Đề tài Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy nén khí – Luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp
Bạn đang đọc: Đề tài Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy nén khí – Luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp
32 trang | Chia sẻ : phamthachthat
| Lượt xem: 7528
| Lượt tải : 11
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy nén khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH BÀI TIỂU LUẬN MÔN MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH THỦY SẢN ĐỀ TÀI : “ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI MÁY NÉN KHÍ ” GVHD : Nguyễn Công Bỉnh Nhóm 4 – thứ 5 – tiết 3, 4 DSSV : Trần Thị Như Trang 2006140362 Đỗ Thị Kim Quyên 2006140273 Hoàng Văn Khang 2006140137 MỤC LỤC GIỚI THIỆU Ngày nay không có ngành công nghiệp hoặc kỹ thuật nào là không dùng khí nén. Khí nén có nhiều hiệu quả khác nhau : là tác nhân mang nguồn năng lượng ( dùng để khuấy trộn trong thiết bị phản ứng ), là tác nhân mang tín hiệu kiểm soát và điều chỉnh ( trong kỹ thuật tự động hóa ) và là nguyên vật liệu để sản xuất ra những loại sản phẩm nhất là trong công nghệ hóa học. Muốn có khí nén phải dùng những máy nén. Mày nén là thiết bị TT trong mạng lưới hệ thống lạnh Máy nén đã Open từ lâu, ngay từ thời cổ đã những loại máy thổi khí dùng trong sản xuất đồng và sắt, kể cả những máy thổi khí chạy bằng sức nước. Tới thể kỉ thứ 18 máy nén piston Open và nửa đầu thế kỉ 19 những loại quạt ly tâm, hướng trục cũng đã sinh ra cùng với sự Open của truyền động hơi nước và điện. Nhiệm vụ của máy nén là liên tục hút hơi môi chất lạnh sinh ra ở thiết bị bay hơi để nén lên áp suất cao tương ứng với nhiệt độ bão hòa cao hơn môi chất làm mát ở thiết bị ngưng tụ. Môi chất làm mát hoàn toàn có thể là không khí môi trường tự nhiên hay nước. Ngoài ra còn tạo ra sức đẩy cho môi chất tuần hoàn trong mạng lưới hệ thống. Thực tế hiệu suất của máy nén xác lập hiệu suất làm lạnh mạng lưới hệ thống. Những năm gần đây công nghiệp sản xuất máy nén đã đạt được những thành tựu lớn : sản xuất ra những máy nén piston có hiệu suất hàng 1000 m3 / h và áp suất hơi tới vài nghìn at ; những máy nén ly tâm với hiệu suất 105 m3 / h, áp suất tới 100 at ; những máy nén trục vít có số vòng 104 vòng / ph và áp suất tới 10 at. Khuynh hướng tăng trưởng của máy nén là giảm nhẹ khối lượng ; tăng hiệu suất ; tăng độ vững chãi khi thao tác ; tự động hóa việc kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất và bảo vệ bảo đảm an toàn. Ứng với những khuynh hướng này, máy nén tân tiến có số vòng xoay lớn nối trực tiếp với động cơ. Trục khuỷnh của máy thường là roto của động cơ. Máy được trang bị bộ phận kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất nhiều cấp hoặc vô cấp, đồng thời được trang bị những bộ phận bảo vệ, bảo vệ dừng bơm khi không có dầu, không có nước làm nguội và khi nhiệt độ nén quá cao. PHÂN LOẠI MÁY NÉN : Theo nguyên tắc thao tác : Nguyên lý máy nén thể tích : quy trình nén từ áp suất thấp đến áp suất cao nhờ sự đổi khác thể tích của khoan hơi ( giữa piston và xi lanh ), thao tác không liên tục, hơi hút và nén theo những buồng riêng, do đó mà đường hút và đường nén có hiện tượng kỳ lạ xung động. Nguyên lý máy nén động học : áp suất dòng hơi tăng lên là do động năng biến thành thế năng. Quá trình thao tác của máy nén Turbin chia làm 2 quá trình : + Giai đoạn 1 : dòng hơi được làm tăng lên nhờ đĩa quay và cánh quạt. + Giai đoạn 2 : dòng hơi có động năng lớn dẫn đến buồng khuếch tán. Ở đó động năng chuyển thành thế năng và áp suất tăng dần, thao tác liên tục và không có van. Máy nén thể tích tạo ra áp suất lớn với khối lượng hơi nhỏ, nhưng vì lực quán tính lớn nên khó nối trực tiếp với động cơ. Máy nén động học thì lưu lượng lớn hơn hoặc rất lớn, hoàn toàn có thể nối trực tiếp với động cơ, tỷ số áp suất đạt được qua những tầng cánh quạt hạn chế và phụ thuộc vào vào từng loại môi chất. Ngày nay có loại máy nén thể tích có hiệu suất rất lớn và số vòng xoay cao, ngược lại cũng có loại máy nén ly tâm với áp suất rất cao. Phạm vi sử dụng của những loại máy nén : Ngoài ra người ta còn phân loại máy nén theo những đặc thù khác như : Theo áp suất : cao, trung bình, thấp, chân không. Theo hiệu suất : lớn, vừa, nhỏ. Theo làm lạnh : có làm lạnh trong quy trình nén khí, có làm lạnh trung gian và không làm lạnh. Theo số cấp : một cấp, nhiều cấp. Theo số lần tính năng : đơn, kép. Theo truyền động : tay, động cơ hơi hoặc khí và động cơ điện. Theo loại khí : không khí và những khí khác. Tất cả những máy nén dù thao tác theo nguyên tắc và thuộc loại nào đều có quy trình thao tác ngược với động cơ piston hoặc turbin. PHẠM VI ÁP DỤNG CÁC LOẠI MÁY NÉN : Trong kỹ thuật lạnh người ta sử dụng phổ cập những loại máy nén piston trượt, piston quay ( máy nén trục vít, máy nén roto ), máy nén turbin và ejector. Máy nén piston trượt sử dụng cho hiệu suất nhỏ và trung bình. Với 1 cấp nén, tỉ số nén hoàn toàn có thể đạt đến 9,10, cao nhất là 12 tùy theo kiểu máy và độ triển khai xong phong cách thiết kế. Nếu nhu yếu tỉ số nén cao hơn phải dùng 2 hoặc nhiều cấp nén. Máy nén trục vít : rất vững chãi, ít chi tiết cụ thể hoạt động, không có tổn thất clape hút và đẩy. Tỉ số máy nén 1 cấp hoàn toàn có thể lên rất cao nên hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế những máy lạnh 2 cấp cồng kềnh mà thông số lạnh vẫn bảo vệ. So với máy nén piston, máy nén trục vít vững chắc, năng lực chống va đập cao, diện tích quy hoạnh lắp ráp nhỏ hơn nhiều. Trong điều hòa không khí ứng dụng máy nén xoắn ốc có nhiều ưu điểm điển hình nổi bật. Với một cụ thể đứng im và một chi tiết cụ thể xoắn ốc quay, máy nén xoắn ốc không có van hút và đẩy, loại trừ được tổn thất tiết lưu. Máy nén turbin được sử dụng sử dụng khi cần hiệu suất lạnh lớn, có kích cỡ hình học gọn nhẹ hơn máy nén piston và trục vít với cùng một hiệu suất lạnh. Bảng so sánh những đặc thù đặc trưng của máy nén piston, trục vít và máy nén turbin. Đặc tính kỹ thuật MN Piston trượt MN Trục vít MN Turbin Năng suất lưu lượng 0,00015 ÷ 1,5 m3 / s ( 0,55000 m3 / s ) trạng thái hút 0,055 ÷ 3 m3 / s ( 200 … 10.000 m3 / h ) trạng thái hút Tối thiểu 0,3 m3 / s ( 1000 m3 / s ) trạng thái nén Tỉ số nén tối đa hoặc hiệu áp suất trong 1 cấp nén π = 8.12 π = 20 ∆ p = 2M pa Phụ thuộc vào môi chất và cấu trúc của máy nén Dạng nén Xung động Tương đối không thay đổi Ổn định Lưu lượng thể tích khi biến hóa áp suất nén Ít phụ thuộc vào Hầu như giữ nguyên Rất nhờ vào Khả năng kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất lạnh khi giữ nguyên vận tốc vòng xoay Hạn chế theo từng nấc Điều chỉnh vô cấp không hạn chế xuống đến 10 % Điều chỉnh vô cấp có số lượng giới hạn do thiết bị kiểm soát và điều chỉnh Đối với hiện tượng kỳ lạ lỏng vào đường hút Va đập thủy lực Không gây trở ngại gì Ít gây trở ngại Số cụ thể bị mài mòn Nhiều Ít Rất ít Yêu câu diện tích quy hoạnh lắp ráp Nhiều nhất Trung bình Ít nhất Kiểu máy Hở, nửa kín, kín Hở, nửa kín Hở, nửa kín Yêu cầu bảo trì Ít, đơn thuần, thuận tiện Nhỏ Cần thiết có kỹ năng và kiến thức và cần sự thận trọng cao Vốn góp vốn đầu tư Thuận lợi nhất cho hiệu suất dưới 1 MW Thuận lợi nhất cho hiệu suất từ 1,5 MW trở lên Nhỏ nhất cho hiệu suất từ 2MW trở lên MÁY NÉN THỂ TÍCH : 1. MÁY NÉN PISTON : 1.1 Phân loại : Theo môi chất lạnh : gồm hai loại hầu hết là amoniac ( NH3 ) và freon. Các sắp xếp và sắp xếp xilanh : Máy nén thẳng đứng : xilanh đặt thẳng đứng Máy nén nằm ngang : xilanh đặt nằm ngang Máy nén hình chữ V.W và VV Số xilanh máy nén. Cấp nén : máy nén 1 cấp hoặc 2 cấp sắp xếp trên cùng một máy. Số mặt thao tác của piston : công dụng đơn và tính năng kép Hướng hoạt động của hơi môi chất trong quy trình nén xilanh : Máy nén thuận dòng : dòng hơi không đổi hướng khi qua xilanh. Môi chất NH3. Máy nén ngược dòng : dòng hơi đổi hướng khi đi qua xilanh. Môi chất freon. Phương pháp giữ kín khoang trong của máy nén : Máy nén hở : + Máy nén hở con trượt + Máy nén hở không có con trượt Máy nén nửa kín ( không có cụm bịt đầu trục ) Máy nén kín : thường là loại máy nén nhỏ có hiệu suất lạnh đến 10 kW. Năng suất lạnh Qo : Máy nén nhỏ : Qo < 14 kW. Máy nén trung bình : Qo = 14 ÷ 105 kW. Máy nén lớn : Qo > 105 kW. Năng suất thể tích hoặc thể tích nén lí thuyết Vtt Tuy nhiên còn nhiều đặc thù phân loại không thông dụng khác : chiêu thức kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất lạnh, chính sách quản lý và vận hành nhu yếu, chiêu thức bôi trơn, chiêu thức làm mát máy nén 1.2 Cấu tạo máy nén piston : Carte Carte đóng vai trò là khung của máy trên đó có lắp ráp những chi tiết cụ thể của máy nén lên. Carte chứa trục khuỷu đồng thời chứa môi chất hút về và chứa dầu bôi trơn, trên thân Carte có một kính xem mức dầu, carte được gắn trên bệ máy. Block Block được lắp chồng lên thành của carte, Block chứa piston và xilanh tạo ra buồng nén. Trục khuỷu Trục khuỷu là cụ thể để nhận truyền động và sau đó truyền hoạt động cho Piston, một đầu gắn với động cơ để truyền động, một đầu lắp bơm dầu. Trong trục khuỷu có khoan rãnh để dẫn dầu bôi trơn. Xilanh Xilanh có dạng hình tròn trụ được lắp trong Block và bên trong Xilanh chứa Piston. Piston và Xilanh tạo nên buồng nén của mày nén. Piston Piston là bộ phận hoạt động trong lòng Xilanh để tạo ra buồng hút và buồng nén. Tay biên Tay biên là bộ phận nối giữa Piston và trục khuỷu để biến hoạt động quay của trục khuỷu thành hoạt động tịnh tiến của Piston trong lòng Xilanh. Cụm van hút và đẩy ( Clape ) Được sắp xếp trên nắp giả của Xilanh, cấu tạo của van có nhiều kiểu khác nhau, nhìn chung van có 3 bộ phận : – Đế van – Lá van – Bộ phận giới hạn độ mở của van Van an toàn Để bảo vệ mạng lưới hệ thống máy lạnh khi áp suất nén lên cao không bình thường. Van Bypass Van Bypass là van để nối thông bên hút và bên nén để giảm tải cho động cơ và máy nén. Khi khởi động thì ta phải lắp van Bypass và mở van chặn hút. Ngoài ra còn dùng van Bypass để xử lí một số ít sự cố khác. 1.3 Nguyên lí thao tác của máy nén piston : Với hoạt động tịnh tiến lên xuống của piston, những quy trình sau được triển khai : dãn nở, hút, nén, đấy. Phương pháp tính năng của máy nén piston dựa vào sự thải khí bằng piston, được cho phép thiết kế xây dựng được những cấu trúc với đường kính và hành trình dài piston nhỏ, có áp suất lớn khi lưu lượng bé. Quá trình nén lí thuyết : vth – thể tích thải, vch – thể tích chết, vdn – thể tích dãn nở, vh – thể tích hút, vlv – thể tích thao tác. Ta sẽ theo dõi trình tự thao tác của máy nén dưới sự trợ giúp của đồ thị p = f ( v ), v-thể tích chứa trong xilanh được số lượng giới hạn bởi piston, nó phụ thuộc vào vào vị trí của piston. Khi piston di dời từ phía phải sang phía trái, piston nén khí nằm trong xilanh. Van hút ( hay còn gọi là van nạp ) đóng trong suốt thời hạn quy trình nén khí. Còn van đẩy đóng đến khi nào hiệu số giữa áp suất trong xilanh và áp suất trong ống đẩy thắng được lực đẩy của lò so. Khi điều này xảy ra, van đẩy mở và piston sẽ thải khí vào ống đẩy. Quá trình tăng áp suất trình diễn trên đồ thị là đường 1-2, còn quy trình thải khí là đường 2-3. Nếu p2 là áp suất trong xilanh khi thải khí, thì thể tích khí thải được với áp suất p2 là vth. Khi nén, nhiệt độ khí tăng, nhưng nước lạnh không lấy được một cách trọn vẹn lượng nhiệt do quy trình nén khí thải ra. Do vậy đường nén là đường đa biến : pvn = const. Còn đường 2-3, theo kim chỉ nan là đường đẳng áp p2 = const. Nhưng thực tiễn do tác động ảnh hưởng của quán tính của khối khí, do tác động ảnh hưởng của khóa và của lò so, áp suất của khí thải không giữ được không đổi. Khi piston đến vị trí cận trái, nó không thải được hàng loạt khí, và một phần của khí vch vẫn còn lại trong xilanh ( vch – gọi là thể tích chết hay thể tích có hại ). Vào đầu hành trình dài của piston sang phải, khóa đẩy đóng lại và một phần khí còn lại ở khoảng chừng không chết vch sẽ dãn nở theo đường 3-4. Quá trình dãn nở liên tục đến khi áp suất trong xilanh giảm đến p1 < p0, p0 - áp suất ở trong khoảng chừng không mà khí được hút vào. Dưới tác động ảnh hưởng của hiệu số áp suất p0 - p1, khóa hút mở và piston di dời sang phải, và sẽ xảy ra sự hút khí vào xilanh. Áp suất p1 luôn luôn nhỏ hơn p0 vì có sự cản trở của tuyến hút. Quá trình hút được trình diễn bằng đường đẳng áp 4-1. Đồ thị trên chỉ là kim chỉ nan của máy nén. Đồ thị chỉ thị thực có khác so với đồ thị triết lý ( hầu hết ở đường hút và đường đẩy ). Quá trình nén thực : là quy trình nén có kể đến những tổn thất khác nhau. Tổn thất lớn nhất trong quy trình nén thực là tổn thất do thể tích chết Vc. Khi thao tác, toàn bộ máy nén piston, xilanh nóng lên. Để đề phòng piston chạm vào xilanh do dãn nở nhiệt ta chừa lại một khe hở bảo đảm an toàn nhất định. Đối với máy nén vận tốc cao, khoảng trống chết chiếm khoảng chừng 3 - 5 % thể tích quét lí thuyết của piston. Do có thể tích chết nên hơi nén trong xilanh không được đẩy ra hết. Khi piston đi xuống hơi có áp suất cao trong thể tích chết dãn nở cho đến khi áp suất bằng áp suất hút. Thể tích dãn nở đó là thể tích tổn thất, thể tích hút bị giảm đi đúng bằng thể tích dãn nở Vd. Tổn thất thứ hai là tổn thất do trở lực của clape ( van ) hút và đẩy. Clape hút và đẩy của máy nén lạnh thao tác tự động hóa do sự chênh lệch áp suất. Clape mở khi có áp suất chênh lệch đủ lớn và đúng hướng. Clape đóng khi do sức đàn hồi hoặc lò xo nén. Khi lò xo của clape quá yếu, việc đóng sẽ chậm do vậy đường nén và dãn vận động và di chuyển theo hướng chạy của piston. Khi lò xo quá mạnh, clape sẽ đóng trước và quy trình nén mở màn sau khi đã được dãn nở, quy trình dãn khởi đầu với áp suất khí cao. Thứ ba sự trao dổi nhiệt giữa khí và xilanh cùng piston ; do lần lượt bị đốt nóng và làm lạnh nên nhiệt độ của thành xilanh và piston có giá trị trung gian giữa nhiệt độ và khí hút, khí đẩy. Thứ tư, có sự rò rỉ khí và hoạt động không ổn địch của dòng khí. 1.4 Các dạng cấu trúc của máy nén piston : a ) Máy nén thuận dòng và ngược dòng : a ) Máy nén thuận dòng b ) Máy nén ngược dòng van lá c ) Máy nén ngược dòng van piston đầu thẳng Thân máy, 2 - xilanh, 3 - Tay biên, 4 - Piston, 5 - Clape hút, 6 - Clape đẩy, 7 - Đường hút, 8 - Đường đẩy, 9 - Áo nước làm mát, 10 - Cánh tản nhiệt, 11 - Lò xo bảo đảm an toàn, 12 - Nắp xilanh. Ở máy nén thuận dòng, dòng môi chất không đổi hướng, còn máy nén ngược dòng thì dòng môi chất đổi hướng khi đi qua xilanh. Máy nén thuận dòng thường là máy nén cỡ trung bình và cỡ lớn dùng cho NH3. Hơi môi chất đi vào ở phần giữa của xilanh, khi piston đi xuống, hơi tràn vào khoan giữa piston rồi qua clape hút tràn vào xilanh. Clape hút ở ngay đỉnh của piston. Khi piston vượt qua điểm chết dưới để đi lên trên, do lực quán tính clape hút đóng lại, hơi được nén lên áp suất cao rồi đẩy ra ngoài van đẩy sắp xếp trên nắp trong của xilanh. Như vậy dòng môi chất không bi đổi hướng khi qua xilanh. Máy nén thuận dòng thường sử dụng cho NH3. Do nhiệt độ ở đầu cuối của quy trình nén cao nên người ta sắp xếp áo nước làm mát đầu xilanh. Và cũng vì vậy nên độ quá nhiệt của hơi hút về máy nén càng thấp càng tốt. Ưu điểm : + Không có tổn thất do trao đổi nhiệt giữa khoang hút và khoang đẩy. + Có năng lực tiết diện của clape hút và đẩy giảm tổn thất áp suất. + Clape hút hoạt động giải trí ít tổn thất áp suất ( clape mở và đóng theo quán tính của piston ). Nhược điểm : khối lượng piston lớn nên lực quán tính, lực ma sát lớn, khó tăng vận tốc vòng xoay ( vận tốc hạn chế nên rất cồng kềnh, xilanh thường cao hơn hẳn máy ngược dòng ). Máy nén ngược dòng thời nay được sử dụng thoáng đãng cho Nh3 và freon. Kết cấu máy có phần gọn nhẹ hơn loại thuận dòng. Ưu điểm : clape hút không sắp xếp trên đỉnh piston nên piston rất đơn thuần, gọn nhẹ, nhờ đó giảm được quán tính và tăng vận tốc đến 3000 hoặc 3600 vòng / ph. Clape hút và đẩy hoàn toàn có thể sắp xếp trên nắp xilanh, phía trên nắp xilanh được chia thành 2 khoang hút và đẩy riêng không liên quan gì đến nhau. Nhược điểm : diện tích quy hoạnh sắp xếp van nhỏ và có sự trao đổi nhiệt giữa van hút. Máy nén tân tiến ngược dòng người ta thường sắp xếp clape đẩy và hút dạng tròn. Clape hút sắp xếp ở đỉnh xilanh, clape đẩy sắp xếp trên nắp trong xilanh. Toàn bộ nắp trên của xilanh là khoang đẩy. Khoang hút là khoan số lượng giới hạn giữa vách ngoài của xilanh với 2 vỏ của máy nén. Khoang này thường chỉ ăn thông với khoang sắp xếp động cơ điện của máy nửa kín, không thông với những khoang khác. Hình dáng máy nén này gọn nhẹ và chắc như đinh, chỉ có nắp xilanh nhô lên khỏi vỏ máy nén. b ) Máy nén con trượt : - Là loại máy nén hở kiểu cổ có hiệu suất lớn và rất lớn. Con trượt còn được gọi là đầu chữ thập. Trục khuỷu, 2 - Tay biên, 3 - Con trượt, 4 - Thanh trượt, 5 - Đệm kín trên thanh trượt, 6 - Clape hút, 7 - Cửa hút, 8 - Clape đẩy, 9 - Cửa đẩy, 10 - Piston công dụng kép Máy nén có con trượt Nguyên lí hoạt động giải trí : trục khuỷu nhận truyền động từ động cơ qua bánh đai hoặc khớp nối. Nhờ cơ cấu tổ chức tay biên và trục khuỷu, hoạt động tròn của động cơ biến thành hoạt động thẳng qua lại của con trượt. Piston hoạt động tịnh tiến qua lại trong xilanh nhờ thanh trượt nối với con trượt. Thường piston có con trượt là loại công dụng kép, nếu nén ở phía này thì hút ở phía kia, xilanh đặt nằm ngang hoặc đứng ; loại máy nén có 2 xilanh thì hoàn toàn có thể đặt đối lập hoặc vuông góc. Khoang môi chất được giữ kín bằng đệm kín giữa thân xilanh và con trượt. c ) Máy nén hở : - Máy nén hở còn gọi là máy nén hở không có con trượt hoặc máy nén có cụm bịt kín đầu trục. Cấu tạo máy nén hở, 2 xilanh đứng, thuận dòng Thân máy, 2 - Trục khuỷu, 3 - Tay biên, 4 - Xilanh, 5 - nắp xilanh, 6 - Nắp khoang đẩy, 7 - Lò xo, 8 – Áo nước, 9 - Clape hút, 10 - Piston, 11 - Bánh đai, 12 - Đệm kín cổ trục, 13 - Van chặn đầu đẩy, 14 - Van chặn đầu hút, 15 - Van an toàn, 16 - Van khởi động. Nguyên lí hoạt động giải trí : piston hoạt động được trong xilanh nhờ tay biên, trục khuỷu và bánh đai nhận truyền động từ động cơ. Khác với máy nén con trượt, hàng loạt cơ cấu tổ chức biến hoạt động quay trục khuỷu thành hoạt động tịnh tiến của piston được sắp xếp trong thân máy, đồng thời là khoan môi chất. Vì vậy đệm kín sắp xếp trên đầu trục quay chứ không sắp xếp trên thanh trượt. Hơi môi chất vào ở giữa xilanh ; clape hút, sắp xếp trên nắp piston và clape đẩy trên nắp trong của xilanh. Các loại máy nén này có hiệu suất trung bình và lớn nên thường có trang bị van an toàn và van khởi động nối giữa đường đẩy và đường hút. Khi khởi động mở van an toàn, đóng van chặn đầu hút và đẩy lại để máy nén thao tác không tải, động cơ khởi động chỉ làm trách nhiệm thắng ma sát và quán tính. Khi khởi động xong, ta dùng van chặn đầu đẩy sau đó mở van chặn đầu hút. Nếu áp suất đầu đẩy quá cao, van an toàn mở ra xả hơi nén về đường hút. Bánh đà làm trách nhiệm truyền hoạt động cho trục khuỷu, giúp piston vượt qua những điểm chết. Ưu điểm : hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh vô cấp hiệu suất lạnh nhờ kiểm soát và điều chỉnh vô cấp tỉ số đai truyền. Bảo dưỡng và sửa chữa thay thế thuận tiện, tuổi thọ cao, dễ gia công cụ thể và sản xuất hàng loạt. Có thể sử dụng động cơ điện, động cơ điezen hoặc động cơ nổ, tiện cho những nơi có điện hoặc để lắp ráp trên những phương tiện đi lại giao thông vận tải. Nhược điểm : cồng kềnh, vận tốc vòng xoay nhỏ, ngân sách vật tư cho một đơn vị chức năng cao. d ) Máy nén nửa kín : - Nhược điểm cơ bản của máy nén nửa hở là cụm đệm bịt kín cổ trục, là cụm cụ thể dễ gây sự cố và hỏng hóc, môi chất dễ bị rò rỉ. Truyền động đai và khớp máy nén hở tuy có 1 số ít ưu điểm nhưng cồng kềnh, tốn diện tích quy hoạnh lắp ráp. Máy nén nửa kín và kín khắc phục những điểm yếu kém đó. Cấu tạo máy nén nửa kín Trục khuỷu, 2 - Khối vỏ xilanh đúc liền, 3 - Tay biên, 4 - Piston, 5 - Nắp trong, 6 - Clape hút, 7 - Clape đẩy, 8 - Roto, 9 - Stato, 10 - Cửa hút, 11 - Nắp bình động cơ, 12 - Cuộn dây, 13 - Nắp trên, 14 - Đệm kín. Máy nén nửa kín chỉ sử dụng cho môi chất freon, vì NH3 dẫn điện, động cơ nhất thiết không được tiếp xúc với NH3. Bên ngoài động cơ làm mát bằng cánh tản nhiệt ( một số ít trường hợp hoàn toàn có thể làm mát bằng nước ), nhiều khi không cần có bơm đặc biệt quan trọng. Có thể bôi trơn máy nén bằng cách té dầu lắp vào trục khuỷu. e ) Máy nén kín : - Toàn bộ máy nén và động cơ được đặt trong vỏ hàn kín là máy nén kín. Nó có ưu điểm giống máy nén nửa kín, có hiệu suất nhỏ và rất nhỏ. Máy nén kín được sử dụng thoáng rộng trong những máy lạnh như tủ lạnh mái ấm gia đình, điều hòa nhiệt độ và tủ lạnh thương nghiệp Nguyên lí cấu tạo máy nén kín Thân máy nén ; Xilanh ; Piston ; Tay biên ; Trục khuỷu ; Clape đẩy ; Clape hút ; Nắp trong ; Nắp ngoài ; Ống hút ; Stato ; Roto ; Cửa hút ; Ống đẩy. Do toàn bộ máy nén và động cơ được lắp trong vỏ hàn kín nên máy thao tác với vận tốc cao, khối lượng và kích cỡ nhỏ, không ồn. Nhược điểm : khó thay thế sửa chữa. Nếu động cơ cháy hay máy nén bị kẹt, van bị hỏng phải phá vở mạng lưới hệ thống kín của máy. Nghĩa là phải cắt những đường ống hút, ống đẩy và bổ đôi vỏ máy nén để triển khai bảo trì hoặc sửa chữa thay thế, bảo trì sau đó lắp lại và hàn lại như cũ. Công việc sửa chữa thay thế rất khó khăn vất vả, phức tạp. Bộ phận dễ hỏng nhất là động cơ điện. 1.5 Bố trí máy nén nhiều cấp : Máy nén nhiều cấp được làm theo 2 cách chính : Loại có piston dạng vi sai và một số ít cấp nén trong một xilanh Loại có nhiều cấp nén trong những xilanh riêng rẽ. Ta xét 1 số ít trường hợp. Máy nén 2 cấp có piston vi sai tính năng 2 hướng Trong máy nén loại này những cấp nén được sắp xếp theo 2 bên của piston. Nguyên lý thao tác hoàn toàn có thể trình diễn rõ ràng bằng đồ thị thông tư, được kiến thiết xây dựng chung cho cả 2 cấp. Sơ đồ và đồ thị công máy nén 2 cấp có piston vi sai công dụng 2 hướng Nếu giả sử rằng máy nén hút không khí từ khí quyển, thì đường hút của cấp tiên phong sẽ nằm thấp hơn một chút ít so với đường áp suất khí quyển. Khi hoạt động của piston sang phải xảy ra quy trình hút vào cấp đầu theo đường 4 ’ - 1 ’, nén và đẩy của cấp thứ 2 theo đường 3 ’ - 2 ” và 2 ” - 3 ”. Khi piston khởi đầu vận động và di chuyển sang trái, ở cấp đầu xảy ra quy trình nén, còn ở cấp thứ 2 xảy ra quy trình dãn nở khí. Quá trình cuối xảy ra đến khi nào áp suất trong xilanh còn chưa đạt tới p2 ’ tại điểm 4 ”. Tại thời gian này van hút của cấp thứ 2 mở và piston, khi hoạt động sang trái, sẽ hút khí từ khoảng chừng không kín của thiết bị lạnh. Và lúc này áp suất khí sẽ giảm. Khi piston đã chiếm được vị trí xác lập bởi điểm 2 ’, áp suất khí ở thiết bị lạnh giảm đến chừng nào van đẩy của cấp thứ nhất mở và khí sẽ từ cấp thứ 1 qua thiết bị lạnh vào cấp thứ 2. Áp suất khí biến hóa theo đường 2 ’ - 3 ’. Vào lúc đầu của hành trình dài về phía bên phải ở cấp thứ 1 xảy ra quy trình dãn nở khí theo đường đa biến 3 ’ - 4 ’. Thể tích của những xilanh của cấp 1 và cấp 2 không bằng nhau, thế cho nên đồ thị đang xét có tỷ suất về trục hoành khác nhau. Trong máy nén loại này quy trình nén ở những cấp được triển khai ở những hành trình dài khác nhau của piston, và thế cho nên lực công dụng lên những phần của khung được phân bổ khá đều. Máy nén 2 cấp có piston vi sai tính năng 1 phía Đặc biệt của máy nén loại này là sự phân bổ cấp thứ nhất và cấp thứ 2 theo một phía của piston ; điều này dẫn đến : quy trình hút cũng như quy trình đẩy xảy ra trong cả hai cấp là đồng thời. Khi mở màn từ điểm 3 ”, với hoạt động của piston về phía phải xảy ra quy trình dãn nở ở cấp thứ 2 đến áp suất p2, áp suất này được tạo ở thiết bị lạnh bởi cấp khi hành trình dài của piston sang phải. Ở vị trí của piston được xác lập bởi điểm 4 ”, van hút của cấp thứ 2 mở và xảy ra quy trình hút khí từ thể tích kín của thiết bị lạnh. Đây cũng là quy trình dãn nở khí theo đường đa biến 4 ” - 1 ”. Ở cuối quy trình này áp suất trong cấp thứ 2 giảm đến p1 ’. Khi hành trình dài của piston liên tục sang trái ở cấp thứ 2 khí bị nén theo đường 1 ” - 2 ” và được thải ra theo đường 2 ” - 3 ” vào ống đẩy. Trong thời hạn này ở cấp thứ nhất xảy ra quá. Sơ đồ và đồ thị công máy nén 2 cấp có piston vi sai công dụng 1 hướng trình nén theo đa biến 1 ’ - 2 ’ đến áp suất p1 ’. Tại điểm 2 ’ van đẩy của cấp thứ nhất mở và khí bị đẩy từ cấp vào khoang kín của thiết bị lạnh. Quá trình diễn ra theo đường đa biến 2 ’ - 3 ’ và gây ra sự tăng áp suất từ p1 ’ đến p2 ’. Khi hành trình dài piston sang phải xảy ra quy trình dãn nở và hút ở cấp thứ 1. Trong máy nén loại này những khoang của cấp 1 và 2 luôn luôn được ngăn cách bằng những van đóng, nhưng vẫn có những quy trình, xảy ra đồng thời ở những khoang của một cấp nào đấy và của thiết bị lạnh. Thiết bị lạnh : ngoài hiệu quả chính của nó là làm lạnh khí nén, nó còn đóng vai trò như một bình chứa tức là dung tích để nhận khí ra từ cấp thứ 1, sau đó sả khí vào cấp thứ 2. Trong máy nén có piston loại vi sai tính năng 1 phía này, quy trình nén và thải khí xảy ra ở cả 2 cấp đồng thời, do đó trong phần khung của máy nén sinh ra những lực lớn phân bổ không đều, yên cầu sử dụng bánh đà có khối lượng lớn để cân đối những lực này. Sơ đồ này thường dùng trong một tổng hợp với sơ đồ thuận dòng so với loại máy nén có số cấp lớn hơn 2. Máy nén 3 cấp có piston vi sai Sơ đồ máy nén 3 cấp có piston vi sai Các cấp của máy nén trên hình được phối hợp sao cho cứ mỗi cặp cấp cạnh nhau tạo thành máy nén 2 cấp. Khi tạo được đẳng thức công của 2 cấp riêng rẽ là điều kiện kèm theo của hiệu suất cao kinh tế tài chính, sơ đồ này cho ta sự phân bổ không đều trên những phần của khung máy. Để giảm những lực này và phân bổ chúng được đều hơn, người ta sử dụng sơ đồ máy nén 2 cấp có sự phân loại cấp thứ nhất. Sơ đồ máy nén 3 cấp piston vi sai có phân loại cấp thứ nhất Máy nén nhiều cấp có piston vi sai Sơ đồ máy nén nhiều cấp piston vi sai Khi sử dụng nguyên tắc tạo cấp với piston có đường kính biến hóa, hoàn toàn có thể phong cách thiết kế máy nhiều cấp. MÁY NÉN TRỤC VÍT Là loại máy nén piston quay. Hai trục quay nằm song song với nhau có răng xoắn theo hình xoắn ốc. Hai trục nằm gọn trong thân máy có cửa hút và cửa đẩy sắp xếp ở hai đầu thân. Kiểu máy nén trục vít thông dụng nhất có hai roto, một chính ( lồi ) một phụ ( lõm ) có 4 hoặc 6 răng xoắn. Khi trục quay, thể tích đầu cuối trục vít số lượng giới hạn giữa hai răng giảm dần thực thi quy trình nén. Nguyên lý : khi những trục vít quay sẽ xảy ra quy trình hút khí ở đầu hút ( do những vít giải phóng khoảng trống đã ăn khớp ), tiếp đó là quy trình nén khí ( nhờ thu hẹp khoảng trống do những vít vào ăn khớp ). Quá trình kết thúc khi khoảng trống chứa khí tiếp nối đuôi nhau với đầu đẩy và lúc này xảy ra quy trình đẩy khí vào ống đẩy. Máy nén trục vít có hai loại ẩm và loại khô. Máy nén khô, việc làm lạnh khí nhờ vỏ vỏ bọc ngoài và nhờ thiết bị làm lạnh trung gian hoặc thiết bị làm lạnh sau máy nén, được sử dụng trong kĩ thuật nén khí. Máy nén trục vít ẩm được sử dụng trong kỹ thuật lạnh, người ta cho dầu hoặc nước trực tiếp vào khoảng trống thao tác của máy chỉ có trường hợp làm lạnh bằng dầu mới được cho phép những vít tiếp xúc trực tiếp với nhau ( không dùng bộ truyền bánh răng ). Nhờ có phun dầu mà máy nén trục vít được ứng dụng thoáng rộng trong kỹ thuật sửa chữa thay thế cho máy nén piston. Máy nén trục vít kiểu tràn dầu, nửa kín Nắp, 2 - Thân, 3 - Nắp ; 4 - Vít bị động, 5 - Vít dữ thế chủ động, 6 - Bạc lót, 7 - Ổ bi Ưu điểm : Hai trục vít khi quay trong thân máy không hề tiếp xúc với nhau và không tiếp xúc cả với thân máy. Các khoang nén có áp suất khác nhau của môi chất được giữ kín bằng cách phun tràn dầu bôi trơn. Chính vì thế mà những cụ thể hoạt động rất ít bị mòn, môi chất có nhiệt độ cuối quy trình nén rất thấp vì nhiệt lượng môi chất sinh ra trong quy trình nén đã thải cho dầu bôi trơn. Tiếp theo là không có clape hút và đẩy nên không có khoảng trống chết, không có tổn thất áp suất hút và đẩy. Số lượng chi tiết cụ thể hoạt động của máy nén trục vít rất ít, độ an toàn và đáng tin cậy cao, tuổi thọ cao và rất ngăn nắp chắc như đinh, có năng lực chống va đập cao. Đặc điểm quy trình lạnh cũng thuận tiện hơn ( chỉ một máy nén nhưng vẫn hoàn toàn có thể làm mát trung gian bằng hòa trộn ). Ngoài ra người ta còn chế tạo máy nén trục vít một trục. Đặc điểm của nó là chỉ có một trục vít nhưng có thêm 2 bánh răng ở bên sườn của trục vít để ngăn cách khoang nén và khoang hút. MÁY NÉN ROTO Máy nén roto được ứng dụng thoáng đãng trong những máy lạnh hiệu suất nhỏ : máy điều hòa nhiệt độ RAC, máy điều hòa hành lang cửa số hai cụm nhỏ với môi chất freon R134A, R401A. Máy nén roto có nhiều loại khác nhau : máy nén roto piston lăn, máy nén roto tấm trượt, máy nén roto lắc, trong đó loại roto lăn được sử dụng thoáng đãng nhất. Máy nén roto lăn gồm 9 thân hình trụ, đóng vai trò xilanh, piston có dạng hình tròn trụ nằm trong xilanh. Vì size piston nhỏ hơn nên chúng chỉ có một đường tiếp xúc với nhau ( cũng là đường ngăn cách khoang nén và khoang hút ). Do tấm ngăn luôn tì lên mặt trong xilanh nên luôn sống sót hai khoang nén và hút. Khi piston lăn, thể tích khoang hút lớn dần. Thể tích khoang hút đạt cực lớn khi piston lăn trên đỉnh điểm nơi sắp xếp tấm trượt. Đây cũng là thời gian thể tích khoang nén bằng không. Khi piston lăn qua miệng hút, khoang hút và khoang nén lại Open. Thể tích khoang hút lớn dần và khoang nén nhỏ dần triển khai đồng thời quy trình hút và nén. Không có clape hút nên tránh được tổn áp phía hút. Chỉ phía đẩy có clape. 3.1.1 Phân loại máy nén roto : Khi tỷ số nén cao ứng với áp suất đẩy ( 12 at ) và có làm lạnh xilanh gọi là máy nén. Khi áp suất đẩy của máy nén đạt đến 2,5 at gọi là máy thổi khí hoặc máy đẩy, thường không làm lạnh bằng nươc. Theo kiểu của máy nén gồm : máy nén roto tấm trượt một trục, máy nén roto lắc một trục, máy nén roto hai trục hai cánh hoặc ba cánh, roto hình sao, máy nén hai hoặc ba trục vít, máy nén vòng chất lỏng. 3.1.2 Nguyên lý thao tác : Khi quay một hoặc hai roto có hình dạng xác lập thì những khoảng trống kín tuần hoàn được tạo ra và thể tích của khí ở ấp suất thấp được hút vào đó. Khi roto hoạt động liên tục khoảng trống này được thu hẹp lại, khí được nén và đẩy vào đường đẩy. 3.1.3 Máy nén roto tấm trượt Máy nén roto tấm trượt sử dụng đa phần trong kỹ thuật điều hòa không khí. Gần giống của máy nén roto lăn : gồm 1 thân máy đồng thời là xilanh hình tròn trụ, 1 roto nằm trong có kích cỡ nhỏ hơn, bên trên có sắp xếp tối thiểu hai tấm trượt. Khi roto quay, những tấm trượt văng ra do lực li tâm tạo thành những khoang hút và nén tương thích. Khi roto quay những cánh sẽ văng ra ép vào những mặt phẳng bên trong của hai vòng gang tự do và kéo chúng quay cùng. Do có khoảng chừng hở giữa vỏ và những tấm nên chúng sẽ không bị mài mòn. Khi roto quay những tấm chia khoảng trống thao tác có tiết diện hình lưỡi liềm thành những phòng nhỏ và thể tích của chúng giảm từ phía hít đến phía đẩy. Trục của máy nén quay trên ổ đỡ được bịt kín bằng bạc nhẵn có rông đen và được ép bằng lò xo với nắp máy nén. Ở phía đây có đặt xupap một chiều. Máy nén truyền động trực tiếp từ động cơ. Đối với những máy nén dung để nén khí không được cho phép để lọt ra môi trường tự nhiên xung quanh ( khí độc, cháy, nổ ) thì trục được bịt kín bằng những vòng đệm grafit. Ưu điểm : chắc như đinh, thao tác điều hòa, ít xupap, gọn nhẹ, ít chi tiết cụ thể, momen khởi động nhỏ. Nhược điểm : khó bịt kín hai đầu máy nén, ma sát lớn, nhu yếu độ đúng mực khi sản xuất, lắp ráp và sử dụng ở trình độ cao, nhạy cảm với độ bẩn nên ở ống hút phải đạt bầu lọc và ống đẩy phải có thiết bị phân ly dầu. 3.1.4 Máy thổi khí roto hai trục Gồm vỏ quay và hai roto gang quay ở trong. Khi quay, những roto này tiếp xúc kín với nhau và tiếp xúc với vỏ, tạo ra trong vỏ hai phòng riêng không liên quan gì đến nhau : hút và đẩy. sau khi ngăn cách với khí hút, roto hoạt động liên tục cũng không xảy ra nén khí ( do không biến đối thể tích và áp suất ) cho tới thời gian phối hợp khoảng trống đó với phía đẩy. Ở thời gian này khí được nén ép bơi roto và được đẩy vòa ống đẩy. Trục dẫn quay được là nhờ truyền động từ động cơ qua đai truyền hoặc hộp tụt giảm. Trục thứ hai liên hệ với trục dẫn qua truyền động bánh răng. 3.1.5 Máy nén vòng chất lỏng : Làm việc theo nguyên rắc tựa như máy nén roto tấm trượt nhưng khác về cấu tạo. có hai loại máy nén vòng chất lỏng : loại công dụng đơn ( hình c ) và loại tác dung kép ( hình d ). Roto của máy nén thường được nén liền khối với cánh, đồng thời toàn bộ những cánh có cùng chiêu dài. Sự biến đổi những thể tích của những hộp nhỏ xảy ra được nhờ roto đặt lệch tâm. Dưới tính năng của lực ly tâm nước bắn ra thành máy nén bít kín đầu những cánh và tạo thành những khoảng trống có thể tích biến hóa. Khí được hút vào khoảng trống trống của máy qua lỗ hình lưỡi liềm 1 ở mặt đầu, sau đố xảy ra quy trình nén do thể tích đổi khác, rồi khí được đẩy vào lỗ hình lưỡi liềm khác 2 cũng ở mặt đầu. Thứ tự chạy máy nén vòng chất lỏng : Cho chất lỏng đày tới van hồi lưu ; Đóng van dẫn chất lỏng vào ; Thông đường hút với khí quyển nhờ van phụ ( để không tải ) ; Mở van tuần hoàn chất lỏng qua bơm và van đẩy chất lỏng tới hộp đệm ( có chất lỏng rò qua hộp đệm ) ; Đóng cầu dao ; Khi đạt tới số vòng xoay thiết yếu phải từ từ đóng van phụ khi đạt tới chân không thiết yếu thì mở van hút ; Kiểm tra sự thao tác của hộp đệm và những dụng cụ đo ; Thứ tự dừng máy nén vòng chất lỏng theo thứ tự ngược lại : Đóng van hút ; Đóng van tuần hoàn chất lỏng ; Mở van không khí ; Dừng động cơ. Ưu điểm : sản xuất đơn thuần, quản lý và vận hành chắc như đinh, năng lực nối trưc tiếp với động cơ, lưu lượng khí đều, không có xupap và những cơ cấu tổ chức phân phối nên ít bị tắc. Nhược điểm : những đấu cánh chuyển dời trong nước gây ra ma sát giữ cánh và nước, giữa nước với vỏ làm tổn hao nguồn năng lượng thế cho nên hiệu suất không cao Máy nén roto lắc có ưu điểm hơn so với roto lăn là vô hiệu được trọn vẹn sự rò rỉ và nhu yếu bôi trơn qua mặt phẳng tiếp xúc giữa piston lăn và tấm ngăn. MÁY NÉN XOẮN ỐC Máy nén xoắn ốc có những ưu điểm tiêu biểu vượt trội so với máy nén piston và máy roto là ít xung động trong quy trình nén, do đó ít ồn và ít rung động hơn, nên nó được sử dụng thoáng đãng trong những máy điểu hòa không khí vừa và nhỏ. Máy nén xoắn ốc gồm 1 xilanh và một piston có băng xoắn giống nhau. Piston và xilanh được lồng cúng vào nhau. a / Hình dáng piston và xilanh dạng băng xoắn máy nén xoắn ốc ; b / Trục quay lệch tâm để cố định và thắt chặt piston. Trong khi xilanh đứng im được gắn lên vỏ trên thì piston ở dưới được gắn lên trục quay của động cơ. Khi piston quay, những mặt phẳng của xilanh và piston tạo ra những khoang thể tích đổi khác triển khai quy trình hút nén và đẩy. MÁY NÉN ĐỘNG HỌC Máy nén turbin Trong máy nén turbin áp suất tăng lên là do sự đổi khác động năng của dòng môi chất nhận được ở bánh cánh quạt turbin thành thế năng, nội năng hoặc entanpi. Máy nén turbin gồm hai loại : li tâm và hướng trục. Trong kỹ thuật lạnh chỉ sử dụng máy nén kiểu hướng trục. So với máy nén piston, máy nén turbin có những ưu điểm : + Cấu tạo đơn thuần, số lượng chi tiết cụ thể hoạt động ít, thao tác liên tục, tiêu tốn nguyên vật liệu ít, tiêu tốn vật tư sản xuất thường chiếm 1/3 so với máy nén piston cỡ lớn có cùng hiệu suất lạnh, chạy với vận tốc cao. + Rất gọn nhẹ, diện tích quy hoạnh lắp ráp nhỏ, vững chãi. + Vận hành đơn thuần, độ an toàn và đáng tin cậy cao. + Môi chất không bị dẫn dầu, vì những chi tiết cụ thể hoạt động và đứng yên không tiếp xúc với nhau, không cần dầu bôi trơn. + Khi thao tác lực quán tính nhỏ. + Có thể kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất lạnh vô cấp. + Có thể làm mát trung gian trên một máy nén bằng tiết lưu môi chất ở áp suất trung gian. Nhược điểm : Có hiệu suất thấp, đặc biệt quan trọng với hiệu suất nhỏ và tỉ số áp suất lớn. 1.1 Máy nén ly tâm Trên sơ đồ là hình vẽ đơn thuần của bánh công tác làm việc của máy nén ly tâm. Khí đi vào bánh công tác làm việc theo hướng trục ( như hình vẽ ) sau đó quay 1 góc 90 o và đi vào rãnh cánh. Rãnh cánh được tạo nên bởi đĩa chính 1, những cánh dẫn 2 và đĩa phụ 3. Cánh dẫn trong khi quay đã truyền cho khí một hoạt động quay. Ở đây lực ly tâm Open và đẩy những phân tử khí hoạt động từ trong ra ngoài và như vậy khí bị nén lại. Chuyển động tương đối của dòng khí trong máy nén ly tâm theo đường xoắn ốc. Sau khi ra khỏi bánh công tác làm việc, khí bị nén đi vào ống tăng áp 5 nằm bao quanh bánh công tác làm việc. Ở đây động năng biến thành thế năng, tức là áp lực đè nén tĩnh của không khí nén tăng. Ống tăng áp hoàn toàn có thể có cánh hướng hoặc không có cánh hướng. Trong ống này khí nén cũng hoạt động theo đường xoắn ốc. Nhờ có những cánh quạt hướng quay 6 và cánh quạt hướng ngược 7, khí nén được đưa vào bánh công tác làm việc qua tầng sau. Ở những cánh dẫn này dòng cũng bị xoắn theo hoạt động xoắn ốc. Đoạn vào 8 bảo vệ cho khí nén vào bánh công tác làm việc ở tầng sau được đều. Tầng ( hay cấp ) máy nén gồm có : bánh cơng tác, ống tăng áp, những cánh xu thế xuôi và ngược. Nguyên tắc thao tác của máy này tựa như như bơm ly tâm, chỉ khác là do sự đổi khác áp suất của khí khi qua guồng động nên dẫn đến sự biến hóa khối lượng riêng của khí. Khi guồng động quay, khí sẽ văng từ tâm ra xung quanh dưới tính năng của lực ly tâm. Do đó xảy ra sự tăng khối lượng riêng của khí và tạo áp lực đè nén tĩnh. Đồng thời tốc độ của khí cũng tưng lên và như vậy tăng áp lực đè nén động của khí. 1.2 Máy nén trục : 1.2.1 Cấu tạo chung của máy nén trục, cấu tạo cấp Cánh dẫn thao tác 2. Roto trống 3. Cánh dẫn xu thế Khác với máy nén ly tâm, ở máy nén trục khí nén hoạt động dọc theo trục. Roto 1 có dạng trống. Trên roto có gắn những cánh dẫn thao tác 3. Các cánh dẫn xu thế cố định và thắt chặt 4 được gắn trên thân máy 2. Những cánh dẫn này cũng được gắn ở trước cấp thứ nhất và sau cấp ở đầu cuối. Khí có những thông số kỹ thuật khởi đầu p1, T, C đi vào ống vào của máy nén, sau khi đi qua tổng thể những cấp, chúng sẽ đi qua ống tăng áp, sau đó đi qua ống đẩy đến nơi tiêu thụ. Ở ống vào có những cánh hướng dòng làm cho dòng hơi ngoặt về phía quay của roto hoặc về phía ngược lại tùy theo đặc thù của từng tầng. Trong một số ít máy nén, bộ vào không có. Trong những rãnh tăng áp của những cánh dẫn động, nguồn năng lượng của dòng sẽ tăng, tức là áp suất và tốc độ tăng. Khi dòng khí hoạt động qua những can h dẫn động Open lực P = Px + Py. Lực này có hướng ngược với hướng quay của bánh công tác làm việc và tạo ra công nén. Còn trong những rãnh của cánh xu thế chỉ có sự biến động năng thành thế năng và giúp cho dòng khí có một hướng nhất định trước khi vào dãy cánh động sau. 1.2.2 Cấu tạo cấp máy nén trục Sơ đồ cấu tạo cấp máy nén trục Máy nén trục được tạo bởi một số ít cấp áp suất. Mỗi cấp gồm một vành quay những cánh dẫn thao tác và một vành cố định và thắt chặt những cánh dẫn hướng dòng tạo thành mạng cánh dẫn. Các cánh dẫn thao tác được gắn chặt vào những đĩa hay gắn chặt vào roto trống, còn những cánh dẫn hướng dòng được gắn chặt vào vỏ của máy nén. Cấp đầu của máy nén hoàn toàn có thể được làm có cánh dẫn hướng hoặc không có chúng. Còn cấp sau cuối luôn luôn có cánh dẫn hướng dòng ra, mục tiêu của nó là để vặn dòng và làm giảm mất mát nguồn năng lượng ở cửa ra. Máy nén luồn chất chảy Máy nén khí thao tác với nguồn năng lượng của luồng hơi, luồng khí hoặc luồng lỏng thường gọi là tupe và được sử dụng thoáng rộng trong công nghiệp hóa học. Nguyên tắc thao tác : khí bị luồng lỏng, luồng khí hoặc luồng hơi hoạt động với tốc độ lớn kéo theo nhờ lực ma sát mặt phẳng phân phối cho khí một phần động năng của mình. Sau đố động năng sẽ biến thành thế năng để nén khí. ĐIỀU CHỈNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY NÉN Yêu cầu Lưu lượng khí từ mạng lưới hệ thống ống dẫn theo điều kiện kèm theo tiêu thụ hoàn toàn có thể đổi khác, thế cho nên máy nén cần phải đổi khác lưu lượng thải để sao cho nó tương ứng với lưu lượng tiêu dùng của khí từ mạng lưới hệ thống ống. Cùng với điều này, trong mạng lưới cần phải bảo vệ áp suất nhu yếu tại nơi tiêu thụ. Điều chỉnh như vậy được gọi là kiểm soát và điều chỉnh với áp suất không đổi. Nhiệm vụ kiểm soát và điều chỉnh là ảnh hưởng tác động lên máy nén mà tác động ảnh hưởng này sẽ làm cân đối lưu lượng thải của nó với lưu lượng tiêu thụ khí của nơi tiêu thụ. Xung tiên phong để dẫn đến kiểm soát và điều chỉnh thường là sự đổi khác áp suất ở mạng lưới, sinh ra do sự đổi khác lưu lượng tiêu thụ của khí. Ở trong những mạng lưới hệ thống kiểm soát và điều chỉnh tốt, sự biến hóa áp suất rất nhỏ ( khoảng chừng 1 % - 10 % áp suất khí quyển ). Điều chỉnh bằng cách đổi khác số vòng xoay Lưu lượng của máy nén hoàn toàn có thể được kiểm soát và điều chỉnh bằng sự biến hóa số vòng xoay trục của máy nén. Phương pháp này kinh tế tài chính trong khi sử dụng, nhưng yên cầu động cơ truyền dẫn có thiết bị biến hóa số vòng xoay. Vì vậy đổi khác lưu lượng bằng cách đổi khác số vòng xoay của động cơ điện không được sử dụng thoáng rộng. Phương pháp kiểm soát và điều chỉnh này được sử dụng trong trường hợp truyền dẫn của máy nén từ động cơ hơi hoặc từ động cơ đốt trong, mà ở đó sự biến hóa số vòng xoay được triển khai khá thuận tiện. Điều chỉnh bằng tiết lưu ở ống nạp Điều chỉnh bằng tiết lưu ở ống nạp Nếu ở tuyến hút của máy nén có đưa thêm những vật cản phụ thì máy nén sẽ giảm lưu lượng. Giả sử dt 1-2-3 - 4 là đồ thị thông tư của máy nén khi không có vật cản kiểm soát và điều chỉnh ở ống hút. Ta sẽ cho thêm vào tuyến hút một vật cản phụ, làm giảm áp suất hút từ p1 đến p1đc, lúc đó quy trình dãn nở là đường 3-4 ’ và đường hút ( hay nạp ) là đường 4 ’ - 1. Từ đồ thị ta thấy rằng, thể tích nạp sẽ giảm từ v1 xuống v1đc, còn thể tích thải từ v2 xuống v2đc. Tương ứng lưu lượng thải của máy nén biến hóa. Sơ đồ kiểm soát và điều chỉnh tự động hóa loại này màn biểu diễn : Nếu lưu lượng tiêu thụ từ bể 1 của mạng lưới giảm thì với lưu lượng thải cho trước của máy nén 5, áp suất trong bể 1 sẽ tăng và khí sẽ được đưa theo ống 2 vào khoang của mạng lưới hệ thống cơ có piston 3, áp suất này sẽ tác động ảnh hưởng lên piston, piston nén lò so và làm đóng van tiết lưu 4 ; lưu lượng thải của máy nén sẽ giảm cho đến khi cân đối với lưu lượng tiêu thụ từ bể. Phương pháp này đơn thuần và tự động tác dụng, nên được sử dụng thoáng rộng khi thông số nén cao, nhưng hiệu suất cao về mặt nguồn năng lượng không lớn. Điều chỉnh bằng cách mở van nạp Nếu do sự giảm lưu lượng tiêu thụ từ mạng, áp suất ở 1 tăng lên, thì áp suất này khi được đưa theo ống xung 2 đến thiết bị cơ dạng piston 3 sẽ khắc phục được lực đẩy của lò so và piston 4 hoạt động xuống. Cán của piston có trạc 5, những vòi của nó sẽ cản trở tấm phẳng của van nạp nằm tại đế. Lúc này quy trình nén sẽ không xảy ra do tại van nạp sẽ mở và khí từ xilanh sẽ bị thải vào đường ống nạp. Quá trình này sẽ xảy ra đến khi nào áp suất ở bể 1 còn chưa giảm và piston 4 sẽ không đẩy trạc 5 và không cản trở tấm phẳng nằm tại đế. Tóm lại giảm lưu lượng đạt được ở đây nhờ sự thải lưu lượng. Trên hình là đồ thị thông tư của trường hợp này. Phương pháp kiểm soát và điều chỉnh này rất đơn thuần, nhưng hiệu suất nguồn năng lượng nhỏ vì khi thải chỉ cần 15 % hiệu suất toàn phần. Pương pháp này được sử dụng cho loại máy nén có thông số nén và lưu lượng bất kể. Trong quá trình lúc bấy giờ, người ta sử dụng chiêu thức mở khóa nạp ở từng hành trình dài của piston và hoàn toàn có thể biến hóa được lưu lượng của máy nén từ giá trị định mức đến 0,1 giá trị định mức. Thay đổi thể tích khoảng chừng không chết Ở giải pháp kiểm soát và điều chỉnh này, cấu trúc được sản xuất dưới dạng những khoang phụ có thể tích ( dung tích ) không đổi hoặc biến hóa, những khoang này được nối với khoảng chừng không chết, hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh bằng tay hoặc tự động hóa. Để triển khai kiểm soát và điều chỉnh lưu lượng một cách điều hòa, thể tích phụ của khoảng chừng không chết phải được làm dưới dạng hốc quy tụ thể tích tạo bởi xilanh và piston. Phương pháp này rất kinh tế tài chính và được sử dụng thoáng đãng trong những máy nén có hiệu suất lớn. Một số chiêu thức khác : Ngoài những giải pháp đã nêu trên còn dùng chiêu thức : Đóng tắt máy ( khi hiệu suất trên trục dưới 200 kW ) ; Bằng cách đưa khí từ khoang nén vào khoang nạp ; Bằng cách xả không tải từ mạng lưới qua van tự động hóa. Phương pháp đầu khá kinh tế tài chính, còn 2 giải pháp sau không kinh tế tài chính, nói chung rất ít dùng. VÙNG LÀM VIỆC THÍCH HỢP CỦA CÁC LOẠI MÁY NÉN. Tùy theo lưu lượng và áp suất mà chọn máy nén thích hợp với điều kiện kèm theo thao tác. Vùng 1 : máy nén piston một phía ; vùng 2 : máy nén piston đối xứng ; vùng 3 : máy nén piston thẳng đứng ; vùng 4 : máy nén góc ; vùng 5 : máy nén cách màng ; vùng 6 : máy nén trục vít ; vùng 7 : máy nén tấm trượt ; vùng 8 : máy nén vòng chất lỏng ; vùng 9 : máy nén ly tâm ; vùng 10 : máy nén hường trục. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Minh Tuyển, Bơm Quạt Máy nén, NXB Xây Dựng. Lê Xuân Hòa và Nguyễn Thị Ngọc Bích, Giáo trình Bơm quạt máy nén, trường ĐH Sự phạm Kĩ Thuật. https://thuvientvc.files.wordpress.com/2013/08/bom-khi-nen-chuong-67.pdf Các file đính kèm theo tài liệu này :
- word_7509.docx
Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Thay Bloc Tủ Lạnh
