớn; đối với bồn nhỏ, có thể sử dụng van bi thủ công để xả nước định kỳ.

4. Ưu điểm của vận hành song song

Việc áp dụng phương án bố trí hai bình chứa khí, một lớn và một nhỏ, nối song song, có thể mang lại những lợi ích tổng thể đáng kể cho hệ thống nguồn khí:

• Tối ưu tần suất tải và hủy tải: Bồn chứa lớn cung cấp nguồn khí dự trữ cơ bản, giảm tần suất đóng/ngắt của máy nén khí, từ đó hạ thấp mức tiêu thụ năng lượng và hạn chế mài mòn cơ học.
• Nâng cao chất lượng khí sử dụng tại đầu cuối: Bình nhỏ tại đầu cuối thực hiện chức năng “điều hòa đỉnh – bù đáy”, đảm bảo rằng khi thiết bị chính xác có nhu cầu khí đột ngột tăng cao, áp suất sẽ không bị sụt giảm.
• Tăng cường độ dự phòng của hệ thốngKhi lưu lượng khí sử dụng nhỏ, có thể đóng van của bình lớn và chỉ vận hành bình nhỏ để duy trì áp suất cơ bản của hệ thống, từ đó tiết kiệm thêm điện năng.

5. Những lưu ý khi lắp đặt và hiệu chỉnh

Trong giai đoạn thi công và hiệu chỉnh thực tế, cần tập trung chú ý đến các chi tiết sau:

• Bình chứa khí phải được lắp đặt tại vị trí thông thoáng, khô ráo và thuận tiện cho việc vận hành, bảo dưỡng; nền móng cần được san phẳng và chắc chắn.
• Sau khi hàn đường ống hoặc nối bằng mặt bích, nhất thiết phải tiến hành thử kín khí và thổi rửa để ngăn cản xỉ hàn hoặc các tạp chất xâm nhập vào thân bồn và các thiết bị phía sau.
• Khi hệ thống được vận hành lần đầu, cần mở từ từ van cấp khí để tránh dòng khí áp suất cao tác động đột ngột lên bồn chứa và mạng lưới đường ống.

Việc bố trí hợp lý và lắp đặt đúng quy cách một bình chứa khí lớn và một bình chứa khí nhỏ có thể nâng cao đáng kể tính ổn định và hiệu quả kinh tế của hệ thống khí nén. Trong quá trình vận hành hàng ngày, người vận hành cần nghiêm túc thực hiện chế độ xả nước định kỳ và kiểm định van an toàn, bảo đảm thiết bị hoạt động an toàn, bền bỉ lâu dài.