Đề tài: Tìm hiểu về các loại máy và thiết bị vận chuyển chất lỏng, khí

Ạ

NG Đ I H C M Đ A CH T B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Ụ TR Ạ Ọ Ộ ƯỜ Ỏ Ị Ấ KHOA D U KHÍ Ầ B MÔN L C HÓA D U Ọ Ộ Ầ

Ồ

Đ ÁN MÔN H C C KHÍ VÀ MÁY TRONG CÔNG NGH HÓA H C

Ọ Ệ

Ơ Ọ

Đ TÀI:

Ề

Tìm hi u v máy và thi

t b v n chuy n l ng, khí

ể ề

ế ị ậ

ể ỏ

ả

: Th.s Đoàn Văn Hu nấ

2.

ị

ề

3.

4.

ữ

ễ

ạ

5.

ạ

ầ

ố

6.

ứ

7.

ễ ễ

ọ

Gi ng viên Nhóm th c hi n ệ : ự Tr nh Thành Công 1021010050 ị 1. Thi u Th Kim Chi 1021010036 Bùi Kim Dung 1021010067 Nguy n H u Đ t 1021010093 Tr n Qu c Đ t 1021010097 Nguy n Văn Đ c 1021010106 Nguy n Ng c D ng 1021010078 ươ Hà N i - 2013 ộ M C L C

Ụ

Ụ

Trang 5

: T NG QUAN V MÁY VÀ THI T B V N CHUY N Ị Ậ Ổ Ề Ế Ể

: Đ NG NG 6 10 L I M Đ U Ờ Ở Ầ CH NG 1 ƯƠ CH T L NG Ấ Ỏ NG 2 CH ƯƠ ƯỜ Ố

2.1. Khái ni m, phân lo i ạ ệ

10

11 2.2. M t s thông s ộ ố ố

2.3. Van 12

13 2.3.1 Van đi u khi n ể ể

15 2.3.2. Các lo i van khác ạ

CH NG 3 22 ƯƠ : MÁY B MƠ

3.1. B m đ ng h c ọ ơ ộ

22

22 3.1.1. B m cánh qu t ạ ơ

30 3.1.2. M t s lo i b m khác ộ ố ạ ơ

3.2. B m th tích 31 ể ơ

3.2.1. B m piston ơ

3.2.2. B m piston-roto

31

3.2.3. B m bánh răng

32 ơ

33 ơ

3.2.4. B m cánh g t ạ

3.3. Đ ng đ c tính b m

34 ơ

3.4. Ch n b m

35 ườ ặ ơ

35 ọ ơ

CH NG 4 : H TH NG B M PHUN VÀ B M CHÂN KHÔNG Ệ Ố Ơ Ơ

4.1. S b trí b m phun 37 ƯƠ 37 ự ố ơ

4.2. B m chân không 40 ơ

4.2.1. B m chân không màng(b m màng) 40 ơ ơ

4.2.2. B m chân không d u, b m hút chân không dòng n 41 ầ ơ ơ c ướ

42 4.3. S rò r không khí ỉ ự

4.4. M c tiêu th h i n 44 c ụ ơ ướ ứ

4.5. Lý thuy t v h th ng b m phun ế ề ệ ố ơ

46

CH NG 5 : MÁY NÉN KHÍ 48 ƯƠ

5.1. Đ nh nghĩa và Phân lo i máy nén khí 48 ạ ị

48 5.1.1. Đ nh nghĩa ị

48 5.1.2. Phân lo iạ

5.2. C u t o và nguyên lý ho t đ ng c a máy nén khí 49 ấ ạ ạ ộ ủ

49 5.2.1. Máy nén quay đ ng l c ự ộ

51 5.2.2. Các d ng máy nén chuy n đ ng t nh ti n ế ể ạ ộ ị

ươ NG 6 55 56 58 5.3. Các thông s c b n c a máy nén khí ố ơ ả ủ 5.4. Các ph CH ƯƠ ng trình tr ng thái c a khí ạ ủ : MÁY TH I (QU T) Ổ Ạ

58 6.1. Khái ni mệ

6.2. Phân lo i và c u t o c a qu t ly tâm 59 ấ ạ ủ ạ ạ

đĩa 59 6.2.1. Phân lo i theo c ch ạ ơ ế ổ

6.2.2. Vòng bi 61

6.2.3. B gi m rung và van 61 ộ ả

6.2.4. Qu t s 62 n ạ ườ

6.3. Nguyên t c làm vi c ệ ắ

63

64 6.3.1. V n t c tam giác ậ ố

65 6.3.2. S khác bi ự ệ t gi a qu t và máy th i ổ ữ ạ

6.3. X p h ng các lo i qu t ly tâm 66 ế ạ ạ ạ

6.4. T n th t trong qu t ly tâm 66 ấ ạ ổ

6.4.1. T n th t vùng cánh qu t n p khí 67 ạ ạ ấ ổ

67 6.4.2. T n th t do rò r ỉ ấ ổ

67 6.4.3. T n th t do cánh qu t ạ ấ ổ

67 6.4.4. T n th t do khu ch tán và xo n c ắ ố ế ấ ổ

6.4.5. Ma sát do đĩa 67

K T LU N 68 Ậ Ế

TÀI LI U THAM KH O 69 Ả Ệ

L I M Đ U Ờ Ở Ầ

Trong th i kỳ h i nh p kinh t ậ ộ ờ ế ầ WTO, v i vai trò là ngành đóng góp ph n ớ

quan tr ng vào GDP toàn qu c, d u khí càng đ ầ ọ ố ượ c chú tr ng đ u t ọ ầ ư ể phát tri n.

Hi n nay có r t nhi u công ty d u khí trong và ngoài n c nh : Vietsopetro, ề ệ ấ ầ ướ ư

BHP, BP, Mobil, Schlumberger… v i nhi u m d u m i đ ỏ ầ ớ ượ ề ớ c phát hi n và khai ệ

thác đã ch ng t c ta. ứ ỏ ề ti m năng r t l n v d u khí c a n ấ ớ ề ầ ủ ướ

Tr c th c t đó, m t nhi m v quan tr ng đ ướ ự ế ụ ệ ộ ọ ượ ộ c đăt ra là ph i có m t ả

t b hi n đ i, phù h p, mang l i hi u qu kinh t h th ng thi ệ ố ế ị ệ ạ ợ ạ ệ ả ế cao. Hi n nay, ệ

máy móc, thi ế ị ấ t b ph c v cho công tác tìm ki m, thăm dò, khai thác d u khí r t ế ụ ụ ầ

đa d ng và phong phú. Vi c tìm ki m, ti p c n công ngh m i, tìm hi u v ệ ớ ể ế ế ệ ạ ậ ề

nguên lý ho t đ ng và các d ng h ng hóc th ạ ộ ạ ỏ ườ ng g p c a thi ặ ủ ế ị ể ệ t b đ tìm bi n

pháp nâng cao tu i th thi t b là r t quan tr ng vì t ổ ọ ế ị ấ ọ ừ ắ đó ta có th n m b t ể ắ

đ c u, nh c đi m t ng thi t b đ có th s d ng h p lý mang l i năng ượ ư ượ ừ ể ế ị ể ể ử ụ ợ ạ

su t làm vi c cao nh t, v i th i gian lâu nh t. ấ ớ ệ ấ ấ ờ

M c dù các ch t l ng đ c bi t có th đ c v n chuy n b ng g u kéo, ấ ỏ ặ ặ ệ ể ượ ể ầ ằ ậ

nh ng ph ng th c thông th ng là v n chuy n ch t l u b ng đ ư ươ ứ ườ ấ ư ể ậ ằ ườ ng ng , ố

ng th c v n chuy n trên s b m, máy th i, máy nén, ho c b m phun. Các ph ơ ặ ổ ơ ươ ứ ậ ể ẽ

đ ượ ấ c nghiên c u trong đ án này. V i m c tiêu s d ng sao cho có năng su t ụ ử ụ ứ ồ ớ

cao nh t va kh năng làm vi c c a các thi t b v n chuy n ch t l ng, khí. ệ ủ ả ấ ế ị ậ ấ ỏ ể

ứ Là m t đ tài k thu t nên c n s nghiên c u sâu, song do ki n th c ự ộ ề ứ ế ậ ầ ỹ

ng nh t đ nh đ n k t qu chuyên môn và kinh nghi m ch a nhi u nên nh h ệ ư ề ả ưở ấ ị ế ế ả

đ tài, r t mong th y cô và các b n góp ý. ề ầ ấ ạ

CH

:

NG 1

ƯƠ

Ề

Ế

Ổ Ậ

Ể ệ V n chuy n là m t quá trình không th thi u trong s n xu t công nghi p.

T NG QUAN V MÁY VÀ THI T B Ị V N CHUY N CH T L NG ấ ể ộ

Ấ Ỏ ả

ể ế ậ

Các máy và thi t b v n chuy n đ ế ị ậ ể ượ ử ụ ậ ệ c s d ng đ v n chuy n nguyên v t li u, ể ậ ể

bán thành ph m, thành ph m trong dây chuy n s n xu t. ề ả ẩ ẩ ấ

Theo ph ng th c làm vi c, các thi t b v n chuy n đ c chia thành hai ươ ứ ệ ế ị ậ ể ượ

lo i sau đây: ạ

-Lo i v n chuy n liên t c: g m có băng t i, vít t i, gàu t i, các thi ạ ậ ụ ể ồ ả ả ả ế ị t b

v n chuy n b ng không khí, b ng th y l c… ậ ủ ự ể ằ ằ

- Lo i v n chuy n gián đo n: g m có c u, palăng, c u tr c, thang máy,… ạ ậ ụ ể ạ ẩ ầ ồ

ể Trong các nhà máy s n xu t và ch bi n th c ph m, đ v n chuy n ế ế ể ậ ự ả ấ ẩ

ơ nh ng v t li u r i, v t li u đóng túi, nh ng ki n hàng ho c nh ng v t li u đ n ữ ậ ệ ờ ậ ệ ậ ệ ữ ữ ệ ặ

chi c theo ph ế ươ ng n m ngang, th ng đ ng ho c nghiêng, ch y u dùng máy và ặ ủ ế ứ ằ ẳ

thi ế ị ậ t b v n chuy n liên t c. Khác v i lo i làm vi c gián đo n, nh ng máy và ạ ữ ụ ệ ể ạ ớ

thi t b v n chuy n liên t c có th làm vi c trong m t th i gian không gi ế ị ậ ụ ể ể ệ ộ ờ ớ ạ i h n,

chuyên ch v t li u theo m t h ở ậ ệ ộ ướ ng nh t đ nh không d ng khi n p li u và tháo ừ ấ ị ệ ạ

li u. Nh v y năng su t c a chúng t ấ ủ ờ ậ ệ ươ ng đ i l n h n so v i lo i làm vi c gián ớ ố ớ ệ ạ ơ

đo n. ạ

Các máy và thi t b v n chuy n liên t c hi n nay có th chia ra hai nhóm ế ị ậ ụ ể ệ ể

chính:

- Máy có b ph n kéo: g m có băng t i, xích t i, cào t i, gàu t i, n i t ậ ộ ồ ả ả ả ả ộ ả i,

giá t i. ả

- Máy không có b ph n kéo: g m các lo i vít t ậ ạ ộ ồ ả ể i, các máy v n chuy n ậ

quán tính, các h th ng v n chuy n b ng không khí và th y l c. ủ ự ệ ố ể ậ ằ

Tuy nhiên ch ở ươ ng này chúng ta s nghiên c u các thi ẽ ứ ế ị ậ ể t b v n chuy n

đ c chia thành hai nhóm: thi ượ ế ị ậ t b v n chuy n c h c và thi ể ơ ọ ế ị ậ ể t b v n chuy n

b ng khí nén. ằ

t Nam, máy và thi t b v n chuy n ch t l ng đã có t lâu, nh ng Vi Ở ệ ế ị ậ ấ ỏ ể ừ ư ở

quy mô công nghi p thì ph i nói đ n v n chuy n b ng đ ng ng chính là có ế ể ệ ả ậ ằ ườ ố

c ta. s m h n c , n n t ng c a v n t ớ ơ ả ề ả ủ ậ ả i ch t l ng ấ ỏ n ở ướ

Các tuy n đ ng ng công nghi p ra đ i và phát tri n g n li n v i quá ế ườ ệ ể ề ắ ố ờ ớ

trình phát tri n c a ngành d u khí VN. T năm 1959, trên c s h tr ơ ở ỗ ợ ủ c a ừ ủ ể ầ

Chính ph Liên Xô (cũ) và nh ng phát hi n c a các nhà đ a ch t Pháp đ u th ệ ủ ữ ủ ấ ầ ị ế

d u Đ ng H (Qu ng Ninh), Núi L ch (Yên Bái), k XX v m t s v t l ỷ ề ộ ố ế ộ ầ ở ồ ả ồ ị

N m Úm và Sài L ng (S n La), Đ m Th N i (Quy Nh n - Bình Đ nh), VN đã ậ ươ ị ạ ầ ơ ơ ị

ti n hành kh o sát đ a ch t d u khí ấ ầ ế ả ị ở ế mi n B c. Nh ng do hoàn c nh chi n ư ề ắ ả

tranh, nh ng ho t đ ng này ch d ng l ạ ộ ỉ ừ ữ i ạ ở ế ph m vi thăm dò đ a ch t. Mãi đ n ạ ấ ị

tháng 3.1975 m i phát hi n dòng khí thiên nhiên và condensate (khí ng ng t ) có ư ụ ệ ớ

giá tr th ng m i t i gi ng khoan Ti n H i-Thái Bình. Ngày 3.6.1980, Chính ị ươ ạ ạ ế ở ề ả

ph VN và Chính ph Liên Xô (cũ) ký Hi p đinh h p tác tìm ki m thăm dò khai ủ ủ ệ ế ợ

th m l c đ a Nam VN. Năm 1981 ký Hi p đ nh thành l p Xí thác d u khí ầ ở ề ụ ệ ậ ị ị

nghi p Liên doanh D u khí Vi t Xô (Vietsovpetro) t i Vũng Tàu. Năm 1986 khai ệ ầ ệ ạ

thác t n d u thô th m B ch H , đánh d u VN vào trong ầ ấ ươ ng m i đ u tiên ạ ầ ở ỏ ạ ấ ổ

danh sách các n c s n xu t d u khí trên th gi i. Năm 1987 Lu t Đ u t ướ ả ấ ầ ế ớ ầ ư ướ c n ậ

ngoài đ c ban hành. Năm 1993 Lu t D u khí đ c ban hành (s a đ i, b sung ượ ậ ầ ượ ử ổ ổ

năm 2000 và 2008). Ho t đ ng d u khí tri n khai m nh m . Năm 1995 thành ạ ộ ể ẽ ầ ạ

l p T ng Công ty D u khí VN nay là Công ty TNHH M t thành viên do Nhà ậ ầ ổ ộ

n c làm ch s h u v i tên g i T p Đoàn D u khí VN (Petrovietnam- PVN). ướ ủ ở ữ ớ ọ ậ ầ

Đ ng ng đ u tiên là h th ng đ ng ng d n khí Nam Côn S n đ ệ ố ườ ầ ố ườ ẫ ố ơ ượ c

ố xây d ng trên c s h p đ ng h p tác kinh doanh gi a Petrovietnam v i các đ i ơ ở ợ ữ ự ồ ợ ớ

tác n c ngoài là BP VN và ConocoPhillips VN. D án kh i đ ng t năm 2001, ướ ở ộ ự ừ

do BP đi u hành. Đ n năm 2008 đã chuy n giao cho Petrovietnam, hi n nay do ế ể ệ ề

T ng công ty khí Vi ổ ệ ườ t Nam (PVGas), thu c T p đoàn D u khí, v n hành. Đ ng ậ ầ ậ ộ

ng này dài 400km, công su t 7 t b n trũng ố ấ ỷ m3 khí/năm, v n chuy n khí t ậ ể ừ ồ

Nam Côn S n ngoài kh i vào đ t li n và sau khi x lý t i tr m Dinh C , phân ấ ề ử ơ ơ ạ ạ ố

ph i cho Khu công nghi p Phú M , Hi p Ph c. Ngoài ra, PVGas còn ch u trách ệ ệ ố ỹ ướ ị

nhi m v n hành h th ng đ ệ ố ệ ậ ườ ấ ng ng khí PM3-Cà Mau dài 330km, công su t 2 ố

t m3/năm. Năm 2010 PVGas đã ký h p đ ng h p tác kinh doanh v i Chevron ỷ ợ ồ ợ ớ

(Hoa Kỳ), MOECO (Nh t B n) và PTTEP (Thái Lan) đ th c hi n D án ự ự ể ệ ậ ả

Đ ng ng d n khí Lô B-Ô Môn, công su t 6,4 t m3/năm, dài g n 400km đi ườ ẫ ấ ố ỷ ầ

qua đ a bàn TP.C n Th và các t nh H u Giang, Kiên Giang, B c Liêu, Cà Mau, ầ ậ ạ ơ ị ỉ

ệ ch y u cung c p cho Khu công nghi p Khí Đi n Đ m Cà Mau, Trung tâm Đi n ủ ế ệ ệ ấ ạ

l c Ô Môn, Trà Nóc - C n Th . ự ầ ơ

t Nam (Petrolimex) đang Ngoài ra, ph i k đ n T ng công ty Xăng d u Vi ổ ả ể ế ầ ệ

v n hành, khai thác m t s tuy n đ ậ ộ ố ế ườ ề ng ng v n chuy n xăng d u, t ng chi u ể ậ ầ ố ổ

dài 500km, công su t v n chuy n 4 tri u t n/năm, ph n l n n m các t nh, ấ ậ ệ ấ ầ ớ ằ ở ể ỉ

ố thành phía B c nh H i Phòng, H i D ng, Hà N i, Hà Nam… H th ng ư ả ươ ệ ắ ả ộ

đ c, đ ườ ng ng này có ngu n g c s h u Nhà n ồ ố ở ữ ố ướ ượ ấ c xây d ng đ cung c p ự ể

xăng d u cho nhu c u qu c phòng và các ho t đ ng kinh t ạ ộ ầ ầ ố ế - xã h i theo k ộ ế

ho ch. Do đ năm 1973 nên đã l c h u, quá ạ ượ c xây d ng và đ a vào v n hành t ư ự ậ ừ ạ ậ

t i, hi n nay Petrolimex đang tri n khai nâng c p đ ng ng và khai thác ả ể ệ ấ ườ ố

th ng m i. ươ ạ

Có th nói r ng các h th ng đ ệ ố ể ằ ườ ng ng VN hi n h u có ngu n g c t ữ ố ừ ệ ố ồ

m c đích khai thác th c xây d ng trong quá trình thăm dò, khai ụ ươ ng m i ch đ ạ ỉ ượ ự

thác d u khí; đ u tiên h t là đ ầ ế ầ ườ ậ ng ng Nam Côn S n. Theo quy đ nh c a Lu t ủ ố ơ ị

D u khí và Ngh đ nh s 48/2000/NĐ-CP ngày 12.9.2000 c a Chính ph quy ủ ủ ầ ố ị ị

đ nh chi ti ị ế ậ t thi hành Lu t D u khí, ngo i tr liên doanh Vietsovpetro thành l p ạ ừ ậ ầ

theo Hi p đ nh ký k t gi a VN v i Liên Xô (cũ), các doanh nghi p trong n ữ ế ệ ệ ớ ị ướ c,

doanh nghi p có v n đ u t n ầ ư ướ ệ ố ầ c ngoài khác, ch có th tham gia ho t đ ng d u ạ ộ ể ỉ

khí thông qua h p đ ng d u khí ký k t v i Petrovietnam, th ng là đ u t ế ớ ầ ợ ồ ườ ầ ư ướ i d

hình th c h p đ ng h p tác kinh doanh (BCC) đ th c hi n d án (nh d án ể ự ư ự ự ứ ệ ợ ồ ợ

Nam Côn S n, Lô B-Ô Môn.) Do v y, các đ ng ng đã đ ậ ơ ườ ố ượ c xây d ng theo ự

c phê duy t. Có th xem quy đ nh đi u ki n và quy chu n c a t ng d án đ ẩ ủ ừ ự ệ ề ượ ể ệ ị

ề ề nói trên c a Lu t D u khí và Ngh đ nh s 48/2000/NĐ-CP là quy đ nh v đi u ủ ậ ầ ố ị ị ị

ki n kinh doanh v n t i đ ng ng hi n nay. ậ ả ườ ệ ệ ố

V đi u ki n tiêu chu n k thu t b o đ m an toàn đ ỹ ệ ề ề ậ ẩ ả ả ườ ậ ng ng v n ố

chuy n khí, d u m và s n ph m d u m thì Ngh đ nh s 13/2011/NĐ-CP ngày ể ả ầ ầ ẩ ỏ ố ỏ ị ị

12.02.2011 c a Chính ph v an toàn công trình d u khí trên đ t li n quy đ nh ấ ề ủ ề ủ ầ ị

nh ng đi u ki n khá rõ ràng, chi ti t v : ữ ệ ề ế ề

- Tiêu chu n thi t k đ dày thành đ ẩ ế ế ộ ườ ng ng; đ sâu c a đ ộ ủ ườ ố ặ ng ng đ t ố

i thi u tính t m t b ng hoàn thi n t i đ nh ng. ng m t ầ ố ể ừ ặ ằ ệ ớ ỉ ố

- Bi n pháp an toàn, đ m b o các ph ng ti n th y ho t đ ng không th ệ ả ả ươ ạ ộ ủ ệ ể

đâm, va vào đ ng ng; các gi i pháp k thu t tăng c ng ch ng rung đ ng và ườ ố ả ậ ỹ ườ ố ộ

va đ p đ i v i đ ng ng chôn ng m ch y c t ngang qua đ ng giao thông b ố ớ ườ ậ ạ ầ ắ ố ườ ộ

ho c đ ặ ườ ng s t. ắ

- Kho ng cách an toàn gi a hai đ ng ng chôn ng m đ t song song, hai đ ữ ả ườ ặ ầ ố ườ ng

ng li n k (1 ng đ t ng m, 1 ng đ t n i), đ ng ng chôn ng m đ t xiên. ố ặ ổ ề ề ặ ầ ố ố ườ ầ ặ ố

Tóm l i, đ i v i đi u ki n kinh doanh d ch v v n t i đ ạ ụ ậ ả ườ ố ớ ề ệ ị ả ng ng ph i ố

tham chi u quy đ nh c a pháp lu t chuyên ngành d u khí. V i l ớ ợ ủ ế ậ ầ ị ệ i đi m hi u ể

qu , nhanh chóng, chi phí th p, ph ng th c v n t i đ ấ ả ươ ứ ậ ả ườ ng ng ch c ch n s ắ ắ ẽ ố

phát tri n h n n a trong t ơ ữ ể ươ ị ử ng lai không xa, vì v y c n có nh ng ki n ngh s a ầ ữ ế ậ

đ i, b sung pháp lu t hi n hành cho phù h p v i xu th chung. Ph ổ ế ệ ậ ổ ợ ớ ươ ứ ng th c

i đ VN ch y u dùng đ v n chuy n khí và xăng d u. H v n t ậ ả ườ ng ng ố ở ủ ế ể ậ ể ầ ệ

th ng đ ố ườ ng ng hi n nay đ ệ ố ượ ầ c xây d ng trong quá trình thăm dò, khai thác d u ự

khí và đ ượ c pháp lu t d u khí đi u ch nh v đi u ki n kinh doanh. ỉ ề ề ậ ầ ệ ề

CH

NG 2

:

Đ

ƯƠ

ƯỜ

NG NG Ố

Ch t l ng có th đ ấ ỏ ể ượ c v n chuy n b ng r t nhi u cách, m t s tr ấ ộ ố ườ ng ể ề ậ ằ

t có th đ c v n chuy n b ng gàu múc...Tuy nhiên, h p ch t l ng đ c bi ợ ấ ỏ ặ ệ ể ượ ể ằ ậ

ph ng th c v n chuy n thông th ươ ứ ậ ể ườ ậ ng và thông d ng nh t hi n nay v n là v n ấ ụ ệ ẫ

chuy n b ng đ ể ằ ườ ng ng. ố

Hình 2.1: M t s hình nh v đ ng ng d n ch t l ng ộ ố ề ườ ố ấ ỏ ả ẫ

2.1. Khái ni m, phân lo i ạ ệ

Thu t ng "Đ ng ng" là m t lĩnh v c kĩ thu t đ c thù đ ộ ậ ặ ườ ự ữ ậ ố ượ ử ụ c s d ng

đ nghiên c u thi ể ứ ế ế ệ ố t k h th ng d n các ch t l ng và khí.Đ ng ng thông ấ ỏ ườ ẫ ố

th ng đ c dùng đ ch h th ng v n chuy n ch t l ng, khí b ng con đ ườ ượ ỉ ệ ố ấ ỏ ể ể ậ ằ ườ ng



bên trong.

Đ ng ng đ c phân lo i: ườ ố ượ ạ

- Theo v t li u: ậ ệ

+ ng kim lo i: gang, thép, đ ng, k m... Ố ẽ ạ ồ

+ ng nh a PVC ự Ố

+ ng bê tông, BTCT, sành, s ... Ố ứ

+ ng kim lo i v nh a ạ ỏ ự Ố

ạ ố - Theo tiêu chu n ch t o, ví d cùng v t li u nh a PVC có các lo i ng ậ ệ ế ạ ự ụ ẩ

CT1, CT2...

- Theo kích th c ng, bao g m đ ng kính trong, đ ướ ố ồ ườ ườ ề ng kính ngoài, chi u

dày v ng. ỏ ố

2.2. M t s thông s ộ ố ố

Đ ng ng tiêu chu n đ c s n xu t v i các thông s kích th c riêng ườ ẩ ố ượ ả ấ ớ ố ướ

và đ c thi ng kính quy c tính đ n v inch, inchs,IPS( kích th ượ t k v i đ ế ế ớ ườ ướ ơ ị ướ c

c có 14 đ dày thành ng khác nhau ố ng s t). Theo s ph thu c vào kích th ụ ự ắ ộ ướ ố ộ

đ ng kính ngoài, trong đó thông d ng nh t là thông s ượ ả c s n xu t v i cùng đ ấ ớ ườ ụ ấ ố

ph l c 40: Schedule number = 1000P/S ụ ụ

Trong đó

+ P là áp su t đ u vào, psig ấ ầ

+ S là ng su t làm vi c cho phép. psig ứ ệ ấ

Đ ng ng cho các thi t b trao đ i nhi ườ ố ế ị ổ ệ t, làm l nh và thi ạ ế ị ụ ợ ầ t b ph tr c n

thi t đã đ c s n xu t v i đ ng kính ngoài đ ế ượ ả ấ ớ ườ ượ c xác đ nh v i m c tăng là ớ ứ ị

1/16 ho c 1/8 in. Các ng có kích th c tiêu chu n đ c làm t ặ ố ướ ẩ ượ ừ ạ các kim lo i

khác nhau, ceramics, th y tinh, nh a. ự ủ

Đ i v i ng có kích th c 2in, các ng n i không b t vit có th d c s ố ớ ố ướ ể ượ ử ắ ố ố

c l n h n thông th ng đ c hàn l i. Vi c l p ghép các d ng. Đ i v i kích th ố ớ ụ ướ ớ ơ ườ ượ ạ ệ ắ

thi t b vào trong đ ng ng ho c tháo d có th đ c t n d ng các g . Các g ế ị ườ ể ượ ậ ụ ặ ố ỡ ỡ ỡ

thép, ng n i có g và các van đ ố ố ờ ượ ấ c s n xu t trong các m c áp su t ứ ả ấ

150,300,600,900 và 2500psig. Van cũng đ c làm b ng gang v i áp su t 125 và ượ ằ ấ ớ

350psig. M c áp su t và nhi ứ ấ ệ ộ ủ ậ ệ t đ c a v t li u này trong các c u trúc v t li u ậ ệ ấ

khác nhau th ng đ c d đoán tr c và l u l i đ ng d ng trong th c t ườ ượ ự ướ ư ạ ể ứ . ự ế ụ

Các đ ng ng d n đ ườ ẫ ố ượ ắ c n i v i nhau tr c ti p b ng cách hàn, ren, b t ố ớ ự ế ằ

vít, keo dán, b ng m t bích ho c gián ti p b ng các ph ki n. Ch t li u và kích ế ấ ệ ụ ệ ằ ặ ằ ặ

th ng ng s quy t đ nh ph ng pháp k t n i. c c a đ ướ ủ ườ ế ị ẽ ố ươ ế ố

2.3. Van

Van đ c s d ng trong h th ng đ ượ ử ụ ệ ố ườ ư ng ng đ đóng, m và đi u ch nh l u ở ể ề ố ỉ



l ng dòng ch y. ượ ả

- Van hình c u đ

Các d ng van thông d ng là van hình c u, van c ng, van m t chi u ụ ề ạ ầ ổ ộ

ng và áp su t dòng ầ ượ ử ụ c s d ng đ đi u ch nh l u l ể ề ư ượ ỉ ấ

ch y ả

- Van m t chi u đ ộ

c s d ng đ đi u ch nh dòng ch y theo m t h ng ề ượ ử ụ ể ề ộ ướ ả ỉ

ầ - Van c ng có các khe m thông su t dùng đ đi u khi n dòng ch y mà g n ể ề ể ả ở ổ ố

nh không gây ra s gi m áp su t. ự ả ư ấ

Hình 2.2: S đ c u t o van ơ ồ ấ ạ

M t s lo i van khác bao g m van nhánh, van đi u ch nh, van ch n, van ộ ố ạ ề ắ ồ ỉ

phao, van m nhanh, van an toàn … ở

S đi u khi n dòng ch y trong đ ng ng và cung c p cho các thi t b cô ự ể ể ả ườ ấ ố ế ị

t đ l p khi c n thi ậ ầ ế ượ ử ụ ẳ c s d ng các van. Trong các van c a dòng ch y đi th ng ử ả

đ c đi u ch nh b ng s nâng lên ho c h xu ng c a van. Trong tr ượ ử ự ề ằ ạ ặ ố ỉ ườ ợ ng h p

van m r ng thì gây ra s gi m m t l ng nh áp su t. Trong các van c u, dòng ự ả ở ộ ộ ươ ấ ầ ỏ

ch y b đ i h ng và ch y u là do l c c n. Lo i van đ c s d ng ch y u là ị ổ ướ ả ự ả ủ ế ạ ượ ử ụ ủ ế

van kín, đ c bi t là đ i v i dòng khí. Các lo i van c a, van b m, van đ y, van ặ ệ ố ớ ướ ử ạ ầ

ki m tra, thi t b m nhanh khác...b gi i h n và th ng tác d ng không mong ể ế ị ở ị ớ ạ ườ ụ

mu n.ố

Khóa trong các van ti t l u đ ế ư ượ ố c m đ đi u ch nh khi áp su t trong ng ở ể ề ấ ỉ

tăng lên t c kìm ớ i m t giá tr nh t đ nh. Khai c a van m thì s tăng áp s đ ử ấ ị ẽ ượ ự ộ ở ị

hãm...Áp su t phù h p là vài trăm psig. ấ ợ

2.3.1 Van đi u khi n ể ể

Các van đi u khi n có các c a có th đi u ch nh đ ể ể ử ề ể ỉ ượ ủ c dòng ch y c a ả

ch t l ng khi đi qua chúng. Các đ c tr ng c b n c a van trong quá trình là ư ơ ả ủ ấ ỏ ặ

vi c c a van là đ c tính, đ n đ nh và tính ph c h i/ ụ ồ ệ ủ ộ ổ ặ ị

d = Cv/d2

L u l ng đ c mô t ư ượ ượ ả ằ b ng bi u th c: C ể ứ

Trong đó: d là đ ng kính c a van ườ ủ

Cv là h s m c a van đ c xác đ nh theo ph ng trình: ệ ố ở ủ ượ ị ươ

Q = Cv[(P1-P2)/ w]0.5 ,gal/min đ i v i ch t l ng ố ớ ấ ỏ

aT]0.5 ,SCFM c a khí khi P

2/P1>0.5

Q = 22,7Cv[(P1-P2)P2/ ủ

aT)0.5 SCFM c a khí khi P

2/P1<0.5

Q = 11,3CvP1/( ủ

w là kh i l

Trong đó: Pi là áp su t tính theo psig, ấ

a là kh i l

ng riêng c a n ố ượ c ủ ướ

ng riêng c a khí ố ượ ủ

T là nhi t đệ ộ

d c a các van th

Các giá tr c a C ng m i t ị ủ ủ ươ ạ ừ ể 12 đ i v i các c u van 2 đi m ố ớ ầ

t và t i 32 đ m các van b m. Chúng có s khác nhau gi a các nhà s n xu t. ự ớ ể ở ướ ự ữ ả ấ

Các đ c tính là s t ng quan gi a đ m c a van và v n t c dòng. Hình ự ươ ặ ộ ở ủ ậ ố ữ

c thi t k đ t o ra s t ng quan toán d ng c a các c a và khe m có th đ ạ ể ượ ủ ử ở ế ế ể ạ ự ươ

h c mong mu n gi a áp su t trên các và, kho ng d ch chuy n c a thân supap, và ọ ể ủ ữ ấ ả ố ị

v n t c dòng qua các c a. ậ ố ử

S bi u di n luy n tính đ c mô t theo Q=kx và t l ph n trăm b ng nhau ự ể ễ ế ượ ả ỉ ệ ầ ằ

b i Q= k.exp(k,x)- v i x là đ m c a van. ớ ở ộ ở ủ

Đ m nhanh là m t đ c đi m c a van t a nghiêng ho c van đĩa ph ng, ộ ặ ộ ở ủ ự ể ặ ẳ

i h n trên 25% giá tr max c a đ d ch chuy n thân supap là x p x đo n gi ạ ớ ạ ộ ị ủ ể ấ ị ỉ

đ ng th ng. Qua s thay đ i l ườ ổ ượ ự ẳ ạ ng v t ch t g p 3 l n, s hình thành đo n ầ ấ ấ ự ậ

th ng và t l ph n trăm nhau gi a c c van là h u h t đ t đ c. Khi đ gi m áp ỉ ệ ẳ ế ạ ượ ữ ấ ầ ầ ộ ả

qua các van gi m d c h n 25% so v i đ gi m áp c a c h th ng thì lo i van ả ượ ơ ủ ả ệ ố ớ ộ ả ạ

có t l ph n trăm b ng nhau đ c u tiên h n. ỉ ệ ầ ằ ượ ư ơ

Ph n l n các van hi n nay có t l ph n trăm b ng nhau. ầ ớ ỉ ệ ệ ầ ằ

Mi n n đ nh là khái ni m ch t l i nh nh t t i đó van có ề ỏ ỉ ệ ệ ị ỉ dòng l n nh t t ớ ấ ớ ấ ạ ỏ

th đi u ch nh t t. Nó r t khó đ đ nh l ng. M t van thông th ng có th ể ề ỉ ố ể ị ấ ượ ộ ườ ể

đ c thi ượ ế ế ể t k đ có th s d ng trong gi ể ử ụ ớ ạ i h n v n t c ch y l n ả ớ ậ ố

Kh năng ph c h i đ c xác đ nh b ng đ ph c h i áp su t đ u ra t ụ ồ ượ ả ụ ồ ấ ầ ằ ộ ị ạ ủ i c a

van t i vena contracta. T i vena contracta xu t hi n dâng n c và ừ áp su t tháp t ấ ạ ệ ạ ấ ướ

kh năng ph c h i áp su t cao thì các bong bóng s b phá v t o l h ng và ỡ ạ ỗ ổ ẽ ị ụ ấ ả ồ

ti ng đ ng l n. Van t o l p t t h n thì kh năng ph c h i áp su t s t t h n và ạ ớ ố ơ ấ ẽ ố ơ ụ ồ ế ả ộ ớ

s t o l p là đi u không mong mu n ự ạ ớ ề ố

t đ gi m áp. Trong đ Các van ph i có kh năng đi u ch nh t ả ề ả ỉ ố ộ ả ườ ậ ng ng v n ố

i m t th i đi m b t kì n u 1 van đi u ch nh đ c m chuy n ch t l ng dài, t ấ ỏ ể ạ ể ế ề ấ ộ ờ ỉ ượ ở

h t c thì s làm gi m1% đ gi m áp c a h th ng. ủ ệ ố ộ ả ế ỡ ẽ ả

2.3.2. Các lo i van ạ

Hình 2.3: M t s lo i van đi u khi n b ng tay và t đ ng. ộ ố ạ ể ằ ề ự ộ

(a) van c a,ph n l n là dùng lo i này. ầ ớ ử ạ

(b) van c u,khi c n dùng van kín. ầ ầ

(c) van ki m tra đ b o đ m dòng ch y ch theo m t h ng. ể ả ả ộ ướ ể ả ỉ

(d van gi m áp ,trong đó c a s m khi áp su t tăng. ử ẽ ở ả ấ

(e van đi u khi n 1 c ng. ổ ề ể

(f)van đi u khi n đ o chi u,2 c ng. ể ả ổ ề ề

Hình 2.3h: M i t ố ươ ữ ệ ố ở ng quan gi a h s m và

h s dòng c a 3 ph ng th c m van ệ ố ủ ươ ứ ở

Hình 2.4: Van đi u khi n 2 c a,trong đó m ử ể ề ở

đ duy trì áp su t khí quy n trên màng ể ể ấ

(A) thân van; (B) t a d ch chuy n ;(C) đĩa ;(D) d n h ng cho thân xupap; ự ị ể ẫ ướ

ng ;(F) n p đ y van; (G) vòng đ ; (H) cánh tay đòn (E) ng n i có d n h ố ẫ ướ ố ắ ậ ỡ

thanh gi khóa ch uị l c; (J) màng ; (K) b n i gi a màng và thân van; (L) ộ ố ữ ự ữ

(M) khóa (N) đi m t a khóa (O) áp su t k t n i ; ấ ế ố ể ự

2.3.2.1. Van c a ử

M t lo i van ph bi n nh t trong công nghi p, nó đóng dòng ch y khi nó ổ ế ệ ạ ấ ả ộ

ằ ch n ngang toàn b dòng ch y. Khi van m hoàn toàn thì c a chúng không n m ử ả ắ ộ ở

ự ụ trong dòng ch y v t ch t. Lúc này s c n dòng c a van là r t nh t c là s s t ự ả ỏ ứ ủ ậ ả ấ ấ

áp hay m t năng l ấ ượ ng qua van là nh nh t ấ ỏ

Hình 2.5: Hình nh van c a ử ả

C a van đ ử ượ ấ c g n v i c n van, phía trên có n p b t kín không cho v t ch t ớ ầ ắ ắ ậ ị

rò r ra ngoài. N p làm kín đ c nh i v t li u bít kín. Đ u phía trên c n van ắ ỉ ượ ồ ậ ệ ầ ầ

đ c nói v i tay quay. ượ ớ

Hình 2.6: C u t o van c a ử ấ ạ

2.3.2.2. Van đi u ti ề t ế

Dòng ch y đi qua van đi u ti t b chuy n h ng ề ả ế ị ể ướ

Hình 2.7: C u t o van đi u ti ấ ạ ề t ế

S đ i h ng dòng ch y t o nên s cu n xoáy và áp su t trong van cũng ự ổ ướ ả ạ ự ấ ộ

gi m nhi u nên năng l ề ả ượ ng cung c p c n nhi u h n cho dòng ch y qua van. ơ ề ầ ả ấ

Ph n đáy c a van song song v i h ng dòng ch y, m i ti p xúc gi a c a van và ớ ướ ử ầ ữ ử ọ ế ả

vòng làm kín s k t thúc khi b t đ u có dòng ch y. ắ ầ ẽ ế ả

2.3.2.3. Van nút

C a van c a lo i này có d ng nút. C a van đ c c u t o b ng kim lo i có ử ủ ử ạ ạ ượ ấ ạ ạ ằ

khe h xuyên su t c a van cho dòng đi qua. V trí van đ ố ử ở ị ượ c đi u ch nh b ng tay ỉ ề ằ

quay.

Hình 2.8: Hình nh và c u t o van nút ấ ạ ả

2.3.2.4. Van bi

Ph n đi u ch nh dòng ch y có c u t o tròn và có l ả ấ ạ ề ầ ỉ ỗ cho v t ch t đi qua, bi ấ ậ

đ c gi ch t gi a 2 vòng làm kín, tay quay đ đ u trên c a c n van. ượ ữ ặ ữ c l p ượ ắ ở ầ ủ ầ

Van bi có đ tr n và v n hành d h n van nút, gi m đ c s ma sát gi a các bi ộ ơ ễ ơ ậ ả ượ ự ữ

ng đ và vòng nút kín mà không c n ch t bôi tr n. Van bi th ầ ấ ơ ườ ượ ể ẫ c ch t o đ d n ế ạ

ng, và ít đ c dùng đ đi u ti dòng ch y nhi u h ả ề ướ ượ ể ề ế t dòng ch y ả

Hình 2.9: Van bi

2.3.2.5. Van b mướ

o

Hình 2.10: Van b mướ

Van b m có c a đ c ch t o là m t t m kim lo i li n có th xoay 90 ướ ử ượ ạ ề ộ ấ ế ạ ể

trong chu vi làm kín. T l dòng ch y d c đi u ch nh b ng góc c a van và t ỉ ệ ả ượ ủ ề ằ ỉ ố i

đa khi c a van song song v i đ ng ng. Đây là lo i van đóng m nhanh, t o s ớ ườ ử ạ ự ạ ố ở

xoáy và s t áp t ng đ i nh . Van b m có th đ ụ ươ ể ượ ướ ỏ ố c v n hành b ng tay quay ằ ậ

ho c tay v n và c n t ặ ầ ớ ặ i thang ch v trí van ỉ ị

Ngoài ra còn m t s lo i van n a nh van màng, van m t chi u, van an ộ ố ạ ữ ư ề ộ

toàn....

CH

NG 3

:

ƯƠ

MÁY B MƠ

Máy b m n c là m t lo i máy th y l c, nh n năng l ng t bên ngoài ơ ướ ủ ự ạ ậ ộ ượ ừ

(c năng, đi n năng, th y năng…) và truy n năng l ng cho dòng ch t l ng, ủ ề ệ ơ ượ ấ ỏ

ấ ỏ nh v y đ a ch t l ng lên m t đ cao nh t đ nh ho c d ch chuy n ch t l ng ộ ộ ấ ỏ ờ ậ ấ ị ư ể ặ ị

theo h th ng đ ệ ố ườ ng ng. ố

Ng i ta chia máy b m n ườ ơ ướ ư c ra nhi u lo i d a vào nh ng đ c đi m nh : ạ ự ữ ể ề ặ

nguyên lý tác đ ng c a cánh b m vào dòng n c, d ng năng l ủ ộ ơ ướ ạ ượ ạ ng làm ch y

máy b m, k t c u máy b m, m c đích b m, lo i ch t l ng c n b m… Trong đó ơ ế ấ ấ ỏ ụ ạ ầ ơ ơ ơ

th ng dùng đ c đi m th nh t đ phân lo i máy b m; theo đ c đi m này máy ườ ấ ể ứ ể ể ặ ạ ặ ơ

c chia làm hai lo i: . b m đ ơ ượ ạ b m đ ng h c ọ và b m th tích ộ ơ ơ ể

3.1. B m đ ng h c ọ ơ ộ

Trong bu ng công tác c a máy b m đ ng h c, ch t l ng nh n năng l ấ ỏ ủ ậ ồ ọ ơ ộ ượ ng

liên t c t ụ ừ cánh b m truy n cho nó su t t ề ố ừ ử ạ c a vào đ n c a ra c a b m. Lo i ế ử ủ ơ ơ

máy b m này g m có nh ng b m sau: ữ ơ ơ ồ

3.1.1. B m cánh qu t ạ ơ

B m cánh qu t (g m máy b m n c ly tâm, h ng tr c, cánh chéo): ạ ơ ồ ơ ướ ướ ụ

ề Trong lo i máy b m này, các cánh qu t g n trên xe công tác (BXCT) s truy n ạ ắ ẽ ạ ơ

tr c ti p năng l ng lên ch t l ng đ đ y ch t l ng d ch chuy n. Lo i b m này ự ế ượ ạ ơ ấ ỏ ấ ỏ ể ẩ ể ị

th ng có l u l c g i c th là c t n ườ ư ượ ng l n, c t áp th p ( trong b m n ấ ớ ộ ơ ướ ọ ụ ể ộ ướ c )

và hi u su t t ng đ i cao, do v y th ng đ c dung trong công nghi p và các ấ ươ ệ ậ ố ườ ượ ệ

3.1.1.1. Máy b m n

ngành c p n c khác. ấ ướ

c ly tâm ơ ướ

B m ly tâm là lo i máy móc xu t hi n khá s m, thông d ng c trong công ệ ụ ạ ấ ả ơ ớ

nghi p và trong đ i s ng hàng ngày. ờ ố ệ

 Nó đ

- B m ly tâm có c u t o khá đ n gi n. Do đó h u h t th c khí đ u có th ả

c s d ng r ng rãi nh có nh ng u đi m tuy t v i sau: ượ ử ụ ữ ư ệ ờ ể ộ ờ

ấ ạ ợ ơ ề ế ầ ơ ơ ể

t gia công và ch t o m t máy b m ly tâm đ n gi n b ng nh ng ph ự ế ạ ữ ả ằ ơ ơ ộ ươ ng

- Giá thành t

ti n s n có. Vi c tháo l p và s a ch a b m r t đ n gi n, d làm. ữ ơ ệ ẵ ấ ơ ử ễ ệ ắ ả

ươ ng đ i r , di n tích không l n nên d s d ng và d di ớ ễ ử ụ ố ẻ ễ ệ

- Có th kh i đ ng máy b m nhanh, d dàng đi u ch nh. ơ

chuy n.ể

- Khi b m có th truy n n

ở ộ ễ ề ể ỉ

c đ u đ n, liên t c. Ngoài n c ra còn có th ể ề ơ ướ ụ ề ặ ướ ể

b m truy n đ ơ ề ượ ấ ắ c các lo i ch t l ng khác, th m chí là h n h p ch t r n ậ ấ ỏ ạ ợ ỗ

- D thích ng và nâng cao hi u su t c a liên h p b m.

và ch t l ng. ấ ỏ

 Ngoài nh ng u đi m trên thì b m ly tâm cũng có các nh

ấ ủ ứ ệ ễ ợ ơ

- Không có kh năng t

ữ ư ể ơ ượ c đi m nh : ư ể

hút (tr ả ự ướ ấ c khi kh i đ ng b m c n đ đ y ch t ơ ở ộ ổ ầ ầ

ng ng hút) nên làm tăng giá thành và thi l ng vào bánh cánh và đ ỏ ườ ố ế ị t b

- Hi u su t th p khi vòng quay nh . ỏ

c a b m thêm ph c t p. ủ ơ ứ ạ

- Hi u su t c a b m gi m nhi u khi đ nh t c a ch t l ng c n b m tăng

ệ ấ ấ

ấ ủ ơ ớ ủ ấ ỏ ề ệ ả ầ ộ ơ

- Có s ph thu c gi a hi u su t c a b m đ n ch đ làm vi c c a nó. ấ ủ ơ

lên.

 C u t o c a b m ly tâm (hình 3.1)

ự ụ ệ ủ ế ộ ữ ế ệ ộ

ấ ạ ủ ơ

 Xét s đ k t c u c a m t b m ly tâm đ n gi n

Hình 3.1: Các b ph n c a b m ly tâm ộ ậ ủ ơ

ơ ồ ế ấ ủ ộ ơ ả ở ơ ơ hình trên, ta th y b m ấ

-

ly tâm g m các b ph n ch y u sau: ộ ủ ế ậ ồ

Bánh công tác: k t c u có 3 d ng chính là cánh m hoàn toàn, m ế ấ ạ ở ở

m t ph n và cánh kín. Bánh công tác đ ầ ộ ượ ắ ớ c l p trên tr c c a b m cùng v i ụ ủ ơ

các chi ti t khác c đ nh v i tr c t o nên ph n quay c a b m g i là Roto. ế ớ ụ ạ ủ ơ ố ị ầ ọ

Bánh công tác đ c đúc b ng gang ho c thép theo ph ng pháp đúc chính ượ ặ ằ ươ

xác. Các b m cánh d n và đĩa bánh công tác yêu c u có đ nh n t ề ặ ẵ ươ ng ẫ ầ ộ

đ i cao đ gi m t n th t. Bánh công tác và Roto c a b m đ u ph i đ ố ủ ơ ể ả ả ượ c ề ấ ổ

cân b ng tĩnh và cân b ng đ ng đ khi làm vi c bánh công tác không c ể ệ ằ ằ ộ ọ

-

xát vào thân b m.ơ

ng đ c ch t o b ng thép h p kim và đ Tr c b m: th ơ ụ ườ ượ ế ạ ằ ợ ượ ắ c l p

v i bánh công tác thông qua m i ghép then. Tr c b m đ ớ ụ ơ ố ượ ằ c ch t o b ng ế ạ

thép h p kim ho c thép ch m g . ỉ ặ ậ ợ

-

B ph n d n h ậ ẫ ộ ướ ng: bao g m b ph n d n h ộ ậ ẫ ồ ướ ậ ng vào và b ph n ộ

-

ng ra. d n h ẫ ướ

ng hút, ng đ y: hai lo i ng này có th làm b ng gang đúc, tôn Ố ạ ố ể ẩ ằ ố

-

hàn ho c cao su. ặ

M t s d ng c a bánh công tác b m ly tâm th ng đ ộ ố ạ ủ ơ ườ ượ ử ụ c s d ng

(hình 3.2)

 Nguyên lý ho t đ ng c a b m ly tâm:

Hình 3.2: Các d ng bánh công tác ạ

-

ủ ơ ạ ộ

ng kéo v t ra M t v t khi quay quanh tr c ph i ch u m t l c có h ụ ộ ậ ộ ự ả ị ướ ậ

-

xa tr c quay và có ph ng l c đi qua tâm quay. Đó là l c ly tâm. ụ ươ ự ự

H t n c khi n m trên m t đĩa tròn ph ng đang quay s ch u tác ạ ướ ẽ ằ ẳ ộ ị

-

tâm quay ra phía ngoài. d ng c a l c ly tâm và d ch chuy n d n t ụ ủ ự ầ ừ ể ị

B m ly tâm là lo i b m theo nguyên lý l c ly tâm. N c đ ướ ượ ạ ơ ự ơ ẫ c d n

vào tâm quay c a cánh b m. Nh l c ly tâm, n c b đ y văng ra mép ờ ự ủ ơ ướ ị ẩ

cánh b m. Năng l ng bên ngoài thông qua cánh b m đã đ ơ ượ ơ ượ c truy n cho ề

dòng n c, m t ph n t o nên áp năng, m t ph n t o thành đ ng năng ướ ầ ạ ầ ạ ộ ộ ộ

-

khi n n ế ướ c chuy n đ ng. ể ộ

Tr c khi b m làm vi c, c n ph i làm cho thân b m (trong đó có ướ ệ ầ ả ơ ơ

bánh công tác) và ng hút đ c đi n đ y ch t l ng, th ố ượ ấ ỏ ề ầ ườ ồ ng g i là m i ọ

b m.ơ

-

Khi b m làm vi c, bánh công tác quay, các ph n t ầ ử ệ ơ ch t l ng ấ ỏ ở

trong bánh công tác d i nh h ng c a l c ly tâm b văng t trong ra ướ ả ưở ủ ự ị ừ

ngoài, chuy n đ ng theo các máng d n và đi vào ng đ y v i áp su t cao ẫ ể ấ ẩ ộ ố ớ

l i vào c a bánh công tác h n, đó là quá trình đ y c a b m. Đ ng th i ơ ẩ ủ ơ ờ ở ố ồ ủ

t o nên vùng có chân không và d ạ ướ ứ i tác d ng c a áp su t trong b ch a ủ ụ ể ấ

l i vào c a b m, ch t l ng b hút liên t c b đ y vào l n h n áp su t ớ ấ ở ố ơ ủ ơ ấ ỏ ở ể ụ ị ẩ

ủ b m theo ng hút, đó là quá trình hút c a b m. Quá trình hút và đ y c a ơ ủ ơ ẩ ố

b m là quá trình liên t c, t o nên dòng ch y liên t c qua b m. ơ ụ ạ ụ ả ơ

Quá trình hút và đ y c a b m là quá trình liên t c, t o nên dòng ch y liên ẩ ủ ơ ụ ạ ả

t c qua b m. ụ ơ

ng ra (th B ph n d n h ậ ẫ ộ ướ ườ ố ng có d ng xo n c nên còn g i là bu ng ắ ố ạ ọ

bánh công tác ra ng đ y đ c đi u hòa, n đ nh xo n c) đ d n ch t l ng t ể ẫ ấ ỏ ắ ố ừ ẩ ố ượ ề ổ ị

ầ và còn có tác d ng bi n m t ph n đ ng năng c a dòng ch y thành áp năng c n ủ ụ ế ầ ả ộ ộ

 Đ c đi m c a b m ly tâm

thi t.ế

ủ ơ ể ặ

- B m đ ơ

c nhi u lo i ch t l ng nh n ượ ấ ỏ ư ướ ề ạ ợ c, d u, hóa ch t, k c h n h p ể ả ỗ ầ ấ

- Ph m vi s d ng l n và năng su t cao:

các ch t l ng và r n. ấ ỏ ắ

• C t n

ử ụ ạ ấ ớ

• L u l

c b m H = 10 hàng ngàn mét ộ ướ ơ

• Công su t đ ng c N = 16000 kW

ng b m Q = 2 100.000 /h ư ượ ơ

- K t c u nh g n, ch c ch n, làm vi c tin c y. ắ

ấ ộ ơ

- Hi u su t c a b m t

ế ấ ỏ ọ ệ ậ ắ

- Giá thành không cao l m.ắ

 M t s l u ý khi s d ng b m ly tâm

ng đ i cao so v i các lo i b m khác = 0,65 ấ ủ ơ ệ ươ ạ ơ ớ ố

-

ộ ố ư ử ụ ơ

Khi mua b m, ph i ch n b m theo đúng nh ng yêu c u v thông s ữ ề ả ầ ơ ọ ơ ố

k thu t. ỹ ậ

-

t b đo áp su t, đo chân không, van m t chi u… đ Trang b các thi ị ế ị ề ấ ộ ể

-

làm vi c hi u qu h n. ệ ả ơ ệ

Tr c khi kh i đ ng máy, nên ki m tra l i đ ng c , các m i ghép, ướ ở ộ ể ạ ộ ố ơ

-

d u bôi tr n….. r i m i b t đ u đ ch t l ng đ m i b m. ầ ớ ắ ầ ể ồ ơ ổ ấ ỏ ồ ơ

Sau khi kh i đ ng, nên đ i đ n khi đ ng c đ c n đ nh m i m ợ ế ở ộ ơ ượ ổ ộ ớ ị ở

-

khóa ng đ y. ở ố ẩ

Trong lúc máy đang ho t đ ng, nên th ng xuyên quan sát đ ng h ạ ộ ườ ồ ồ

ệ đo và nghe âm thanh c a đ ng c đ k p th i phát hi n nh ng d u hi u ơ ể ị ữ ủ ệ ấ ờ ộ

-

ng và gi i quy t. b t th ấ ườ ả ế

ầ ậ N u th y ch t l ng không lên, lên không đ u, lên quá ít… c n l p ấ ỏ ế ề ấ

-

i. t c ki m tra l ể ứ ạ



Tr c khi t t máy, nên đóng khóa c a ng đ y. ướ ắ ủ ố ẩ

ng d ng c a b m ly tâm: b m ly tâm dùng đ b m và v n chuy n các Ứ ủ ơ ể ơ ụ ể ậ ơ

ch t l ng có đ nh t th p nh n c bi n. Dùng trong các h ấ ỏ ư ướ ấ ớ ộ c ng t, n ọ ướ ể ệ

th ng đòi h i l u l ng l n và đ u nh ng không đòi h i c t áp cao nh ỏ ư ượ ố ỏ ộ ư ề ớ ư

các h th ng n ệ ố ướ c ng t, n ọ ướ ứ c bi n làm mát máy, h th ng ballast, c u ệ ố ể

h a…ỏ

3.1.1.2. B m h ơ ướ ng tr c, b m h n h p ỗ ợ ơ ụ

Hình 3.3: B m h ơ ướ ng tr c ụ

Hình 3.4: B m h n h p ỗ ợ ơ

 B m h ơ

ng tr c: ướ ụ

Hình 3.5: S đ ho t đ ng c a máy b m h ủ ơ

tr c; ơ

ng tr c ướ ụ 3 – cánh c a BXCT; ủ 7,8 – bi u đ t c đ dòng ch y v = ể ồ ố ộ 4 – tr c;ụ

ơ ồ ạ ộ ụ ổ ụ 2 – BXCT; ng dòng; ướ ng dòng và tr c c a vào BXCT; ả ầ ư 9 – ph n l u ướ ủ 1,6 – than máy b m và c m 5 – cánh h ướ

f ( R ) sau c a ra cánh h ử tuy nế .

Trong các b m h ơ ướ ặ ng tr c ch t l ng ch y qua ph n ch y d c theo m t ấ ỏ ụ ả ả ầ ọ

hình tr , tr c quay c a ch t l ng là tr c quay. Tr c c a vào BXCT 2 và trên ụ ụ ấ ỏ ụ ủ ướ ử

cánh h ng dòng 5 h ng tr c quay 4. c a ra t ử ừ ướ ướ ng c a dòng ch y trùng v i h ả ớ ướ ủ ụ

Máy b m tr c đ ơ ụ ượ ả ể c s n xu t 2 ki u: cánh g n c đ nh v i b u BXCT và ki u ớ ầ ố ị ể ấ ắ

cánh có th quay đ c quanh tr c c a chúng. Máy b m h ể ượ ụ ủ ơ ướ ụ ứ ng tr c có tr c đ ng ụ

và tr c ngang. ụ

Ki u tr c ngang th ụ ể ườ ng dùng v i tr m b m nh . Máy b m h ơ ạ ỏ ơ ớ ướ ụ ng tr c

dùng đ b m n c có thành ph n h t l l ng kích th c đ n 0,1mm hàm l ể ơ ướ ạ ơ ử ầ ướ ế ượ ng

l n h n 0,3% làm vi c không l n h n 35C. ệ ớ ơ ớ ơ

Có th đ t làm lo i b m này có kh năng làm vi c trong môi tr ng nhi ạ ơ ể ặ ệ ả ườ ệ t

c hàm l ng bùn cát l n h n quy đ nh trên. B m h đ cao h n và ch u đ ơ ộ ị ượ ượ ơ ớ ơ ị ướ ng

tr c là b m có kh năng l u l ng l n, c t n ư ượ ụ ả ơ ộ ướ ớ c th p, hi u su t cao. ệ ấ ấ

 B m cánh chéo

ơ

ng chéo tr c đ ng ấ ạ ơ

V các thông s c t n c, l u l Hình 3.6: C u t o b m h ư ượ ố ộ ướ ụ ứ ướ ng và hi u su t thì máy b m h ấ ệ ề ơ ướ ng

chéo chi m v trí trung gian gi a hai lo i b m li tâm và h ạ ơ ữ ế ị ướ ng tr c. ụ

ng tr c d c ng hút 1 vào Ch t l ng t ấ ỏ ừ ngu n chuy n đ ng theo h ể ồ ộ ướ ọ ố ụ

BXCT 2. Trong BXCT 2 dòng n c quay 1 góc nh h n 900 so v i tr c quay 7 ướ ớ ụ ỏ ơ

ố r i t nh ti n vào trong bu ng xo n 3, sau đó qua đo n côn khu ch tán vào ng ồ ị ế ế ạ ắ ồ

đ y 4. ẩ

3.1.2. M t s lo i b m khác ộ ố ạ ơ

B m xo n ắ : ch t l ng qua các rãnh BXCT c a máy b m s nh n đ ấ ỏ ơ ủ ẽ ậ ơ ượ c

năng l ng đ t o dòng ch y xo n và đ c đ y kh i c a ra BXCT. Ng i ta ượ ể ạ ả ắ ượ ỏ ử ẩ ườ

c h th m, tiêu n dung máy b m này ch y u trong công tác hút n ủ ế ơ ướ ố ấ ướ ứ c, c u

h a,…. ỏ

B m tia ơ ộ : dùng m t dòng tia ch t l ng ho c dòng khí bên ngoài có đ ng ấ ỏ ặ ộ

ạ năng l n phun vào bu ng công tác c a b m nh v y hút và đ y ch t l ng. Lo i ủ ơ ấ ỏ ờ ậ ẩ ớ ồ

ng đ c dung đ hút n b m này b m đ ơ ơ c l u l ượ ư ượ ng nh , th ỏ ườ ượ ể ướ c gi ng và ế

dung trong thi công.

B m rung : c c u công tác c a b m này là pít tong-van giao đ ng qua l ơ ủ ơ ơ ấ ộ ạ i

ấ v i t n s cao gây nên tác đ ng rung c h c lên dòng ch t l ng đ hút đ y ch t ơ ọ ớ ầ ố ấ ỏ ể ẩ ộ

ng nh , th ng đ c dung b m n l ng. Lo i b m này có l u l ỏ ạ ơ ư ượ ỏ ườ ượ ơ ướ c gi ng và ế

gi ng m . ỏ ế

B m khí ép c có tr ng l ơ : lo i b m này nh t o h n h p khí và n ờ ạ ạ ơ ỗ ợ ướ ọ ượ ng

ng riêng c a n c đ dâng n riêng nh h n tr ng l ỏ ơ ọ ượ ủ ướ ể ướ ầ ạ c c n b m lên cao. Lo i ơ

ng dung đ hút n c b n ho c n b m này th ơ ườ ể ướ ẩ ặ ướ c gi ng. ế

B m n : l i d ng hi n t ng n c va th y l c đ ơ ướ c va (b m Taran) ơ ợ ụ ệ ượ ướ ủ ự ể

ng nh , th ng đ c dung đ a n ư ướ c lên cao. Lo i b m này b m đ ạ ơ ơ c l u l ượ ư ượ ỏ ườ ượ

c cho vùng nông thôn mi n núi. c p n ấ ướ ề

3.2. B m th tích ơ ể

B m th tích: là lo i b m có th bi n đ i tr c ti p c năng thành th ể ế ạ ơ ự ế ể ơ ổ ơ ế

năng, thông qua quá trình nén, gi m ch t l ng b ng cách thay đ i theo chu kì ấ ỏ ả ằ ổ

dung tích trong m t th tích kín. Có th chia b m th tích thành các lo i b m: ể ạ ơ ể ể ộ ơ

3.2.1. B m piston ơ

Có 2 lo i b m piston b m tác d ng đ n (b m tác d ng m t chi u) và ạ ơ ụ ụ ề ơ ơ ơ ộ

b m tác d ng kép (b m tác d ng 2 chi u). ơ ơ ụ ụ ề

B m piston đ ơ ượ ụ c truy n đ ng b i đ ng c , chuy n đ ng quay c a tr c ở ộ ủ ể ề ộ ơ ộ

đ ng c đ ộ ơ ượ c bi n đ i thành chuy n đ ng t nh ti n piston 1 trong xilanh 2. ị ế ể ế ổ ộ

N u tay quay t v trí đi m quay theo chi u mũi tên đ n đi m thì piston ế ừ ị ể ề ế ể

di chuy n v phía trái, th tích bu ng làm vi c 5 tăng d n, áp su t p trong đó ề ể ệ ể ầ ấ ồ

gi m đi và bé h n áp su t m t thoáng b ch a ( p<). Do đó ch t l ng t ấ ở ặ ể ứ ấ ỏ ả ơ ừ ể b

hút qua van hút 6 vào bu ng làm vi c 5, trong khi đó van đ y 4 đóng. Đó là quá ệ ẩ ồ

trình hút c a b m. ủ ơ

Hình 3.7: Nguyên lý làm vi c c a b m piston tác d ng đ n ệ ủ ơ ụ ơ

Sau đó, tay quay ti p t c quay t ế ụ ừ ể ề đi m đ n đi m , piston đ i chi u ể ế ổ

chuy n đ ng sang ph i, th tích bu ng làm vi c gi m d n làm áp su t tăng lên, ệ ể ể ả ấ ả ầ ộ ồ

van hút 6 b đóng, van đ y 4 m đ ch t l ng ch y vào ng đ y th c hi n quá ấ ỏ ở ể ự ệ ẩ ẩ ả ố ị

trình đ y c a b m. Quá trình hút và đ y c a b m piston di n ra gián đo n và ẩ ủ ủ ễ ẩ ạ ơ ơ

xen k l n nhau, t o nên quá trình làm vi c lien t c c a b m. M t quá trình hút ụ ủ ơ ẽ ẫ ệ ạ ộ

3.2.2. B m piston-roto

và đ y k ti p nhau g i là chu trình làm vi c c a b m. ệ ủ ơ ế ế ẩ ọ

ơ

G m b m piston quay h ng tr c và piston quay h ng kính. ồ ơ ướ ụ ướ

Hình 3.8: C u t o và nguyên lý làm vi c c a b m piston quay h ệ ủ ơ ấ ạ ướ ng tr c ụ

Nguyên lý ho t đ ng xi lanh ạ ộ : trong b m piston – roto h ơ ướ ng tr c, các l ụ ỗ

phân b đ u trên roto 1 nh ng không h ng kính mà song song v i nhau theo ố ề ư ướ ớ

h ng tr c roto. Piston 2 trong xi lanh luôn luôn đ c đ y và t a m t đ u vào ướ ụ ượ ộ ầ ự ầ

đĩa c đ nh n m nghiêng 3 b ng các lò xo đ t trong xi lanh. Khi roto quay, các ố ị ằ ằ ặ

piston quay theo, vì m t đ u piston luôn t a vào m t đĩa nghiêng nên các piston ộ ầ ự ặ

cũng đ ng th i chuy n đ ng t nh ti n t ng đ i v i xi lanh. Các l xi lanh ế ươ ể ờ ộ ồ ị ố ớ ỗ ở

c l p sát v i n p c đ nh 4. Trong n p này có 2 rãnh hình vòng m t cu i roto đ ố ặ ượ ắ ớ ắ ố ị ắ

cung 5 đ c ngăn cách nhau b i hai g 6, hai rãnh này đ c thong v i hai l ượ ờ ở ượ ớ ỗ ể đ

d n ch t l ng ra vào a, b. Khi roto quay theo chi u mũi tên thì rãnh 5 bên trái là ẫ ấ ỏ ề

c a hút A, rãnh bên ph i là c a đ y B. ử ử ẩ ả

u đi m c áp su t nén cao và không ph thu c vào l u l ng và Ư ể : t o đ ạ ượ ư ượ ụ ấ ộ

t n s quay c a tay biên. ầ ố ủ

Nh c đi m ượ ể : c u t o ph c t p, l u l ấ ạ ứ ạ ư ượ ậ ng c p không đ u và ch y ch m, ề ạ ấ

3.2.3. B m bánh răng.

làm tăng kích c khi có l u l ư ượ ỡ ng l n. ớ

ơ

Là lo i roto quay, trong đó môi ch t đ ấ ượ ạ ẳ c chuy n d ch trong m t ph ng ể ặ ị

th ng góc v i tâm quay c a thi t b . B m bánh răng đ c dùng trong các máy ủ ẳ ớ ế ị ơ ượ

ề th y l c (máy ép, máy nâng, c n c u, máy đào đ t,…..), trong h th ng đi u ủ ự ệ ố ầ ẩ ấ

khi n t đ ng, trong bôi tr n các b ph n chuy n đ ng c a máy. Do không có ể ự ộ ủ ể ậ ơ ộ ộ

van hút và đ y nên b m bánh răng có th quay v i t c đ l n (n = 700 – 5000 ớ ố ộ ớ ể ẩ ơ

vòng/phút) và đ ượ c truy n đ ng tr c ti p b ng đ ng c . ơ ự ế ề ằ ộ ộ

Khi làm vi c b m bánh răng luôn ti p xúc v i d u nh n, d u th y l c, vì ế ệ ơ ủ ự ớ ầ ầ ờ

c ch t o v i đ v y tu i th khá cao. Các b m t làm vi c c a b m ph i đ ề ặ ậ ệ ủ ơ ả ượ ọ ổ ế ạ ớ ộ

chính xác và đ l ng cao thì m i t o đ ng. ớ ạ ượ ộ ỏ c áp l c và đ m t mát l u l ỡ ấ ư ượ ự

Hình 3.9: B m bánh răng ăn kh p trong ơ ớ

3.2.4. B m cánh g t ạ

ơ

ệ B m th y l c cánh g t là b m th y l c roto có k t c u đ n gi n làm vi c ủ ự ủ ự ế ấ ạ ả ơ ơ ơ

ít n, có kh năng đi u ch nh đ ề ả ồ ỉ c l u l ượ ư ượ ệ ọ ng. Lo i máy này yêu c u vi c l c ầ ạ

ch t l ng kh t khe khi làm vi c. ấ ỏ ệ ắ

Ph m vi làm vi c c a b m cánh g t tác d ng đ n t ệ ủ ơ ơ ươ ụ ạ ạ ư ng đ i h p nh ng ố ẹ

đ i v i b m tác d ng kép ph m vi làm vi c đ ố ớ ơ ệ ượ ụ ạ ủ ự c m r ng nhi u. Máy th y l c ề ở ộ

cánh g t đ c s d ng nhi u trong h th ng máy công c khoan, doa, phay, ạ ượ ử ụ ệ ố ụ ề

ti n, mài. ệ

Hình 3.10: B m cánh g t ạ ơ

3.3. Đ ng đ c tính b m ặ ườ ơ

3.4. Ch n b m

Bi u đ : Đ ng đ c tính c a nhi u c b m ể ồ ườ ề ỡ ơ ủ ặ

 D a vào tính ch t c a ch t l ng: l u ý đ nh t, t p ch t ấ ấ ỏ

ọ ơ

ớ ạ ấ ủ ư ự ộ

 D a vào h s quay nhanh ệ ố

(SI) ự

Trong đó: Q = /s, n = rpm, H = mO

< 500 : b m th tích

ể

ơ

= 500 – 4000 : b m ly tâm

ơ

= 2000 – 8000 : b m h n h p

ợ

ỗ

ơ

= 7000 – 20000 : b m h

ơ

ướ

ng tr c ụ

 Và m t s yêu c u khác:

ộ ố ầ

- Nh g n, ít n, chi phí đ u t ồ

- Có công d ng riêng: đ nh l ụ

và v n hành, b o d ng ỏ ọ ầ ư ả ưỡ ậ

 D a vào đ

ị ượ ng, đo đ m….. ế

ự ườ ơ ng đ c tính c a b m và đ c tính h th ng: tránh ch n b m ủ ơ ệ ố ặ ặ ọ

quá l n.ớ

CH

NG 4

:

H TH NG B M PHUN

ƯƠ

Ệ Ố

Ơ

VÀ B M CHÂN KHÔNG

Ơ

t b có tác d ng duy trì áp su t th p trong thi c trình bày ế ị ụ ấ ấ t b đ ế ị ượ

Các thi

trong b ng ph m vi ho t đ ng c a 1 s thi t b chân không.Vi c s d ng các ạ ộ ủ ạ ả ố ế ị ệ ử ụ

lo i b m-máy nén khí ng c v i m c đích đã đ c đ c p ạ ơ ượ ụ ớ ượ ề ậ ở ầ ph n đ u ầ

ch ng.Áp su t có th gi m đi b i s tác đ ng c a dòng ch t l ng.Ví d nh ươ ể ả ở ự ấ ỏ ụ ủ ấ ộ ư

máy phun n c áp su t t ướ c 40 psi s duy trì đ ẽ ượ ấ ừ ệ 0.5 – 2 psi. Áp su t làm vi c ấ

i 0.1 Torr, máy phun h i n t c th i có th t ứ ể ớ ờ ơ ướ ấ ộ c có kho ng áp su t r ng ả

ả h n.Chúng không có các b ph n chuy n đ ng,không n,d l p đ t,đ n gi n, ể ơ ặ ơ ễ ắ ậ ộ ộ ồ

t ng đ i kinh t ươ ố ế ể ậ ỗ đ v n hành ,và r t thích h p v i vi c v n chuy n các h n ể ệ ậ ấ ớ ợ

h p h i có tính ăn mòn. ợ ơ

4.1. S b trí b m phun ự ố ơ

M t s b m phun đ c s d ng đ ng th i khi l u l ộ ố ơ ượ ử ụ ư ượ ờ ồ ng thay đ i ho c vì ổ ặ

h th ng b h gi a các l n ng ng đ b o d ng.Khi đó m t vài b ph n đ ị ở ữ ể ả ưỡ ệ ố ừ ầ ậ ộ ộ ượ c

đ ng th i thêm vào ho c b t đi theo yêu c u. ồ ặ ớ ầ ờ

ả Nh ng b ph n thi u n đ nh trong h th ng yêu c u áp su t ph i ế ổ ữ ệ ậ ấ ầ ộ ố ị

th p.B n v phác h a s b trí c a m t s h th ng đ c trình bày trong hình ộ ố ệ ố ọ ự ố ủ ẽ ấ ả ượ

ề (4.1). Trong hình (4.1a) b c đ u tiên d n đ ng h i quá trình,b c th 2 truy n ẫ ứ ậ ầ ậ ơ ộ

c c a b c th nh t. h n h p h i đó v i h i n ỗ ớ ơ ướ ủ ậ ứ ấ ợ ơ

liên ti p vì m c đích kinh Hai s l p đ t khác s d ng các bình ng ng t ử ụ ự ắ ư ặ ụ ụ ế

t c a h i n ể ủ ơ ướ ơ c trong hai b c sau.Khi ti p xúc ( khí áp ) v i bình ng ng h i ư ế ậ ớ

n khác đ c lo i b nh m t b m phun n ướ c và các ch t có ng ng t ấ ư ụ ượ ờ ộ ơ ạ ỏ ướ c

c bít kín nh m t b 34 ft trong b l nh.Ph n ng x c a bình ng ng đ ả ủ ạ ầ ố ư ượ ờ ộ ệ ể

làm vi c l ng,ho c là nh m t b m b m các ch t ng ng t ắ ờ ộ ơ ư ặ ấ ơ ụ ệ ở áp su t chân ấ

không.B m t các bình ng ng cho phép thu h i l i nh ng s n ph m ng ng có ề ặ ồ ạ ư ư ư ẩ ả

giá tr ho c b l n t p ch t b n ho c h i n đ quay l i thi t b đun ặ ị ẫ ạ ặ ơ ướ ấ ẩ ị c ng ng t ư ụ ể ạ ế ị

t b ng ng t nguyên li u.Các thi ệ ế ị ư ụ ế ạ này t n kém h n so v i khí áp,và vi c ch t o ớ ệ ố ơ

chúng cũng ph c t p h n các lo i thi t b ng ng t khác b i vì r ng hi n t i có ứ ạ ạ ơ ế ị ư ụ ệ ạ ằ ở

m t l ng l n các khí không ng ng t ộ ượ ư ớ ụ

Hình 4.1a: Mô t các b ph n c a b m phun 2 b c(hãng Croll- ả ộ ậ ủ ơ ậ

Reynolds)

c trình bày trong hình (4.1b; Các b m nhi u b c nh có 6 b c đ ậ ư ề ậ ơ ượ

4.1c),đ c k t h p v i nhi u bình ng ng liên ti p theo nhi u ki u.Thi ượ ế ợ ư ế ề ể ề ớ ế ị t b

c nh h n đi m s i b t c a nó khí ng ng khí áp kh thi ch khi nhi ả ư ỉ t đ c a n ệ ộ ủ ướ ủ ọ ủ ỏ ơ ể

áp su t l n trong t ng b c. Quá trình v n hành thông th ng yêu c u nhi ấ ớ ừ ậ ậ ườ ầ ệ ộ t đ là

5oF d i đi m s i b t. ướ ủ ọ ể

Hình 4.1b: Máy b m phun 2 b c v i bình ng ng khí áp 2 b c liên ti p(hãng Elliot)

ậ ớ

ư

ơ

ế

ậ

Hình 4.1c: Máy b m phun 2 t ng v i bình ng ng t k ti p ( hãng ư ớ ơ ầ ụ ế ế

Elliot )

4.2. B m chân không ơ

Là thi t s d ng nh m m c đích lo i b không khí,ch t khí,h i n ế ử ụ ạ ỏ ơ ướ ụ ằ ấ ấ c,ch t

m t không gian khép kín đ t o ra chân không.k t qu c a vi c này l ng t ỏ ừ ộ ả ủ ể ạ ệ ế

ụ nh m m c đích t o ra áp su t th p h n áp su t khí quy n xung quanh. ng d ng ứ ụ ể ấ ạ ằ ấ ấ ơ

,th c ph m,sinh ho t con r ng rãi trong các ngành g m s ,hóa h c,hóa d u,y t ố ộ ứ ầ ọ ế ự ẩ ạ

ng ườ i,cu c s ng,... ộ ố

4.2.1. B m chân không màng(b m màng) ơ ơ

Thi i ta thay ế ị t b làm vi c có nguyên lý ki u hút đ y pít tông,trong đó ng ể ệ ẩ ườ

th pít tông b ng màng.s thay đ i th tích làm vi c c a b m sinh ra do có s ể ệ ủ ơ ự ế ằ ổ ự

chuy n d ch c a màng, b m chân không màng có k t c u kín nh pít tông nên ủ ể ị ở ơ ế ấ ư

chúng đ c s d ng đ b m các ch t l ng b n và đ c h i. ượ ử ụ ộ ạ ấ ỏ ể ơ ẩ

ứ ấ ạ ồ

Ho t đ ng: Van khí nén bên c nh cung c p khí nén vào bu ng ch a bên ng ra ngoài. D i áp l c này làm ướ ạ ạ ộ ự ướ ự ơ

c b m đi. trái, t o áp l c đ y màng b m sang trái h đóng van s 1, m van s 2, cho phép ch t l ng đ ố ấ ỏ ẩ ở ượ ơ ố

Hình 4.2: S đ ho t đ ng b m chân không ơ ồ ạ ộ ơ

ự Van khí nén bên c nh cung c p khí nén vào bu ng ch a bên trái, t o áp l c ứ ạ ạ ấ ồ

ng ra ngoài. D i áp l c này làm đóng van s 1, m đ y màng b m sang trái h ơ ẩ ướ ướ ự ố ở

van s 2, cho phép ch t l ng đ c di ấ ỏ ố ượ c b m đi. Màng b m bên ph i cũng đ ơ ả ơ ượ

chuy n cùng chi u sang phía bên trái thông qua tr c n i. T o áp l c chân không ụ ố ự ề ể ạ

đóng van s 4 và m van s 3, hút ch t l ng vào bu ng ch a đ chu n b cho ấ ỏ ứ ể ẩ ố ố ở ồ ị

chu trình ti p theo. ế

(a) (b)

Hình 4.3: Thi t b b m chân không màng(a) và Piston(b) ế ị ơ

4.2.2. B m chân không d u, b m hút chân không dòng n ơ ơ ầ c ướ

Các lo i máy b m đ c thi ạ ơ ượ ế ế ớ ớ ử ụ t k v i cánh quay có l c quay l n.s d ng ự

,b nh vi n,s n xu t nh a,... d u đ làm mát và làm kín. ng d ng trong y t ầ ụ ứ ể ế ệ ệ ả ự ấ

B m hút chân không dòng n c: là lo i b m s d ng n c đ làm mát và ơ ướ ạ ơ ử ụ ướ ể

c,hóa ch t,...nh s n xu t gi y,s y nông làm kín. ng d ng trong nhi ụ ứ t,h i n ệ ơ ướ ấ ấ ư ả ấ ấ

s n,..ả

 M t s l

Hình 4.4: B m hút chân không dòng n ơ ướ c, d u ầ

i th ng g p trong h th ng chân không có th là do m t s ộ ố ỗ ườ ệ ố ộ ố ể ặ

- Đi u ki n ho t đ ng và các thay đ i. ạ ộ

nguyên nhân sau:

- S thay đ i các thông s kĩ thu t có ích.

ề ệ ổ

- Tr c tr c thi

ự ậ ổ ố

 Ki m tra đ nh kì h th ng chân không và các ph ki n bao g m t

ụ ặ t b . ế ị

trên và ụ ệ ệ ố ể ồ ị ừ

xu ng các đ ố ườ ệ ng ng d n và rò rĩ vì nó đóng vai trò quan tr ng trong vi c ẫ ố ọ

th c hi n các h th ng chân không ệ ố ự ệ

.

4.3. S rò r không khí ỉ ự

Kích c c a máy b m phun và l ng h i tiêu t n c a nó ph thu c vào ỡ ủ ơ ượ ụ ủ ộ ố ơ

t l ng khí đ c v n chuy n c a h th ng.M t ph n nh các khí đó là l ỷ ệ ượ ượ ệ ố ủ ể ậ ầ ộ ỏ

không khí b rò r t khí quy n l t vào trong h th ng. ỉ ừ ị ể ọ ệ ố

V m t lý thuy t, t l không khí rò r qua các khe nh ,n u chúng đ ề ặ ế ỷ ệ ỏ ế ỉ ượ c

áp su t trong ng d i 53% áp coi nh các l ư ỗ hay vòi phun ng n,là không đ i ắ ổ ở ấ ố ướ

su t khí quy n. Tuy nhiên,các khe h t o ra đ x lý các đo n đ ng ng v i t ể ử ạ ườ ở ạ ể ấ ớ ỷ ố

ng kính l n. Theo đó,dòng c ng h ng ch đ c xác đ nh t s đ dài và đ ố ộ ườ ớ ộ ưở ỉ ượ ị ạ i

áp su t cu i nh ,t l kh i l ng rò r đ ỏ ỷ ệ ấ ố ố ượ ỉ ượ ậ c xác đ nh b i v n t c dòng và m t ở ậ ố ị

ng ng. L u l ng các khí khác đ th p chi m u th t ộ ấ ế ư ế ạ i áp su t trong đ ấ ườ ư ượ ố

trong bình ch a đ c t o chân không đ c xác đ nh trong m i quá trình riêng ứ ượ ạ ượ ỗ ị

bi t. L ng khí có th ng ng t có th gi m b t nh đ t thi ệ ượ ư ể ụ ể ả ờ ặ ớ ế ị t b ng ng đã ư

đ c làm l nh gi a quá trình và b m chân không. ượ ạ ở ữ ơ

Các tiêu chu n đ c c i ti n b i vi n nghiên c u truy n nhi ẩ ượ ả ế ứ ệ ề ở ệ ố ớ ỷ t đ i v i t

l rò r không khí trong các h th ng kín th ng m i.Bi u đò c a chúng đ ệ ệ ố ỉ ươ ủ ể ạ ượ c

ng trình : m = k.V2/3 (4.1) xây d ng t ự ph ừ ươ

3

Trong đó : m đo b ng lb/hr ằ

V là t ng th tích c a h th ng,đ n v ft ủ ệ ố ể ổ ơ ị

>90 20-90 3-20 1-3 <1

Áp su tấ (Torr) k 0.194 0.146 0.0825 0.0508 0.02

B ng 4.1: H s k là hàm c a áp su t làm vi c c a h th ng ệ ủ ệ ố ệ ố ủ ả ấ

M i m t máy khu y tr n có m t vòng bít chu n,không khí rò r đ ộ ỉ ượ ư c đ a ấ ẩ ỗ ộ ộ

vào v i l u l ng 5 lb/hr.S d ng đ m c h c chân không đ c bi ớ ư ượ ử ụ ơ ọ ệ ặ ệ t có th làm ể

ng không khí cho phép t i 1-2 lb/hr. gi m l ả ượ ớ

Đ i v i m t b n thi t k chi ti t, t ph ng trình (4.1) có th đ ộ ả ố ớ ế ế l ế ỷ ệ ở ươ ể ượ c

b sung các giá tr trong b ng 4.2. K thu t thông th ả ổ ậ ỹ ị ườ ệ ố ng t o ra các h th ng ạ

vòi phun kích c v t tiêu chu n,năng su t có th đi u ch nh tăng lên 2 l n so ỡ ượ ể ề ầ ẩ ấ ỉ

l chu n c a vi n Nghiên c u Truy n Nhi t. v i t ớ ỷ ệ ẩ ủ ứ ệ ề ệ

V i các khí khác, t ng quan v i t l c d a trên không khí ớ ươ ớ ỷ ệ rò r khí đ ỉ ượ ự ở

70oF. các đi u ki n khác,s d ng h s hi u ch nh đ xác đ nh nh h ng t Ở ệ ố ệ ử ụ ề ệ ể ả ỉ ị ưở ớ i

t không khí.H s kh i l ng phân t là : l ỷ ệ ệ ố ố ượ ử

fM = 0.375ln (M/2) (4.2)

oF cao c a không khí ho c cao h n c a h i n

Khi nhi t đ T đo b ng c thì: ệ ộ ằ ơ ủ ơ ướ ủ ặ

fA = 1 - 0.00024(T – 70 ) , v i không khí (4.3) ớ

fB = 1 - 0.00033(T – 70 ) , v i h i n c (4.4) ớ ơ ướ

Giá tr rò r không ị ỉ

khí trung bình Lo i chi ti ạ t n i ế ố

(lb/hr) 0.1 Các kh p n i có ren vít kích th c ≤ 2 in ớ ố ướ

Các kh p n i có ren vít kích th c > 2 in 0.2 ố ớ ướ

0.5 ớ ỡ

Kh p n i b ng m t bích v i các kích c ≤ 6 in 6 ÷ 24 in bao Kh p n i b ng m t bích kích c t ố ằ ố ằ ặ ặ ớ ớ ỡ ừ 0.8 ả ử ắ

24 in t i 6 ft 1.1 g m c c a n p ồ Kh p n i b ng m t bích kích c t ặ ố ằ ớ ỡ ừ ớ

Kh p n i b ng m t bích kích c > 6 ft 2.0 ố ằ ặ ớ ỡ

ng kính thân 0.5 Van n p nh h n 0.5 in.đ ỏ ơ ạ ườ

Van n p l n h n 0.5 in.đ ng kính thân 1.0 ạ ớ ơ ườ

Van ch n đ c bôi tr n 0.1 ặ ượ ơ

0.2 Vòi xả

Kính quan sát 1.0

2.0 Ố ự ấ ỏ ả

ng đo m c ch t l ng bao g m c van ki m tra ể Vòng bít kin ch t l ng đ i v i tr c cánh ồ ố ớ ụ ấ ỏ

0.3 qu t,b m… ạ ơ

ườ

ụ ng ( trên m i in.đ ng kính) 1.5 (trên m i in.đ ỗ Vòng bít thông th ườ ng kính tr c ) ườ ỗ

1.0 Van gi m áp và b ng t chân không ộ ả ắ

B ng 4.2. Đánh giá s rò r không khí qua các kh p n i,van,vòng bít ớ ố ự ả ỉ

4.4. M c tiêu th h i n c ụ ơ ướ ứ

o,

Ph bi n nh t hay dùng h i n c 100 psi v i nhi t đ quá nhi t 10-15 ổ ế ơ ướ ở ấ ớ ệ ộ ệ

đ c tính sau là đ tránh tác đ ng ăn mòn c a ch t l ng trên c các vòi phun. ặ ấ ỏ ủ ể ộ ổ

Trong hình (4.5), các m c tiêu th h i n c đ c đo b ng kh i l ụ ơ ướ ượ ứ ố ượ ằ ơ ng h i

n c chuy n đ ng trên kh i l ng không khí t ng đ ng t ướ ố ượ ể ộ ươ ươ ớ i b c th ậ ứ

c trình bày đ i v i áp su t h i khác 100 psi. nh t.Các h s hi u ch nh đ ệ ố ệ ấ ỉ ượ ấ ơ ố ớ

Khi đó m t ph n khí hút ban đ u có th b ng ng t ,h s hi u ch nh ể ị ư ầ ầ ộ ụ ệ ố ệ ỉ

gi m d n t i t c đ đ ầ ớ ố ộ ượ ả c xác đ nh v i các h th ng phun có các thi ệ ố ớ ị ế ị ư t b ng ng

t . Các h s hi u ch nh và m c đ phân tán dòng h i t ụ ệ ố ệ ứ ộ ơ ớ ỉ ấ i m i b c là nh ng v n ỗ ậ ữ

i có kinh nghi m và đ khó khăn nh t ph i tham kh o nhà s n xu t-nh ng ng ề ữ ả ấ ấ ả ả ườ ệ

b ng d li u th c nghi m. ả ữ ệ ự ệ

Khi các b ng ng khí áp đ c s d ng,nhi t đ dòng n ư ộ ượ ử ụ ệ ộ ướ ỏ ơ c nên nh h n

đi m s i b t ít nh t 5 ủ ọ ấ oF ể ở áp su t cao. ấ

0.2 0.5 1.0 2.0 Áp su t tuy t đ i ( in. Hg) ệ ố ấ

Đi m s i v t ( 34.6 58.8 79.0 101.1 ủ ọ oF) ể

B ng 4.3: M t s nhi ộ ố ả t đ s i b t ệ ộ ủ ọ ở áp su t th p ấ ấ

Áp su t trong các b c có th xác đ nh d a trên gi thi t r ng t s nén ự ể ấ ậ ị ả ế ằ ỉ ố ở

ầ m i b c là b ng nhau,v i đ u hút c a b c th nh t là áp su t h th ng và đ u ủ ậ ấ ệ ố ớ ầ ỗ ậ ứ ằ ấ

x c a b c cu i cùng là áp su t khí quy n. ả ủ ậ ể ấ ố

Hình 4.5: L t c a h th ng phun các m c áp su t khác ượ ng h i c n thi ơ ầ ế ủ ệ ố ở ứ ấ

nhau,v i s b c thích h p và kh p v i các b ng ng t .Áp su t h i 100 psig ớ ố ậ ộ ư ớ ớ ợ ụ ấ ơ

,nhi c 85

oF.H s c a h i 65 psig là 1.2 và v i h i 200 psig là

t đ c a n ệ ộ ủ ướ ệ ố ủ ơ ớ ơ

0.8 ( công ty Worthington )

4.5. Lý thuy t v h th ng b m phun ế ề ệ ố ơ

S thay đ i áp su t,v n t c, và năng l ng d c theo h th ng phun đ ấ ậ ố ự ổ ượ ệ ố ọ ượ c

minh h a trong hình (4.6). S giãn ban đ u c a h i n c t i đi m C và s nén ầ ủ ơ ướ ớ ự ọ ự ể

l i c a h n h p sau đi m E t t v i hi u su t đ ng entropi là 0.8.S ạ ủ ỗ ể ợ ớ i đo n nhi ạ ệ ớ ấ ẳ ệ ự

hòa tr n trong vùng t đi m C t i E làm cho đ ng năng c a 2 dòng h i đ ộ ừ ể ớ ơ ượ c ủ ộ

b o toàn,v i hi u su t là 0.65.Trong m t ví d th c hi n b i Dodge ả ự ụ ệ ệ ấ ớ ộ ở

( 1944,pp.289-2930),s hóa h p c a 3 hi u su t d n t i t c đ tăng lên 5 l n so ấ ẫ ớ ố ộ ợ ủ ự ệ ầ

v i lý thuy t.Các nghiên c u khác v h th ng phun 1 b c đã đ ớ ề ệ ố ứ ế ậ ượ ệ c th c hi n ự

ệ b i Work và Haedrich (1939) , DeFrate và Hoerl ( 1959) đã t o nên nhi u tài li u ở ề ạ

tham kh o v lý thuy t và d li u. ữ ệ ế ề ả

Lý thuy t là theo nguyên t c ph i tuân theo s suy đoán v s phân tán ề ự ự ế ắ ả

dòng h i t t nh các quy trình đã có s n.Các nhà ơ ớ i m i b c,nh ng không chi ti ư ỗ ậ ế ư ẵ

ng tiêu th s n xu t l p bi u đ tr ng thái nh hình (4.5) ch đ xác đ nh l ả ồ ạ ấ ậ ỉ ể ư ể ị ượ ụ

t c các b c v i nhau. c a t ủ ấ ả ậ ớ

Hình 4.6: S thay đ i áp su t,v n t c,entanpi và entropi trong h th ng phun ấ ậ ố ệ ố ự ổ

CH

NG 5

:

MÁY NÉN KHÍ

ƯƠ

5.1. Đ nh nghĩa và Phân lo i máy nén khí ạ ị

5.1.1. Đ nh nghĩa ị

Máy nén khí là các lo i máy móc có ch c năng làm tăng áp su t c a khí. ấ ủ ứ ạ

5.1.2. Phân lo iạ

Máy nén khí đ ượ ử ụ ư c s d ng trong r t nhi u các lĩnh v c khác nhau nh : ự ề ấ

Nghành khai thác khoáng s n, các ngành công nghi p n ng,ngành y t ệ ả ặ ế ế .Cho đ n

nay máy nén khí đ c ph bi n khá r ng rãi không nh ng trong s n xu t mà còn ượ ổ ế ữ ấ ả ộ

i ích thi t th c mà nó mang l i trong s d ng trong sinh ho t h ng ngày b i l ử ụ ạ ằ ở ợ ế ự ạ

ho t đ ng h ng ngày c a chúng ta.Tùy vào m c đích s d ng , công su t và tính ạ ộ ử ụ ụ ủ ằ ấ

năng c a t ng lo i máy nén khí mà nó đ ủ ừ ạ ượ ớ c chia ra thành m t s lo i máy v i ộ ố ạ

 Phân lo i theo nguyên lý làm vi c:

tên g i và thi ọ ế ế t k cho t ng m c đích s d ng khác nhau nh : ư ử ụ ừ ụ

• Máy nén quay đ ng l c: trong máy này áp khí tăng do c p đ ng năng

ệ ạ

ự ấ ộ ộ

- Máy nén ly tâm ( dòng chuy n đ ng tròn)

c ưỡ ng b c nh các c c u làm vi c, g m: ơ ấ ứ ệ ờ ồ

- Máy nén h

ể ộ

- Máy nén ejector

• Máy nén th tích : trong máy này áp khí tăng do nén c

ướ ng tr c ụ

ể ưỡ ờ ả ng b c nh gi m ứ

- Máy nén pittông

- Máy nén roto (Cánh tr

th tích không gian làm vi c, g m : ể ệ ồ

- Máy nén chuy n đ ng t nh ti n … ể

t, bánh răng…) ượ

•

ế ộ ị

 Theo áp su t : áp su t cao,trung bình, th p , chân không.

Máy nén khí cũng phân lo i theo nhi u cách khác nhau nh : ư ề ạ

ấ ấ ấ

 Theo năng su t : l n , v a và nh . ỏ

 Theo làm l nh : làm l nh trong quá trình nén, không làm l nh.

ừ ấ ớ

 Theo s c p: m t c p và nhi u c p….. ộ ấ

ạ ạ ạ

ề ấ ố ấ

Hình 5.1: S đ phân lo i máy nén khí ơ ồ ạ

5.2. C u t o và nguyên lý ho t đ ng c a máy nén khí

ạ ộ

ấ ạ

ủ

5.2.1. Máy nén quay đ ng l c ự ộ

5.2.1.1. Máy ly tâm

Trong máy nén khí li tâm, m i c p g m m t ngăn, m t cánh qu t, m t b ồ ỗ ấ ộ ộ ạ ộ ộ

khu ch tán và m t ng khu ch tán t ộ ố ế ế ổ ợ ớ h p. Khi cánh quat quay có nhi u cánh v i ề

t c đ cao, không khí đ ố ộ ượ ấ c hút vào gi a cánh qu t v i v n t c l n và áp su t ạ ớ ậ ố ớ ữ

cao sao đó không khí đi vào vòng khu ch tán tĩnh, ế ở ậ đó không khí gi n n vì v y ả ở

v n t c c a nó gi m nh ng áp su t tăng m t cách đáng k . ể ậ ố ủ ư ả ấ ộ

ạ ớ ề Hình 5.2: Máy nén ly tâm công su t l n ( M t máy nén ba giai đo n v i đi u ấ ớ ộ

ki n h i n c kín) ệ ơ ướ

T b khu ch tán t ừ ộ ế h p, ổ ợ ở ồ đó không khí gi n n thêm và áp su t tăng r i ả ấ ở

Không gi ng nh lo i máy nén đi đ n c p k ti p ho c tr c ti p đ n ngõ ra. ặ ế ế ụ ế ế ế ấ ư ạ ố

khí h ướ ng tr c, vi c chia c p c a máy nén khi này r t đ n gi n ả . ấ ủ ấ ơ ụ ệ

T s nén t i đa c a m t giai đo n là 3-5.5 và v i m t t s là 8-12 ỷ ố ố ộ ỷ ố ủ ạ ộ ớ

th ng đ ườ ượ ử ụ c s d ng đ i v i m t máy nh t đ nh.Máy nén ly tâm có th cho áp ấ ị ố ớ ể ộ

su t đ u ra cao vào kho ng 3000-5000psi. ấ ầ ả

5.2.1.2. Máy nén h ướ ng tr c ụ

Hình (5.3) là m t d ng máy nén d c tr c v i m t s l ng l n các l ộ ố ượ ộ ạ ụ ớ ọ ớ ướ i

đ c g n vào m t tr c quay và có th đi u ch nh đ c các l ượ ộ ụ ể ề ắ ỉ ượ ưỡ ặ i trên case. Đ c

bi t máy này có lu ng khí đ u ra l n có th đ t t i áp su t 80-130psi. ệ ể ạ ớ ầ ồ ớ ấ

T s nén là 1.2-1.5 trên m t b c và đ i v i toàn máy là 5-6.5. ố ớ ộ ậ ỷ ố

T c đ c a máy nén d c tr c trong kho ng 1000-3000.Hi u su t r i vào ấ ơ ộ ủ ụ ệ ả ọ ố

kho ng 8-10% , t ng đ i cao so v i các máy nén thông th ng. ả ươ ố ớ ườ

Hình 5.3: M t máy nén d c tr c ọ ụ ộ

5.2.2. Các d ng máy nén chuy n đ ng t nh ti n ể ộ ế ạ ị

5.2.2.1. Pittông

 Máy nén khí pittông m t giai đo n:

Hai d ng c b n c a máy nén pittông : ơ ả ủ ạ

ạ ộ

kì n p, chân không đ c t o l p phía trên pittông, do đó không khí đ Ở ạ ượ ạ ậ ượ c

đ ng do s chênh l ch áp đ y vào bu ng nén không qua van n p. Van này m t ẩ ở ự ộ ự ệ ạ ồ

trên b m t piston. Khi pittông đi xu ng t su t gây ra b i chân không ở ấ ở ề ặ ố ớ ể i “ đi m

ch ch d ế ướ ằ i” và b t đ u đi lên, không khí đi vào bu ng nén do s m t cân b ng ự ấ ắ ầ ồ

áp su t phía trên và d i nên van n p đóng l ấ ướ ạ ạ ả i và quá trình nén khí b t đ u x y ắ ầ

ra. Khi áp su t trong bu ng nén tăng t ấ ồ ớ i m t m c nào đó s làm cho van thoát ẽ ứ ộ

m ra, khí nén s thoát qua van thoát đ đi vào h th ng khí nén. ệ ố ể ẽ ở

ng có lò xo và các van đóng m t đ ng do s C hai van n p và thoát th ạ ả ườ ở ự ộ ự

thông khí và s chênh l ch áp su t phía c a m i van. ấ ở ự ệ ủ ỗ

Máy nén khí ki u pittông m t c p có th hút đ ng khí đ n 10m/phút ộ ấ ể ể c l ượ ượ ế

c 67,039psi(6bar) có th có tr và áp su t nén đ ấ ượ ể ườ ế ng h p áp su t nén lên đ n ấ ợ

111,73psi(10 bar)

D ng máy nén pittông m t giai đo n (hình 5.4): ạ ạ ộ

 D ng máy nén pittông hai giai đo n( tác đ ng kép) v i n

Hình5.4: Máy nén khí pittông m t giai đo n ộ ạ

ớ ướ ạ ạ ộ c làm l nh bên ạ

ngoài và bên trong (hình 5.5) ở

Vi c l a ch n kích th c và ho t đ ng đ c th hi n qua (b ng 5.1) s ệ ự ọ ướ ạ ộ ượ ể ệ ả ử

ể ề d ng h i nén xi lanh , tua bin, đ ng c khí nén ho c đ ng c đi n đ đi u ơ ụ ơ ệ ặ ơ ộ ộ

khi n.ể

Máy nén khí pittông đ c phân lo i theo s c p nén, lo i truy n đ ng và ượ ố ấ ề ạ ạ ộ

ph ng th c làm ngu i khí nén. ươ ứ ộ

Hình 5.5: Máy nén pittông 2 giai đo n v i n c làm l nh bên ngoài và trong ạ ớ ướ ạ

u đi m: Ư ể C ng v ng , hi u su t cao,k t c u và v n hành đ n gi n. ế ấ ứ ữ ệ ậ ả ấ ơ

Nh T o ra khí nén theo xung , th ng có d u , n. ượ c đi m: ể ạ ườ ầ ồ

5.2.2.2. Máy nén d ng quay t nh ti n ( c vít,dao, thùy...) ị ế ố ạ

Hình 5.6: M t vài d ng máy nén quay: ạ ộ

a. M t máy 2 thùy b. Hi u su t c a m t máy qu t 2 thùy ộ c. M t máy b m tr c vít v i m t công su t và hai cánh qu t ( Kristal và ụ

ạ ớ ộ ấ ủ ơ ộ ệ ộ ạ ấ

d. Hi u su t c a 3.5” vít máy b m d u t

Ann, 1940)

i 1150vòng /phút v i áp su t 325 ấ ủ ầ ạ ơ ệ ớ ấ

psi

Máy nén khí tr c vít: ụ

Máy nén khí tr c vít ho t đ ng theo nguyên lý thay đ i th tích. Máy nén ạ ộ ụ ể ổ

- L u l

khí tr c vít g m có hai tr c. Tr c chính và tr c ph . ụ ụ ụ ụ ụ ồ

ng tính theo: ư ượ

Qv =qo (5.1)

-

Trong đó:

-

qo : l u l ng/ vòng. ư ượ

-

hi u su t ấ ệ

- Hi u su t ệ

n1 :s vòng quay tr c chính. ụ ố

ấ ph thu c vào s vòng quay n. ụ ộ ố

Nguyên lý ho t đ ng c a máy nén khí tr c vít: ủ ạ ộ ụ

Hình 5.1.10:Nguyên lý làm vi c c a máy nén khí tr c vít ệ ủ ụ

o đ

L u l ng q c xác đ nh nh sau: ư ượ ượ ư ị

qo=(A1A2).L.Z1. (5.2)

- L : chi u dài tr c vít.

Trong đó:

- A1 : Di n tích c a tr c chính.

ụ ề

- A2 :Di n tích c a tr c ph . ụ

ụ ủ ệ

- Z1 : S đ u n i tr c chính.

ủ ụ ệ

ố ụ ố ầ

Máy nén khí tr c vít có m t v đ t bi hai tr c vít quay, 1 ộ ỏ ặ ụ ệ t bao b c quanh ọ ụ

l i m t lõm. Các răng c a hai tr c vít ăn kh p v i nhau và s răng tr c vít l ồ ụ ụ ủ ộ ớ ố ớ ồ i ít

h n tr c vít lõm 1 đ n 2 răng. Hai tr c vít ph i quay đ ng b v i nhau, gi a các ơ ộ ớ ụ ữ ụ ế ả ồ

tr c vít và v b c có khe h r t nh . ỏ ỏ ọ ở ấ ụ

Khi các tr c vít quay nhanh, không khí đ c hút vào bên trong v thông ụ ượ ỏ

qua c a n p và đi vào bu ng khí gi a các tr c vít và đó không khí đ c nén ử ạ ồ ở ữ ụ ở ượ

gi a các răng khi bu n khí nh l i, sao đó khí nén đi t ỏ ạ ữ ồ ớ ử ả ử ạ i c a thoát. C c a n p

và c a thoát s đ c đ ng ho t đ c m t ẽ ượ ử ặ ượ ố ở ự ộ ặ đ ng khi các tr c vít quay ho c ụ

không che các c a, c a thoát c a máy nén khí có l p m t van m t chi u đ ử Ở ử ủ ề ắ ộ ộ ể

ngăn các tr c vít t quay khi quá trình nén đã ng ng. ụ ự ừ

ộ Máy nén khí tr c vít có nhi u tính nh s n đ nh và không dao đ ng ư ự ổ ụ ề ị

ạ trong khí thoát, ít rung đ ng và ti ng n nh . Đ t hi u su t cao nh t khi ho t ồ ế ệ ấ ấ ạ ộ ỏ

i. đ ng g n đ y t ầ ộ ầ ả

L u l ng t ư ượ ừ 1,4m/phút và có th lên tôi 60m/phút. ể

5.3. Các thông s c b n c a máy nén khí ố ơ ả ủ

B t k làm vi c theo nguyên lý nào, các máy nén khí đ u có 3 thông s c ấ ể ố ơ ề ệ

b n:ả

h c a máy

1. T s nén ỷ ố

d và áp su t khí vào P ấ

: là t s gi a áp su t khí ra P ỷ ố ữ ấ ủ

(5.3) nén:

=

2. Năng su t Q tính b ng kh i l

ố ượ

ấ ị ờ ấ ằ ể ấ

3. Công su t N : là công su t tiêu hao đ nén và truy n khí.

ộ ng khí cung c p b i máy nén trong m t ở đ n v th i gian ho c th tích khí cung c p b ng máy nén trong m t đ n ộ ơ ơ v th i gian quay v đi u ki n hút. ị ờ ằ ặ ề ề ệ

ể ề ấ ấ

i : ớ ầ

h), áp

h và th (ho c Tặ

t đ khí vào P

ng : áp su t và nhi ấ d và td (ho c Tặ

Ngoài các thông s trên ,c n chú ý t ố - Các hi u su t c a máy nén ấ ủ ệ Các h s l u l ệ ố ư ượ - su t và nhi ệ ộ ậ ỉ ố ệ ạ ồ ỷ

ệ ộ d) . t đ khí ra P - Đ c tính v t lý c a khí nén g m: T nhi t, ch s đo n nhi ệ ủ ổ ộ

ố ứ ằ ố ớ

ươ ạ

ấ t, v n t c âm, ậ ố ặ ươ kh i l ng ng riêng, tính đ c , tính cháy n , tính ăn mòn hóa h c, ph ọ ố ượ trình tr ng thái, các h ng s khí và các thông s ng v i các ph ng trình ươ ạ đó. 5.3.1. Các ph Ph ủ ng trình tr ng thái c a khí lý t ng có d ng : ươ ạ ưở ạ

ng trình tr ng thái c a khí ủ PV =RT (5.4)

oK

Trong đó:

3/kg.

ố

2

ằ ể

ế

Trong th c t ự ế ơ

ưở

- R : h ng s khí , j/kg. - V : th tích riêng c a khí , m ủ - P : áp su t tuy t đ i , N/m ấ ệ ố ệ ố oK t đ tuy t đ i, - T : Nhi ệ ộ ng,nh ng n u m t lo i khí nào đ y có ấ ư ưở ộ th r t nhi u và áp su t th p thì có th coi ấ ể ấ ề th và i h n T t đ T g n v i nhi ệ ộ ớ ạ ầ ệ ộ ng trình ươ ưở

ng nên c n dùng v i ph ạ ấ t đ t ớ ớ ầ , không có khí lý t t đ t i h n T ệ ộ ớ ạ ng . Đ i v i lo i khí có nhi ạ ể

ạ

Ph ng trình tr ng thái c a khí th c mà ta s d ng : t đ T cao h n nhi nhi ệ ộ là khí lý t ố ớ có áp su t cao thì không th coi là khí lý t ấ tr ng thái cho khí th c. ự ạ ươ ử ụ

ủ ự P(V-b)=RT

Ho c: PV= . RT (5.5) (5.6) ặ

Trong đó:

ng =1 ệ ố

ng. ưở ự

Khi ệ ố ể ệ ệ ộ ấ ở ưở ệ ữ và b là:

(5.7) : h s nén ép , đ i v i khí lý t ố ớ - : là hi u s th tích c a khí th c và khí lý t ủ - t đ và áp su t, quan h gi a cùng đi u ki n nhi ệ = 1 + b= .( - 1)

Ngoài ra ng i ta còn dùng ch s sai l ch đ nén ép: ườ ỉ ố ệ ộ

(5.8) ===( - 1).

Rút ra ta có:

(5.9) b=273.R.

(5.10)

= + 1 ể ủ ư ậ ự ượ ị

th và

c xác đ nh theo công th c : ứ (5.11) i h n P ấ ớ ạ

, áp su t t

nhi t đ t d Áp su t t ệ ộ ớ ạ ng đ i = t đ t ệ ộ ươ ố c đ a ượ ư ở ướ ả

Khí t Khí t ấ ớ i Áp su t t h n Pth, at ạ

Nh v y th tích riêng c a khí th c đ V =R. ( + 273R) , m3/kg và nhi ng đ i = ấ ươ ố th c a các khí đ i h n T ủ t đệ ộ Nhi i h n Tth, ớ ạ oK 405,1 111,5 i b ng sau: t đệ ộ Nhi i h n Tth, ớ ạ oK 154,2 O2 Áp su tấ t ớ ạ i h n Pth, at 51,35 NH3

CO2 304,1 73 Không khí 132,3 38,4

SO2 430,2 77,7 CH4 190,5 47,2

NO 179 65 C2H4 282,7 50,9

CO 134 35 C2H6 305,1 48,8

H2 33,1 12,8 C2H2 309 62

N2 125,9 33,5 C4H10 426 36

CH

NG 6

:

ƯƠ

MÁY TH I (QU T) Ổ

Ạ

Hình 6.1: Qu t ly tâm ạ

6.1. Khái ni mệ

Qu t ly tâm là m t thi t b c khí đ di chuy n không khí hay ch t khí ạ ộ ế ị ơ ể ể ấ

ng đ c s d ng là t khác. Các thu t ng " qu t " và " qu t l ng sóc " th ạ ạ ồ ữ ậ ườ ượ ử ụ ừ

ạ đ ng nghĩa. Nh ng cánh qu t tăng t c đ c a dòng không khí v i các cánh qu t ồ ộ ủ ữ ạ ố ớ

quay. Chúng s d ng năng l ng đ ng h c c a cánh qu t ho c l i quay đ ử ụ ượ ọ ủ ặ ưỡ ạ ộ ể

tăng áp l c c a dòng khí/khí, do đó va ch m v i ng d n, b gi m ch n và các ự ủ ộ ả ớ ố ạ ẫ ấ

ổ thành ph n khác. Qu t ly tâm đ y nhanh ti n đ không khí to tròn, thay đ i ế ầ ạ ả ẩ ộ

o ) c a các lu ng không khí. Chúng ho t đ ng m nh, yên

h ng (th ướ ườ ng b ng 90 ằ ạ ộ ủ ạ ồ

tĩnh, đáng tin c y, và có kh năng ho t đ ng trên m t lo t các đi u ki n . ạ ộ ề ệ ả ậ ạ ộ

Qu t ly tâm là các thi t b CFM không đ i ho c các thi t b th tích không ạ ế ị ặ ổ ế ị ể

đ i, có nghĩa là, ổ ở ộ ố ộ m t t c đ qu t liên t c, qu t ly tâm s b m m t kh i l ạ ẽ ơ ố ượ ng ụ ạ ộ

ng không đ i. Đi u này có không đ i không khí ch không ph i là m t kh i l ứ ố ượ ả ổ ộ ề ổ

nghĩa là t c đ không khí trong m t h th ng đ c c đ nh ngay c khi t ộ ệ ố ố ộ ượ ố ị ả ỷ ệ l

ng không thông qua các cánh qu t. l u l ư ượ ạ

Qu t ly tâm là m t trong nh ng lo i qu t s d ng r ng rãi nh t. Qu t ly ạ ử ụ ữ ạ ạ ạ ấ ộ ộ

tâm là đ n nay là lo i ph bi n nh t c a lo i qu t s d ng trong ngành công ạ ử ụ ổ ế ấ ủ ế ạ ạ

nghi p hóa ch t ngày nay. Chúng th ng r h n so v i qu t h ệ ấ ườ ẻ ơ ạ ướ ớ ơ ng tr c và đ n ụ

gi n trong xây d ng. Nó đ ự ả ượ ử ụ ậ c s d ng trong vi c v n chuy n khí ho c các v t ệ ể ậ ặ

li u và h th ng thông gió cho các tòa nhà. Chúng cũng đ ệ ố ệ ượ ử ụ ổ ế c s d ng ph bi n

trong các h th ng s i m, làm mát trung tâm. Chúng cũng r t phù h p cho quá ệ ố ưở ấ ấ ợ

trình công nghi p và h th ng ki m soát ô nhi m không khí . ệ ố ễ ể ệ

n, g n xung Nó có m t bánh xe qu t bao g m m t s cánh qu t, ho c s ồ ộ ố ặ ườ ạ ạ ộ ắ

quanh m t tr c. Nh th hi n trong hình 6.1, các tr c truy n l c đi qua các cánh ư ể ệ ộ ụ ề ự ụ

qu t. Khí đi vào t phía bên c a bánh xe qu t, quay 90 đ và tăng t c do l c ly ạ ừ ủ ự ạ ộ ố

tâm khi nó ch y qua các cánh qu t và ra kh i nhà fan hâm m ộ ả ạ ỏ

Qu t ly tâm đ c phát minh b i k s quân s c a Nga Alexander ạ ượ ự ủ ỹ ư ở

Sablukov trong năm 1832.

6.2. Phân lo i và c u t o c a qu t ly tâm ấ ạ ủ ạ ạ

đĩa 6.2.1. Phân lo i theo c ch ạ ơ ế ổ

Hình 6.2: C u t o qu t ly tâm ấ ạ ạ

đĩa cánh qu t quy t đ nh t c đ c a bánh xe qu t(cánh qu t) và m c đ Ổ ố ộ ủ ế ị ứ ộ ạ ạ ạ

thay đ i t c đ . Có ba lo i c b n c a ạ ơ ả ủ ổ ổ ố ộ đĩa fan hâm m : ộ

6.2.1.1. Ổ đĩa tr c ti p ự ế

Cánh qu t có th đ ạ ể ượ ơ ệ c liên k t tr c ti p v i tr c c a m t đ ng c đi n. ớ ụ ủ ế ự ộ ộ ế

ủ ộ Đi u này có nghĩa r ng t c đ bánh xe qu t gi ng h t v i t c đ quay c a đ ng ệ ớ ố ộ ố ộ ề ằ ạ ố

ố c . V i lo i c ch qu t tr c ti p, t c đ qu t không có th thay đ i tr khi t c ố ộ ơ ớ ạ ự ế ạ ơ ế ổ ừ ể ạ

c đi u ch nh. Đi u hòa không khí s t đ ng cung c p t c đ đ đ ng c đ ộ ộ ơ ượ ẽ ự ộ ấ ố ề ề ỉ ộ

nhanh h n vì không khí l nh dày đ c h n. ặ ơ ạ ơ

M t s nhà s n xu t thi đã làm qu t ly tâm v i đ ng c cánh ộ ố ả ấ t b đi n t ế ị ệ ử ớ ộ ạ ơ

qu t bên ngoài (stator là bên trong các cánh qu t), và rotor đ ạ ạ ượ ắ c tr c ti p g n ế ự

trên bánh xe qu t (cánh qu t). ạ ạ

6.2.1.2. đĩa vành đai Ổ

M t t p h p các cánh qu t đ c g n trên tr c đ ng c và tr c qu t, và ộ ậ ạ ượ ợ ụ ụ ắ ạ ộ ơ

m t vành đai truy n năng l ng c h c t đ ng c đ n các cánh qu t. ề ộ ượ ơ ọ ừ ộ ơ ế ạ

l T c đ bánh xe qu t ph thu c vào t ạ ụ ộ ố ộ đ ỷ ệ ườ ộ ng kính c a ròng r c đ ng ủ ọ

c v i đ ơ ớ ườ ng kính c a bánh xe ròng r c c a cánh qu t và có th thu đ ọ ủ ủ ể ạ ượ ừ pt c t

sau:

Trong đó:

R t ít ng i và các nhà s n xu t s d ng qu t chu i ấ ườ ấ ử ụ ỗ ổ ạ ả ồ đĩa do ti ng n ế

l n h n c a h và th y ph c t p, nh ng chúng đ ớ ứ ạ ư ủ ấ ọ ơ ượ ầ c b n h n và không c n ề ơ

ph i thay th th ng xuyên. ế ườ ả

T c đ bánh xe qu t qu t truy n đ ng đai đ c c đ nh, tr khi (s) tr ề ạ ạ ố ộ ộ ượ ố ị ừ ượ t

băng. Vành đai tr t có th làm gi m t c đ bánh xe cánh qu t b i hàng trăm ượ ạ ở ể ả ố ộ

vòng trên phút (rpm).

6.2.1.3. đĩa linh đ ng Ổ ộ

Cánh qu t linh đ ng s d ng th y l c ho c t ạ ổ ủ ự ử ụ ặ ừ ớ kh p n i (gi a tr c bánh ữ ụ ộ ố

xe qu t và tr c đ ng c ) cho phép t c đ r. Đi u khi n t c đ qu t th ố ể ố ụ ề ạ ạ ộ ơ ộ ộ ườ ng

đ c tích h p vào các h th ng t ượ ệ ố ợ ự ộ ạ đ ng đ duy trì t c đ đi u khi n cánh qu t ộ ề ể ể ố

mong mu n.ố

ng pháp thay th c a vi c thay đ i t c đ qu t là b ng cách s M t ph ộ ươ ổ ố ế ủ ệ ạ ằ ộ ử

d ng m t ụ ộ ổ đĩa thay đ i t c đ đi n t ổ ố ộ ệ ử ề đi u khi n t c đ c a đ ng c lái xe ộ ủ ể ố ộ ơ

các fan hâm m . Đi u này cung c p t t h n hi u su t năng l ấ ố ơ ệ ề ấ ộ ượ ể ớ ng t ng th v i ổ

t c đ gi m h n c kh p n i. ố ộ ả ơ ơ ớ ố

6.2.2. Vòng bi

Vòng bi là m t ph n quan tr ng c a m t cánh qu t. ủ ầ ạ ộ ọ ộ

c s d ng r ng rãi trong cánh qu t. M t s vòng có Vòng bi d u vòng đ ầ ượ ử ụ ộ ố ạ ộ

th đ c làm mát b ng n c. Làm mát b ng n c vòng bi tay áo đ ể ượ ằ ướ ằ ướ ượ ử ụ c s d ng

khi khí cánh qu t quay làm nóng vòng bi. Nhi c th c hi n thông qua các ạ t đ ệ ượ ự ệ

tr c và vào d u ph i đ c làm l nh đ ngăn ch n s nóng lên. ả ượ ụ ầ ặ ự ể ạ

Do nh ng cánh qu t t c đ th p có vòng bi khó đ t chu n nên m đóng ộ ấ ạ ố ữ ạ ẩ ỡ

gói vòng bi ch ng ma sát đ c s d ng. ố ượ ử ụ

6.2.3. B gi m rung và van ộ ả

B gi m rung c a cánh qu t đ ng khí ộ ả ạ ượ ử ụ c s d ng đ ki m soát l u l ể ể ư ượ ủ

vào và ra c a qu t ly tâm. Chúng có th đ c cài đ t trên phía đ u vào ho c ể ượ ủ ạ ặ ở ặ ầ

phía đ u ra c a các cánh qu t, ho c c hai. ặ ả ủ ạ ầ

Van phía đ u ra ch ng l i dòng ch y đ ở ầ ố ạ ả ượ ử ụ ư c s d ng đ ki m soát l u ể ể

l ng khí. Van phía đ u vào (cánh qu t vào) đ c thi ượ ở ầ ạ ượ ế ế ể ể ư t k đ ki m soát l u

l ng khí b ng cách thay đ i l ng khí ho c không khí n p vào đ u vào qu t. ượ ổ ượ ằ ặ ạ ầ ạ

Van đ u vào (cánh qu t Inlet) gi m thi u s d ng năng l ể ử ụ ầ ạ ả ượ ạ ng cánh qu t

vì kh năng nh h ng t i các lu ng không khí vào các cánh qu t. ả ả ưở ớ ạ ồ

6.2.4. Qu t s n ạ ườ

c g n. Các cánh Bánh xe qu t bao g m m t tr c mà các cánh qu t đ ộ ạ ượ ụ ạ ồ ắ

c s p x p theo ba cách khác nhau: Cong v phía tr qu t trên tr c có th đ ụ ể ượ ắ ế ề ạ ướ c,

cong ng c ho c h ng tâm. ượ ặ ướ

Hình 6.3: Các cách s p x p cánh qu t lên tr c ụ ắ ế ạ

6.2.4.1. L i qu t cong v phía tr ưỡ ề ạ c ướ

L c, nh trong hình 6.3(a), đ ng cong theo h ưỡ i cong v phía tr ề ướ ư ườ ướ ng

quay bánh xe c a cánh qu t. Đi u này đ c bi ủ ề ạ ặ ệ t nh y c m v i các h t b i. L ớ ạ ả ạ ụ ưỡ i

c cong là dành cho l u l v phía tr ề ướ ư ượ ộ ng cao, các ng d ng áp su t th p. M t ứ ụ ấ ấ

ng c a chúng, do s l đ c tính c a bánh xe phía tr ặ ủ ướ c cong th i là tr ng l ổ ọ ượ ố ượ ng ủ

i c n s d ng. l n các l ớ ưỡ ầ ử ụ

6.2.4.2. L i cong ng ưỡ c ượ

L i cong ng c, nh trong hình 6.3(b), đ ng cong v i chi u quay bánh ưỡ ượ ư ườ ề ớ

xe c a cánh qu t. Qu t nh h n có th có xu h ng l i ng c, đó là th ng, ỏ ơ ủ ể ạ ạ ướ ưỡ ượ ẳ

không cong. Máy th i l i cong ng c l n có l i có đ cong ng ổ ưỡ ượ ớ ưỡ ộ ượ ư ủ c nh c a

m t m t c t ngang cánh máy bay, nh ng c hai thi ặ ắ ư ả ộ ế ế ạ t k cung c p hi u qu ho t ệ ấ ả

t v i các k thu t xây d ng t ng đ i kinh t đ ng t ộ ố ớ ự ậ ỹ ươ ố . ế

c thi t k đ x lý dòng khí v i t Các lo i qu t đ ạ ạ ượ ế ế ể ử ớ ả ọ ạ i tr ng th p đ n h t ấ ế

trung bình. Bánh xe phía sau cong th ng nh h n so v i t ng đ ườ ẹ ơ ớ ươ ươ ng v phía ề

tr c cong t ng ng , nh chúng không yêu c u quá nhi u l i . ướ ươ ứ ề ưỡ ư ầ

c có th có t c đ cao nh ng th ng đ Cánh qu t cong ng ạ ượ ư ể ố ộ ườ ượ ử ụ c s d ng

ả cho các ng d ng c th t c đ áp l c cao trung bình, các ng d ng dòng ch y ụ ể ố ụ ứ ự ứ ụ ộ

trung bình.

c là năng l Cánh qu t cong ng ạ ượ ượ ạ ng hi u qu h n so v i các cánh qu t ả ơ ệ ớ

l i dao xuyên tâm và nh v y, cho các ng d ng năng l ưỡ ư ậ ứ ụ ượ ộ ng cao có th là m t ể

l a ch n phù h p v i chi phí cánh qu t xuyên tâm th p h n. ự ạ ấ ọ ợ ớ ơ

Ngoài ra, m t s ng c cũng có th ho t đ ng theo ộ ố ườ i cánh qu t cong ng ạ ượ ạ ộ ể

h ng ng i. Các bánh xe quay theo h ng ng i, khi n không khí ướ c l ượ ạ ướ c l ượ ạ ế

ch m thông qua các bu ng. Cũng có cánh qu t c m, đó là qu t ly tâm, không có ạ ắ ậ ạ ồ

ch cu n, và trong dòng qu t ly tâm, trong đó ng cho các cánh qu t có bánh xe, ạ ạ ỗ ộ ố

ộ nh ng cho phép không khí đ thoát kh i các cánh qu t trong chính xác cùng m t ư ể ạ ỏ

h ng nh nó đi vào , mà tr c đây có th đ t đ c ch v i qu t h ướ ư ướ ể ạ ượ ỉ ớ ạ ướ ng tr c . ụ

6.2.4.3. L ng tâm i h ưỡ ướ

Máy th i h ng tâm, nh trong hình 6.3(c), có bánh xe có cánh m r ng ra ổ ướ ở ộ ư

trung tâm c a tr c này. Bánh xe cánh h ng tâm th ng đ th ng t ẳ ừ ủ ụ ướ ườ ượ ử ụ c s d ng

trên dòng khí b i b i vì chúng nh y c m nh t v i r n xây d ng trên l ạ ả ấ ớ ắ ụ ở ự ưỡ ư i, nh ng

chúng th ng đ c đ c tr ng b i ti ng n l n h n. T c đ cao, kh i l ườ ượ ở ế ồ ớ ố ượ ng ư ặ ơ ố ộ

th p và áp su t cao đ ng tâm, và th ng đ ấ ấ ượ c ph bi n v i máy th i h ớ ổ ế ổ ướ ườ ượ ử c s

i các tài li u khí nén, và quá trình d ng trong máy hút b i, h th ng truy n t ụ ụ ệ ố ề ả ệ

t ng t . ươ ự

6.3. Nguyên t c làm vi c ệ ắ

Qu t ly tâm s d ng l c ly tâm t o ra t ử ụ ự ạ ạ ừ ơ chuy n đ ng quay c a cánh b m ủ ể ộ

tăng áp su t không khí/khí. Khi cánh b m xoay, khí g n cánh b m văng ra t các ấ ầ ơ ơ ừ

cánh qu t do l c ly tâm và sau đó di chuy n vào v qu t. K t qu là áp su t khí ự ể ế ạ ạ ả ấ ỏ

c tăng lên. Khí sau đó đ ng d n đ n l trong v qu t đ ỏ ạ ượ c h ượ ướ ế ố ẫ ố i ra qua các ng

d n ra. Sau khi khí đ ẫ ượ ơ c d n ra xa, áp su t khí trong khu v c gi a cánh b m ự ữ ẫ ấ

gi m. Khí t m t cánh qu t ch y vào bình th ng áp l c này. Chu kỳ này l p đi ả ừ ắ ạ ạ ườ ự ặ

i và do đó khí có th đ c liên t c v n chuy n. l p l ặ ạ ể ượ ụ ậ ể

6.3.1. V n t c tam giác ậ ố

ủ V n t c tam giác giúp chúng ta trong vi c xác đ nh hình dòng ch y c a ậ ố ệ ả ị

m t l i. M t s l ng t i thi u c a d li u là c n thi t đ v m t hình tam ộ ưỡ ộ ố ượ ố ể ủ ữ ệ ầ ế ể ẽ ộ

giác v n t c t i. ậ ố ạ i m t đi m trên l ể ộ ưỡ

M t s thành ph n c a v n t c thay đ i vào th i đi m khác nhau trên ậ ố ộ ố ủ ể ầ ờ ổ

l i dao do thay đ i h ng dòng ch y . Do đó m t s l ưỡ ổ ướ ộ ố ượ ả ng vô h n c a tam ạ ủ

giác t c đ là có th cho m t l i nh t đ nh. Đ mô t ộ ưỡ ể ố ộ ấ ị ể ả ỉ ử ụ dòng ch y ch s d ng ả

hai hình tam giác v n t c,ta xác đ nh giá tr trung bình c a t c đ và h ị ậ ố ủ ố ộ ị ướ ủ ng c a

h . ọ

V n t c tam giác c a b t kỳ máy tuabin có ba thành ph n nh : ủ ấ ậ ố ư ầ

V n t c cho tam giác v phía tr c ph i đ i m t v i l ậ ố ề ướ i ặ ớ ưỡ ả ố

U - Blade v n t c ậ ố

VR - V n t c t ậ ố ươ ng đ i ố

V - V n t c tuy t đ i ệ ố ậ ố

Nh ng v n t c có liên quan c a pháp lu t tam giác ậ ố ủ ữ ậ

Ngoài ra vector :

V = U + VR

Ph ng trình t ng đ i đ n gi n này đ c s d ng th ng xuyên trong ươ ươ ố ơ ả ượ ử ụ ườ

khi v bi u đ v n t c . S đ v n t c cho m t l i v phía tr ơ ồ ậ ố ồ ậ ố ẽ ể ặ ưỡ ề ướ ể ệ c th hi n

đ ượ c rút ra s d ng lu t này. Góc α là góc đ ậ ử ụ ượ ệ ố c th c hi n b i v n t c tuy t đ i ở ậ ố ự ệ

ng tr c và góc β là góc t o b i l i đ i v i h ng v i tr c. v i h ớ ướ ở ưỡ ố ớ ướ ụ ạ ớ ụ

(a)

(b)

Bi u đ : Xác đ nh v n t c tam giác đ i v i cánh qu t m t l i h ạ ặ ưỡ ướ ng ể ồ ậ ố ố ớ ị

c (a) và phía sau (b) v phía tr ề ướ

6.3.2. S khác bi ự ệ ữ t gi a qu t và máy th i ổ ạ

Thu c tính mà phân bi m t qu t là t ộ ệ t m t qu t ly tâm t ạ ộ ừ ộ ạ l ỷ ệ áp su t nó ấ

có th đ t đ c. M t qu t nói chung có th s n xu t t l ể ạ ượ ể ả ấ ỷ ệ ạ ộ ơ áp su t cao h n. ấ

Theo Hi p h i K s C khí (ASME) t l l ỹ ư ơ ệ ộ c th - t ỷ ệ ụ ể ỷ ệ ấ áp l c x h n áp su t ự ả ơ

hút - đ ượ ử ụ c s d ng đ xác đ nh qu t và máy th i (xem b ng 1) ạ ể ả ổ ị

S khác bi ự ệ t gi a qu t và máy th i ổ ữ ạ

Thi T l Đ tăng áp su t (mmHg) t bế ị ỷ ệ áp su t ấ ấ ộ

<1,1 1136 Qu tạ

1,1 – 1,2 1136 - 2206 Máy th iổ

B ng 1: S khác bi ự ả ệ ữ t gi a qu t và máy th i ổ ạ

6.3. X p h ng các lo i qu t ly tâm ế ạ ạ ạ

c tìm th y trong b ng ly tâm hi u su t qu t và các đ X p h ng đ ạ ế ượ ệ ấ ấ ả ạ ườ ng

cong d a trên SCFM không khí tiêu chu n. Các nhà s n xu t qu t xác đ nh ự ấ ả ạ ẩ ị

không khí tiêu chu n nh không khí s ch , khô v i m t đ £ 0,075 kh i l ậ ộ ố ượ ng ư ẩ ạ ớ

cho m i foot kh i (1,2kg/m³) , v i áp su t không khí c bi n c a 29,92 ấ ỗ ố ớ m c n ở ự ướ ể ủ

inch c a th y ngân (101,325 kPa) và nhi ủ ủ ệ ộ ạ t đ 70°F (21°C). L a ch n m t qu t ự ọ ộ

ly tâm ho t đ ng ạ ộ ở ề các đi u ki n khác h n không khí tiêu chu n yêu c u đi u ệ ề ầ ẩ ơ

ch nh cho c hai áp su t tĩnh và s c m nh . ấ ứ ả ạ ỉ

đ cao cao h n tiêu chu n (m c n c bi n) và nhi t đ cao h n tiêu Ở ộ ự ẩ ơ ướ ể ệ ộ ơ

chu n, m t đ không khí th p h n so v i m t đ tiêu chu n. Ch nh m t đ ậ ộ ậ ộ ậ ộ ấ ẩ ẩ ơ ớ ỉ

không khí c n ph i đ c đ a vào qu t ly tâm đ ả ượ ư ầ ạ ượ ụ c ch đ nh ho t đ ng liên t c ạ ộ ị ỉ

nhi t đ cao. Qu t ly tâm s thay th m t kh i l ở ệ ộ ế ộ ố ượ ẽ ạ ng không đ i không khí ổ

trong m t h th ng nh t đ nh không ph thu c vào m t đ không khí . ộ ệ ố ậ ộ ấ ị ụ ộ

c ch đ nh cho m t áp l c CFM và tĩnh đ Khi m t qu t ly tâm đ ạ ộ ượ ự ộ ỉ ị ượ ư c đ a

ra t i đi u ki n khác v i tiêu chu n, m t y u t đi u ch nh m t đ không khí ạ ộ ế ố ề ậ ộ ề ệ ẩ ớ ỉ

ph i đ c áp d ng đ l a ch n qu t kích th ả ượ ể ự ụ ạ ọ ướ ề c phù h p đ đáp ng các đi u ứ ể ợ

ki n m i . T 200°F (93°C) không khí n ng ch 80% c a 70°F (21°C) không khí , ặ ủ ừ ệ ớ ỉ

qu t ly tâm s t o ra áp l c ít h n và đòi h i ít đi n năng h n . Đ có đ ẽ ạ ự ể ệ ạ ỏ ơ ơ ượ c

nh ng áp l c th c t c n thi 200°F (93°C ), các nhà thi ự ế ầ ự ữ t ế ở ế ế ẽ t k s ph i nhân áp ả

đi u ki n tiêu chu n c a m t m t đ h s hi u ch nh không khí là 1,25 l c ự ở ề ậ ộ ệ ố ệ ẩ ủ ệ ộ ỉ

(t c là 1.0/0.8) đ có đ c h th ng ho t đ ng chính xác . Đ có đ ứ ể ượ ệ ố ạ ộ ể ượ ứ c s c

m nh th c t t i 200°F (93 ° C) , các nhà thi t k s ph i phân chia quy n l c ự ế ạ ạ ế ế ẽ ề ự ở ả

đi u ki n tiêu chu n c a h s hi u ch nh m t đ không khí . ẩ ủ ệ ố ệ ậ ộ ề ệ ỉ

6.4. T n th t trong qu t ly tâm ổ ấ ạ

Qu t ly tâm t n th t trong c hai ph n tĩnh và chuy n đ ng c a giai ấ ở ạ ổ ủ ể ả ầ ộ

đo n qu t ly tâm. Chúng ta có th có đ ể ạ ạ ượ c hi u su t th c t ấ ự ế ủ c a qu t ly tâm ạ ệ

b ng cách l y nh ng t n th t vào tính toán. Các lo i t n th t: ằ ạ ổ ữ ấ ấ ấ ổ

6.4.1. T n th t vùng cánh qu t n p khí ạ ạ ổ ấ

Do dòng ch y vào m t và nó quay t tr c đ h ả ắ ừ ụ ể ướ ổ ng xuyên tâm gây t n

th t t i các m c n p. Ma sát và phân gây thi i cánh qu t k t khi có ấ ạ ụ ạ t h i l ệ ạ ưỡ ạ ể ừ

. Thông th ng nh ng t n th t l s thay đ i trong t ổ ự l ỷ ệ ườ ấ ưỡ ữ ổ i cánh qu t cũng đ ạ ượ c

bao g m trong ph n này. ầ ồ

6.4.2. T n th t do rò r ổ ấ ỉ

Rò r c a m t s không khí và s xáo tr n trong dòng ch y chính đ ự ộ ố ỉ ủ ả ộ ượ c

gây ra do gi i phóng m t b ng cung c p gi a các vùng quay ngo i vi c a cánh ả ặ ằ ữ ủ ấ ạ

qu t và v lúc n p không khí. ạ ạ ỏ

6.4.3. T n th t do cánh qu t ạ ấ ổ

Đo n ma sát và phân gây thi ạ ệ ạ ậ ố t h i cánh qu t mà ph thu c vào v n t c ụ ạ ộ

t ng đ i, t l i. ươ ố ỷ ệ ph bi n và c u trúc hình h c l ấ ổ ế ọ ưỡ

6.4.4. T n th t do khu ch tán và xo n c ắ ố ổ ế ấ

Ma sát và tách cũng gây t n th t trong khu ch tán. Kho n th t thoát x y ra ế ả ấ ả ấ ổ

do t thi t k . Dòng ch y t cánh qu t ho c khu ch tán m r ng l ỷ ệ ế ế ả ừ ở ộ ế ạ ặ ở ắ ố xo n c

mà là có m t c t ngang l n h n d n đ n s hình thành c a Eddy, do đó làm ặ ắ ự ủ ế ẫ ớ ơ

gi m đ u. ả ầ

Ma sát và l u l ng thi t h i tách cũng x y ra do đo n xo n c. ư ượ ệ ạ ắ ố ả ạ

6.4.5. Ma sát do đĩa

Nh t trên b m t sau c a đĩa cánh qu t gây ra ma sát đĩa. ề ặ ủ ạ ớ

K T LU N

Ậ

Ế

Nh v y ,v i nh ng v n đ đã nghiên c u trong bài t p l n này,chúng ta ậ ớ ư ậ ứ ữ ề ấ ớ

khái quát đ n chi ti t v h th ng máy và thi s có m t cái nhìn t ẽ ộ ừ ế ế ề ệ ố ế ị ậ t b v n

chuy n ch t l ng, ch t khí. Các lý thuy t cũng nh công th c tính toán v ấ ỏ ư ứ ế ể ấ ề

đ ng ng ,van, máy b m , máy nén… T đó chúng ta s xây đ ng đ ườ ự ừ ẽ ố ơ ượ ơ ở c c s

lí thuy t đ l a ch n m t cách chính xác máy và thi ế ể ự ọ ộ ế ị ậ t b v n chuy n dung trong ể

các tr ng h p c th đ đ t đ ườ ụ ể ể ạ ượ ợ c hi u qu cao nh t v kĩ thu t cũng nh ấ ề ệ ậ ả ư

kinh t . ế

N m v ng lí thuy t v máy và thi t b còn giúp chúng ta x lí nh ng r i ro ế ề ữ ắ ế ị ữ ử ủ

g p ph i trong quá trình s n xu t m t cách nhanh chóng và chính xác nh t. ộ ặ ả ả ấ ấ

M t l n n a em xin g i l ộ ầ ử ờ ả ơ ấ i c m n chân thành đ n th y Đoàn Văn Hu n ế ữ ầ

đã giúp đ chúng em hoàn thành bài t p này. ậ ỡ

Trong quá trình tìm hi u v h th ng máy và thi t b v n chuy n còn ề ệ ố ể ế ị ậ ể

nhi u thi u sót và h n ch .r t mong ch b o góp ý ki n c a các th y cô và các ế ủ ế ấ ỉ ả ế ề ạ ầ

b n đ đ tài hoàn thi n và đ y đ h n. ạ ầ ủ ơ ể ề ệ

Chúng em xin chân thành c m n!!! ả ơ

1. James R. Couper, W. Roy Penney, James R.Fair, Stanly M. Walas, Chemical

TÀI LI U THAM KH O Ả Ệ

2. GS.TSKH Nguy n Bin,

Process Equiment (Selection and Design), Oxford UK, 2010

ễ ấ t b trong công ngh hóa ch t ệ

3. S tay Quá trình và thi

Các quá trình, thi ẩ , Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, 2008 ỹ ự

4. S tay Hóa lý

ế ị ậ ọ ọ ấ , Nhà xu t b n Khoa h c t b công ngh hóa ch t ấ ả ấ ả ế ị ệ

, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, 2008. và th c ph m ổ K thu t, 2010. ậ ỹ ổ ấ ả ậ ọ ỹ