Câu 1: Giải bài tập Q.1 đến Q.23 của sách “Power pneumatics”. Bài Q.1: Lưu lượng yêu cầu của hệ thống là 40 dm3 s (không khí tự do) ở áp suất 7 bar. Xác định đường kính tiêu chuẩn gần nhất của ống dẫn khí nếu vận tốc không đổi là 6 ms. Trả lời Tỷ số nén 7 1 8 1 Cr Lưu lượng dòng khí bị nén 40 5( ) 8 Q l s Đường kính ống dẫn khí : 3 4 4 5 10 0.03257 32.57 6 Q d m mm v Theo tiêu chuẩn ta chọn d = 32mm Bài Q.2: Một động cơ khí nén sử dụng nén không khí với lưu lượng riêng 0,5dm3 vg. Xác định đường kính tiêu chuẩn nhỏ nhất của hệ thống ống dẫn khi đông cơ đang chạy ở 240 revm. Vận tốc tối đa của không khí không vượt quá 8 ms.
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Trang 3vận tốc khí không vượt quá 6 m/s
ave
flQ P
m
flQ P
Với f=500; l=100m ; Q=100 dm3/s, d=50mm, Pdrop=1.08 bar
1.4815
P bar
Trang 4Được đánh giá là trong 5 năm tiếp theo, hệ thống cần lưu lượng gấp đôi 400 dm3/s f.a.d Một máy nén khí có lưu lượng 500 dm3/min f.a.d Áp suất được cài đặt lớn nhất
là 7 bar Xác định ( làm tròn đến m3) kích thước bình chứa khí để số lần bật thiết bị không quá 20 Biết áp suất tổn thất trên đường ống là 0.5 bar Số lần khởi động trong một giờ là bao nhiêu nếu hệ thống chỉ yêu cầu một nửa khả năng nén
Trả lời
Với số lần mở của máy nén khí là 20 lần/giờ , thời gian nhỏ nhất giữa hai lần mở là
3 phút, giả thuyết làm việc ổn định Trong 3 phút thì hệ thống yêu cầu một lượng không khí là: 3x60x200 = 36000 dm3/s f.a.d = 36m3 Để cung cấp khí cho hệ thống thì máy nén khí cần chạy một khoảng thời gian: 3 60 200 72( )
Tính thể tích không khí tự do có trong bình chứa:
Ở áp suất dư 7 bar
Do đó thể tích khí tự do chênh lệch được nén trong bình chứa là 2,5V đây cũng chính
là thể tích khí mà hệ thống nhận trong thời gian bộ phận nén đã ngưng chạy
Từ đây ta tính được thể tích bình chứa khí cần thiết: 2.5V 21.5 V 8.64(m3)
Ta chọn bình chứa có thể tích 9m3
Ta tính toán lại các thong số ban đầu
Thể tích khí tự do bình nạp vào cho đến khi bộ phận nén ngưng chạy:
Trang 5112.5( )
Thời gian giữa 2 lần mở máy là : 75+112.5=187.5 (s)
Số lần bật máy trong 1 giờ là: 3600 19.2
Trả lời
Tính thể tích của không khí tự do tương đương với thể tích khí được nén trong bình:
Ở áp suất 6 bar, thể tích không khí tự do là 7V (m3)
Trang 63 2
3
1
12 5.154 / 3
1
Trang 7Công suất tiêu thụ ở cấp II (9 2.214 3 5.154)10 19344( )
Tổng công suất tiêu thụ máy nén 2 cấp 19344 15002 34346( )W
Công suất tiết kiệm được 57243 34346 22897( )W
Bài Q.11
Đường khí vào của máy nén có nhiệt độ là 20oC với độ ẩm là 70% Máy nén, cái mà
có lưu lượng cung cấp là 80 dm3/s f.a.d với áp suất dư đo được là 7 bar, hệ thống làm mát làm giảm nhiệt độ xuống còn 30oC Hãy ước tính lượng nước mà được chiết suất từ máy nén khí mỗi giờ?
Trả lời
80dm3/s=288 m3/h
Ở 20oC và 0bar (dư), 100m3không khí bão hòa nặng chứa 1.73kg hơi nước, khi độ
ẩm 70% thì khối lượng hơi nước là 1.211kg trên 100m3.Không khí ra khỏi máy nén
là hơi bão hòa Hơi nước ở 30oC và 7bar là :
Lượng hơi nước nhận vào trong 1 giờ: 2.88x1.211 3.488 kg
Lượng hơi nước cung cấp ra trong 1 giờ: 2.88x0.3435 0.9893 kg
Lượng nước thu được do ngưng tụ trong 1 giờ : 3.448 0.9893 2.4587 kg
F
P
Trang 9Diện tích mặt cắt tròn:
2 1
Sử dụng công thức: K = π2EJ/L2
Trong đó: K là tải trọng ổn định (kg) của cần pittông có đường kính là d (cm), E là môđun đàn hồi có giá trị là 2,1.106 kg/cm2 Hệ số an toàn của cần pittông là S = 4 khi đó tải để cần pittông là việc an toàn là F = K/S Chọn đường kính pittông theo tiêu chuẩn với giả thuyết là tải động bằng 0,6 lần tải tĩnh
Trả lời
Ta có:
2 2
EJ K
Trang 10Đường kính cần xylanh d=40mm
Bài Q.15
Bàn nâng xe được vận hành bằng pittông thủy-khí Tổng khối lượng tải mà pittông nâng là 1,2 tấn và chiều dài quảng đường nâng là 2 m Bàn nâng có khả năng khóa ở bất kì vị trí nào Thiết kế hệ thống thích hợp sử dụng xylanh tiêu chuẩn để nâng tải Ảnh hưởng của áp suất thủy lực ở xylanh bằng 0,4 lần áp suất khí ở mặt phân cách của khí và dầu Vẽ chu trình vận hành bằng tay thích hợp và tính toán đường kính xylanh khí nén tiêu chuẩn Biết áp suất khí cung cấp tối đa là 7 bar
Nếu máy nén cung cấp 25 l/s f.a.d để vận hành hệ thống tính toán khoảng thời gian nâng tải lên (hết cả hành trình) dưới điều kiện tải trọng tối đa
Theo bảng tiêu chuẩn, ta chọn Xylanh đường kính 250mm và đường kính cần 50mm
Diện tích xylanh lúc này:
2
2
0.04909 4
Trang 11Trả lời
Trường hợp 1: Dùng van điều khiển lưu lượng ngõ vào
Trường hợp 2: Dùng van điều khiển lưu lượng ngõ ra
Trang 1210s, hãy tính toán lượng không khí cần dùng trong 1 phút
4 2
Trang 14Bài Q.19
Một tải trọng là 250 kg được nâng lên thẳng đứng quãng đường là 900 mm bởi một
xy lanh thủy lực Giả sử rằng quá trình tăng tốc và giảm tốc diễn ra trong đoạn đường
28 mm giảm chấn và tải đạt được tốc độ là 0,8m/s Giả sử mất mát do ma sát gây ra chiếm 8% tổng tải trọng Áp suất lớn nhất đạt được là 6 bar (dư) Xác định kích thước
xy lanh và lưu lượng không khí vào xy lanh nếu xy lanh hoạt động 10 chu kỳ/phút
Thời gian đáp ứng van điều khiển: T1T0 0.05s
Thời gian hành trình đi đến giảm chấn
Trang 15Thời gian đáp ứng van điều khiển: T1T0 0.05s
Thời gian hành trình đi đến giảm chấn
Trang 16Một xy lanh không ti có đường kính 63 mm, dài 6 m mang một tải 200 kg Xác định
số giá đỡ tối thiểu cần thiết và bước của chúng nếu khoảng cách từ cuối xy lanh đến điểm giữa bàn dao là 430 mm và độ uốn tối đa là 1 mm
1
430 6000
3.06 2100
Trang 17Câu 2: Trình bày (vẽ hình, giải thích nguyên lý, ưu nhược điểm, thông số kỹ thuật) về các loại máy khí nén
Giới thiệu chung
Khí nén được tạo ra từ máy nén khí, ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng Máy nén khí được hoạt động theo hai nguyên lý sau:
Nguyên lý thay đổi thể tích: không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại Như vậy theo định luật Boyle-Matiotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như kiểu máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt
Nguyên lý động năng: không khí được dẫn trong buồng chứa và được gia tốc bởi một
bộ phận quay với tốc độ cao, ở đó áp suất khí nén được tạo ra nhờ sự chênh lệch vận tốc, nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí ly tâm
Máy nén khí kiểu piston
Máy nén khí piston một cấp: ở kì nạp, chân không được tạo lập phía trên piston, do
đó không khí được đẩy vào buồng nén thông qua van nạp Van này mở tự động do
sự chênh lệch áp suất gây ra bởi chân không ở trên bề mặt piston Khi piston đi xuống tới “điểm chết dưới” và bắt đầu đi lên, không khí đi vào buồng nén do sự mất cân bằng áp suất phía trên và dưới nên van nạp đóng lại và quá trình nén khí bắt đầu xảy
ra Khi áp suất trong buồng nén tăng tới một mức nào đó sẽ làm cho van thoát mở ra, khí nén sẽ thoát qua van thoát để đi vào hệ thống khí nén
Cả hai van nạp và thoát thường có lò xo và các van đóng mở tự động do sự thông khí
sự chênh lệch áp suất ở phía của mỗi van
Sau khi piston lên đến “điểm chết trên” và bắt đầu đi xuống trở lại, van thoát đóng
và một chu trình nén khí mới bắt đầu
Trang 18Máy nén khí kiểu piston một cấp có thể hút được lưu lượng đến 10m/phút và áp suất nén được 6 bar, có thể trong một số trường hợp áp suất nén đến 10 bar Máy nén khí kiểu piston 2 cấp có thể nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu piston 3,4 cấp
có thể nén áp suất đến 250 bar
Loại máy nén khí một cấp và hai cấp thích hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén trong công nghiệp Máy nén khí piston được phân loại theo số cấp nén, loại truyền động và phương thức làm nguội khí nén
Ưu, nhược điểm của máy nén khí kiểu piston
Ưu điểm: kết cấu gọn, trọng lượng máy nhỏ, chiếm diện tích lắp đặt không lớn, tiện
lợi khi tháo lắp các cụm chi tiết, có thể tạo ra áp suất lớn từ 2 – 1000kg/cm2 và có thể lớn hơn nữa, giá thành thấp và có tính cơ động cao Do vậy máy nén khí kiểu piston trong thực tế sử dụng rộng rãi
Nhược điểm: do có các khối lượng tịnh tiến qua lại nên máy nén khí piston hoạt
động không cân bằng, làm việc còn khá ồn và rung động Khí nén cung cấp không được lien tục, do đó phải có bình chứa khí nén đi kèm Hiệu suất thấp, tuổi thọ kém
Trang 20Máy nén khí piston FUSHENG dạng A
Trang 21Các thông số kỹ thuật
Trang 23lồi ít hơn trục vít lõm 1 đến 2 răng Hai trục vít phải quay đồng bộ với nhau, giữa các trục vít và vỏ bọc có khe hở rất nhỏ
Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ thông qua cửa nạp
và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó không khí được nén giữa các răng khi buồng khí nhỏ lại, sau đó khí nén đi tới cửa thoát Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đóng hoặc được mở tự động khi các trục vít quay hoặc không che các cửa Ở cửa thoát của máy nén khí có lắp một van một chiều để ngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén đã ngừng
Lưu lượng từ 1,4m3/phút và có thể lên tới 60m3/phút
Máy nén khí trục vít thường được sử dụng trong các hệ thống vận chuyển thu gom khí ở các mỏ hoặc cung cấp nguồn khí nén cho các thiết bị đo và điều khiển tự động
Ưu điểm:
1/ Tuổi thọ cao:
Do không có van hút, van xả và vòng xéc măng nên máy nén khí trục vít có tuổi thọ cao Tin cậy khi làm việc Nó gồm hai trục vít với nhiều đầu mối răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau Một trục dẫn động nhận truyền động từ động cơ và truyền cho trục bị dẫn động qua cặp bánh răng nghiêng
Trang 24Không khí được hút từ đầu này (ở phía trên cặp trục vít) và được nén đẩy sang đầu kia (phía dưới) của cặp trục Khe hở giữa hai trục vít và giữa đỉnh răng với xi lanh rất nhỏ chỉ vào khoảng 0,1 – 0,4 mm nên không tạo ma sát khi làm việc, không gây
ăn mòn các chi tiết
2/ Hiệu suất làm việc cao
Vì máy nén trục vít được cấu tạo theo nguyên lý ăn khớp giữa các trục vít với nhau hoặc qua một cặp hay vài cặp bánh răng ăn khớp nên máy có thể làm việc với số vòng quay cao với số vòng từ 3000 vòng/phút trở lên thậm trí lên đến 15.000 vòng/phút Thêm vào đó, máy có tỉ số nén cao với mức cực đại là 25, hiệu suất lưu lượng đều và tăng theo thời gian 1,4m/phút và có thể lên tới 60m/phút
3/ Cấu tạo nhỏ gọn, vận hành êm
Máy nén khí trục vít có cấu tạo gọn nhẹ hơn, dễ di chuyển và không cần phải có đế đặc biệt khi hoạt động Thêm vào đó, máy vận hành rất ổn định, không dao động trong khí thoát, ít rung động và tiếng ồn nhỏ Ngoài ra, loại máy nén khí này cũng không bị nóng khi hoạt động so với các loại máy nén khí khác
4/ Công bảo trì, chi phí vận hành thấp
Việc bảo dưỡng kỹ thuật máy nén khí trục vít rất đơn giản do khe hở giữa hai trục vít và giữa đỉnh răng với xi lanh rất nhỏ, không tạo ma sát khi hoạt động nên các chi tiết không bị mài mòn và không phải thay thế nhiều
Máy có thể làm việc ở chế độ hoàn toàn tự động Để vận hành máy nén khí trục vít, nhân viên chỉ cần được đào tạo trong thời gian ngắn và có thể dễ dàng điều khiển sự hoạt động cũng như giám sát quy trình vận hành của toàn bộ hệ thống Hơn nữa, tất
cả thông số kỹ thuật, lưu lượng, áp suất, lượng dầu, thời gian phải bảo hành các thiết
bị lọc, các lỗi phát sinh…đều hiển thị trên màn hình PLC nên rất dễ xử lý
Nhược điểm:
1/ Giá thành đắt
So với máy nén khí piston, máy nén khí trục vít có giá thành cao, đầu tư ban đầu lớn
Bù lại máy có độ ồn thấp dưới 76 dB, do có vỏ cách âm, hoạt động bằng các khớp nối mềm, tiết kiệm điện năng tới 30% so với việc dùng 1 máy piston cùng công suất,
vì nó có thể tạo lưu lượng khí lớn hơn 30% máy piston
Trang 252/ Khó chế tạo và sửa chữa
Các trục vít yêu cầu độ chính xác cao nên khó chế tạo và sửa chữa, đòi hỏi thợ sửa chữa phải có tay nghề cao để xử lý các sự cố kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật
Máy nén khí EAS2000
Model: EAS2000
Công suất: 160 kW
Áp suất làm việc: 8 bar
Lưu lượng: 27 m3/min
Trang 26Áp suất làm việc: 7 bar
Lưu lượng: 10 m3/min
Chiều dài: 2400mm
Chiều rộng: 1420mm
Chiều cao: 1800mm
Trọng lượng: 2200kG
Trang 27Máy nén khí Hanbell 40HP
Model: AE2 – 30A
Công suất: 30 kW
Áp suất làm việc: 8 bar
Lưu lượng: 4,7 m3/min
Chiều dài: 1330mm
Chiều rộng: 970mm
Chiều cao: 1525mm
Trọng lượng: 2200kG
Trang 28Máy nén khí ELGI Global series E11-E75
Trang 30- Đồng thời vận tốc của khí cũng tăng lên và như vậy tăng áp lực động của khí
Cấu tạo chung
- Vỏ máy gồm cả cửa hút , cửa xả
Trang 311/ Vỏ máy
Vỏ máy là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn, là giá đỡ cho các chi tiết khác Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trục máy, có các áo nước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí Vỏ máy được chế tạo thành 2 nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp, tuy nhiên cũng có loại vỏ máy được chế tạo liền khối Vỏ máy thường được chế tạo bằng gang xám hay bằng gang hợp kim
2/ Trục máy nén ly tâm
Trục để lắp các bánh công tác lên đó nhận truyền động từ động cơ dẫn động, quay với vận tốc cao để thực hiện quá trình nén khí Trục máy được lắp vào các các ổ đỡ trên vỏ máy Trục máy được chế tạo bằng thép hợp kim
Trang 324/ Cánh định hướng (hay vách ngăn hay cánh tĩnh)
Là một tấm kim loại đặt sát với bánh công tác, đóng vai trò dẫn hướng dòng khí đi
từ cửa xả của cấp nén này tới cửa nạp của cấp nén kế tiếp, cánh định hướng được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim Cánh định hướng được gắn với vỏ và không quay theo trục máy
5/ Bộ phận làm kín (vòng bít)
a) Bộ đệm kín khuất khúc (hay làm kín kiểu răng lược)
Vì cánh định hướng không quay theo trục máy, do vậy giữa chúng phải có một khe
hở Để tránh hiện tượng lọt khí nén ngược lại cửa nạp qua khe hở này người ta dung vòng đệm kín khuất khúc Vòng có dạng răng cưa, các răng này không chạm vào trục, để tránh làm hư hỏng trục khi chạm phải, vòng được làm bằng kim loại mềm, giữa các răng hình thành không gian, khí nén lọt vào không gian này chúng sẽ đổi hướng và chậm lại nhờ đó mà hạn chế được sự rò rỉ khí nén sang cửa nạp Loại này không ngăn được hoàn toàn sự lọt khí do vậy chỉ dùng ở những nơi có áp suất thấp Cũng có máy nén khí dùng loại vòng đệm này để làm kín giữa trục máy và vỏ máy
để hạn chế sự lọt khí ra bên ngoài Nếu máy nén khí độc hại thì cần có rãnh để gom khí rò rỉ ra để dẫn tới một nơi an toàn
Trang 33b) Vòng bịt kín kiểu tiếp xúc cơ học (hay bộ phận làm kín cơ khí)
Các bộ phận chính của vòng bịt này là các vòng tĩnh và vòng động Vòng động được bắt chặt với trục máy và quay theo trục, các mặt tiếp xúc giữa vòng tĩnh và vòng động ngăn không cho khí nén rò rỉ ra ngoài Có loại phải sử dụng dầu bôi trơn bề mặt tiếp xúc để giảm ma sát Vòng đệm này lắp ở đầu trục máy nén với vỏ để ngăn không cho khí nén lọt ra ngoài Loại này thường được sử dụng với máy nén khí có áp suất tới 7 at
Trang 34c) Đệm màng lỏng (oil seal)
Để làm kín những máy nén khí có áp suất cao, người ta dùng đệm màng lỏng Các
bộ phận chính gồm ống lót trong và ống lót ngoài không quay theo trục và có một khe hở với trục Khi trục quay, dầu sẽ đi vào khe hở để làm kín không cho khí nén
lọt ra ngoài Loại đệm này ngăn sự lọt khí tốt nhất, tuy nhiên phải có một hệ thống dầu cao áp liên tục, dẩu phải cực sạch Dầu sau khi nhiễm bẩn phải dược thu hồi để
làm sạch và làm nguội Nếu áp suất dầu trong hệ thống này giảm đi, chứng tở đệm
làm kín đã giảm hiệu quả làm kín (do mài mòn)
6/ Ngăn cân bằng
Trong máy nén khí ly tâm nhiều cấp, lực do áp suất tác dụng lên 2 chiều của trục không cân bằng nhau, phía áp suất cao có lực tác dụng lớn hơn Do vậy trục có xu hướng dịch chuyển về phía của nạp Sự dịch chuyển này sẽ gây va đập, gây mài mòn các chi tiết liên quan Ngăn cân bằng có tác dụng gi bớt sự mất cân bằng này Ngăn cân bằng này là một bộ phận được gắn với trục gồm 2 phần, phần phía cửa nạp thì chịu áp suất khí xả, phần phía cửa xả thì chịu áp suất khí nạp Theo cách phân tích lực như vậy, kết quả là lực tác dụng lên trục cân bằng hơn
Trang 35Hiện tượng SURGING: khi xảy ra hiện tượng này dòng khí trong máy nén lên xuống
nhanh (trồi sụt) và liên tục Nguyên nhân là do máy nén vận hành với lưu lượng thấp dưới mức tối thiểu, làm máy nén và đường ống rung động tăng lên đột ngột gây phá hủy máy nén Vì vậy máy nén sẽ xảy ra hiện tượng này nếu lưu lượng khí cung cấp tới dưới mức tới thiểu Máy nén được trang bị các thiết bị để bảo vệ máy nén tránh hiện tượng này
Surging có thể định nghĩa là: khi lưu lượng cấp cho máy nén thấp hơn mức tối thiểu
và máy nén hoạt động không ổn định Điều kiện để xảy ra surging là lưu lượng vào máy nén giảm dưới giới hạn riêng cho phép Điều này dẫn đến sự mất đi khả năng phát triển áp suất của máy nén Ở một tốc độ đã cho, khi lưu lượng cấp vào bị giảm, trong khi áp suất đầu ra của máy nén tiếp tục tăng lên Khi xảy ra hiện tượng surging, khí áp suất cao ở đầu ra của máy nén chảy ngược trở lại máy nén Một khi áp suất đầu xả bị giảm đi đủ để tránh hiện tượng dòng chảy ngược lại, các hiện tượng gây ra
sự mất áp sẽ sớm mất đi và máy nén sẽ phục hồi áp suất xả và dòng chảy bình thường qua máy nén Nếu hiện tượng ở đầu xả không thay đổi, sự mất đi khả năng tạo áp suất lại lặp lại Phần trăm lưu lượng khi mà xảy ra surging trong một máy nén ly tâm phụ thuộc vào thiết kế khí động học, các tính chất của khí được nén, sự ổn định của lưu lượng, các đặc tính, các cấp và bộ phận thiết kế của hệ thống
Tất cả sự phòng ngừa cần thiết trong suốt thời gian lắp đặt máy nén trong một hệ thống sẽ ngăn ngừa hiện tượng surging theo những lý do sau đây: Hiện tượng surging gây ra các ứng suất ngắn theo chu kỳ tự nhiên trên máy nén Các giới hạn an toàn được xây dựng bên trong máy nén để hấp thụ sự surging nhỏ tránh sự phá hủy máy Ảnh hưởng của hiện tương surging là gây ra rung động quá mức cho phép và hậu quả là làm các chi tiết trên rô to tiếp xúc cọ xát với các bộ phận cố định, sự truyền nhiệt quá mức từ máy cho dòng khí,v.v… Vì vậy phải có biện pháp áp dụng tốt nhất
để lắp đặt máy với đường ống thích hợp, sự điều khiển hợp lý, hệ thống lưu lượng, v.v…để tránh những tiềm ẩn làm phá hủy máy
a) Khái niệm: Surge là hiện tượng máy nén bị xung động mạnh đặc biệt là theo chiều
trục Đây là hiện tượng mang tính đặc thù đối với các MN ly tâm
b) Tác hại:
- Làm cho các thông số: lưu lượng, áp suất bị giảm và mất ổn định
Trang 36- Nhiệt độ trong máy nén tăng cao do sự va đập của dòng khí gây ra
- Độ rung tăng cao, làm hư hỏng các chi tiết trước hết là các ổ và các bộ phận làm kín của máy nén
c) Nguyên nhân:
- Lưu lượng đầu vào quá thấp, sẽ không đủ khí để liên tục điền đầy và tại thời điểm nhất định sẽ có khoảng trống và xuất hiện dòng khí từ phía đầu ra ngược về Ngay sau đó khí lại được điền đầy vào khoang hút và tạo ra dòng khí mới tiếp the ova đập với dòng khí quay ngược về nói trên tạo ra sự xung động Theo tính toán, khi lưư lượng đấu vào xuống thấp hơn khoảng 75% lưu lượng thiết kế hiện tượng Surge sẽ bắt đầu xuất hiện
- Chênh lệch áp suất giữa đầu vào & ra của máy nén cao quá giới hạn qui định làm tăng khả khả năng dội ngược của dòng khí như đã trình bày trên Thực tế vì lý do gì
đó mà áp suất đầu vào bị tụt giảm hoặc áp suất đầu ra bị tăng đều thường xảy ra hiện tượng Surge
- Vị trí của Rôto bị sai lệch làm cho cửa ra của các bánh công tác không nằm chính tâm cửa thoát của Stator, dòng khí sẽ va đập với thành cửa thoát này tạo ra sự rối dòng Lúc đó nó như cái nút cản trở sự lưu thông của dòng khí tiếp theo và cũng chính sự va đập của dòng khí với nút sẽ tạo ra sự xung động
- Do máy nén quá bẩn hoặc có sự tắc nghẽn trên đường vào & ra của máy nén
- Kiểm tra, làm sạch và đảm bảo không còn sự tắc nghẽn trên hệ thống đường ống
- Lắp ráp và căn chỉnh máy nén theo đúng như các thông số thiết kế
Trang 37Ưu, nhược điểm
Ưu điểm: dải công suất rộng, điều chỉnh tải rất linh hoạt, hiệu suất cao, độ cân bằng
Trang 38 Máy nén khí dọc trục
Máy nén khí dọc trục hay máy nén dọc trục là loại máy nén khí mà dòng lưu chất chủ yếu chạy song song trục quay Máy nén dọc trục có lưu lượng khối lượng lớn và hiệu suất cao, nhưng độ tăng áp suất trên mỗi tầng nhỏ hơn máy nén ly tâm Máy nén dọc trục được áp dụng rộng rải trong các tua bin khí, đặc biệt ở các động cơ của máy bay phản lực Các động cơ sử dụng máy nén dọc trục được gọi như là động cơ dọc trục Hầu hết tất cả các động cơ hiện đại là loại dọc trục, ngoại trừ ở trong các máy bay trực trăng, máy nén được sử dụng là loại ly tâm vì kích thước nhỏ hơn
Máy nén dọc trục về bản chất như một tua bin hơi đảo ngược, thay vì khí áp suất cao chạy vào tua bin và làm nó quay để tạo ra năng lượng, ở máy nén, năng lượng được cấp từ nguồn bên ngoài để làm quay hệ thống và nén khí
Một máy nén dọc trục điển hình có một rôto, nó giống như một cái quạt có các cánh viền xung quanh kế tiếp các bộ cánh tĩnh, được gọi là stator Như ở sơ đồ minh họa,
Trang 39các cánh máy nén/cánh hướng thì có tiết diện tương đối phẳng Cánh của tua bin thì
có độ uốn cong đáng kể Mỗi một cặp rô to và stato được gọi là một tầng và hầu hết các máy nén đều có nhiều tầng bố trí dọc trục Các cánh của stator là cần thiết để đảm bảo hiệu suất hợp lý của máy nén, nếu không có các cánh này khí có thể quay cùng với cánh của rô to và giảm nhiều hiệu suất Có một số cải tiến bằng cách thay stator bằng một bộ quạt thứ hai quay theo chiều ngược lại,tuy nhiên các thiết kế này thường quá phức tạp
Các tầng nén sau thì nhỏ hơn tầng trước vì thể tích khí đã bị giảm xuống do bị nén ở tầng trước Vì thế máy nén dọc trục thường có dạng hình nón, rộng nhất ở phần đầu vào Máy nén thông thường có từ 9 đến 15 tầng
Trong các động cơ máy bay phản lực, máy nén được cấp năng lượng từ tua bin đặt ở phần khói thoát và sử dụng một phần năng lượng này Trong các hệ thống như vậy, máy nén sử dụng vào khoảng 60% đến 65% năng lượng của động cơ để làm việc Điều này giải thích tại sao các động cơ phản lực không được sử dụng trong xe hơi,
vì khi xe hơi ở trong tình trạng đứng yên, động cơ phản lực vẫn phải làm việc gần ở chế độ đầy tải, như thế làm giảm rất thấp hiệu suất Trong các máy bay, thì đây không phải là vấn đề vì nó không bao giờ ở trạng thái đứng yên và động cơ của nó luôn luôn làm việc ở chế độ đầy tải trong toàn bộ hành trình
Ưu, nhược điểm
Ưu điểm: lưu lượng khối lượng lớn, hiệu suất cao
Nhược điểm: độ tăng áp nhỏ hơn máy nén khí ly tâm
Trang 40Các thông số kỹ thuật
Máy nén khí MAN AR090