Chương 5. MÁY NÉN KHÍ VÀ QUẠT GIÓ

Chia sẻ: Doan Trong Hiep | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

1
372
lượt xem
160
download

Chương 5. MÁY NÉN KHÍ VÀ QUẠT GIÓ

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những máy để cung cấp khí nén ở áp lực nén cao hơn 0,3 MN/m 2 gọi là máy nén khí. Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc người ta chia ra: Máy nén pitton, máy nén roto

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 5. MÁY NÉN KHÍ VÀ QUẠT GIÓ

  1. Chương 5. MÁY NÉN KHÍ VÀ QUẠT GIÓ 5.1 MÁY NÉN KHÍ 5.1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY NÉN KHÍ Những máy để cung cấp khí nén ở áp lực nén cao hơn 0,3 MN/m 2 gọi là máy nén khí. Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc người ta chia ra :  Máy nén pitton  Máy nén rôto  Máy nén khí li tâm Hinhf 5.1 Các loại máy nén khí Trong các loại máy nén khí thì máy nén piston và máy nén li tâm được ứng dụng rộng rãi nhất. Máy nén piston thường ứng dụng trong các hệ thống khí nén có áp suất lớn (cao hơn 1MN/m 2 ) và Sản lượng bé (không quá 1,5 ÷ 2,5 m3/s) 153
  2. Máy nén li tâm được dùng trong các hệ thống yêu cầu có Sản lượng lớn (lớn hơn 1m3/s) và áp suất tương đối bé (dưới 0,8 MN/m2 ) Còn máy nén rôto dùng trong các hệ thống khí nén có áp suất trung bình. Máy nén piston có ưu điểm là - Có hiệu suất làm việc cao, - Có thể nén được tới áp suất cao Nhưng nó có nhiều nhược điểm là  Kích thước lớn,  Hạn chế tốc độ,  Nhạy cảm với nhiệt độ,  Các chi tiết làm việc bị mòn nhanh . So với máy nén piston, máy nén li tâm có ưu điểm là:  Không yêu cầu bôi trơn bên trong máy nén nên không làm nóng dầu nhờn, ít nguy hiểm về cháy nổ, chỉ bôi trơn các gối trục nên lượng dầu nhờn tiêu thụ ít.  Rôto của máy nén khí kiểu li tâm có thể quay với tốc độ cao  Chúng có thể nối trực tiếp với các động cơ có tốc độ cao như động cơ điện, tuốc bin hơi, tuốc bin khí.  An toàn, tin cậy, có khối lượng không lớn và cấu tạo đơn giản, bảo đảm tiện lợi lúc sử dụng.  Lưu lượng lớn, đều và không có các van hút, van đẩy nên độ bền cao.  Yêu cầu diện tích lắp đặt không lớn lắm. Máy nén li tâm có nhược điểm là khó nhận được một sản lượng bé với áp suất cao (sản lượng bé yêu cầu vòng quay thấp, mà vòng quay thấp không thể tạo được áp suất cao ). Hiệu suất của máy nén li tâm bé hơn máy nén pitton. 5.1.2. MÁY NÉN KHÍ PISTON Các máy nén piston được chế tạo với xi lanh đặt thẳng đứng hay nằm ngang. Loại đặt thẳng đứng tiết kiệm diện tích chiếm chỗ của máy nén và tiện lợi cho việc sử dụng và sửa chữa, nhưng chỉ được dùng trong các máy nén một hoặc hai cấp nén. Máy nén có piston bậc thực hiện nén nhiều cấp trong cùng một blốc xi lanh. Các cấp nén có thể được thực 154
  3. hiện trong các xi lanh riêng biệt, trong trường hợp này các xilanh được sắp xếp thành dãy với truyền động chung một trục khuỷu. Về mặt cấu tạo người ta phân biệt loại máy nén có đầu chữ thập và loại máy nén không có đầu chữ thập. Ở các máy nén không có đầu chữ thập thì vai trò của van trượt được thực hiện bởi pitton. Trong trường hợp này các xi lanh rất dài, thường là những máy nén thấp áp với một hoặc hai cấp nén. Loại máy nén có đấu chữ thập được dùng ở áp suất bất kỳ, đặc biệt sử dụng cho các máy nén áp suất cao và nén nhiều cấp Đây là loại máy nén hai cấp có piston bậc, đặt thẳng đứng, được động cơ lai qua li hợp và được làm mát bằng nước biển Thường các máy nén được lai thêm bơm bánh răng để bơm dầu nhờn từ các te đi bôi trơn các gối đỡ. Dầu nhờn đi bôi trơn bề mặt xi lanh được cấp bằng một bơm riêng hoặc dầu tuần hoàn cùng với không khí từ cửa hút và đi vào trong máy nén để bôi trơn các van hút, van đẩy và cặp piston- xy lanh. Không khí nén sau mỗi cấp đều được làm mát trong bầu làm mát a. Phân loại máy nén khí piston Phụ thuộc vào nguyên lý làm việc, số cấp nén, loại máy nén v.v máy nén piston được phân loại theo các cách sau: - Theo số hiệu lực có máy nén một hiệu lực, hai hiệu lực. - Theo cách đặt đường tâm của các xi lanh có máy nén với xi lanh đặt nằm ngang, đặt thẳng đứng, loại chữ V và loại hình sao. - Theo số cấp nén ta có máy nén một cấp, hai cấp, nhiều cấp. - Theo số xilanh có máy nén một xi lanh, hai xi lanh, nhiều xi lanh. - Theo áp suất nén có máy nén áp suất thấp, áp suất cao (áp suất cực đại đạt được hiện nay không vượt quá 100 MN/m2 ) - Theo cách làm mát cho máy nén và khí nén có làm mát bằng không khí, làm mát bằng nước.. - Theo tốc độ quay có máy nén thấp tốc không quá 20 độ/s, trung tốc 20-25 độ/s, cao tốc 45-100 độ/s b. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nén piston * Máy nén piston một cấp lý tưởng .Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc và đồ thị công của một máy nén một cấp lý tưởng được thể hiện trên hình 5.2 155
  4. Hình 5.2. Đồ thị công của máy nén piston một. Khi piston chuyển động từ bên phải sang bên trái, khi này van hút và van xả đóng, thể tích công tác của xi lanh giảm đi làm không khí ở trong xi lanh bị nén lại. Áp suất không khí trong xi lanh tăng lên (giả sử quá trình nén là đoạn nhiệt 1-2). Khi áp suất trong xi lanh bằng áp suất cửa đẩy thì van đẩy mở ra, không khí bị đẩy ra khoang xả trong điều kiện đẳng áp (quá trình xả đẳng áp 2-3), cho đến khi piston chuyển động đến vị trí cuối cùng bên trái thì quá trình xả của máy nén kết thúc. Khi piston chuyển động từ trái qua, do một lượng không khí nén bị sót lại trong xi lanh sẽ dãn nở tự do (quá trình dãn nở đoạn nhiệt 3-4) cho đến khi áp suất trong xi lanh bằng áp suất cửa hút (điểm 4), van hút mở ra, không khí được nạp vào xi lanh (quá trình nạp đẳng áp 4-1) cho đến khi piston chuyển động đến vị trí cuối cùng bên phải thì quá trình nạp kết thúc (điểm 1), tạo nên chu kỳ làm việc của máy nén gồm 4 quá trình là hút, nén , xả và dãn nở của khí sót trong xi lanh. Trên đồ thị p-v của hình 2 thì: Quá trình1-2 là quá trình nén đoạn nhiệt Pvk = const (5.1) Quá trình 2 - 3 là quá trình xả đẳng áp P2 = const (5.2) Quá trình 3-4 là quá trình dãn nở đoạn nhiệt do trong xy lanh vẫn còn lượng khí nén chưa xả hết (máy nén lý tưởng thì quá trình 3-4 là quá trình đẳng tích) 156
  5. Pvk = const Quá trình 4-1 là quá trình nạp đẳng áp P=const * Máy nén piston nhiều cấp Quá trình nén thực tế thường là quá trình nén đa biến với chỉ số đa biến m=1-1,4. Nhiệt độ cuối quá trình nén bao giờ cũng tăng tỷ lệ với tỷ số nén. Tỷ số nén càng cao thì nhiệt độ không khí cuối quá trình nén cũng càng lớn. nhiệt độ khí nén csàng cao có ảnh hưởng không tốt tới quá trình công tác của máy nén, nhất là với hệ thống bôi trơn. Do đó hạn chế nhiệt độ cuối quá trình nén bằng cách hạn chế tỷ số nén. Để hạn chế nhiệt độ cuối quá trình nén từ 70-90oC thì tỷ số nén được chọn từ 6-7 cho mỗi cấp nén. Song do nhu cầu sử dụng khí nén có áp suất cao trong khai thác hệ động lực tàu thủy nằm trong khoảng 30-35kG/cm2 , điều này đòi hỏi phải dùng máy nén piston nhiều cấp có làm mát trung gian sau mỗi cấp nén để thỏa mãn vấn đề đảm bảo áp suất khí nén đạt 30-35 kG/cm2 và nhiệt độ cuối mỗi cấp nén không cao quá 70-90oC. Trên hình 5.3 thể hiện đồ thị công của máy nén piston nhiều cấp có làm mát trung gian P Cấ p I I Làm mát 2"' 2 3"' sau cấp I P"' K Cấp II 3" 2" I P" 2 1" I Làm mát P' 2 3' 2' sau cấp II 1' Cấ p II P 4 1 III I V Hình 5.3. Máy nén piston nhiều cấp Trên hình 5.3 ta thấy trạng thái khí ban đầu là p0 và t0, sau khi nén đa biến đến nhiệt độ t2’, được đưa qua bầu làm mát sau cấp I làm nhiệt độ khí nén giảm xuống đến t1’=t1, sau đó lại được đưa vào máy nén cấp II và được nén đa biến đến nhiệt độ t2’ , sau đó lại được đưa vào bầu làm mát sau cấp thứ hai làm nhiệt độ giảm xuống đến t1’’=t1, và sau đó lại tiếp tục đưa vào máy nén cấp thứ III. Không khí sau khi ra khỏi cấp thứ III có nhiệt độ là t2’’’nhỏ hơn nhiệt độ t2. Trên đồ thị hình 5.3 ta thấy nhiệt độ ra khỏi mỗi cấp nén là tương đương nhau và nhỏ hơn nhiệt độ ra khỏi mỗi 157
  6. cấp nén trong trường hợp không có làm mát trung gian. Khi có làm mát trung gian sẽ tiết kiệm được công nén là đoạn gạch chéo trên đồ thị Tóm lại, nếu so với máy nén của một cấp cùng tỉ số nén thì máy nén nhiều cấp có các ưu điểm sau: • Vừa đảm bảo tỉ số tăng áp cao, vừa đảm bảo bôi trơn tốt; • Giảm công tiêu thị; • Tăng hiệu suất thể tích; Song cũng có một số nhược điểm: • Cấu tạo trở nên phức tạp, thể tích và trọng lượng tăng lên; • Làm giảm hiệu suất cơ giới; • Tăng thêm sức cản lưu thông của dòng khí ở bầu làm mát giữa các cấp ở van hút và van đẩy c. Thể tích thừa và sản lượng của máy nén Do có tồn tại không gian để bố trí các van hút, van xả của máy nén và tránh piston thúc vào nắp xi lanh nên trong thực tế luôn tồn tại một thể tích mà ta gọi là thể tích thừa của máy nén. Sự ảnh hưởng của thể tích thừa được tính bằng phân số hoặc tỷ số phần trăm với thể tích xi lanh và gọi là tỷ số thể tích không gian thừa. VT a= (5.3) Vco Ở các máy nén hiện nay a = 0,025 ÷ 0,06 Sự tồn tại thể tích của không gian thừa làm cho quá trình hút khí vào xi lanh không thể bắt khi piston chuyển động từ điểm chết trên xuống mà chỉ bắt đầu sau khi lượng khí thừa dãn nở xuống bằng áp suất tại cửa hút. Bởi vậy nên thể tích hút có ích của piston là Vh bé hơn thể tích công tác của xilanh Vco. Tỷ số giữa thể tích hút vẽ trên biểu đồ chỉ thị với thể tích công tác của xi lanh gọi là hiệu suất thể tích của máy nén. Vh λv = (5.4) Vco Hiệu suất thể tích đặc trưng cho sự sử dụng thể tích công tác của xi lanh. Từ phương trình của quá trình đa biến ta có: nd nd p 2VT = p1Vd 158
  7. Theo công thức VT = a.Vco ta suy ra: nd p 2 (aVco ) nd = p1Vd 1 p 2 nd Vd = ( ) aVco p1 1 Vd = aVcoε nd Trong đó ε là tỷ số nén, từ biên độ ở hình 5.2 ta có: 1 Vh = Vco + VT − Vd = Vco + aVco − aVcoε nd Vậy thì: 1 1 Vco + aVco − aVcoε nd λv = = 1 + a − ε .a nd Vco hay 1 λ v = 1 − a (ε nd − 1) (5.5) Trị số của thể tích hút:  1  Vh = λ vVco = 1 − a (ε nd − 1)Vco (5.6)   Nhưng thực tế thì thể tích khí do máy nén cung cấp sẽ nhỏ hơn thể tích tính theo công thức (5.6) vì các lý do sau: - Khí bị nóng khi hút qua mặt nóng của các van và thành xi lanh. - Rò khí qua van, tấm chắn, giữa các xéc măng của piston và bề mặt xi lanh. Nguyên nhân thứ nhất được tính bằng hiệu suất nhiệt λ T, còn nguyên nhân thứ hai được tính bằng hiệu suất rò khí λ r. Vậy thể tích hút thực tế của máy nén là: V1 = λv .λT .λ r .Vco ký hiệu: λ = λ v. λ T. λ r (5.7) gọi là hiệu suất cung cấp của máy nén. 159
  8.  1  Vì vậy V1 = 1 − a (ε − 1) .λT .λ r .Vco nd   (5.8) Sản lượng máy nén một xilanh là:  1  Q1 = V .n = 1 − a (ε − 1).λT .λ r .Vco .n nd (5.9)   Trong đó n - trị số vòng quay của máy nén trong một phút. Phương trình (5.9) cho ta xác định được sản lượng của máy nén. Thể tích làm việc của xilanh π 2 Vco = D .S (5.10) 4 Trong đó: D - đường kính piston S - hành trình piston Thể tích của không gian thừa có ảnh hưởng không tốt đến sản lượng của máy nén. Tăng trị số của không gian thừa sẽ làm giảm năng suất máy nén. Khi cố định VT mà tăng tỷ số nén cũng làm giảm sản lượng, điều này có thể thấy rõ từ công thức (5.9). Khi càng tăng tỉ số nén thì sự ảnh hưởng của không gian thừa càng lớn, bởi vậy giá trị tương đối của không gian thừa được chọn càng bé càng tốt. Đối với các máy nén hiện nay: λ V = 0,7 ÷ 0,9 λ t = 0,9 ÷ 0,98 λ r = 0,95 ÷ 0,98 5.1.3. ĐỒ THỊ p-v CỦA MÁY NÉN THỰC Trên hình 5.4 biểu thị đồ thị p-v của một máy nén thực một cấp nén. Đồ thị được xây dựng theo quy trình riêng. Thực tế chu trình máy nén gồm có các quá trình sau đây. Quá trình 1-2 là quá trình nén đa biến với chỉ số nén m thay đổi. Giai đoạn đầu m 〉 k, không khí có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ thành vách xi lanh nên không khí nhận nhiệt của thành vách xi lanh. Sau đó chỉ số đa biến m = k, không có sự trao đổi nhiệt giữa không khí và thành vách xi 160
  9. lanh. Giai đoạn sau nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ thành vách xi lanh m 〈 k, không khí nhả nhiệt cho thành vách xi lanh. Hình 5.4. đồ thị p-v của máy nén một cấp thực tế Van hút, van đẩy đóng mở là do chênh áp nên để mở được van đẩy thì áp suất trong xi lanh phải cao hơn áp suất ngoài khoang đẩy một giá trị là ∆pđ, còn để van hút mở được thì áp suất trong xi lanh phải thấp hơn áp suất ngoài khoang hút một giá trị là ∆ph. Luôn tồn tại thể tích thừa trong máy nén piston thực với giá trị V0. Do điều kiện làm mát máy nén và làm mát khí nén, điều kiện kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nén và quá trình dãn nở nên đồ thị p-v của máy nén thực tế khác nhiều so với máy nén lý tưởng cả về đường cong và hình dáng đồ thị. 5.1.4 CÁC LOẠI MÁY NÉN CƠ BẢN Máy nén có nhiều cấp được chế tạo thành 2 loại chính: - Loại có các cấp nén trong cùng một xi lanh với pitton có nhiều bậc. - Loại với các cấp thực hiện trong các xi lanh riêng biệt đặt gần nhau a. Máy nén hai cấp với piston bậc tác dụng hai phía I II 161
  10. Hình 5.5. Máy nén khí hai cấp với piston bậc hoạt động hai phía Chất khí được nạp vào cấp I qua cửa xả cấp I, qua bầu làm mát cấp I, rồi được nạp vào cấp II có thể tích nhỏ hơn cấp I. sau đo khí được nén lần 2 và đẩy ra khỏi cửa đẩy cấp II đi về bình chứa b. Máy nén hai cấp với piston bậc tác dụng một phía Điều đặc biệt của máy nén kiểu này là bố trí các cấp về một phía của pitton, điều này sẽ làm cho quá trình hút và cấp trong hai cấp xảy ra đồng thời. Hình 5.6 Máy nén khí hai cấp với piston bậc hoạt động một phía Máy nén kiểu này buồng nén và hút của cấp thứ nhất và cấp thứ hai luôn ngăn cách với nhau do các van. Nhưng các quá trình cũng có sự cùng lưu động của khí nén vào cấp nào đó hoặc vào thiết bị làm mát cấp nào đó. Bầu làm mát trung gian ngoài công dụng chính còn có tác dụng là bầu chứa khí của cấp thứ nhất. Máy nén với pitton bậc tác dụng một phía quá trình nén và cấp xảy ra trong hai cấp cùng một lúc. Do vậy trong các phần của hành trình của máy nén có sự phân bố lực không đều khác nhau nên yêu cầu dùng bánh đà có trọng lượng lớn. 5.1.5 ĐIỀU CHỈNH SẢN LƯỢNG CHO MÁY NÉN PISTON Sự tiêu dùng khí ở hệ thống ống dẫn theo điều kiện yêu cầu có thể thay đổi, bởi vậy máy nén cần thay đổi sản lượng ra sao để phù hợp với lượng khí tiêu thụ ở hệ thống khi đó áp suất theo yêu cầu trong mạng cần duy trì. Sự điều chỉnh sản lượng như vậy được gọi là điều chỉnh áp suất không đổi. 162
  11. Nhiệm vụ điều chỉnh chính là gây tác động vào máy nén đề điều hoà sản lượng của máy nén với lượng chi phí khí nén trong hệ thống. Hệ thống điểu chỉnh cần đảm bảo cho máy nén làm việc kinh tế ở mọi chế độ điều chỉnh có kết cấu đơn giản và có thể làm việc tự động. Xung lượng ban đầu để điều chỉnh trường là do sự thay đổi áp suất trong mạng, do sự thay đổi sự tiêu thụ khí yêu cầu trong các hệ thống điều chỉnh tốt, sự thay đổi áp suất có thể rất bé (mười thậm chí đến một phần trăm atmotphe). Dưới đây chúng ta khảo sát các hệ thống cơ bản về điều chỉnh máy nén . a. Thay đổi giá trị vòng quay  1  Từ công thức Q1 = V .n = 1 − a (ε nd − 1).λT .λ r .Vco .n ta thấy số sản   lượng của máy nén có thể thay đổi bằng cánh thay đổi trị số vòng quay của trục máy. Phương pháp này kinh tế trong khai thác, nhưng yêu cầu động cơ lại phải thay đổi trị số vòng quay. Dùng động cơ điện 3 pha thực tế không có khả năng thay đổi trị số vòng quay của trục máy nén nếu giữa trục động cơ và máy nén không đưa vào một bộ biến tốc nào đó. Chỉ trong trường hợp dùng các động cơ điện chuyên dùng với sự điều chỉnh có cấp hay vô cấp độ quay mới có thể nhận được một liên hợp làm việc kinh tế và tiện lợi, nhưng động cơ điện chuyên dùng rất đắt và chủ dùng thích đáng khi công suất lớn và điều chỉnh lớn sản lượng. Điều chỉnh lớn sản lượng bằng cách thay đổi vòng quay khi truyền động bằng động cơ điện ít được áp dụng. Phương pháp điều chỉnh này được dùng rộng rãi trong trường hợp máy nén được truyền động bằng máy hơi nước, vì các động cơ này thay đổi trị số vòng quay rất đơn giản. b. Tiết lưu ở đường ống hút Nếu trên đường ống hút của máy nén ta thêm vào sức cản phụ thì sản lượng của máy nén sẽ giảm. Đường 1-2-3-4-1 là biểu đồ biểu thị công chỉ thị khi chưa có sức cản cần điều chỉnh trong ống hút , khi đưa sức cản điều chỉnh vào thì áp suất hút giảm từ P1 đến P1đ/c. Lúc đó quá trình giãn nở sẽ theo đường 3-4 và hút theo đường 4'-1'. 163
  12. Hình 5.7. Điều chỉnh sản lượng cúa máy nén khí bằng tiết lưu đường ống hút 1. Chai gió; 2.Đường ống nối; 3. Piston& xi lanh điều khiển; 4. Van tiết lưu; 5. Máy nén. Từ biểu đồ ta thấy thể tích hút vào giảm từ V 1 đến V2đ/c, còn thể tích cấp từ V2 giảm xuống V2đ/c Do đơn giản và tự động làm việc nên phương pháp điều chỉnh được rộng rãi ở các máy nén có tỷ số nén cao. c. Điều chỉnh bằng cách điều khiển cho máy nén stop-start. Đây là phương pháp đơn giản nhất và hay được sử dụng nhất. khi cần khí nén ta cho máy nén hoạt động “START”, còn khi không cần nhu cầu sử dụng khí nén ta cho máy nén dừng “STOP” 5.1.6. CẤU TẠO MÁY NÉN PISTON Máy nén piston sử dung dưới tàu thủy thường là loại máy nén hai cấp có làm mát trung gian. Về kết cấu thì máy nén có hai dạng cơ bản là máy nén piston bậc, máy nén chữ V. Theo công chất làm mát thì máy nén có hai loại là máy nén làm mát bằng nước và máy nén làm mát bằng không khí. Những chi tiết chính của máy nén gồm có: piston, xilanh, thiết bị làm kín, bảng van. a. Piston Đối với loại máy nén áp suất thấp hoặc loại máy nén chữ V thì piston thường có kết cấu dạng hình trụ. Loại có áp suất cao thì piston thường chế tạo theo kiểu piston bậc. Piston có thể chế tạo từ gang đúc, hợp kim 164
  13. hoặc thép. Có loại piston chế tạo rời và ghép lại thành piston bậc. trên thân piston có tiện các rãnh để dặt các xéc măng làm kín. Bên trong có khoét các hốc để giảm khối lượng. Hình 5.8. Kết cấu máy nén piston làm mát bằng không khí 1. Phin lọc hút, 2. Nút bịt, 3. Nắp an toàn, 4. Ổ đỡ trục, 5. Chốt lai bơm, 6. Khớp nối, 7. Trục khuỷu, 8. Nút xả dầu, 9. Đáy các te bơm, 10. Ổ đỡ trục, 11. Đệm hãm bu lông, 12. Mặt trà bộ làm kín, 13. Nắp bộ làm kín, 14. Đế đỡ lò xoLò xo, 15. Lò xo, 16. Bu lông 165
  14. cố định nắp bộ làm kín, 17. Bệ ổ đỡ, 18. Tay biên, 19. Block xy lanh, 20. Piston, 21. Xéc măng, 22. Hộp van, 23. Nắp xi lanh Hình 5.9. Kết cấu máy nén piston làm mát bằng nước 1.nắp xi lanh cấp 1, 2. van hút và đẩy cấp 1, 3. piston cấp 1, 4. bầu làm mát khí trung gian cấp 1, 5. Bu li khớp nối, 6. van hút và đẩy cấp 2, 7. piston cấp 2, 8. bầu làm mát khí trung gian cấp 2, 9.bơm dầu nhờn, 10. trục khuỷu b. Xi lanh Thường được chế tạo từ gang hoặc thép hợp kim có dạng hình trụ, được làm nhẵn và làm cứng bề mặt công tác của xi lanh. Đối với máy nén loại nhỏ làm mát bằng không khí thì xy lanh có thể đúc liền với block xi lanh, còn loại máy nén lớn và làm mát bằng nước thì xi lanh thường đúc rời. Với máy nén đa cấp piston bậc thì xi lanh thường đúc theo kiểu bậc đê tạo ra các khoang công tác tương ứng. c. Thiết bị làm kín Do kết cấu máy nén thường có trục tho ra ngoài các te để nối với động cơ điện lai nên cần phải làm kín để tránh dầu trong các te máy nén chảy ra ngoài theo đường trục. Tùy vào loại máy nén mà đòi hỏi bộ làm kín có chất liệu và kết cấu khác nhau. Có loại bộ làm kín kiểu cơ khí, có loại làm kín kiểu phớt cao su,hoặc thậm chí có loại làm kín kiểu trết bằng sợi cotton tẩm mỡ graphite. 166
  15. d. Van. Thông thường các van hút và van xả của máy nén thường chế tạo thành một riêng biệt là clape nhằm mục đích cho phép thường xuyên kiểm tra, vệ sinh, bảo dưỡng và thay thế tiện lợi. Về nguyên tắc các lá van và nấm van chế tạo sao cho có quán tính và sức ncản là nhỏ nhất, để tăng hiệu suất làm việc của máy nén. Các van của máy nén thường chế tạo theo kiểu tự tác dụng. nó tự đóng mở do chênh áp suất ở hai phía của lá van. Hình 5.10. Kết cấu van của máy nén a. Van đĩa tròn với hai rãnh vòng b. Van nấm ở máy nén loại nhỏ 5.1.7. TRẠM KHÍ NÉN Các máy nén được bố trí đơn chiếc hay thành cụm nhiều máy và được trang bị các thiết bị và phụ tùng cần thiết cho chúng làm việc được bình thường 3 7 8 2 4 6 9 Động cơ 1 Chai gió 5 167
  16. Hình 5.11. Sơ đồ trạm cấp khí nén 1. Máy nén khí; 2. Van chặn; 3. Áp kế; 4. Van an toàn; 5. Van xả nước; 6. Van một chiều; 7. Phin lọc khí kèm tách ẩm; 8. Van giảm áp; 9. Van chặn. Trạm khí nén (hình 5.11) thường sử dụng máy nén khí pitông hai cấp và hệ thống bình chứa (chai gió) khí nén. Tùy theo mức độ sử dụng khí nén mà chọn thể tích các bình chứa và theo dải áp suất thích hợp để chọn van giảm áp phù hợp. Thông thường, máy nén làm nhiệm vụ nén không khí vào bình chứa tới áp suất từ khoảng 20 đến 25 KG/cm 2. Không khí nén này tích trữ sẵn sàng trong bình để cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ như dùng để khởi động cho máy chính và máy phát điện. Muốn sử dụng khí nén ở một áp suất ổn định nào đó nhỏ hơn áp suất trong bình khí nén, nguồn cấp khí nén cần phải lắp đặt van giảm áp (ổn áp) và thiết bị lọc khí (phin lọc) cho sạch trước khi cấp đi sử dụng. Mặt khác, trường hợp cần sử dụng khí nén không chứa lẫn nước, trong hệ thống phải có khả năng tách hơi ẩm bằng cách lắp đặt thiết bị như phin lọc kèm theo cơ cấu tách ẩm khí nén. Nhưng nếu thiết bị tiêu thụ khí nén là các phần tử cần được bôi trơn trong quá trình làm việc thì hệ thống lại phải trang bị thêm thiết bị phun sương dầu bôi trơn (Microlubricator) vào khí nén trước khi cấp khí đi sử dụng hoặc sử dụng dầu bôi trơn cho máy nén khí là loại dầu dùng kết hợp cho bôi trơn các phần tử khí nén. 5.1.8. CHĂM SÓC MÁY NÉN KHÍ Khi khởi động máy nén khí cần phải tiến hành khởi động không tải, bởi vì khi khởi động cần mở các van xả nước ở các bầu làm mát trung gian để áp suất tại cửa đẩy của máy nén bằng áp suất môi trường sẽ tránh cho máy nén quá tải về mô men khi khởi động. Trong thời gian máy nén làm việc cần định kỳ xả nước và dầu tích lại trong bình làm mát trung gian. Sự thay đổi dòng tải của máy nén khi khởi động được thể hiện trên hìnhn 5.12: 168
  17. M Kh ởi độ ng c ó tải h Kh ởi  độ ng k ông t ải 0 100 % η Hình 5.12 Các đặc tính khi khởi động máy nén Trong quá trình chăm sóc và khai thác máy nén khí ta cần quan tâm đến các vấn đề sau đây. Tuyệt đối tuân thủ hướng dẫn của nhà chế tạo. Quan tâm thường xuyên đến hệ thống bôi trơn máy nén. Định kỳ xả nước cho máy nén và chai khí nén ở các vị trí đã bố trí sẵn van xả nước. Đảm bảo quá trình tách dầu ra khỏi khí nén được tốt. Kiểm tra và điều chỉnh nhiệt độ làm mát máy nén và làm mát trung gian khí nén. Duy trì áp suất tại các cấp nén và áp suất tại chai khí nén đúng quy định. thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng máy nén theo đúng yêu cầu của nhà sản xuất. 5.2. QUẠT GIÓ 5.2.1 KHÁI NIỆM VỀ QUẠT GIÓ Quạt gió là dạng quạt cánh dẫn, nó được sử dụng vào vận chuyển hoặc nén chất khí hoặc hơi với áp suất công tác vào khoảng 0 - 3 KG/cm2 Các quạt dùng để chuyển không khí và tăng áp suất của không khí đến 1500 mmH20 gọi là quạt thông gió. 169
  18. Theo nguyên lý tác dụng của quạt thông gió được chia ra làm loại ly tâm, loại hướng trục. Ứng dụng của quạt gió: ♦Thông gió buồng ở thuyền viên trên tàu, buồng máy, hầm hàng, kho vật tư. ♦Cấp gió cho máy chính máy đèn , nồi hơi. 5.2.2. PHÂN LOẠI QUẠT GIÓ Theo hướng chất khí được vận chuyển: ♦ Quạt gió ly tâm ♦ Quạt gió hướng trục Theo sự bố trí cửa hút: ♦ Quạt gió hút một phía ( 1 cửa hút) ♦ Quạt gió hút hai phía (2 cửa hút) Theo số cấp công tác: ♦ Quạt gió một cấp ♦ Quạt gió nhiều cấp. Theo cấu tạo của cánh: ♦ Quạt gió có cánh hướng kính thẳng ♦ Quạt gió có cánh cong về phía sau ♦ Quạt gió có cánh cong về phía trước. 5.2.3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA QUẠT GIÓ Quạt gió ly tâm: Quạt gió kiểu này được dùng trong các hệ thống điều hoà không khí cũng như để thông gió các phòng ở, phòng làm việc trên tàu. 170
  19. Hình 5. 13. Sơ đồ quạt gió li tâm 1. Trục dẫn động, 2. Bầu cánh, 3. Cánh quạt, 4. Ống nạp, 5. Bầu góp xoắn ốc Hình 5.14. Sơ đồ quạt gió hướng trục 1. Cánh quạt, 2. Cánh hướng, 3. Cánh hướng, 4. Mô tơ điện lai, 5. Vỏ quạt gió. * Nguyên lý hoạt động của quạt gió li tâm Do tác dụng của bánh canhs khi quay sẽ truyền năng lượng cho các phần tử chất khí. Cũng giống như bơm li tâm, các phần tử chất khí do tác dụng của lực li tâm sẽ chuyển động ra ngoài. Các phần tử khí khác sẽ điền vào khoảng trống ở gần tâm của bánh cánh. Quá trình trên diễn ra liên tục và tạo thành dòng khí chuyển động theo quy luật từ trong ra ngoài. Để dẫn chất khí ra khỏi bánh cánh công tác, đồng thời biến một phần cột áp động thành cột áp tĩnh để giảm tổn thất của dòng khí khi ra khỏi quạt, người ta chế tạo ống góp kiểu xoắn ốc. quá trình biến đổi áp suất và tốc độ của dòng khí được biểu diễn trên hình 5.15. 171
  20. Hình 5.15. Biến thiên vận tốc và áp suất trong quạt 5.2.4. SỰ PHÂN BỐ ÁP SUẤT TRONG QUẠT GIÓ. Trong quá trình hoạt động của quạt gió thì không khí được hút và tăng áp sau khi ra khỏi quạt gió tạo thành dòng khí có áp suất nhằm mục đích phục vụ cho nhu cầu sử dụng không khí như để làm mát hoặc lưu thông không khí. diễn biến về áp suất được mô tả trên hình 5.16. Hình 5.16. Phân bố áp suất không khí trong quạt gió. Từ sơ đồ phân bố áp suất không khí trong quạt gió được thể hiện trên hình 5.16 ta thấy rằng trên đoạn ống hút thì áp suất không khí giảm dần và nhỏ hơn áp suất môi trường. Khi qua quạt gió áp suất không khí tăng lên và cao hơn áp suất môi trường và khi không khí được dẫn vào đường ống thì áp suất không khí giảm dần do tổn hao áp suất trên đường ống. 5.2.5. CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA QUẠT GIÓ Các thông số đặc trưng dùng để đánh giá tình trạng kỹ thuật và khả năng công tác của quạt gió 172

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản