Báo cáo:Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực bằng phương pháp tăng áp dùng cho ổ trục chịu tải nặng làm việc môi trường nóng bụi pdf

BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY MÁY ĐỘNG LỰC & MÁY NÔNG NGHIỆP VIỆN CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI Mà SỐ 245.07 RD/HĐ – KHCN Tên đề ti: Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực phơng pháp tăng áp dùng cho ổ trục chịu tải nặng làm việc môi trờng nóng, bụi CƠ QUAN CHỦ QUẢN: BỘ CÔNG THƯƠNG CƠ QUAN CHỦ TRÌ: VIỆN CƠNG NGHỆ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: KS TĂNG BÍCH THỦY 6799 12/4/2008 HÀ NỘI, – 2008 BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY MÁY ĐỘNG LỰC & MÁY NÔNG NGHIỆP VIỆN CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI Mà SỐ 245.07 RD/HĐ – KHCN Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực phơng pháp tăng áp dùng cho ổ trục chịu tải nặng làm việc môi trờng nóng, bụi C QUAN CHỦ TRÌ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI KS TĂNG BÍCH THUỶ HÀ NỘI, – 2008 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH KS Tăng Bích Thuỷ CNĐT Viện Công Nghệ TS Đỗ Quốc Quang CTV Viện Công Nghệ KS Hồng Việt Quang CTV Viện Cơng Nghệ KS Cao Văn Mô CTV Viện Công Nghệ KS Trần Xuân Thành CTV Viện Công Nghệ ` môc lục Trang mục lục chơng I: báo cáo TNG QUAN Tổng quan phơng pháp làm kín Tình hình nghiên cứu chung hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp chơng II: toán khí động bản, 10 sở lý thuyết cho tính toán khí động hệ thống làm kín điển hình Dòng chảy hai mặt phẳng song song chuyển động tơng 10 Dòng chảy hai mặt phẳng song song cố định 11 Dòng chảy dừng ống 12 Dòng chảy khe hở hai hình trụ đồng trục quay tơng đối 13 với Hiện tợng khuếch tán 14 chơng III: nghiên cứu toán khí động 17 hệ thống làm kín ổ trục điển hình phơng pháp tăng áp Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp 17 Phân tích toán khí động hệ thống làm kín điển hình 18 ¸p dơng hƯ thèng lµm kÝn cho ỉ trơc cđa bánh lăn máy nghiền 29 đứng TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` Kết luận nguyên tắc tính toán hệ khí động hệ thống làm 33 kín tăng áp chơng iV: thiết kế chế tạo mô hình 36 Khảo nghiệm hệ thống đánh giá kết Mc ớch kho nghim 36 Thiết kế chế tạo mơ hình 37 Tính tốn lắp đặt hệ thống làm kín ổ 41 Chạy khảo nghiệm hệ thống làm kín 45 Nhận xét kết khảo nghiệm kết luận 51 KÕt luận 55 tài liệu tham khảo 57 TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` Chơng I báo cáo tổng quan Tổng quan phơng pháp làm kínc: Trong ngành chế tạo máy ngời ta sử dụng nhiều phơng pháp nh dạng cấu làm kín khác để bít kín bề mặt mối ghép nốí tĩnh ghép nối động chi tiết máy nh: mối ghép ren đờng ống, mối ghép thân ổ lăn, ổ trợt với trục truyền, pít tông xi lanh Cơ cấu làm kín đợc phân thành loạl tiếp xúc, không tiếp xúc liên hợp Cơ cấu làm kín tiếp xúc thờng vòng bít phớt vòng bít cao su Cơ cấu làm kín không tiếp xúc thờng kiểu khe hở rÃnh vòng hai bề mặt đối tiếp cần làm kín có chứa dầu mỡ trình làm việc Tuỳ thuộc vào môi trờng, điều kiện làm việc (vận tốc, nhiệt độ, áp suất ) cụm chi tiết máy cần làm kín, ngời ta chọn loại cấu làm kín khác với loại vật liệu làm kín khác Dới đặc tính số vật liệu chế tạo vòng bít tơng ứng với môi trờng làm việc, điều kiện làm việc cụm chi tiết làm kín Bảng Vật liệu chế tạo vòng bÝt Vật liệu Chì Cao su đặc Cactơng kỹ thuật tẩm dầu Paronit Cao su có lớp vải bạt Policlovinyl Cao su có lưới (cốt) kim loại Policlovinyl ∏OH Đai vải bạt có cốt Đồng Amian kim loại có vỏ bọc đồng Đồng Nhôm Nhôm Amian kim loại có vỏ bọc niken Paronit ∏OH TBT_TTCK&T§H Mơi trường làm việc Nhiệt độ môi trường, 0C max Áp suất mơi trường làm việc N/mm2, max Axit Nước, khơng khí, chân khơng Nước, dầu mỏ, dầu nhờn Khơng khí Nước, khơng khí Axit, xăng Nước, khơng khí 30 40 60 60 60 90 0,2 0,3 1,0 5,0 0,6 4,0 1,0 Xăng, dầu hoả, dầu nhờn Nước, khơng khí Hơi Hơi 100 150 250 250 2,0 3,5 3,5 250 300 300-400 300 10,0 2,0 3,0-6,0 2,0 200 5,0 Nước Hơi Dầu m, du nhn Hi Nc, hi Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` Vật liệu Paronit ∏OH Amian Thép mềm Môi trường làm việc Hơi, khí đốt Nước, Áp suất mơi trường làm việc N/mm2, max 450 450 470 Hơi nước Nhiệt độ môi trường, 0C max 5,0 0,15 10,0 a Lµm kÝn mèi ghÐp tÜnh: Mèi ghÐp tÜnh th−êng lµ mối ghép nối ống mối ghép ren Hính 1.1 Lµm kÝn mèi ghÐp nèi èng vµ mèi ghÐp ren b Làm kín mối ghép động: Mối ghép động thờng mối ghép xi lanh pít tông, mối ghép ổ trục Các kiểu làm kín mối ghép động đợc lựa chọn phụ thuộc vào tốc độ hớng dịch chuyển tơng đối chi tiết đợc làm kín, thể loại, nhiệt độ áp suất môi trờng đợc làm kín, tình trạng môi trờng xung quanh, rò rỉ cho phép chất lỏng khí Để làm kín mối ghép động sử dụng vòng đệm cao su, vòng phớt, vòng bít cao su có cốt, nắp có rÃnh vòng, cấu làm kín khuất khúc, cấu làm kín liên hợp Đối với ổ trục làm việc tốc độ không lớn 2m/s nên dùng phớt sợi len thô nửa thô Khi tốc độ 2m/s đến 5m/s nên dùng phớt sợi len mảnh Đối với kết cấu quan trọng làm việc môi trờng bụi bẩn làm việc nhiệt độ cao không nên dùng vòng phớt Vòng bít cao su có cốt kim loại làm kín mối ghép động có tốc độ đến 20m/s nhiệt độ chỗ tiếp xúc vòng bít với trục từ 45oC đến 150oC nhng hiệu không cao, tuổi thọ ngắn dới tác dụng nhiệt độ áp suất cao vòng bít bị biến dạng, bị mài mòn nên tác dụng làm kín, bụi bẩn thâm nhập vào ổ trục gây h hỏng TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` c Một số cấu làm kín mối ghép động: Đệm kín cao su mặt cắt tròn thờng dùng làm kín cho thiết bị thuỷ lực khí nén với tốc độ dịch chuyển mối ghép đến 0.5 m/s Chúng đợc dùng để làm kín mối ghép làm việc áp suÊt : − §Õn 50 N/mm2 (500 kG/cm2) - mối ghép cố định đến 32 N/mm2 (320 kG/cm2) - mối ghép động, với môi trờng làm việc dầu khoáng, nhiên liệu lỏng, êmunxi, dầu bôi trơn, nớc nớc biển; Đến 40 N/mm2 (400 kG/cm2) - mối ghép tĩnh ®Õn 10 N/mm2 (100 kG/cm2) – c¸c mèi ghÐp động, với môi trờng làm việc khôngkhí nén Hình 1.2 Làm kín dùng vòng đệm cao su vòng bảo vệ Hình 1.3 Làm kín dùng vòng đệm cao su với vòng bảo vệ TBT_TTCK&TĐH Hình 1.4 Vòng đệm cao su dùng mối ghép ren Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` Hình 1.5 Làm kín dùng vòng phớt với bạc lắp trục Hình 1.7 Làm kín dùng vòng phớt kết hợp với vòng bít có rÃnh vòng Hình 1.6 Làm kín dùng vòng phớt đợc ép Hình 1.8 Làm kín dùng vòng phớt kết hợp với vòng bít khuất khúc Hình 1.9 Làm kín dùng vòng phớt kết hợp với vòng bít khuất khúc-rÃnh vòng Hình 1.10 Làm kín dùng vòng bít cao su có cốt sơ đồ gá lắp Trục TBT_TTCK&TĐH Vòng bít Vòng đêm Bạc Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` d Tầm quan trọng việc làm kín ổ trục: Việc làm kín ổ trục, ổ trục chịu tải nặng, làm việc môi trờng nhiều bụi nóng có tầm quan trọng đặc biệt ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng làm việc ổ trục, nh độ an toàn sản suất tuổi thọ thiết bị Làm kín ổ để ngăn ngừa không cho bụi, nớc hay dị vật từ bên thâm nhập vào, giữ cho chất bôi trơn ổ không bị bẩn hay rò rỉ ngoài, tăng hiệu cho hệ thống bôi trơn, đảm bảo ổ trục làm việc ổn định, an toàn tăng tuổi thọ Thông thờng ngời ta làm kín ổ trục gioăng, phớt, vòng bít kết hợp loại nắp chặn (nắp có rÃnh vòng, nắp có rÃnh khuất khúc ) Tuy nhiên thiết bị có ổ trục chịu tải trọng nặng, làm việc môi trờng nóng, bụi, đặc biệt bụi có tính mài mòn dới tác dụng nhiệt độ áp suất cao, loại gioăng, vòng bít bị biến dạng, bị mài mòn tác dụng làm kín, bụi bẩn thâm nhập vào ổ trục gây h hỏng, chí thân chúng trở thành tác nhân gây phá huỷ ổ trục Để tăng hiệu làm kín nh tăng độ an toàn cho ổ làm việc môi trờng nóng, bụi, chịu tải trọng lớn, hiƯn trªn thÕ giíi ng−êi ta sư dơng hƯ thống làm kín phơng pháp tăng áp e Các yêu cầu kỹ thuật lắp cấu làm kín: Chất lợng làm kín cho mối ghép phụ thuộc chất lợng loại gioăng, vòng bít, vòng phót, đồng thời để đảm bảo hiệu làm kín, lắp ráp cấu làm kín cần tuân thủ yêu cầu kỹ thuật sau : Cần đảm bảo vòng đệm, vòng bít không bị nghiêng, vặn làm thay đổi hình dáng hình học chi tiết Không làm h hỏng học, không gây vết cắt Bề mặt chi tiết ghép phải sạch, không dính chất gây ăn mòn, mài mòn Các bề mặt chi tiết tiếp xúc với vòng đệm, vòng bít phải đợc bôi trơn loại dầu không gây tác động có hại cho vật liệu chế tạo vòng làm kín chất lỏng công tác có tính bôi trơn tốt TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN ` Hệ thống phân tán bụi đóng vai trò hệ phân ly sản phẩm máy nghiền đứng Động dẫn động hệ thống phân tán bụi thay đổi đợc tốc độ van điều chỉnh lắp đờng ống dẫn khí giúp điều chỉnh đợc thông số khí động (lu lợng, áp suất) buồng bụi (buồng nghiền giả định) trình hiệu chỉnh khảo nghiệm hệ thống Hệ thống đờng ống dẫn khí làm kín phơng pháp tăng áp : cho phép tháo lắp dễ dàng trình khảo nghiệm Tủ điện điều khiển đợc lắp biến tần để thay đổi tốc độ động Hình 4.6 ảnh hệ thống phân tán bụi mô hình khảo nghiệm Hình 4.7 ảnh hệ thống làm kín mô hình khảo nghiệm TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 44 ` Hình 4.8 Mô hình khảo nghiệm HTLK phơng pháp tăng áp d Các thông số kỹ thuật HTLK : Động liền giảm tốc : N = 2.2 KW, tốc độ đầu n = 100 v/ph để dẫn động bánh xe Quạt ly tâm số N03.2 : L = 1500 m3/h, H = 70 KG/m2 ; động : N = 1.1 KW, n = 2200 v/ph ®Ĩ dÉn ®éng hệ phân tán bụi Quạt ly tâm QLT 2500 – 100 : L = 2800 m3/h, H = 100 mm H2O, động N = 2.2 KW, n = 2860 v/ph để dẫn động hệ làm kín e Hoạt động mô hình khảo nghiệm HTLK : Để đảm bảo bụi không lọt vào khoang ổ, khởi động dừng hệ thống, khởi động hệ thống phải tuân theo trình tự nh sau : Trớc tiên khởi động hệ thống làm kín, để vài phút cho hệ thống làm kín làm việc ổn định, tạo áp suất khoang ổ cao áp suất bên Khởi động cụm bánh xe (máy nghiền hoạt động) Cuối khởi động hệ thống phân tán bụi (hệ thống phân ly sản phẩm máy nghiền) để tạo môi trờng khí động tơng tự buồng nghiền : hỗn hợp khí bụi chảy rối buồng bụi Điều chỉnh áp suất buồng bụi (buồng nghiền) áp suất âm van điều chỉnh hay thay đổi tốc độ động biến tần cho đảm bảo điều kiện p > (điều kiện chênh áp máy nghiền đứng) TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 45 ` Khi dừng hệ thống trình tự ngợc lại : Dừng hệ thống phân tán bụi Dừng cụm bánh xe Dừng hệ thống làm kín Chạy thử khảo nghiệm HTLK: a Giới thiệu dụng cụ phơng pháp đo: Dụng cụ đo áp suất ống Pitô kiểu hỗn hợp , 02 dây nối mềm áp kế hình chữ U ống đo áp Pitô kiểu hỗn hợp gồm hai ống lồng vào nhau, đờng kính ống từ ữ 10mm, đợc uốn cong 90o Mũi ống có dạng ống kim tiêm ống bịt kín đầu nhng thân ống khoảng cách ba lần đờng kính ống kể từ mũi ống có khoan 2ữ lỗ nhỏ có đờng kính 0.5 ữ 0.6mm c) Hình 4.9 ống đo áp suất (ống Pi tô) a b) ống đo áp suất toàn phần c) ống đo áp suất tổng hợp áp kế hình chữ U : Gồm ống thuỷ tinh hình chữ U đặt thang chia độ Phía ống có lỗ để đổ nớc vào Trên đế áp kế có đặt hai nivô bu lông để chỉnh áp kế thăng theo hai phơng Có nút tròn giữa, phía dới TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 46 ` ống để vi chỉnh độ cao cột nớc đến vạch phân độ giúp đọc độ chênh lệch cột áp (mmH2O) đợc xác Hình 4.10 áp kế chữ Uvà phận chỉnh Các ống nối mềm : 02 ống cao su trong, mềm co giÃn đợc, đờng kính ống khoảng mm TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 47 ` Hình 4.11 Dây nối mềm ống đo áp suất tổng hợp Cách đo áp suất đờng ống : Khi đo đặt mũi ống trực diện với hớng dòng khí Tuỳ theo cách nối ống mềm với áp kế chữ U mà ta đo đợc loại áp suất khác nhau: áp suất toàn phần, áp suất tĩnh động Độ chênh cột nớc áp kế chữ U áp suất toàn phần, áp suất tĩnh áp suất động (hình 4.10) a) b) Hình 4.10 Sơ đồ đo áp suất dòng khí đờng ống a) Đờng ống đẩy (áp suất dơng) ; b) Đờng ống hút (áp suất âm) 1- áp suất otàn phần ; 2- áp suất tĩnh ; 3- áp suất động TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 48 ` b Chạy thử hiệu chỉnh mô hình toàn hệ thống Chạy thử toàn hệ thống để kiểm tra ®é kÝn cđa hƯ thèng ®−êng èng, kiĨm tra hoạt động cụm thiết bị, kiểm tra hoạt động động cơ, quạt, hộp số Điều chỉnh van 1, 2, 3, thay đổi tốc độ động để điều chỉnh áp st bng bơi Cơ thĨ : + Bng bơi : điều chỉnh áp suất phải có giá trị âm pBN < tơng tự buồng nghiền, đo áp suất ống đo pitô áp kế hình chữ U Kết đo : pBN = -1.5 đến 10 (mm H2O) tuỳ thuộc vào vị trí van ®iỊu chØnh + Khoang khÝ cđa hƯ thèng lµm kÝn : đo thiết bị trên, kết đo : pKO = 94 đến 97 (mm H2O) Điều chỉnh ¸p st bng bơi t−¬ng tù ¸p st buồng nghiền máy nghiền đứng pBN < 0, đồng thời đảm bảo điều kiện chênh áp : áp suất khoang ổ phải lớn áp suất buồng bụi hay pKO> pBN c Chạy khảo nghiệm đo đạc thông số khí động: Khảo nghiệm hệ thống điều kiện chênh áp đợc đảm bảo Cụ thĨ lµ: pKO = 95> pBN = -10 (mm H2O) Bụi xi măng thờng xuyên đợc đa vào buồng bụi để tạo môi trờng khí bụi tơng đối giống với môi trờng khí bụi buồng nghiền Chạy khảo nghiệm hệ thống làm kín với hai dạng kết cấu làm kín bản: Dạng kết cấu vành quay, vành đứng im (Hình 3.2b) dạng kết cấu vành đứng im, vành quay (hình 3.2a) Đối với dạng kết cấu chạy khảo nghiệm với nhiều giá trị khe hở làm kín , đờng kính D = 1/2 (D1 + D2) khác (bảng1) Đối với giá trị D chạy khảo nghiệm hệ thống điều kiện chênh áp pKO> pBN đợc đảm bảo TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 49 ` Chú ý miệng hút hệ thống làm kín phải có lới ngăn bụi, đảm bảo khí vào khoang ổ phải khí Sau mở buồng bụi, tháo ổ bánh xe để quan sát Tiến hành đo cờng độ dòng điện cho trờng hợp để xác định công suất điện tiêu thụ thực tế tơng ứng theo công thức P = 1,732UI cos Bảng Các số liệu đo đạc khảo nghiệm cờng độ dòng điện để tính công suất tiêu thụ điện thực tế (ứng với giá trị khe hở đờng kÝnh D kh¸c nhau) TT D1 (mm) D2 (mm) δ (mm) Cờng độ dòng LK (A) Công suất tiêu thụ (KW) 1.1 160 163 1.5 2.9 1.31 1.2 160 162 1.0 2.9 1.31 1.3 160 161.5 0.75 2.9 1.31 1.4 160 161 0.5 2.8 1.27 1.5 160 160.6 0.3 2.8 1.27 2.1 200 203.0 1.5 4.6 2.08 2.2 200 202.0 1.0 4.6 2.08 2.3 200 201.5 0.75 4.5 2.04 2.4 200 201.0 0.5 4.5 2.04 2.5 200 200.6 0.3 4.5 2.04 d Kết khảo nghiệm: Khi đảm bảo điều kiện chênh áp pKO> pBN buồng bụi mô hình, tiến hành khảo nghiệm toàn hệ thống có chạy không chạy HTLK, với giá trị khe hở, đờng kính trung bình dạng kết cấu tơng ứng, sau chạy khảo nghiệm thời gian 6h, mở buồng bụi, tháo ổ bánh xe quan sát, đối chứng, nhóm đề tài có nhận xét nh sau: Khi chạy mô hình khảo nghiệm hệ thống làm kín ổ phơng pháp tăng áp, kiểm tra thấy lợng bụi xâm nhập vào khoang ổ nhiều v tạo thành lớp bụi dày TBT_TTCK&TĐH §Ị tµi 245.07.RD/H§-KHCN 50 ` − Khi chạy khảo nghiệm có hệ thống làm kín quan sát thấy l−ỵng bơi xâm nhập vào khoang ổ giảm rõ rệt, có chút bụi bám giảm dần tõ ngoµi khe hë vµo khoang ỉ − Tr−êng hợp có chạy hệ thống làm kín vi kt cấu vành ngồi quay, vành đứng im (hình 3.2b) lượng bụi xâm nhập vào khoang ổ so với kết cấu vành quay (3.2a) (bụi gần nh khụng cú) Công suất điện tiêu thụ tăng nhng không nhiều giá trị khe hở tăng tăng rõ rệt giá tr D = 1/2 (D1 + D2) tăng Điều cho thấy khe hở D tăng, lu lợng tăng nhiều so với độ giảm tổn thất áp suất toàn hệ thèng (mặc dù đường kính trung bình D tăng thành phần tổn thất áp suất khe tăng ỏng k) Hình 4.11 Hình ảnh mở buồng bụi, tháo bánh xe để quan sát khoang ổ e Nhn xột kết khảo nghiệm kết luận: Sau ch¹y khảo nghiệm mô hình hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp 10 ngày điều kiện chênh áp với giá trị khe hở đờng kính trung bình hai vành làm kín D khỏc nhau, với hai dạng kết cấu làm kín khác (đảm bảo điều kiện tạo dòng ổn định tuyệt đối tơng đối) ta rút nhận xét kết luận sau : Việc khảo nghiệm HTLK mô hình cho kết hoàn toàn phù hợp với việc phân tích khí động điều kiện ổn định dòng khe hở làm kín chơng Đề tài Điều cho thấy trình phân TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 51 ` tích khí động áp dụng toán để giải hệ khí động HTLK tin cậy đợc hoàn toàn áp dụng kết nghiên cứu Đề tài làm sở lý thuyết ứng dụng cho việc tính toán, thiết kế chế tạo HTLK tăng áp cho ổ trục nói chung ổ trục bánh nghiền nói riêng Hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp đợc thiết kế, chế tạo để khảo nghiệm mô hình đà đạt đợc yêu cầu đề ra: tạo đợc môi trờng khí động tơng tự môi trờng buồng nghiền máy nghiền đứng, điều chỉnh đợc áp suất bung bi đảm bảo điều kiện chênh áp khoang ổ buồng bụi: pKO = 95 > pBN = - 10 (mm H2O) Trờng hợp yêu cầu áp suất khoang ổ lớn ta dùng hai quạt nối tiếp để tăng áp, dùng khí nén thổi thẳng vào khoang ổ để đảm bảo điều kiện chênh áp Phơng pháp làm kín ổ trục tăng áp, đặc biệt với kết cấu làm kín thoả mÃn điều kiện tạo dòng ổn định tuyệt đối (3.18) đà hạn chế gần nh hoàn toàn lợng bụi có khả xâm nhập so với không chạy hệ thống làm kín thân kết cấu vành quay, vành đứng im đà thoả mÃn điều kiện dòng ổn định: 2R22 > 1R12 (vì 2> 0, = 0) Ngoài tác dụng làm kín ổ, phơng pháp ổ trục dòng khí có tác dụng làm mát khoang ổ có lu thông khí, giúp cho chất bôi trơn vòng bít không bị hỏng, tăng tuổi thọ vòng bi, đồng nghĩa với an toàn tăng tuổi thọ thiết bị Đối với hệ thống làm kín ổ bánh lăn nghiền máy nghiền đứng, kích thớc bánh nghiền lớn, kết cấu làm kín không bị hạn chế khắt khe kích thớc, để dòng khe hở ổn định đạt hiệu làm kín cao cần phải chọn kết cấu làm kín theo sơ đồ vành quay (sơ đồ 3.2b) Với kết cấu nh điều kiện dòng khe hở ổn định đợc thoả mÃn, dòng ổn ®Þnh tut ®èi víi mäi trÞ sè Reynol Nh− vËy việc thiết kế, chế tạo HTLK máy nghiền đứng có đề tài KC.05.22 theo sơ đồ 3.2a vào năm 2005 TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 52 ` cha thật tối u Đề tài lựa chọn kết cấu theo sơ đồ 3.2a, lựa chọn kết cấu thiết phải đảm bảo điều kiện ổn định tơng đối (3.19) dòng khe, có nghĩa đảm bảo khe hở làm kín nhỏ tốt Nhng kích thớc ổ kích thớc bánh nghiền lớn, việc chế tạo lắp ráp xác khó khăn, bánh nghiền chịu tải lớn nên trục biến dạng, nên việc đảm bảo khe hở làm kín nhỏ tốt thực tế tơng đối khó Hơn khe hở nhỏ dẫn tới lu lợng khí qua khe hở giảm, làm giảm khả làm mát ổ, điều lợi cho vòng bít bôi trơn, tác dụng ngăn ngừa bụi lại không tốt lựa chọn kết cấu hình 3.2b Tóm lại máy nghiền đứng, hệ thống làm kín phải đợc lựa chọn theo kết cấu hình 3.2b để dòng khe ổn định với giá trị số Reynol với giá trị khe hở làm kín Việc chọn giá trị khe hở đóng vai trò tối u lu lợng dòng làm kín, đảm bảo việc làm mát ổ thích hợp không ảnh hởng tới môi trờng khí động buồng nghiền, giảm yêu cầu độ xác chế tạo lắp ráp, đảm bảo sử dụng lợng tối u Các kích thớc cụ thể khác kết cấu khí hệ lµm kÝn nh− : kÝch th−íc khoang khÝ, kÝch th−íc khoang ổ, kích thớc lỗ khoan thông vách, trục nh số lợng lỗ khoan vách cần đảm bảo tạo dòng ổn định, đồng thời hạn chế tổn thất áp suất (tổn thất cục bộ) đến mức tối đa, đảm bảo hiệu sử dụng điện tối u Để giảm tổn thất áp suất toàn hệ thống phải giảm tổn thất áp suất thành phần Ví dụ: Kích thớc khoang khí nên lấy phù hợp để diện tích mặt cắt ống khoang khí không chênh lệch làm giảm tổn thất áp suất cục hệ số cản cơc bé phơ thc vµo tû sè diƯn tÝch cđa hai mặt cắt, tỷ số nhỏ tổn thất cục lớn Thể tích khoang ổ nên chọn lớn thích hợp để đảm bảo lợng khí lu thông lớn, đồng thời làm ổn định dòng sau qua lỗ thông vách nhng không ảnh hởng đến độ biến dạng chịu lực trục trục phải dài Số lợng kích thớc lỗ khoan thông TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 53 ` vách lớn để dàn khí khoang ổ trớc vào khe hở nhng phải đảm bảo độ chịu lực vách đỡ bánh lăn [Xem hình 3.2a 3.2b] Tổn thất áp suất toàn hệ thống phụ thuộc gián tiếp vào độ nhám bề mặt hệ thống ống cấu làm kín hệ số ma sát thông qua vận tốc dòng khí Nếu độ nhám hệ số ma sát vật liệu chế tạo ống, vành làm kín cao làm giảm tốc độ dòng khí, cần đảm bảo độ nhám thích hợp, vật liệu chế tạo vành làm kín cần chọn có hệ số ma sát nhỏ có độ chịu mòn cao Kết hợp hai phơng pháp làm kín phơng pháp tăng áp với làm kín vòng bít cao su có cốt hỗ trợ lẫn việc năn chặn bụi xâm nhập vào khoang ổ Đồng thời dòng khí lu thông thờng xuyên khoang ổ làm giảm nhiệt độ khoang, hạn chế biến dạng nhiệt vòng bít Ngợc lại vòng bít ngăn chặn hạt bụi xâm nhập vào khoang ổ khuếch tán, giúp đạt đợc hiệu làm kín mức tối đa Phải có phận lọc bụi miệng hút hệ thống làm kín phải làm đờng ống hệ làm kín trớc đa vào sử dụng Nh đảm bảo dòng khí hệ thống làm kín khí (tơng đối) nhằm nâng cao hiệu chất lợng làm kín TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 54 ` Kết luận Đề tài Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực phơng pháp tăng áp, dùng cho ổ trục chịu tải nặng, làm việc môi trờng nóng, bụi đà thực đợc ni dung v mục tiêu đề ra: Nghiên cứu, phân tích v gii toán khí động hệ thống làm kín điển hình phơng pháp tăng áp Tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp Thiết kế, chế tạo mơ hình, tạo mơi trường khí động tương tự mơi trường khí động buồng nghiền máy nghiền đứng để khảo nghiệm hệ thống lm kớn Khảo nghiệm thnh cụng hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp mô hình khảo nghiệm Kt qu o c thông số khảo nghiệm cđa hƯ thèng cho thấy: với điều kiện áp suất cụ thể mơ hình khảo nghiệm pKO = 95 > pBN = -10 (mmH2O) nghĩa điều kiện chênh áp đảm bảo, quan sát mắt khoang ổ chạy hệ thống khảo nghiệm với hai chế độ: có khơng chạy hệ thống làm kín, kết cho thấy: với trường hợp có chạy hệ thống làm kín ổ, ngăn chặn gần hoàn toàn lượng bụi xâm nhập vào khoang ổ so với không chạy hệ thống làm kín Đối với hệ thống làm kín máy nghiền đứng, địi hỏi áp lực khí hệ thống làm kín lớn nhiều so với mơ hình nên phương án sử dụng khí nén đưa vào hệ thống làm kín có hiệu chất lượng làm kín hiệu kinh tế so với sử dụng quạt để tăng áp Phải đảm bảo khí đưa vào hệ thống làm kín khí sạch, cần phải có phận lọc bụi khí trước đưa vào hệ thống làm kín − Bước đầu x©y dùng së lý thuyết thực nghiệm cho việc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ, chÕ tạo hệ thống làm kín điển hình phơng pháp tăng áp, m bo hệ thống lm vic n nh, t hiu qu lm kớn ti u TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/H§-KHCN 55 ` Mặc dù việc khảo nghiệm chưa nhiều, với kết trùng khớp đạt nghiên cứu sở lý thuyết khảo nghiệm mơ hình, hồn tồn áp dụng hệ thống làm kín phương pháp tăng áp để làm kín ổ trục bánh lăn máy nghiền đứng suất 15 T/h, đảm bảo ngăn chặn bụi khơng cho xâm nhập vào ổ, đồng thời có tác dụng làm mát ổ, giúp cho chất bôi trơn vịng bít khơng bị hỏng, tạo điều kiện làm việc tốt cho ổ trục Trên sở tạo điều kiện cho máy nghiền làm việc ổn định, an toàn, tăng tuổi thọ thiết bị, nhằm hoàn thiện tạo hội để thương phẩm hóa sản phẩm Nhóm Đề tài xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Vụ, Ban, Ngành Bộ Công – Thương, đặc biệt Vụ Khoa Học – Công Nghệ tạo điều kiện giao cho Viện Công Nghệ thực Đề tài Nhóm Đề tài xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Công Nghệ, lãnh đạo Trung tâm Cơ khí & Tự động hóa phịng ban chức động viên, kiểm tra, đốc thúc tạo điều kiện để chúng tơi hồn thành nhiệm vụ c giao TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 56 ` tài liệu tham kh¶o Л Д Ландау и Е М Лифшиц Гидродинамика Издание Четвертое, Cтереотипное Москва “Наука” 1998 Hoàng Bá Ch, Trơng Ngọc Tuấn Sổ tay Thuỷ khí động lực học ứng dụng Nhà xuất khoa học vµ kü tht 2006 GS TSKH Vị Duy Quang Thuỷ khí động lực ứng dụng Nhà xuất xây dựng 2005 GS Trần Ngọc Chấn Kỹ thuật thông gió Nhà xuất xây dựng 1998 Hoàng Thị Hiền Thiết kế thông gió công nghiệp Nhà xuất xây dựng 2000 KS Ngô Quốc Hng cộng tác viên Viện Công nghệ Tổng Công ty MĐL & MNN - Bộ Công Thơng Thuyết minh thiết kế Đề tài KHCN cấp nhà nớc KC.05.22: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo Máy nghiền bột siêu mịn hiệu suất cao ứng dụng Công nghiệp Hà Nội 2005 TBT_TTCK&TĐH Đề tài 245.07.RD/HĐ-KHCN 57 ` Frank P Bleier Fan Handbook Selection, Aplication and Design Boston, Massachusetts Burr Ridge, Ilinois R.V Giles et al Theory and Problems of Fluid Mechanics and Hydraulics Schaum’s Outline Series New York 1994 Potter M.C - Wiggert D.C Mechanics of Fluid Brooks/Cole, USA 2002 10 Hoàng Bá Ch, Phạm Lơng Tuệ, Trơng Ngọc Tuấn Bơm, quạt, máy nén công nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2005 11 “Morning Star Cement” Roller Mills – General Information “Holderbank” 12 Robert L Mott Machine Elements in Mechanical Design Second Edition University of Dayton, New Jersey 13 В И Анурев Cпровочник Конструктура Машиностроителя В Трех Томах Москва “Машиностроение” 1998 TBT_TTCK&T§H §Ị tµi 245.07.RD/H§-KHCN 58 ... cao tuổi thọ thiết bị Đề tài Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực phơng pháp tăng áp, dùng cho ổ trục chịu tải nặng, làm việc môi trờng nãng, bơi” nh»m hoµn thiƯn hƯ thèng lµm kÝn ỉ trục. .. quan trọng việc làm kín ổ trục: Việc làm kín ổ trục, ổ trục chịu tải nặng, làm việc môi trờng nhiều bụi nóng có tầm quan trọng đặc biệt ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng làm việc ổ trục, nh độ... dàng Khi lắp loại vòng làm kín cần sử dụng dụng cụ gá chuyên dùng thích hợp Tình hình nghiên cứu chung hệ thống làm kín phơng pháp tăng áp: Làm kín ổ trục phơng pháp tăng áp dựa nguyên lý dòng