Tổng quan về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9456:2013 (ISO 5390:1977)
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9456:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5390:1977, quy định chi tiết về việc phân loại các loại máy nén khí và máy nén chất khí nói chung. Đây là văn bản kỹ thuật nền tảng giúp thống nhất thuật ngữ, phân loại cấu trúc và định danh các dòng máy nén trên thị trường Việt Nam, tạo cơ sở đồng bộ cho các hoạt động sản xuất, thương mại, kiểm định và vận hành an toàn thiết bị.
Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn (Điều 1)
Tiêu chuẩn này xác định các nguyên tắc phân loại đối với tất cả các loại máy nén khí và máy nén khí ga. Phạm vi áp dụng cụ thể bao gồm:
- Áp dụng rộng rãi cho các thiết bị nén khí vận hành theo các nguyên lý vật lý khác nhau nhằm mục đích tăng áp suất của chất khí.
- Không áp dụng cho các loại quạt thông gió, quạt hút thông thường hoặc các thiết bị tạo áp suất cực thấp không thuộc nhóm máy nén chuyên dụng.
- Làm cơ sở kỹ thuật để xây dựng các tiêu chuẩn thử nghiệm, nghiệm thu hiệu suất và quy trình vận hành an toàn cho từng dòng máy nén cụ thể trong công nghiệp.
Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi (Điều 3)
Để đảm bảo tính đồng nhất trong việc hiểu và áp dụng, tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa cơ bản liên quan đến máy nén:
- Máy nén (Compressor): Là thiết bị cơ khí có chức năng làm tăng áp suất của chất khí bằng cách giảm thể tích của nó hoặc truyền động năng cho dòng khí để chuyển hóa thành áp năng.
- Máy nén thể tích (Displacement compressor): Thiết bị tăng áp suất bằng cách giữ một thể tích khí nhất định trong buồng nén, sau đó giảm thể tích vật lý của buồng đó để tăng áp suất trước khi xả ra ngoài.
- Máy nén động năng (Dynamic compressor): Thiết bị tăng áp suất bằng cách gia tốc cho dòng khí thông qua các cánh quạt quay với tốc độ cao, sau đó chuyển hóa động năng của dòng khí thành áp năng thông qua bộ phận khuếch tán.
Hệ thống phân loại máy nén khí chi tiết (Điều 4)
Dựa trên nguyên lý hoạt động và đặc tính thiết kế cấu trúc, TCVN 9456:2013 phân chia máy nén thành hai nhóm lớn chính, trong đó mỗi nhóm lại được chia nhỏ thành các phân nhóm cụ thể:
1. Nhóm máy nén thể tích (Displacement Compressors)
Nhóm này hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích buồng chứa khí, bao gồm các loại sau:
- Máy nén chuyển động tịnh tiến (Reciprocating compressors): Sử dụng bộ phận chuyển động qua lại trong xi lanh để nén khí. Nhóm này bao gồm máy nén piston (piston compressors) và máy nén màng (diaphragm compressors).
- Máy nén quay (Rotary compressors): Sử dụng các bộ phận quay để nén khí trong không gian làm việc thay đổi. Các dòng máy phổ biến gồm máy nén trục vít (screw compressors), máy nén cánh gạt (vane compressors), máy nén vòng chất lỏng (liquid ring compressors) và máy nén piston quay (lobe compressors).
2. Nhóm máy nén động năng (Dynamic Compressors)
Nhóm này hoạt động dựa trên nguyên lý tăng tốc độ dòng khí rồi giảm tốc để chuyển đổi động năng thành áp suất, bao gồm:
- Máy nén ly tâm (Centrifugal compressors): Dòng khí đi vào theo hướng trục và đi ra theo hướng hướng tâm (radial) nhờ lực ly tâm cực lớn của bánh công tác quay nhanh.
- Máy nén hướng trục (Axial compressors): Dòng khí di chuyển dọc theo trục của máy qua các tầng cánh tĩnh và cánh động xen kẽ nhau để tăng áp suất dần đều.
- Máy nén hỗn hợp (Mixed-flow compressors): Kết hợp đặc tính thiết kế của cả máy nén ly tâm và máy nén hướng trục nhằm tối ưu hóa lưu lượng và áp suất đầu ra.
Ý nghĩa thực tiễn và định hướng áp dụng tiêu chuẩn
Việc áp dụng TCVN 9456:2013 mang lại nhiều giá trị thực tiễn quan trọng cho các bên liên quan trong ngành công nghiệp khí nén:
- Đối với nhà sản xuất và thiết kế: Giúp chuẩn hóa quy trình thiết kế, ghi nhãn hàng hóa kỹ thuật và xây dựng tài liệu hướng dẫn đồng bộ với tiêu chuẩn quốc tế ISO, nâng cao năng lực cạnh tranh xuất khẩu.
- Đối với đơn vị thương mại và nhập khẩu: Dễ dàng phân loại, áp mã HS code chính xác cho các dòng máy nén khí khi thực hiện thủ tục hải quan và kiểm tra chất lượng nhà nước.
- Đối với đơn vị vận hành và bảo dưỡng: Giúp nhận diện chính xác chủng loại máy nén để áp dụng đúng quy trình vận hành an toàn, lựa chọn dầu bôi trơn phù hợp và thực hiện bảo trì định kỳ theo đúng khuyến cáo kỹ thuật của từng dòng máy.
Compressors – Classification
Lời nói đầu
TCVN 9456:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 5390:1977.
TCVN 9456:2013 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 118 Máy nén khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
MÁY NÉN KHÍ – PHÂN LOẠI
Compressors – Classification
Tiêu chuẩn này đưa ra sự phân loại các kiểu máy nén (khí) khác nhau và một số định nghĩa. Danh mục của các thuật ngữ tiếng anh và tiếng Pháp tương đương đối với một số kiểu máy nén được cho trong Phụ lục A cùng với sơ đồ giải thích.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các máy nén (khí) được định nghĩa là các máy dùng để dịch chuyển và nén các mối chất khí có trị số áp suất bất kỳ, trừ các quạt và bơm chân không.
Phân loại chung đối với các máy nén khí, sau đây được gọi là máy nén, được cho trên Hình 1.
Hình 1 – Sơ đồ phân loại chung
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1. Máy nén thể tích (displacement compressor)
Máy trong đó sự tăng lên của áp suất tĩnh thu được bằng cách cho phép các thể tích khí tuần tự được hút vào và xả ra trong một không gian kín bằng sự dịch chuyển của một bộ phận di động.
CHÚ THÍCH: Quá trình nén có thể diễn ra ở trên trong không không gian ở bên trong; nếu quá trình nén diễn ra ở bên trong thì tỷ số nén có thể là không đổi hoặc thay đổi.
3.1.1. Máy nén có động cơ dẫn động (shaft driven reciprocating compressor)
Máy nén thể tích trong đó việc hút và nén khí được thực hiện bằng chuyển động tịnh tiến khứ hồi của một bộ phận di động trong không gian cấu thành một luồng nén do chuyển động quay của một trục.
3.1.2. Máy nén rôto (roto compressor)
Máy nén thể tích trong đó bộ phận di động là một hoặc nhiều rô to quay trong hộp máy được thực hiện bằng các cánh, một hoặc nhiều chi tiết ăn khớp hoặc bằng sự dịch chuyển của bản thân rô to.
3.2. Máy nén động lực học (dynamic compressor)
Máy nén trong đó sự tăng lên của áp suất lưu chất thu được bằng cách biến đổi động năng thành thế năng với dòng chảy liên tục từ đầu nạp (hút) tới đầu xả.
3.2.1. Máy nén tuabin (turbocompressor)
Máy nén động lực học có các lá cánh quay hoặc bánh công tác quay.
CHÚ THÍCH: Một “quay kiểu tuabin” là thuật ngữ chung dùng cho một “máy nén tuabin” trong đó áp suất xả hiệu dụng nhỏ hơn 2 bar.
3.2.1.1. Máy nén tuabin hướng trục (turbocompressor, axial flow)
Máy nén tuabin trong đó động năng được biến đổi chủ yếu trong dòng chảy chiều trục làm quay các bánh có trang bị các lá cánh và các miệng phun.
3.2.1.2. Máy nén tuabin ly tâm (turbocompressor, radial flow, centrifugal com-pressor)
Máy nén tuabin trong đó động năng được biến đổi chủ yếu trong dòng chảy chiều hướng tâm làm quay các bánh công tác và các miệng phun.
CHÚ THÍCH: Cũng có các máy nén tuabin hỗn hợp trong đó dòng chảy đi theo quĩ đạo trung gian giữa hướng trục và hướng tâm và các máy nén tuabin hỗn hợp.
3.2.2. Máy nén fun (ejector)
Máy nén động lực học không có bất cứ bộ phận di động nào trong đó quá trình nén thu được bằng cách biến đổi động năng của một lưu chất phụ.
(Tham khảo)
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ LIÊN QUAN ĐẾN MỘT SỐ KIỂU MÁY NÉN
A.1. Máy nén pit tông được dẫn động bằng cơ cấu thanh truyền – tay quay (rankshaft piston reciprocating compressor) (Compressor alternatif à piston entrainé par un système bielle et manivelle)
A.1.1. Tác động đơn hoặc tác động kép (Single acting or double acting) (À simple effet ou à double effet)
CHÚ THÍCH: Mũi tên chỉ chuyển động của các bộ phận.
A.1.2. Có hoặc không có con trượt (With or without crosshead) (Avec ou sans crosse)
A.1.3. Một cấp hoặc nhiều cấp (Single – Stage or multistage) (Monoétage ou multiétage)
A.1.4. Làm mát bằng không khí hoặc bằng nước (Air or water cooled) (Refroidi à l’ air ou à l’ eau)
A.1.5. Nằm ngang, thẳng đứng hoặc kiểu khác (V, W, L) (Horizontal vertical or other) (V, W, L) (Horizontal vertical ou autre) (V, W, L)
A.1.6. Có bôi trơn hoặc không bôi trơn (Lubricated or non-lubricated) (Lubrifié ou sec)
CHÚ THÍCH: Có các kiểu pittông khác nhau: các pittông có thể có nhiều bề mặt làm việc với các mặt cắt ngang khác nhau. Theo thiết bị được sử dụng chúng được gọi là “pittông vi sai” (differential pistons) hoặc “pittông có bậc” (stepped pistons).
A.2. Máy nén pit tông được dẫn động bởi trục (Shaft piston compressor) (Compressor à piston entrainé par arbre).
A.2.1. Được dẫn động bằng đĩa lắc (Swashplate driven) (Type à barillet)
A.3. Máy nén kiểu màng (Diaphragm compressor) (Compressor à membrane)
A.3.1. Một cấp hoặc nhiều cấp (Single-stage or multistage) (Monoétage ou multiétage)
A.3.2. Làm mát bằng không khí hoặc bằng nước (Air or water cooled) (Refroidi à l’ air ou à l’ eau)
A.3.3. Vận hành trực tiếp bằng màng hoặc thủy lực (Diaphragm actuation direct or hydraulic) Commande de membrane directe ou hydraulique)
A.4. Máy nén pit tông không có cơ cấu thanh truyền tay quay (Reciprocating compressor without crankshaft) (Compressor alternatif à piston sans système bielle et manivelle)
A.4.1. Kiểu pit tông tự do (Free piston type) (À piston libre)
A.4.2. Với pit tông được dẫn động điện (With electromagnetically actuated piston) (À vibreur électromagnétique)
A.5. Máy nén rôto (Rotary compressor) (Compressor volumétrique rotatif)
A.5.1. Một tầng hoặc nhiều tầng (Single – stage or multistage) (Monoétage ou multiétage)
A.5.2. Làm mát bằng không khí hoặc chất lỏng (Air or liquid cooled) (Refroidi à l’air ou à l’aide d’un liquide)
A.5.3. Nằm ngang hoặc thẳng đứng (Horizontal or vertical) (Horizontal ou vertical)
A.5.4. Có bôi trơn, không bôi trơn hoặc bôi trơn bằng tưới dầu (Lubricated, non-lubricated or liquid flooded)) (Lubrifié, sec ou à bain d’huile)
A.6. Máy nén tuabin ly tâm (Turbocompressor, radial flow) (Turbocompresseur, centrifuge)
A.6.1. Cửa vào đơn hoặc cửa vào kép (Single entry or double entry) (À simple flux ou à double flux)
A.6.2. Một cấp hoặc nhiều cấp (Single – stage or multistage) (Monoétage ou multiétage)
A.6.3. Có bộ cánh quạt được lắp nhô ra ở trên (With overhung mounted impeller (s) (Avec roue (s) à aubes en porte-à-faux)
A.6.4. Có làm mát bên trong hoặc bên ngoài (With internal or external cooling) (À refroidissemnt intérieur ou extérieur)
A.6.5. Dạng hộp hoặc tang trống nằm ngang hay thẳng đứng (Horizontal or vertical split casing or barrel) (Carter à plan de joint horizontal, vertical ou type tonneau)
A.7. Máy nén tuabin hướng trục (Turbocompressor, axial flow) (Turbocompressor, axial)
A.7.1. Dạng hộp nằm ngang hoặc thẳng đứng (Horizontal or vertical split casing) (Carter à plan de joint horizontal ou vertical).
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9448:2013 (ISO 5389:2005) về Máy nén tua bin - Quy tắc thử tính năng
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9454:2013 (ISO 1217:2009) về Máy nén thể tích - Thử nghiệm thu
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6741:2000 (ISO 917 : 1989) về Máy nén lạnh - Phương pháp thử
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-1:2015 (ISO 3857-1:1977) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 1: Quy định chung
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-2:2015 (ISO 3857-2:1977) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 2: Máy nén
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-3:2015 (ISO 3857-3:1989) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 3: Máy và dụng cụ khí nén
- 1 Quyết định 3711/QĐ-BKHCN năm 2013 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9448:2013 (ISO 5389:2005) về Máy nén tua bin - Quy tắc thử tính năng
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9454:2013 (ISO 1217:2009) về Máy nén thể tích - Thử nghiệm thu
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6741:2000 (ISO 917 : 1989) về Máy nén lạnh - Phương pháp thử
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-1:2015 (ISO 3857-1:1977) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 1: Quy định chung
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-2:2015 (ISO 3857-2:1977) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 2: Máy nén
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10605-3:2015 (ISO 3857-3:1989) về Máy nén, máy và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Phần 3: Máy và dụng cụ khí nén