Máy nén khí kiểu Tuabin – Máy nén khí – Giáo trình điều khiển điện khí nén – https://suachuatulanh.edu.vn

1. Máy nén khí

1.6. Máy nén khí kiểu Tuabin

1.7.Máy nén khí kiểu ly tâm.

a.Cấu tạo của máy nén khí kiểu ly tâm

Máy nén khí ly tâm sử dụng đĩa xoay hình cánh quạt hoặc bánh đẩy để ép khí vào phầm rìa của bánh đẩy làm tăng vận tốc của khí. Bộ phận khuếch tán của máy sẽ quy đổi nguồn năng lượng của vận tốc thành áp suất. Máy nén khí ly tâm thường sử dụng trong ngành công nghiệp nặng và trong môi trường tự nhiên thao tác liên tục. Chúng thường được lắp cố định và thắt chặt. Công suất của chúng hoàn toàn có thể từ hàng trăm đến hàng ngàn mã lực. Với mạng lưới hệ thống thao tác gồm nhiều máy nén khí ly tâm, chúng hoàn toàn có thể tăng áp lực đè nén đầu ra hơn 10000 lbf / in² ( 69 MPa ) .

Nhiều hệ thống làm tuyết nhân tạo sử dụng loại máy nén này. Chúng có thể sử dụng động
cơ đốt trong, bộ nạp hoặc động cơ tua-bin. Máy nén khí ly tâm được sử dụng trong một động
cơ tua-bin bằng gas nhỏ hoặc giống như là tầng nén khí cuối cùng của động cơ tua-bin gas cỡ
trung bình.

Hình 2.12: Cấu tạo máy nén khí kiểu ly tâm

b.Nguyên lý làm việc

Trong máy nén khí ly tâm, mỗi cấp gồm một ngăn, một cánh quạt, một bộ khuếch tán và một ống khuếch tán .
Khi cánh quạt quay có nhiều cánh với vận tốc cao, không khí được hút vào giữa cánh quạt với tốc độ lớn và áp suất cao sau đó không khí đi vào vòng khuếch tán tĩnh .
Ở đó không khí co và giãn vì thế tốc độ của nó sẽ giảm xuống nhưng áp suất tăng một cách đáng kể. Từ bộ khuếch tán tổng hợp, ở đó không khí co và giãn và áp suất tăng rồi đi đến cấp sau đó hoặc trực tiếp đến ngõ ra

2. Thiết bị xử lý khí nén2.1.Yêu cầu về khí nén
2.1.Yêu cầu về khí nén

Khí nén được tạo ra từ những máy nén khí tiềm ẩn rất nhiều chất bẩn theo từng mức độ khác nhau. Chất bẩn gồm có bụi, hơi nước trong không khí, những thành phần nhỏ, cặn bã của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí. Khí nén khi mang chất bẩn tải đi trong những ống dẫn khí sẽ gây nên sựăn mòn, rỉ sét trong ống và trong những thành phần của mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển. Vì vậy, khí nén được sử dụng trong mạng lưới hệ thống khí nén phải được giải quyết và xử lý. Tùy thuộc vào khoanh vùng phạm vi sử dụng mà xác lập nhu yếu chất lượng của khí nén tương ứng cho từng trường hợp đơn cử .
Các lọai bụi bẩn như hạt bụi, chất cặn bã của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí được giải quyết và xử lý trong thiết bị gọi là thiết bị làm lạnh trong thời điểm tạm thời, sau đó khí nén được dẫn đến bình ngưng tụ hơi nước. Giai đoạn này gọi là tiến trình giải quyết và xử lý thô. Nếu thiết bị xửlý tiến trình này tốt thì khí nén có thểđược sử dụng cho những dụng cụ dùng khí nén cầm tay, những thiết bị đồ gá đơn thuần. Khi sử dụng khí nén trong mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển và 1 số ít thiết bị đặc biệt quan trọng thì nhu yếu chất lượng khí nén cao hơn .
Hệ thống xửlý khí nén được phân thành 3 tiến trình :

– Lọc thô: dùng bộ phận lọc bụi thô kết hợp với bình ngưng tụđể tách hơi nước.

– Phương pháp sấy khô: dùng thiết bị sấy khô khí nén để lọai bỏ hầu hết lượng nước lẫn
bên trong. Giai đoạn này xử lý tùy theo yêu cầu sử dụng của khí nén.

– Lọc tinh: lọai bỏ tất cả các lọai tạp chất, kể cảkích thước rất nhỏ.

2.2.Các phương pháp xử lý khí nén

Trong những lãnh vực yên cầu chất lượng khí nén cao, mạng lưới hệ thống xửlý khí nén được phân ra làm 3 tiến trình :

2.2.1.Lọc thô

Giai đoạn giải quyết và xử lý khí nén
Lọc thô Sấy khô Lọc tinh

Làm lạnh Tách nước
Lọc chất bẩn
Lọc bụi
Ngưng tụ Hấp thụ
Sấy khô
bằng chất
làm lạnh
Hấp thụ
bằng chất
làm lạnh
Bộ lọc Cụm bảo
dưỡng
Bộ lọc
Điều chỉnh áp
suất
Bộ tra dầu
Hình 2.14: Các phương pháp xử lý khí nén

Khí nén được làm mát trong thời điểm tạm thời khi từtrong máy nén khí ra để tách chất bẩn. Sau đó khí nén được đưa vào bình ngưng tụ để tách hơi nước. Giai đoạn lọc thô là tiến trình thiết yếu nhất cho yếu tố giải quyết và xử lý khí nén .

2.2.2.Phương pháp sấy khô

– Bình ngưng tụ làm lạnh bằng không khí:

Hình 2.12. Nguyên lý hoạt động của bình ngưng tụ bằng nước.

Khí nén được dẫn vào bình ngưng tụ. Tại đây khí nén sẽđược làm lạnh và hầu hết lượng hơi nước chứa trong không khí sẽđược ngưng tụ và tách ra .
Làm lạnh bằng không khí, nhiệt độ khí nén trong bình ngưng tụ sẽđạt được trong khoảng chừng từ 300C đến 350C. Làm lạnh bằng nước ( nước làm lạnh có nhiệt độ là 100C ) thì nhiệt độ khí nén trong bình ngưng tụ sẽđạt được là 200C .

– Thiết bị sấy khô bằng chất làm lạnh

Hình 2.13. Sấy khô bằng chất làm lạnh.

Nguyên lý của phương pháp sấy khô bằng chất làm lạnh là: khí nén đi qua bộ phận trao
đổi nhiệt khí – khí. Tại đây, dòng khí nén vào sẽ được làm lạnh sơ bộ bằng dòng khí nén đã
được sấy khô và xử lý từ bộngưng tụđi lên.

Sau khi được làm lạnh sơ bộ, dòng khí nén vào bộ phận trao đổi nhiệt khí – chất làm lạnh. Quá trình làm lạnh sẽ được triển khai bằng cách cho dòng khí nén hoạt động hòn đảo chiều trong những ống dẫn. Nhiệt độhóa sương tại đây là 20C. Như vậy lượng hơi nước trong dòng khí nén vào sẽđược ngưng tụ .
Dầu, nước, chất bẩn sau khi được tách ra khỏi dòng khí nén sẽđược đưa ra ngoài qua van thoát nước ngưng tụ tự động hóa ( 4 ). Dòng khí nén được làm sạch và còn lạnh sẽđược đưa đến bộ phận trao đổi nhiệt ( 1 ), để nâng nhiệt độ lên khoảng chừng từ 60C đến 80C, trước khi đưa vào sử dụng .
Chu kỳ hoạt động giải trí của chất làm lạnh được thực thi bằng máy nén để phát chất làm lạnh ( 5 ). Sau khi chất làm lạnh được nén qua máy nén, nhiệt độ sẽ tăng lên, bình ngưng tụ ( 6 ) sẽ có tính năng làm nguội chất làm lạnh đó bằng quạt gió. Van kiểm soát và điều chỉnh lưu lượng ( 8 ) và rơle kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ ( 7 ) có nhiệm vụđiều chỉnh dòng lưu lượng chất làm lạnh hoạt động giải trí trong khi có tải, không tải và hơi quá nhiệt .

– Thiết bị sấy khô bằng hấp thụ

+ Quá trình vật lý : chất sấy khô hay gọi là chất háo nước sẽ hấp thụ lượng hơi nước ở trong không khí ẩm. Thiết bị gồm 2 bình. Bình thứ nhất chứa chất sấy khô và thực thi quy trình hút ẩm. Bình thứ hai tái tạo lại khảnăng hấp thụ của chất sấy khô. Chất sấy khô thường được sử dụng : silicagen SiO2, nhiệt độđiểm sương – 500C ; tái tạo từ 1200C đến 1800C .

Hình 2.14. Sấy khô bằng hấp thụ

+ Quá trình hóa học : thiết bị gồm 1 bình chứa chất hấp thụ ( thường dùng là NaCl ). Không khí ẩm được đưa vào cửa ( 1 ) đi qua chất hấp thụ ( 2 ). Lượng hơi nước trong không khí phối hợp với chất hấp thụ tạo thành giọt nước lắng xuống đáy bình. Phần nước ngưng tụđược dẫn ra ngoài bằng van ( 5 ). Phần không khí khô sẽ theo cửa ( 4 ) vào mạng lưới hệ thống .

Hình 2.15. Sấy khô bằng hóa chất.
2.3.Bộ lọc

Trong 1 số ít lãnh vực, ví dụ : những dụng cụ cầm tay sử dụng truyền động khí nén, những thiết bị, đồ gá đơn thuần hoặc một số ít mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển đơn thuần dùng khí nén … thì chỉ cần sử dụng một bộ lọc không khí. Bộ lọc không khí là một tổng hợp gồm 3 thành phần : van lọc, van kiểm soát và điều chỉnh áp suất, van tra dầu .

2.3.1. Van lọc

Van lọc có trách nhiệm tách những thành phần chất bẩn và hơi nước ra khỏi khí nén. Có hai nguyên tắc triển khai :
– Phần tử lọc xốp làm bằng những chất như : vải dây sắt kẽm kim loại, giấy thấm ướt, sắt kẽm kim loại thêu kết hay là vật tư tổng hợp .
Khí nén sẽ tạo hoạt động xoáy khi qua lá xoắn sắt kẽm kim loại, sau đó qua thành phần lọc, tùy theo nhu yếu chất lượng của khí nén mà chọn loại thành phần lọc có những loại từ 5  m đến 70
 m. Trong trường hợp nhu yếu chất lượng khí nén rất cao, vật tư thành phần lọc được chọn là sợi thủy tinh có khảnăng tách nước trong khí nén đến 99 %. Những thành phần lọc như vậy thì dòng khí nén sẽ hoạt động từ trong ra ngoài .

Hình 2.8. Nguyên lý làm việc của van lọc và ký hiệu.

Hình 2.9. Phần tử lọc.

2.3.2.Van điều chỉnh áp suất

Van kiểm soát và điều chỉnh áp suất có hiệu quả giữ cho áp suất không đổi ngay cả khi có sựthay đổi không bình thường của tải trọng thao tác ở phía đường ra hoặc sự xê dịch của áp suất đường vào. Nguyên tắc hoạt động giải trí của van kiểm soát và điều chỉnh áp suất ( hình 2.10 ) : khi kiểm soát và điều chỉnh trục vít, tức là kiểm soát và điều chỉnh vị trí của đĩa van, trong trường hợp áp suất của đường ra tăng lên so với áp suất được kiểm soát và điều chỉnh, khí nén sẽ qua lỗ thông công dụng lên màng, vị trí kim van biến hóa, khí nén qua lỗ xả khí ra ngoài. Đến khi áp suất ở đường ra giảm xuống bằng với áp suất được kiểm soát và điều chỉnh, kim van quay trở lại vịtrí khởi đầu .

2.3.3.Van tra dầu

Để giảm lực ma sát, sự ăn mòn và sự rỉ sét của những thành phần trong mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh bằng khí nén, trong thiết bị lọc có thêm van tra dầu. Nguyên tắc tra dầu được thực thi theo nguyên tắc Ventury : ( hình 2.11 ) .

Hình 2.11. Nguyên lý tra dầu Ventury.

Theo hình 2.11 : điều kiện kèm theo để dầu hoàn toàn có thể qua ống Ventury là độ sụt áp  p phải lớn hơn áp suất cột dầu H.

BÀI: 3. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Thời gian:10 giờ

Mục tiêu:

– Nhận biết và vận hành được thiết bị phân phối khí nén.
– Lắp đặt và vận hành cơ cấu chấp hành.

1. Thiết bị phân phối khí nén. 1.1.Yêu cầu
1.1.Yêu cầu

Hệ thống phân phối khí nén có trách nhiệm chuyển không khí từmáy nén khí đến khâu sau cuối để sử dụng, ví dụ như động cơ khí nén, máy ép dùng khí nén, máy nâng hạ dùng khí nén, dụng cụ cầm tay dùng khí né và mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển bằng khí nén ( cơ cấu tổ chức chấp hành, phần tửđiều khiển … )
Truyền tải không khí nén được thực thi bằng mạng lưới hệ thống ống dẫn khí nén, cần phân biệt mạng đường ống được lắp ráp cố định và thắt chặt ( như trong những nhà máy sản xuất ) và mạng đường ống lắp ráp trong từng thiết bị, trong từng máy ( như hình vẽ )

Hình 3.1: Hệ thống phân phối khí nén

Yêu cầu so với hệ thống thiết bị phân phối khí nén là bảo vệ cho áp suất p, lưu lượng Q. và chất lượng của khí nén cho nơi tiêu thụ, đơn cử là những thiết bị, máy mác. Ngoài tiêu chuẩn chọn hài hòa và hợp lý máy nén khí, tiêu chuẩn chọn đúng thông số kỹ thuật của mạng lưới hệ thống ống dẫn ( ví dụ : đường kính ống dẫn, vật tư ống dẫn ), cách lắp đặ mạng lưới hệ thống ống dẫn, bh hệ thống thiết bị phân phối khí nén cũng đống vai trò quan trọng vềphương diện kinh tếcũng như nhu yếu kỹ thuật cho mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển bằng khí nén .
Yêu cầu về tổn thất áp suất so với hệ thống thiết bị phân phối khí nén ( từ bình trích chứa cho đến nơi tiêu thụ, đơn cử là thiết bịmáy móc ) không vượt qua 1.0 bar cụ thểnhư sau :
– Tổn thất áp suất trong ống dẫn chính 0.1 bar – Tổn thất áp suất trong ống nối 0.1 bar
– Tổn thất áp suất trong thiết bị xửlý, bình ngưng tụ 0.2 bar – tổn thất áp suất trong thiết bị lọc tinh 0.6 bar

1.2.Bình trích chứa.

Bình trích chứa khí nén có trách nhiệm là cân đối áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến, trích chứa và ngưng tụ, tách nước .
Kích thước bình chứa phụ thuộc vào vào hiệu suất tiêu thụ của máy nén khí và hiệu suất tiêu thụ của thiết bị máy móc sử dụng, ngoài những còn nhờ vào vào giải pháp sử dụng khí nén : ví dụ như sử dụng liên tục hay gián đoạn Bình trích chứa khí nén nên lắp ráp trong khoảng trống thoáng để triển khai được nhiệm vụnhư ngưng tụvà tách nước trong khí nén .

Hình 3.2: các loại bình trích chứa khí nén

a. Loại bình trích chứa thẳng đứng b. Loại bình trích chứa nằm ngang
c. Loại bình trích chứa nhỏ gắn trực tiếp vào ống dẫn khí .

1.3.Mạng đường ống

Mạng đường ống dẫn khí nén hoàn toàn có thể phân loại làm 2 loại :
– Mạng đường ống được lắp ráp cốđịnh ( trong nhà máy sản xuất, nhà máy sản xuất )
– mạng đường ống được lắp ráp di động ( ví dụ như đường ống trong dây chuyền sản xuất hoặc trong máy móc thiết bị )

1.3.1.Mạng đường ống lắp cốđịnh

Thông sốcơ bản cho mạng đường ống lắp ráp cốđịnh là ngoài lưu lượng khí nén còn có tốc độ dòng chảy, tổn thất áp suất trong đường ống dẫn khí, áp suất nhu yếu, chiều dài ống dẫn và những phụ tùng nối ống
– Lưu lượng : nhờ vào vào tốc độ dòng chảy. Vận tốc dòng chảy càng lớn, tổn thất áp suất trong ống dẫn càng lớn
– Vận tốc dòng chảy : được chọn trong khoảng chừng từ6m / s đến 10 m / s. Vận tốc dòng chảy khi qua những phụ tùng nối ống sẽ tăng lên hay tốc độ dòng chảy sẽ tăng lên nhất thời khi dây chuyền sản xuất, máy móc đang quản lý và vận hành .
– Tổn thất áp suất : trong những đường ống dẫn chính là 0.1 bar. Tuy nhiên trong trong thực tiễn sai số cho phép tính đến bằng 5 % áp suất nhu yếu. Nếu trong ống dẫn chính có lắp thêm những phụ tùng ống nối, những van thì tổn thất áp suất của mạng lưới hệ thống ống dẫn tăng lên .
Khi lắp ráp mạng lưới hệ thống ống dẫn khí nén thường nghiêng góc từ 1 % – 2 % so với mặt phẳng nằn ngang ( hình 3.1 ). Vị trí thấp nhất của mạng lưới hệ thống ống dẫn so với mặt phẳng nằm ngang, lắp ráp bình ngưng tụnước, đểnước trong ống chứa đụng ởđó .

1.3.2.Mạng đường ống lắp ráp di động

Mạng đường ống lắp ráp di động phong phú hơn mạng đường ống lắp ráp cố định và thắt chặt. Ngoài những đường ống bằng sắt kẽm kim loại có thành ống mỏng mảnh như ống dẫn bằng đồng, người ta còn sử dụng thêm những loại ống dẫn bằng nhựa, vật tư tổng hợp, những đường ống dẫn bằng cao su đặc. Đường kính ống dẫn được lựa chọn phải tương ứng với đường kính mối nối của phần tửđiều khiển .
Ngoài những mối lắp ghép bằng ren, mạng đường ống di động còn sử dụng những mối nối cắm với những đầu kẹp
Tùy theo áp suất của khí nén cho từng loại máy mà chọn những loại ống dẫn có nhứng tiêu chuẩn khác nhau .

Hệ thống đường ống: Có tác dụng truyên dẫn khí, tạo ra sự liên kết giữa các bộ phận
trong hệ thống khí nén

Hệ thống đường ống dẫn khí trong một số nhà máy

Hình 3.3: Mạng đường ống
2. Cơ cấuchấp hành

Cơ cấu chấp hành có trách nhiệm biến hóa nguồn năng lượng khí nén thành nguồn năng lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành hoàn toàn có thể thực thi hoạt động thẳng ( xy – lanh ) hoặc chuyển quay ( động cơ khí nén ) .
Cần pít – tông tạo ra lực đẩy F được tính bằng tích của diện tích quy hoạnh mặt phẳng pít – tông A và áp suất trong xy – lanh pe .

2.1.Xy – lanh

2.1.1.Xy – lanh tác dụng đơn

Hình 3.4: Ký hiệu xy – lanh tác dụng đơn.

Áp lực tác động ảnh hưởng vào xy – lanh đơn chỉ có ở một phía, phía ngược lại do lò xo ảnh hưởng tác động hay do ngoại lực tác động ảnh hưởng. Lực tác động ảnh hưởng lên pít – tông được tính theo công thức :

Fz A p. eFRFF

Trong đó : Fz [ daN ] : Lực ảnh hưởng tác động lên pít – tông .

2 2
4
D
A cm 
 : Diện tích pít – tông.
D [cm]: Đường kính pít – tông.

FR [ bar ] : Lực ma sát, phụ thuộc vào vào chất lượng mặt phẳng giữa pít – tông và xy – lanh, tốc độ hoạt động pít – tông, loại vòng đệm. Trong trạng thái quản lý và vận hành thông thường ,

Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Thay Bloc Tủ Lạnh