Khi pittông với tiết diện A tác dụng lực F vào một lượng không khí đóng kín trong xi lanh, nó sẽ tạo ra áp suất trên (áp suất dương hay quá áp) pe(Hình 1).
Thí dụ: máy ép bằng khí nén vận hành với áp suất tuyệt đối pabs = 7 bar (hình 3). Nếu áp suất khí quyển pamb = 1 bar, lực ép sẽ là pe = pabs – pamb = 7 bar – 1 bar = 6 bar. Số đo trên các áp suất kế thông dụng thường là các áp suất dương.
■ Sản xuất khí nén
Khí nén được sản xuất từ máy nén khí kiểu pittông, màng cách ly hoặc trục vít (Hình 4). Không khí được hút vào qua bộ lọc, nén đến áp suất theo yêu cẩu, và đi qua bộ làm nguội bên trong bình chứa khí nén (Hình 1,Trang 481). Khí nén bị nóng trong giai đoạn nén khí, được làm nguội trong bộ làm nguội. Nước ngưng tụ được thải ra ngoài. Có thể tạo ra khí nén với độ ẩm còn đọng lại rất thấp bằng cách làm nguội khí nén đến 4°C (Sấy lạnh).
Khi áp suất trong bình chứa khí đạt đến tối đa, sẽ dừng hút khí nén vào, tắt động cơ truyền động máy nén (điểu chỉnh tắt) hoặc mở van hút khí nếu động cơ truyền động tiếp tục chạy (điểu chỉnh giảm tải).
Chức năng của bình chứa khí nén
- Chứa và làm nguội không khí
- Xả độ ẩm không khí còn sót lại
- Cân bằng dao động áp suất
Phân phối và chuẩn bị khí nén
Khí nén đuợc dẫn từ bình áp suất qua đường ống đến nơi sử dụng (Hình 1).
Những yêu cẩu đối với mạng lưới khí nén
- Mạng lưới khí nén được tạo thành đường vòng khép kín để bảo đảm cho việc cung ứng ngay cả trong khi sửa chữa.
- Tiết diện ống cẩn phải đủ lớn để bảo đảm tổn thất áp suất không quá 0,2 bar.
- Đường ống dẫn khí phải được đặt với độ dốc để thoát nước ngưng tụ.
Một đơn vị chuẩn bị (đơn vị bảo dưỡng) được đặt trước xi lanh và van trong hệ thống điều khiển khí nén (Hình 2), gồm bộ lọc khí nén, van điều áp và bộ cấp dấu.
Bộ lọc khí nén loại bỏ các tạp chất. Van điều áp, duy trì áp suất không đổi trong hệ điều khiển. Bộ cấp dầu trộn khí nén với các hạt sương dầu rất mịn để bôi trơn các bộ phận chuyển động và chống gỉ sét.
Nhiều hệ điểu khiển bằng khí nén, thí dụ trong công nghiệp máy tính và thực phẩm, đòi hỏi khí nén với độ tinh khiết cao và không có dầu. Các hệ điều khiển khí nén trong những ngành công nghiệp này không sử dụng bộ cấp dẩu.Trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác, khí nén không dầu được sử dụng ngày càng nhiều, nhằm tăng chất lượng khí nén, để bảo vệ nhân viên và môi trường trước khí thải chứa dầu.
