nghiên cứu và chế tạo hoàn chỉnh 01 đầu quạt root có thông số : Q=600m 3 /h, h max =10.000mmh 2 o, n=15kw dùng thổi khí vào silo xi măng của nhà máy xi măng lò quay

Bộ công thơng viện nghiên cứu khí báo cáo khoa học đề tài R-d cấp năm 2008 Tên đề tài: nghiên cứu chế tạo hoàn chỉnh 01 đầu quạt root có thông số : Q=600m3/h, hmax=10.000mmh2o, n=15kw dùng thổi khí vào silo xi măng nhà máy xi măng lò quay Ký hiệu: 241- 08 RD/HĐ - KHCN Cơ quan chủ quản : Bộ Cơng Thương C¬ quan chủ trì đề tài : Viện Nghiên cứu Cơ khí Chủ nhiệm đề tài : Kỹ s Cao Tiến Khánh 7284 10/3/2009 Hà Nội, năm 2008 Bộ công thơng viện nghiên cứu khí báo cáo khoa học đề tài R-d cấp năm 2008 Tên đề tài: nghiên cứu chế tạo hoàn chỉnh 01 đầu quạt root cã th«ng sè : Q=600m3/h, hmax=10.000mmh2o, n=15kw dïng thỉi khÝ vào silo xi măng nhà máy xi măng lò quay” Ký hiƯu: 241- 08 RD/H§ - KHCN VIƯn tr−ëng chủ nhiệm đề tài KS Cao Tiến Khánh Hà Nội, năm 2008 Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN MC LC DANH SCH CC THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI……………………… Mở đầu .3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Muc tiêu nghiên cứu đề tài ………………………………….5 1.2 Tình hình nghiên cứu quạt root nước nước………5 1.2.1 Trong nước:………………………………………………………….5 1.2.2 Ở nước ngoài…………………………………………………… .6 1.3 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………7 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LẮP ĐẶT , QUY TRÌNH VẬN HÀNH, THIẾT KẾ CHI TIẾT QUẠT ROOT GM10S, LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA QUẠT ROOT GM10S….8 2.1 Khảo sát nghiên cứu quy trình lắp đặt vận hành quạt Root a- Quy trình lắp ráp b- Quy trình vận hành hệ thống cung cấp khí đáy silơ xi măng 10 2.2 Thiết kế chi tiết quạt Root GM10S 11 2.2.1 Nguyên lý làm việc quạt Root 11 2.2.2 Cấu tạo quạt Root 11 1- Phần tĩnh 12 2- Phần động 12 2.3 Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục chủ động 12 2.3.1 Xác định lực tác dụng lên trục 14 2.3.2 Tính tốn lực tác dụng lên trục 14 2.3.3 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi .15 2.3.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc truyền bánh 18 2.4 Thiết kế quạt Root GM10S .23 2.4.1 Đo đạc, thiết kế chi tiết quạt Root GM10S .23 2.4.2 Lập quy trình cơng nghệ chế tạo số chi tiết quạt Root 26 a- Thân quạt 26 b- Thân ổ bi thân ổ bi 30 c- Cánh quạt 31 d- Bộ bánh nghiêng có mn = .33 CHƯƠNG III: QUY TRÌNH LẮP ĐẶTHỆ THƠNG KHẢO NGHHIỆM,QUY TRÌNH KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ……………………… 36 3.1 Quy trình lắp đặt hệ thống khảo nghiệm…………………………….36 3.2 Quy trình khảo nghiệm đánh giá kết quả…………………………37 3.2.1 Quy trình khảo nghiệm…………………………………………37 3.2.2 Đánh giá kết quả……………………………………………… 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Phụ lục đến phụ lục .42-45 Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN Danh sỏch cỏc thnh viờn tham gia đề tài Cao Tiến Khánh - KS Máy Thuỷ Lực Nguyễn Chí Cường -ThS Kỹ thuật Trần Chí Trung - KS Máy Thuỷ lực Lê Danh Liên - PGS- TS Trần Thị Hồng Thanh- ThS Nguyễn Khánh Hưng – KS §Ị tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN M u Mỏy thu khớ l danh t chung để máy làm việc cách trao đổi lượng với chất lỏng ( chất lỏng chất khí, nước, dầu) Theo nguyên lý thuỷ khí động học nói riêng học chất lỏng nói chung Bơm dùng động để vận chuyển chất lỏng Quạt, máy nén khí dùng để cung cấp khí nén có áp suất cao cho nơi cần hàn, vận chuyển hạt nhỏ rời Trong nhà máy sản xuất xi măng, băng truyền máng khí động Ngày máy thuỷ khí dùng phổ biến nhiều lĩnh vực sản xuất sinh hoạt Có thể nói khơng có nghành kỹ thuật mà khơng sử dụng máy thuỷ khí Hiện có nhiều loại máy thuỷ khí khác như: Bơm ly tâm, bơm hướng trục, bơm piston, bơm roto, quạt có cánh ly tâm, quạt hướng trục, quạt thể tích, máy nén khí hướng tâm, máy nén khí hướng trục Sau ta quan tâm loại máy thuỷ lực có áp lực cao để phục vụ nghành sản xuất xi măng quạt Root Quạt root thuộc nhóm máy lượng, dùng để biến đổi nhận từ động điện thành dịng chất khí Quạt root tạo áp suất cao, lưu lượng lớn, chế tạo lắp ráp cần độ xác cao Trong ngành chế tạo máy thuỷ lực, quạt root máy quan trọng, địi hỏi cơng nghệ chế tạo cao Trong ngành sản xuất xi măng quạt Root dùng để cấp khí cho silo liệu, silo xi măng, cấp khí thổi than vào lò nung klinke Hiện Việt Nam chưa chế tạo hoàn chỉnh quạt root mà phải nhp khu t nc ngoi Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN Do giá thành cao, không chủ động thời gian Nhu cầu sử dụng quạt root nhà máy xi măng nhiều khơng thể thiếu Vì nước ta cần phải đầu tư nghiên cứu để tiến tới nội địa hóa sản phẩm quạt root Hình 1: Tổ máy quạt root GM S- GM 150 S Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN CHNG I TNG QUAN 1.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu thiết kế theo mẫu, chế tạo đầu quạt root GM10.S Nội địa hoá sản phẩm quạt root Giảm giá thành sản phẩm 1.2 Tình hình nghiên cứu quạt root nước : 1.2.1 Trong nước : Sau hồ bình lập lại 1954 nhà nước Việt Nam cử sinh viên sang học tập, nghiên cứu Khoa học nước có cơng nghiệp phát triển như: Liên Xô; Trung Quốc; Đông Đức; Tiệp Khắc…Trong có sinh viên đào tạo chuyên ngành Máy tự động thuỷ khí Họ trở thành cán nghiên cứu khoa học,Tiến sĩ, Thạc sĩ, kỹ sư vv… làm việc nhà máy, trường Đại học, viện nghiên cứu Họ tạo sản phẩm phục vụ cho nông nghiệp, ngành cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp sản xuất xi măng vv…đó loại máy bơm, tua bin, quạt gió Quạt root thiết bị quan trọng, sử dụng nhiều ngành kinh tế quốc dân, năm 1954-1965 nhà nước ta chưa quan tâm mức tới việc đầu tư nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy thuỷ khí - Năm 1970-1980 sở nhà máy chế tạo bơm Hải Dương thuộc Bộ Cơ khí Luyện kim cũ Công thương nghiên cứu, thiết kế, chế tạo quạt root công suất 75KW Nhưng qua khảo nghiệm nhược điểm: Quạt chạy va đập gây tiếng ồn lớn 150 dB, quạt không đạt thông số kỹ thuật lượng Q, cột ỏp P Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN - Nm 1991 Phũng bơm (nay Trung tâm Nghiên Cứu Thuỷ Khí) Viện Nghiên Cứu Cơ Khí nghiên cứu, thiết kế, chế tạo quạt có cơng suất 75KW chạy kiểm tra thông số lưu lượng Q; áp suất P không đạt yêu cầu đề ra, quạt làm việc cánh va đập gây tiếng ồn lớn 150 dB Quạt làm việc chảy dầu từ buồng dầu bôi trơn bánh ổ bi vào ống xả quạt gây hao dầu Qua lần nghiên cứu thiết kế chế tạo ta rút vấn đề năm trước cịn tồn tại: - Cơng nghệ chế tạo chưa hợp lý - Chưa có máy gia cơng chép hình, chưa có máy CNC quạt chế tạo làm việc không đạt thông số thiết kế - Kết cấu quạt chưa hợp lý Năm 1995 phòng Bơm - Viện Nghiên Cứu Cơ Khí tiếp tục nghiên cứu, thiết kế chế tạo hai cánh theo mẫu quạt ký hiệu R60l có cơng suất N =155KW, lưu lượng Q =14000m3/h, cột áp P= 0,3 bar Trung Quốc Thông số lưu lượng Q, áp suất P đạt yêu cầu thiết kế hay không chất lượng chế tạo hai cánh Sau đo đạc thơng số hình học profin cánh Thiết kế, chế tạo cánh theo dưỡng ,lắp vào vỏ quạt Trung Quốc, quạt làm việc ổn định, độ ồn nhỏ 100dB Quạt chạy khảo nghiệm đạt thông số: Lưu lượng Q =14000 m3/h; P=0,3 bar dầu không bị phun đầu quạt, hai cánh quạt thiết kế, chế tạo đạt yêu cầu chất lượng Để tiến hành nội địa hoá chi tiết, tiến tới chế tạo hoàn chỉnh đầu quạt root nước, Trung tâm Nghiên cứu thuỷ khí Viện nghiên cứu Cơ khí tiến hành nghiên cứu thiết kế theo mẫu quạt root GM10S Cộng Hoà Liên Bang Đức thuộc hãng : AERZENER MACHINENFAB BRIKGMBH quạt có Q=8,71m3/ph(522,6m3/h), thông số điểm Pmax=0,5bar(5000mmH20), Nđc=15KW 1.2.2 Ở nc ngoi : lm vic : n=3750v/ph, Đề tài 241-08R§/H§-KHCN Các nước giới có cơng nghiệp phát triển, ngành cơng nghiệp chế tạo máy nói chung, ngành chế tạo máy thuỷ khí nói riêng ưu tiên phát triển, thiết bị máy hồn chỉnh đồng đạt trình độ cơng nghệ cao, có loại quạt root có cơng suất bé 5KW đến công suất lớn vài trăm KW Tại nước SNG xây dựng trung tâm, trường Đại học chuyên sâu ngành máy thuỷ lực trường Đại học Bách khoa Lêningrad, trường cao đẳng kỹ thuật Maxcova, Viện Máy thuỷ lực toàn Liên bang, Nhà máy chế tạo bơm M.I.KALININ Maxcova Hàng năm đào tạo chuyên gia nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy thuỷ lực Ở cộng hoà Séc (Tiệp khắc cũ) trường Đại học chuyên sâu máy thuỷ lực trường đại học Bách khoa Praha, viện nghiên cứu máy thuỷ lực Hàng năm đào tạo chuyên gia nghiên cứu, thíêt kế, chế tạo máy thuỷ lực họ đào tạo cho Việt Nam hàng ngàn kỹ sư ngành Máy thuỷ lực 1-3 Phương pháp nghiên cứu: Khảo sát, nghiên cứu mẫu quạt Root CHLB Đức để làm sở thiết kế, nội dung sau Nghiên cứu khảo sát thực tế quạt root làm việc dây truyền công nghệ sản xuất xi măng nhà máy xi măng - Nghiên cứu quy trình lắp đặt, vận hành quạt thổi khí vào silo xi măng silo cấp liệu - Thiết kế theo mẫu toàn chi tiết quạt root GM10S CHLB Đức - Nghiên cứu lập quy trình cơng nghệ chế tạo quạt root - Chế tạo hoàn chỉnh đầu quạt root GM10S - Lắp đặt chạy thử đánh giá: Sau chế tạo lắp ráp xong tiến hành chạy rà, hiệu chỉnh kiểm tra thông số kỹ thuật quạt, đánh giá chất lượng thiết kế chế tạo Đề tài 241-08RĐ/HĐ-KHCN CHNG II NGHIấN CU QUY TRèNH LẮP ĐẶT, QUY TRÌNH VẬN HÀNH, THIẾT KẾ CHI TIẾT QUẠT ROOT GM 10S, LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA QUẠT ROOT GM10S 2.1 Khảo sát nghiên cứu quy trình lắp đặt vận hành qut root Kết khảo sát cỏc nh mỏy xi măng thuộc xây dựng néi dung nh− sau: Địa điểm khảo sát: Nhà máy xi măng Tam Điệp, nhà máy xi măng Hoàng Mai, nhà máy xi măng Hồng Thạch, nhà máy xi măng Bỉm Sơn Nhìn chung nhà máy bố trí số lượng vị trí loại quạt gần Sau sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống si lơ xi măng 1- Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống silơ xi măng (hình 2) 1- Silơ chứa xi măng 2- Quạt Root GM10S 3- Van chiều tự động đóng mở 4- Van tiết lưu chiều 5- Đường ống 6- Đường ống nhánh 7- Máng khí động 2-Mơ tả hệ thống cấp khí vào máng khí động Đáy silơ bố trí 10 quạt Root GM10S có cơng suất, lưu lượng, áp suất Có van chiều, có ống dẫn khí Quạt có Nđc=15 kW; Q= 8,71 m3/ph(522,6m3/h); P =0,5bar(5000mmH20); n=3750v/ph; ... thơng viện nghiên cứu khí báo cáo khoa h? ??c đề tài R-d cấp năm 20 08 Tên đề tài: nghiên cứu chế tạo hoàn chỉnh 01 đầu quạt root có thông số : Q=600m3 /h, hmax=10.000mmh 2o, n=15kw dùng thổi khí vào. .. dung nh− sau: Địa điểm khảo sát: Nhà máy xi măng Tam Điệp, nhà máy xi măng Hoàng Mai, nhà máy xi măng Hoàng Thạch, nhà máy xi măng Bỉm Sơn Nhìn chung nhà máy bố trí số lượng vị trí loại quạt gần... vòng Zv 22 H? ?? số tính đến ảnh h? ??ng bôi trơn: KL 23 H? ?? số tính đến kích thớc bánh răng: KxH 24 ứng suất tiếp cho phép bánh nhỏ bánh lớn: HP (kG/mm2) 25 H? ?? số tính đến thông số Đối với H > 35 0 HB;