Hệ thống khí nén được sử dụng rộng rãi và là giải pháp tiết kiệm chi phí để cung cấp năng lượng và năng lượng cho các công cụ, thiết bị và quy trình công nghiệp. Tất cả các hệ thống khí nén đều dựa vào cả áp suất và lưu lượng để hoạt động hiệu quả. Mặc dù kiểm soát áp suất và kiểm soát lưu lượng là những khái niệm riêng biệt nhưng chúng có liên quan chặt chẽ với nhau; điều chỉnh cái này sẽ tác động đến cái kia. Bài viết này nhằm mục đích làm rõ sự khác biệt giữa điều khiển áp suất và lưu lượng, đơn giản hóa mối quan hệ của chúng và thảo luận về các thiết bị điều khiển áp suất và van điều khiển lưu lượng khác nhau thường thấy trong các ứng dụng khí nén.

Xác định áp suất và lưu lượng trong hệ thống khí nén

Áp lựcđược định nghĩa là lực tác dụng trên một khu vực cụ thể. Kiểm soát áp suất liên quan đến việc quản lý cách nó được định tuyến và chứa trong hệ thống khí nén để đảm bảo cung cấp đủ năng lượng và đáng tin cậy.Chảymặt khác, đề cập đến tốc độ và âm lượng mà khí nén có áp suất di chuyển. Kiểm soát dòng chảy liên quan đến việc điều chỉnh tốc độ và thể tích không khí di chuyển qua hệ thống.

Một hệ thống khí nén chức năng đòi hỏi cả áp suất và lưu lượng. Không có áp suất, không khí không thể tác dụng đủ lực để cung cấp năng lượng cho các ứng dụng. Ngược lại, không có dòng chảy, không khí có áp suất vẫn bị giữ lại và không thể đến đích dự kiến.

Kiểm soát áp suất và kiểm soát dòng chảy

Nói một cách đơn giản,áp lực liên quan đến lực và sức mạnh của không khí. Trong điều khiển áp suất, lực được tạo ra bằng áp suất nhân với diện tích chứa nó. Do đó, áp suất đầu vào cao trong một khu vực nhỏ có thể tạo ra lực tương tự như áp suất đầu vào thấp trong một khu vực lớn hơn. Kiểm soát áp suất điều chỉnh cả lực đầu vào và đầu ra để duy trì áp suất cân bằng, không đổi phù hợp với ứng dụng, thường đạt được thông qua thiết bị điều chỉnh áp suất.

Chảyliên quan đến thể tích và tốc độ của không khí. Kiểm soát dòng chảy bao gồm việc mở hoặc hạn chế khu vực mà không khí có thể lưu thông, từ đó kiểm soát lượng và tốc độ không khí điều áp di chuyển qua hệ thống. Độ mở nhỏ hơn dẫn đến luồng không khí ít hơn ở một áp suất nhất định theo thời gian. Kiểm soát lưu lượng thường được quản lý thông qua van điều chỉnh lưu lượng điều chỉnh để cho phép hoặc ngăn chặn luồng không khí một cách chính xác.

Mặc dù điều khiển áp suất và lưu lượng là khác nhau nhưng chúng đều là những thông số quan trọng như nhau trong hệ thống khí nén và phụ thuộc lẫn nhau để có chức năng phù hợp. Việc điều chỉnh một biến chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến biến kia, ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn hệ thống.

Trong một hệ thống khí nén lý tưởng, việc điều khiển một biến để tác động lên biến kia có vẻ khả thi, nhưng các ứng dụng trong thế giới thực hiếm khi thể hiện các điều kiện lý tưởng. Ví dụ, sử dụng áp suất để kiểm soát dòng chảy có thể thiếu độ chính xác và dẫn đến chi phí năng lượng cao hơn do luồng khí lưu thông quá mức. Nó cũng có thể gây ra quá áp, làm hỏng các bộ phận hoặc sản phẩm.

Ngược lại, cố gắng kiểm soát áp suất bằng cách quản lý lưu lượng có thể dẫn đến giảm áp suất khi luồng khí tăng, dẫn đến nguồn cung cấp áp suất không ổn định có thể không đáp ứng được nhu cầu năng lượng của ứng dụng đồng thời lãng phí năng lượng do luồng khí quá mức.

Vì những lý do này, người ta thường khuyên nên quản lý việc kiểm soát dòng chảy và kiểm soát áp suất riêng biệt trong hệ thống khí nén.