THIẾT KẾ LÒ HƠI TÌM HIỂU BÉC ĐỐT GAS HAI CẤP

Bộ truyền động gas là dạng Multiblock, chứa các thiết bị chính trong một thiết bị đơn với các van điều khiển có thể được lắp vào phụ kiện Bộ truyền động gas được lắp vào béc đốt MBZRDLE

TIỂU LUẬN Môn THIẾT KẾ LÒ HƠI

Đề tài: TÌM HIỂU BÉC ĐỐT GAS HAI CẤP

Tiểu Luận môn

THIẾT KẾ LÒ HƠI

Đề tài: Tìm hiểu Béc đốt gas hai cấp

(Two stage gas burners)

2

Mục lục

4

Lời mở đầu

Ngành công nghiệp nhiệt ở nước ta đã và đang phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh vực sản suất hơi nước và cung cấp nhiệt từ lò hơi như trong các nhà máy đường, nhà máy sữa, nhà máy bánh kẹo… Do đó, việc nắm vững cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các thiết

bị chính và phụ của lò hơi là một vấn đề rất quan trọng Béc đốt gas là một trong những thành phần quan trọng đó.

Bài tiểu luận này nhằm tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lí hoạt động của béc đốt gas hai cấp

mà tiêu biểu là béc đốt gas hai cấp có công suất từ 160/208 ÷ 345kW của hãng Riello (Italy).

Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng bài tiểu luận chắc chắn không tránh khỏi các sai sót Nhóm mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của thầy và các bạn.

1 HỆ THỐNG ĐỐT NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG LÒ HƠI

1.1 Các tiêu chuẩn kinh tế kĩ thuật.

• Có khả năng đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu với hệ số không khí thừa nhỏ nhất, tổn thất nhiệt ít nhất, phạm vi thay đổi phụ tải lớn nhất.

• Kích thước nhỏ, tiết kiệm được nguyên vật liệu.

• Cấu tạo đơn giản, chắc, rẻ, dễ chế tạo, dễ kiểm tra, dễ bảo trì và sửa chữa.

• Vận hành đơn giản, ổn định, dễ tự động hóa.

1.2 Phân loại buồng lửa.

• Buồng lửa ghi.

• Buồng lửa phun.

• Buồng lửa hỗn hợp.

2 BUỒNG LỬA PHUN GAS

2.1 Quá trình cháy gas:

Quá trình cháy gas thường có 3 giai đoạn: hỗn hợp với không khí, sấy nóng và cháy Trong đó, giai đoạn hỗn hợp với nhiên liệu là quan trọng nhất, nó quyết định tốc độ và

độ hoàn thiện của quá trình cháy.

Thông thường đốt 1m3 tc nhiên liệu xấu chỉ cần 0.78 m3 tc không khí, đốt 1m3tc nhiên liệu khí cốc cần 4m3 tc không khí, đốt 1m3tc nhiên liệu khí tốt cần 10m3 tc không khí.

2.2 Cấu tạo béc phun gas:

Béc phun gas phải thỏa mãn các điều kiện sau:

• Có thể phun gas với lượng gió ít nhất.

• Dễ dàng hỗn hợp gas với không khí.

• Đảm bảo nhiệt độ nguồn lửa đủ cao

• Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo.

• Ứng với công suất thiết kế cho trước, tra đồ thị hình 1 khi dùng nhiên liệu gas ta tìm được kích thước ngọn lửa trong buồng đốt Từ đó, sơ bộ suy ra kích thước thiết kế buồng đốt

lò hơi ống lò ống lửa tương ứng giúp cho quá trình cháy sạch đối với thiết bị đốt gas rối xoáy tán.

6

Hình 1: Đường kính và chiều dài ngọn lửa gas theo công suất thiết kế.

Hình 2: Sơ đồ hệ thống cấp nhiên liệu cơ bản dùng cho loại béc phun 2 cấp.

6 Bộ thay đổi áp suất

7 Van điện từ an toàn

p2: Upstream pressure from the filter

L: Bộ truyền động gas được cung cấp riêng.

L1: Được lắp bởi người lắp đặt.

3 CẤU TẠO VÀ HÌNH DẠNG MỘT SỐ LOẠI BÉC ĐỐT HAI CẤP

5 Các điện cực điều khiển

đánh lửa và ngọn lửa

6 Nắp điều chỉnh – kiểm tra

17 Vỏ bên ngoài phía sau 18 Ổ cắm

22

4 CATALOGUE CỦA HÃNG RIELLO VỀ BÉC ĐỐT HAI CẤP.

34

Trong quá trình phát triển của béc đốt này thì điều chú ý đặc biệt là đã giảm được tiếng ồn, dễ dàng lắp đặt và điều chỉnh , nó đạt được nhờ có kích thước nhỏ có thể lắp đặt vừa vặn vào bất kì lò hơi nào mua ở chợ.

Mẫu này được chứng nhận bởi the EN 676 European Standard and European Directives, Gas Appliance, EMC, Low Voltage, Boiler Efficiency Nó được kiểm tra kĩ trước khi xuất xưởng

Công suất nhiệt

Thời gian chạy

Loại

s

kW Mcal/h

BERGER 13 160/208 - 345 137,6/178,8 - 296,7 Nhiệt độ làm việc

Giá trị nhiệt thực gas G20

Mật độ gas G20

Công suất gas G20

Giá trị nhiệt thực G25

Mật độ gas G25

Công suất gas G25

Giá trị nhiệt thực gas LPG

Tổng công suất điện

Công suất nguồn phụ

kg/Nm 3

Nm 3 /h kWh/Nm 3

kg/Nm 3

Nm 3 /h Loại max ° C Ph/Hz/V Ph/Hz/V Loại

kW

kW

IP

kW A

A

IP Loại V1 - V2 I1 - I2

dB (A) W mg/kWh mg/kWh

0/40 10 0,71 16/20,8 - 34,5 8,6 0,78 18,6/24,2 - 40,2 25,8 2,02 6,2/8,1 - 13,4 Quạt li tâm với cánh cong về phía trước

40 1/50/230 ± 10%

R.B.L

568 0,450 40 0,25 2 8 20 Được nhập chung trong hộp điều khiển

230 V - 8 kV 0,2 A - 12 mA Không liên tục (ở ít nhất một lần dừng mỗI 24h)

70

< 40

90/396/EEC, 73/23/EEC, 89/336/EEC, 92/42/EEC, 98/37/EEC

EN 676 Đang tiến hành

Các điều kiện tham khảo:

Nhiệt độ: 20 °C

Áp suất: 1013,5 mbar

Độ cao so với mực nước biển: 100 m a.s.l

Độ ồn đo ở khoảng cách 1m

Vùng làm việc hữu ích cho việc lựa chọn béc đốt.

Dãy hoạt động của cấp thứ nhất

Các đi u ki n ki m tra phù h p v i tiêu chu n EN 676:ề ệ ể ợ ớ ẩ

Nhi t đ : 20ệ ộ 0C 

Áp su t: 1013,5 mbar ấ

Đ  cao so v i m c nộ ớ ự ước bi n: 100 m a.s.l.ể

HỆ THỐNG CẤP NHIÊN LIỆU

BỘ TRUYỀN ĐỘNG GAS

Có thể cấp nhiên liệu từ mặt bên trái hoặc bên phải béc đốt Nó phụ

thuộc vào công suất nhiên liệu và dòng áp suất có thể cấp ở đầu vào

Cần kiểm tra cho đúng bộ truyền động gas để lắp vào cho phù hợp

với yêu cầu của hệ thống

Bộ truyền động gas là dạng Multiblock, chứa các thiết bị chính trong một

thiết bị đơn với các van điều khiển có thể được lắp vào (phụ kiện)

Bộ truyền động gas được lắp vào béc đốt

MBZRDLE 410 - 412 - 415

L1 L

1 Gas delivery pipe

2 Manual valve

3 Vibration damping joint

4 Gas pressure gauge

4 6(PG)

8 Adjustment solenoid 1st and 2nd stage:

firing delivery adjustment (rapid opening) maximum delivery adjustment (slow opening)

9 Pressure regulator

10 Leak detection control device for valves 7 and 8 (accessory)

11 Gas train-burner adapter

12 Burner P1 Combustion head pressure (Áp suất đầu cháy)

P2 Upstream pressure from the filter (ÁP suất ngược dòng

TỪ PHIN lọc)

L Bộ truyền động gas được cung cấp riêng L1 Được thực hiện khi lắp đặt

Ø i 1" 1/4 1" 1/4 1" 1/2

Øo FLANGE 3 FLANGE 3 FLANGE 3

X mm 259 259 330

Y mm 315 315 350

W mm 47 47 47

Z mm 145 145 100

V mm 55 55 80

BIỂU ĐỒ SỤT ÁP

Các biểu đồ chỉ ra sự sụt áp nhỏ nhất của các béc đốt với các bộ truyền động gas khác nhau mà có thể kết hợp với chúng và do đó có cả các giá trị tính toán miêu tả áp suất đầu vào cần thiết nhỏ nhất cho các bộ truyền động gas

0

138 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280

CHỌN CÁC ĐƯỜNG CẤP NHIÊN LIỆU

Biểu đồ trên biểu diễn độ sụt áp của dòng gas được tính toán sẵn và được chọn phù hợp với bộ truyền động gas Từ biểu đồ cũng có thể chọn đường gas mới khi công suất nhiên liệu và chiều dài ống được biết Kích thước của ống được chọn trên cơ sở độ sụt áp mong muốn Biểu đồ dùng khí Metan, nếu các khí khác được dùng thì hệ số qui đổi và công thức đơn giản biến thành công suất của gas tương tương với khí Metan (tham khảo hình A) Xin chú ý rằng kích thước của bộ truyền động gas phải nằm trong bản liệt kê áp suất của buồng đốt trong quá trình hoạt động

Điều khiển độ sụt áp của đường gas có sẵn hoặc chọn một đường cấp gas mới Công suất tương đương của khí metan được xác định bằng công thức ở hình A trên biểu đồ và hệ số qui đổi.Mỗi một công suất tương đương phải được xác định theo một tỉ lệ nhất định được trình bày ở đầu của biểu đồ, di chuyển theo chiều đứng xuống phía dưới cho đến khi gặp một đường tiêu biểu cho kích thước ống và ở điểm này thì di chuyển theo đường nằm ngang về phía bên trái cho đến khi bạn gặp đường mà nó đặc trưng cho chiều dài ống Mỗi điểm này được xác định, bạn có thể kiểm tra, di chuyển theo chiều thẳng đứng xuống phía dưới, độ sụt áp của ống dưới đường tỉ lệ bên dưới (mbar), trừ giá trị áp suất được đo bằng đồng hồ thì sẽ tìm được giá trị áp suất chính xác để tìm bộ truyền động gas

Ví dụ:

Gas dùng là G25

Công suất gas là 9.51 mc/h

Áp suất đồng hồ đo gas là 20 mbar

Chiều dài ống gas là 15 m

Hệ số qui đổi 0.62

Giá trị công suất Metan tương đương V = 9.51/0.62 = 15.34 mc/h

Mỗi giá trị của 15.34 được coi như là đồng nhất và di chuyển theo chiều thẳng đứng bạn sẽ gặp đường kích thước ống 1” ¼ Từ điểm này bạn di chuyển theo đường nằm ngang về bên trái gặp đường chiều dài ống

là 15 m và di chuyển theo chiều thẳng đứng xuống phía dưới và tìm được giá trị sụt áp 1.4 mbar , trừ đi áp suất sụt áp trên đồng hồ thì áp suất chính xác để xác định bộ truyền động gas là 20 – 1.4 = 18.6 mbar

SỰ THÔNG GIÓ

Chu trình thông gió đảm bảo độ ồn thấp với hiệu suất cao

của áp suất và sự phân phối không khí

Béc đốt được lắp đặt với một công tắc điều chỉnh áp suất khí, phù hợp với tiêu chuẩn EN 676

Air suction – Đường hút gió Air pressure switch - Công tắc áp suất khí

ĐẦU ĐỐT

Đầu đốt trong béc Gulliver RS5D là kết quả của sự đổi mới

trong thiết kế mà nó cho phép đốt với sự phát ra các ô nhiễm

thấp, trong khi nó dễ dàng lắp đặt với các dạng lò hơi và buồng

Combustion head - Đầu đốt Mobile coupling flange –Khớp di động

đốt khác nhau

Nhờ có các khớp nối di động mà độ sâu của đầu đốt gắn vào buồng đốt có thể được điều chỉnh Điều chỉnh đơn giản cho phép cấu trúc hình học bên trong của đầu đốt phù hợp với công suất của béc đốt

Thời gian

Air damper adjustment – Điều chỉnh van khí

START UP CYCLE - CHU TRÌNH KHỞI ĐỘNG

BÌNH THƯỜNG KHÓA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÁNH LỬA SAI (A)

Thời gian (s) Thời gian (s)

(A) Khóa được thể hiện qua đèn led trên thiết bị

Correct operation (hoạt động chính xác)

0s Béc đốt bắt đầu chu trình đánh lửa

0/40s Tiền lọc với van gió được mở

40/43s Đánh lửa cấp thứ nhất

43/46÷51s Đánh lửa cấp thứ hai

Khóa lại khi đánh lửa sai

Nếu ngọn lửa không nhạt trong giới hạn an toàn (khoảng 3s) thì béc

đốt bị khóa lại (lock – out)

Khi ngọn lửa bị sai trong quá trình hoạt động thì nó sẽ tắt tại chỗ

trong vòng 1s

ϑ P

SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY

Việc đấu điện phải được thực hiện bởi người có kinh nghiệm và có chứng nhận nghề điện

Control - box fitted with ignition transformer

Hai cấp hoạt động

Dây điện của Béc đốt Dây điện của bộ truyền động gas

B5 T6 T7 T8

XP4 B4 S3 T2 T1 N L1

TL TL

C TS

QUI TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA BÉC ĐỐT GAS HAI CẤP.

Qui trình khởi động béc đốt gas.

- Cấp nguồn: Kiểm tra các thiết bị, ống và dây dẫn cẩn thận trước, sau đó bật CB cấp nguồn.

- Quan sát, theo dõi quá trình tự khởi động và làm việc của béc đốt Tìm các âm thanh, biểu hiện bất thường của thiết bị để kịp thời xử lý.

Quá trình khởi động tự động của béc đốt gas

- Tự khởi động thiết bị và kiểm tra các liên kết.

- Khởi động quạt cấp gió.

- Mở van cấp số 1 (V1), cùng lúc với đánh lửa Đây là quá trình mồi lửa Tối đa 3 giây sau, nếu quá trình mồi lửa không thành công thì các thiết bị sẽ bị khóa lại và hệ thống báo lỗi sẽ hiển thị Lúc này, người vận hành cần kiểm tra lại thiết bị và chỉnh sửa lại nếu cần thiết Sau khi đảm bảo đã khôi phục xong, người vận hành nhấn nút Reset và béc sẽ khởi động lại từ đầu.

- Van cấp số 2 (V2) cũng được kích hoạt sau V1 từ 3 đến 8 giây để khởi động cấp 2 của béc.

Quá trình tăng giảm tải của béc đốt gas:

- Sau khi khởi động xong, béc đốt đang hoạt động ở cấp 2 vẫn được duy trì, đến khi nhiệt độ (hoặc áp suất) nước đạt đến nhiệt độ cài đặt ở relay nhiệt số 2 (TL2) thì relay nhiệt ngắt, tín hiệu đó được truyền đến bộ điều kiển và lệnh ngắt V2 được thi hành sau đó, béc đốt hoạt động ở cấp 1.

- Nếu nhiệt độ (hoặc áp suất) nước vẫn tiếp tục tăng và đạt đến nhiệt độ cài đặt ở relay nhiệt số 1 (TL1) thì tương tự như ở trên, béc đốt tắt hoàn toàn cho đến khi nhiệt độ (áp suất) nước giảm xuống đến nhiệt độ TL2 thì quá trình khởi động được lặp lại.

- Ngược lại, nhiệt độ (áp suất) nước giảm xuống đến nhiệt độ TL2 thì V2 mở và béc hoạt động ở cấp 2 Và tiếp tục quá trình sau khởi động.

20 0

80 70 60 50 40 30 20 10 0

MIÊU TẢ LẮP ĐẶT

Lắp đặt, khởi động và bảo dưỡng phải được thực hiện bởi

những người có khả năng và có kinh nghiệm

Béc đốt đã được cân chỉnh theo tiêu chuẩn ở xưởng sản xuất (công suất nhỏ nhất), nếu cần thiết điều chỉnh thì có thể thực hiện dựa trên cơ sở công suất tối đa của của lò hơi Tất cả các hoạt động

đó phải được thực hiện theo quyển sổ tay kĩ thuật kèm theo béc đốt

Khớp nối di động cho phép điều chỉnh chiều dài của đầu đốt và bề dày của

panel lò hơi cho phù hợp với buồng đốt

BURNER SETTING – CÀI ĐẶT BÉC ĐỐT

Cài đặt vị trí của van gió cấp 1 và cấp 2 có thể được thực hiện dễ

dàng bằng cách cài đặt động cơ phụ của cơ cấu cam

Lắp đặt đầu đốt dễ dàng nhờ các chuyên viên và kiểm tra cho phép

đọc được áp suất khí trong đầu đốt

Đầu đốt Gulliver RS5D được lắp đặt với một công tắc áp suất khí

phù hợp với tiêu chuẩn EN 676, có thể được điều chỉnh bởi các

chuyên viên lắp đặt dựa trên cơ sở của các điều kiện làm việc hiệu

quả

KẾT NỐI PHẦN ĐIỆN VÀ BẢO TRÌ

Việc kết nối các dây dẫn điện được thực hiện dễ dàng nhờ các phích cắm và các ổ cắm: Ổ cắm 7 cực được gắn trong hộp điều khiển, ổ cắm 4 cực (kết nối Thermostat cấp thứ 2 tới đồng hồ) và ổ cắm 6 cực (kết nối tới bộ truyền động gas) đã được kết nối sẵn tới các thiết bị và đã được lắp đặt trong béc đốt

Phích cắm 7 và 4 chấu cũng được cung cấp để kết nối tới lò hơi

Bảo trì dễ dàng nhờ đầu đốt có thể tháo rời ra mà không cần phải tháo béc đốt và bộ truyền động gas từ lò hơi

PHỤ KIỆN CỦA BÉC ĐỐT

Phụ tùng bộ điều khiển từ xa cho hộp điều khiển 568

Hộp điều khiển 568 có thể di chuyển ra xa bằng cách dùng phụ tùng điều khiển

bằng điện Phụ tùng này phải được lắp đặt phù hợp với các qui định hiện hành

Phụ tùng mở rộng (nối dài) đầu đốt

Đầu đốt chuẩn có thể được nối dài nhờ vào các phụ tùng đặc biệt

Phụ tùng nối dài đầu đốt

3001011

Mã phụ tùng cho đầu mở rộng

CHI TIẾT KĨ THUẬT

Danh mục chỉ dẫn đặc biệt cho sự chọn lựa của bạn về

lò hơi phù hợp với model này

Bên dưới là các miêu tả chi tiết và rõ ràng về sản phẩm

DESIGNATION OF SERIES - Tên của SERIES

Series: R Standard emission burners – Các đầu đốt phát chuẩn.

B Low NOx burners – Các đầu đốt NO x thấp.

Fuel: S Natural gas – Khí thiên nhiên.

G Light-oil – Dầu nhẹ.

Size – Kích thước.

Possible variations: R Light-oil pre-heater –Sấy nhiệt dầu nhẹ

K Cone shaped head – Đầu có hình nón.

S Reduced output ignition – Giảm công suất đánh lửa.

D Two stage output setting – Bố trí hai cấp công suất

E Flame monitor – Màn quan sát ngọn lửa.

Hệ thống cấp điện: 1/230/50 1/230V/50Hz

AVAILABLE BURNER MODELS – Các mẫu béc đốt có thể có

RS5D 1/230/50

CHI TIẾT SẢN PHẨM

Burner - Béc đốt

Béc đốt gas riêng một khối đơn, hoàn toàn tự động với hai cấp công suất được lắp đặt với:

- Quạt với cánh cong về phía trước

- Vỏ với các vật liệu cách âm

- Van gió chạy bằng động cơ điện phụ với cấp 1 và 2 có thể điều chỉnh

- Động cơ điện 1 pha, 230 V, 50Hz

- Đầu đốt được lắp đặt với:

- Đầu hình nón bằng thép, trở nhiệt cao

- Bộ đánh lửa bằng điện

- Cực dò ion hóa

- Bộ phân phối gas

- Đĩa ổn định lửa

- Cửa sổ kiểm tra ngọn lửa

- Điều chỉnh công tắc áp suất khí với bộ lọc, đảm bảo béc đốt khóa trong trường hợp thiếu khí đốt

- Protection filter against radio interference – Bộ lọc chống nhiễu sóng radio

- Mức bảo vệ điện IP 40

Gas train – Bộ truyền động gas.

Dòng cấp nhiên liệu trong nhiều khối, lắp đặt với:

- Directive 90/396/EEC (gas)

- Directive 73/23/EEC (Hiệu điện thế thấp)

- Directive 89/336/EEC (electromagnetic compatibility – Khả năng tương thích điện từ)

- Directive 92/42/EEC (Hiệu suất)

- Directive 98/37/EEC ( Cơ cấu)

Các thiết bị tiêu chuẩn:

- Sliding flange – mặt bích

- Flange insulation screen – màn chắn cách ly

- Các (con) ốc gắn mặt bích với lò hơi

- Phích cắm 7 chấu với tụ điện cho EMC

- Phích cắm 4 chấu

- Sổ tay chỉ dẫn cho việc lắp đặt, sử dụng và bảo trì

- Catalogue để thay thế các bộ phận bị hư hỏng

Các phụ tùng có thể được đặt mua riêng:

- Bộ điều khiển từ xa cho hộp điều khiển 568

- Phụ tùng nối dài đầu đốt

- Phụ tùng cho gas LPG

- Phụ tùng điều khiển độ kín