Trong nhà máy thực phẩm và đồ uống, khí nén có thể dùng để điều khiển van, vận chuyển nguyên liệu, thổi chai, làm sạch bao bì, đóng gói hoặc tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm. Nếu khí chứa nhiều dầu, nước, bụi hoặc vi sinh vật, chất lượng sản phẩm và độ ổn định của dây chuyền có thể bị ảnh hưởng.

Vì vậy, lựa chọn máy nén khí ngành thực phẩm không thể chỉ dựa trên công suất và giá đầu tư. Doanh nghiệp cần xác định khí được sử dụng ở đâu, mức độ tiếp xúc với sản phẩm và chất lượng khí đầu ra phải đạt.

I. Khí nén được sử dụng ở đâu trong nhà máy thực phẩm?

Tùy từng dây chuyền, khí nén có thể phục vụ:

• Điều khiển van, xi lanh và cơ cấu chấp hành.
• Vận chuyển bột, đường, ngũ cốc hoặc nguyên liệu dạng hạt.
• Thổi chai PET và tạo hình bao bì.
• Thổi khô chai, lon hoặc hộp trước khi đóng gói.
• Chiết rót, đóng nắp và dán nhãn.
• Tạo khí bảo vệ hoặc khuấy trộn trong một số quy trình.
• Vệ sinh bề mặt thiết bị và bao bì.
• Cấp khí cho máy phân loại, máy tách màu và máy đóng gói.

Mức chất lượng khí cần thiết phụ thuộc vào vị trí sử dụng. Khí chỉ dùng điều khiển van có mức rủi ro khác với khí tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm hoặc bề mặt bên trong bao bì.

II. Vì sao khí nén phải sạch và khô?

1. Hạn chế dầu trong khí nén

Dầu có thể xuất hiện dưới dạng lỏng, aerosol hoặc hơi dầu. Nguồn dầu có thể đến từ máy nén ngâm dầu, không khí môi trường hoặc hệ thống đường ống đã nhiễm bẩn.

Nếu khí tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm hoặc bao bì, doanh nghiệp cần xác định giới hạn dầu cho phép và phương pháp kiểm tra. Không nên cho rằng chỉ cần lắp thêm bộ lọc là hệ thống mặc nhiên đạt khí không dầu.

2. Kiểm soát hơi ẩm

Không khí sau khi nén chứa hơi nước. Khi nhiệt độ giảm, hơi nước có thể ngưng tụ trong bình chứa và đường ống, gây:

• Ăn mòn đường ống.
• Hư hỏng van và thiết bị điều khiển.
• Tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
• Làm bột hoặc nguyên liệu kết dính.
• Xuất hiện giọt nước tại điểm sử dụng.
• Giảm độ ổn định của dây chuyền.

Máy sấy phải được lựa chọn theo điểm sương áp suất cần đạt:

• Máy sấy khí tác nhân lạnh phù hợp với nhiều ứng dụng thông thường, khi không yêu cầu khí khô sâu.
• Máy sấy khí hấp thụ phù hợp với dây chuyền yêu cầu điểm sương thấp hơn hoặc có nguy cơ ngưng tụ ở nhiệt độ thấp.

Không nên chọn loại máy sấy khi chưa biết điểm sương yêu cầu, nhiệt độ khí vào và lưu lượng cực đại.

3. Loại bỏ hạt và bụi

Bụi có thể đi vào từ môi trường hút, cặn gỉ đường ống, vật liệu lọc hoặc các bộ phận bị mài mòn. Hạt rắn có thể làm tắc vòi phun, mài mòn van và gây nhiễm bẩn sản phẩm.

Hệ thống thường cần lọc thô và lọc tinh. Một số ứng dụng có thể cần lọc than hoạt tính hoặc lọc vô trùng tại điểm sử dụng, tùy đánh giá rủi ro thực tế.

4. Kiểm soát nguy cơ vi sinh

Tiêu chuẩn phân loại khí nén theo hạt, nước và dầu không tự động chứng minh khí đã được kiểm soát vi sinh. Nguy cơ này cần được đánh giá riêng dựa trên:

• Độ ẩm của khí.
• Nhiệt độ đường ống.
• Thiết kế hệ thống.
• Nước đọng trong bình và bộ lọc.
• Mức độ tiếp xúc với sản phẩm.
• Quy trình thay hoặc tiệt trùng lõi lọc.

Đường ống có điểm đọng nước, van xả hỏng hoặc nhánh cụt kéo dài có thể làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn.

III. Nên dùng máy nén không dầu hay máy ngâm dầu?

1. Máy nén khí không dầu

Máy nén không dầu phù hợp hơn với những vị trí mà khí có khả năng tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, đồ uống hoặc mặt trong bao bì. Giải pháp này giúp giảm rủi ro dầu phát sinh từ buồng nén.

Tuy nhiên, “máy nén không dầu” không đồng nghĩa toàn bộ hệ thống đã đạt khí sạch. Nhà máy vẫn phải kiểm soát nước, bụi, vi sinh, đường ống và chất lượng không khí đầu vào.

2. Máy nén khí ngâm dầu

Máy ngâm dầu có thể được xem xét cho khí điều khiển hoặc các công đoạn không tiếp xúc trực tiếp nếu đánh giá rủi ro cho phép. Hệ thống xử lý thường cần bộ lọc phù hợp, thiết bị giám sát và kế hoạch thay lõi định kỳ.

Các rủi ro cần lưu ý gồm:

• Lọc tách dầu bị hỏng hoặc quá hạn.
• Lõi lọc tinh bị bão hòa.
• Than hoạt tính giảm khả năng hấp phụ.
• Hơi dầu tăng khi nhiệt độ khí cao.
• Chênh áp bộ lọc làm giảm áp suất cuối đường ống.

Việc lựa chọn phải dựa trên yêu cầu chất lượng khí, không chỉ dựa vào chi phí mua máy ban đầu.

IV. Hệ thống khí nén thực phẩm cần những thiết bị nào?

Một hệ thống cơ bản thường gồm:

Thiết bị	Chức năng	Thông số cần kiểm tra
Máy nén khí	Tạo nguồn khí	FAD, áp suất, công suất riêng
Bình chứa	Ổn định áp suất	Dung tích, áp suất thiết kế
Máy sấy khí	Kiểm soát hơi ẩm	Điểm sương, lưu lượng
Bộ lọc	Giảm hạt, nước và dầu	Cấp lọc, chênh áp
Van xả nước	Loại nước ngưng	Độ tin cậy, cảnh báo lỗi
Đường ống	Dẫn khí đến điểm dùng	Vật liệu, kích thước, độ sạch
Thiết bị đo	Theo dõi chất lượng khí	Áp suất, lưu lượng, điểm sương

Doanh nghiệp có thể tham khảo danh mục hệ thống máy sấy khí để so sánh công nghệ sấy theo yêu cầu điểm sương.

V. Cách xác định chất lượng khí cần đạt

Trước khi chọn thiết bị, cần trả lời bốn câu hỏi:

1. Khí nén có tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm không?
2. Khí có tiếp xúc với mặt trong chai, lon hoặc bao bì không?
3. Nhà sản xuất dây chuyền quy định giới hạn hạt, nước và dầu như thế nào?
4. Nhà máy đang áp dụng tiêu chuẩn chất lượng hoặc kế hoạch HACCP nào?

ISO 8573-1 phân loại độ tinh khiết của khí nén theo ba nhóm: hạt, nước và dầu. Nhà máy cần xác định cấp yêu cầu riêng cho từng nhóm, thay vì chỉ ghi chung chung “khí sạch” hoặc “khí tiêu chuẩn thực phẩm”.

Nếu dự án yêu cầu Class 0 về dầu, nhà cung cấp cần cung cấp chứng nhận phù hợp và nêu rõ điều kiện thử nghiệm. Class 0 về dầu không tự động đồng nghĩa hạt, nước và vi sinh cũng đạt yêu cầu.

VI. Cách chọn công suất và áp suất máy nén

Lưu lượng thiết kế cần được tính theo tổng nhu cầu của các thiết bị hoạt động đồng thời:

Q thiết kế = Tổng lưu lượng sử dụng + tổn thất + dự phòng hợp lý

Khi chọn máy cần kiểm tra:

• FAD tại đúng áp suất vận hành.
• Lưu lượng trung bình và cực đại.
• Sụt áp qua máy sấy và bộ lọc.
• Tần suất thay đổi tải.
• Thời gian vận hành mỗi ngày.
• Khả năng mở rộng dây chuyền.
• Phương án dự phòng khi bảo dưỡng.

Không nên chỉ chọn theo kW hoặc HP. Hai máy cùng công suất động cơ vẫn có thể cung cấp FAD khác nhau tại cùng áp suất.

Áp suất máy nén cũng không nên đặt cao tùy ý để bù sụt áp. Cần xử lý đúng nguyên nhân như đường ống nhỏ, bộ lọc tắc hoặc thiết bị xử lý khí không đủ lưu lượng.

VII. Lựa chọn máy nén khí King Power

Máy nén khí King Power có thể được xem xét cho nguồn khí điều khiển, khí phụ trợ hoặc các ứng dụng phù hợp với chất lượng khí của từng dự án. Trước khi chọn model cần xác nhận:

• Lưu lượng FAD tại áp suất sử dụng.
• Mức độ biến động của nhu cầu khí.
• Số giờ vận hành.
• Yêu cầu chất lượng khí đầu ra.
• Cấu hình máy sấy và bộ lọc.
• Mức dự phòng cần thiết.
• Khả năng kết nối điều khiển.

Máy tốc độ cố định phù hợp hơn với tải nền ổn định. Máy biến tần có thể phù hợp khi lưu lượng thay đổi đáng kể theo ca sản xuất.

Không nên tuyên bố một cấu hình đạt Class 0 hoặc tiêu chuẩn thực phẩm khi chưa có hồ sơ và kết quả xác nhận tương ứng.

VIII. Quy trình kiểm tra trước khi đầu tư

Doanh nghiệp nên thực hiện:

1. Liệt kê toàn bộ điểm sử dụng khí.
2. Phân loại mức độ tiếp xúc với sản phẩm.
3. Thu thập lưu lượng và áp suất của từng thiết bị.
4. Xác định yêu cầu hạt, nước, dầu và vi sinh.
5. Đo tải thực tế nếu nhà máy đang vận hành.
6. Chọn máy nén, máy sấy, bộ lọc và bình chứa.
7. Kiểm tra khả năng dự phòng.
8. Nghiệm thu tại điều kiện sản xuất thực tế.

Khi thay thế vật tư, cần chọn đúng phụ tùng máy nén khí theo model và số serial để tránh làm thay đổi lưu lượng, chênh áp hoặc chất lượng khí.

IX. Những sai lầm thường gặp

• Chọn máy chỉ dựa trên kW hoặc HP.
• Dùng một mức chất lượng khí cho toàn bộ nhà máy.
• Cho rằng máy không dầu không cần máy sấy và bộ lọc.
• Chọn máy sấy khi chưa xác định điểm sương.
• Không kiểm tra chênh áp của bộ lọc.
• Dùng khí áp suất cao cho thiết bị chỉ cần áp thấp.
• Không theo dõi điểm sương và nước ngưng.
• Tuyên bố khí đạt Class 0 khi chưa có chứng nhận.
• Bỏ qua nguy cơ vi sinh trong đường ống.
• Không bố trí máy dự phòng cho công đoạn quan trọng.

X. Câu hỏi thường gặp

1. Nhà máy thực phẩm có bắt buộc dùng máy nén không dầu không?

Không có một lựa chọn áp dụng cho mọi vị trí. Quyết định phụ thuộc mức độ tiếp xúc giữa khí nén với sản phẩm, bao bì và yêu cầu chất lượng của nhà máy.

2. Máy sấy lạnh có dùng được cho ngành thực phẩm không?

Có thể, nếu điểm sương đầu ra đáp ứng yêu cầu và đường ống không hoạt động dưới nhiệt độ gây ngưng tụ. Ứng dụng cần khí khô sâu hơn có thể phải sử dụng máy sấy hấp thụ.

3. Lắp nhiều bộ lọc có tạo ra khí Class 0 không?

Không thể mặc định như vậy. Class 0 phải được xác nhận bằng thiết kế, điều kiện vận hành và chứng nhận hoặc kết quả thử nghiệm phù hợp.

XI. Kết luận

Máy nén khí ngành thực phẩm phải được lựa chọn theo vị trí sử dụng, mức độ tiếp xúc với sản phẩm và yêu cầu kiểm soát hạt, nước, dầu, vi sinh. Một hệ thống phù hợp cần kết hợp đúng máy nén, máy sấy, bộ lọc, bình chứa, đường ống và thiết bị giám sát.

Nam Việt – Giải Pháp Khí Nén hỗ trợ khảo sát nhu cầu lưu lượng, áp suất và chất lượng khí cho từng công đoạn. Phương án máy nén khí King Power và hệ thống xử lý khí sẽ được xác định theo dữ liệu vận hành thực tế.

Hotline/Zalo: 0915 598 239
Website: giaiphapkhinen.vn