QUY TRÌNH VẬN HÀNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG TRẠM MÁY NÉN KHÍ GA-75FF , KIỂM TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT YÊU CẦU CỦA TRẠM MÁY NÉN KHÍ VÀ GIẢI PHÁP TÁCH DẦU BÔI TRƠN RA KHỎI KHÍ NÉN

Ngày nay, việc ứng dụng tự động hoá vào trong công nghiệp dầu khí ,một nghành công nghiệp mũi nhọn của đất nước đã mang lại nhiều lợi ích cho nền khinh tế quốc dân.

và nâng cao năng suất và tuổi thọ của thiết bị đó.

Trong điều kiện giàn khai thác ,để đảm bảo tốt công việc khai thác ,cũng nhưkiểm tra chặt chẽ các công việc này ,thì việc sử dụng hệ thống đo lường là rất hiệuquả Cũng như trong môi trường dễ cháy nổ như ở giàn khoan thì việc sử dụng khínén là nguồn cung cấp cho các thiết bị tự động hoá như các van an toàn ,các thiết bị

đo ,……là có nhiều ưu điểm nhất.Vì vậy khí nén được chọn là nguồn năng lượngcung cấp cho hệ thống đo lường tự động và cung cấp cho các thiết bị điều khiển trêncác giàn công nghệ và giàn bơm ép

Hiện nay ,trên các giàn khoan ,khai thác của mỏ Bạch Hổ có rất nhiều trạmmáy nén khí có thể cung cấp nguồn khí cho các thiết bị này nhưng thông dụng nhấtvẫn là trạm máy nén khí GA-75ff vì nó có những ưu điểm vượt trội so với các máykhác là:nguồn khí cung cấp đạt yêu cầu ,trạm máy được bố trí gọn hoạt động hoàntoàn tự động ,có hệ thống an toàn tốt để bảo vệ khi máy có sự cố và đặc biệt là lưulượng của máy rất ổn định ,tự động điều chỉnh phù hợp theo nhu cầu sử dụng đã đặttrước ,đảm bảo tính tiết kiệm năng lượng

Chính những đặc điểm này,cùng với sự tìm hiểu về máy nén khí GA-75fftrong quá trình thực tập ở xĩ nghiệp Vietsovpetro.Với sự giúp đỡ ,hướng dẫn tậntình của thầy Trần Văn Bản cùng các thầy trong bộ môn Thiết Bị dầu Khí và Công

Trình em đã thực hiện đề tài :QUY TRÌNH VẬN HÀNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG TRẠM MÁY NÉN KHÍ GA-75FF , KIỂM TOÁN CÁC THÔNG SỐ

KỸ THUẬT YÊU CẦU CỦA TRẠM MÁY NÉN KHÍ VÀ GIẢI PHÁP TÁCH DẦU BÔI TRƠN RA KHỎI KHÍ NÉN

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VAI TRÒ CỦA VIỆC CUNG CẤP KHÍ NÉN CHO GIÀN KHAI THÁC ,CÁC LOẠI MÁY NÉN KHÍ ĐƯỢC DÙNG TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ

1.1.Vai trò của việc cấp khí nén cho giàn khai thác

Khí nén đã có nhiều ứng dụng từ rất xa xưa, ngay từ trước Công Nguyên.Tuy nhiên , do sự phát triển của khoa học kỹ thuật trước đây không đồng bộ, nhất là

sự kết hợp các kiến thức về cơ học, vật lý, vật liệu không có hoặc còn thiếu, chonên phạm vi ứng dụng của khí nén còn rất hạn chế

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, cùng vớinăng lượng điện, vai trò năng lượng bằng khí nén ngày càng trở nên quan trọng Tất

cả những cơ sở sản xuất lớn, thậm chí cả trong nhiều lĩnh vực thông dụng của cuộcsống hàng ngày cũng không thể thiếu được nguồn năng lượng khí nén Việc sử dụngnăng lượng bằng khí nén đóng một vai trò cốt yếu ở những lĩnh vực mà khi sử dụngnăng lượng điện sẽ nguy hiểm; sử dụng năng lượng bằng khí nén ở những dụng cụnhỏ, nhưng truyền động với vận tốc lớn ; sử dụng năng lượng bằng khí nén ở nhữngthiết bị như búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh, và nhiều nhất là dụng cụ, đồ gá kẹp chặttrong các máy…

Trong ngành công nghiệp Dầu khí, vai trò của năng lượng khí nén càngtrở nên đặc biệt quan trọng, nhất là đối với các giàn khoan-khai thác Dầu khí trênbiển Sở dĩ như vậy là do các quá trình sản xuất, các công đoạn công nghệ trongcông nghiệp Dầu khí đặc biệt nguy hiểm, luôn tiềm ẩn những nguy cơ cháy, nổ,phun trào… có thể gây ra tai nạn chết người, phá hủy thiết bị, công trình, thậm chí

là những thảm họa môi trường nghiêm trọng cho cả một khu vực rộng lớn Vớinhững đặc tính ưu việt của năng lượng khí nén, như :

1 An toàn với môi trường độc hại, môi trường nguy hiểm khí, dễ cháy nổ

2 Dễ cung cấp, dễ sử dụng

3 Phạm vi ứng dụng rộng rãi

Bởi vậy, chúng là nguồn năng lượng không thể thiếu trên các công trìnhDầu khí Năng lượng khí nén được sử dụng cho các thiết bị công cụ, thiết bị độnglực,… và đặc biệt là trong các hệ thống tự động điều khiển và đo lường

1.3 Các trạm máy nén khí cung cấp khí nén cho giàn

Tại các giàn cố định trên biển của Xí nghiệp Liên doanh “Vietsovpetro”, đểcung cấp năng lượng khí nén sử dụng cho các thiết bị và hệ thống phục vụ cho côngnghệ khoan-khai thác Dầu khí, người ta thiết kế, lắp đặt nhiều trạm nén khí phục vụcho những mục đích cụ thể khác nhau, như :

đo lường, hệ thống điều khiển tự động các van “MIM”, các trạm điều khiển (ACS,TOE ) đóng/mở các van dập giếng, dẫn động cho các bơm hóa phẩm,v.v… của hệthống công nghệ khai thác Dầu khí

1.3.4.2 Cụm máy nén khí áp suất thấp (6 ÷ 8 kg/cm 2 ) loại 4BУ1-5/9, gồm 1 ÷ 2 máy

Đây là loại máy nén khí có lưu lượng trung bình (Q ≈ 5 m3/phút), làm việctheo chế độ tự động , nhằm cung cấp khí nén cho các thiết bị, dụng cụ dẫn độngbằng khí nén (máy mài, máy khoan, máy bắn rỉ, các máy bơm thủy lực cao áp…) vàchủ yếu là làm nhiệm vụ ép nước kỹ thuật phục vụ sinh hoạt trên giàn

1.3.4.3 Trạm máy nén khí áp suất cao (100 ÷ 150 kg/cm 2 ) loại Kp-2T (hoặc BT 1,5-0,3/150), gồm 2 máy

Đây là loại máy nén khí cao áp, có lưu lượng nhỏ (Q ≈ 1,5 ÷ 1,8 lit/phút),làm việc theo chế độ tự động , nhằm cung cấp khí nén cho hệ thống điều khiểnđóng/mở các van cầu ở các blok công nghệ (BM-1;2) và hệ thống khởi động chocác động cơ Diezel của các máy bơm dung dịch và máy bơm trám ximăng, nén khícho các bình điều hòa lưu lượng của các máy bơm piston Nguồn khí nén cao áp nàycòn được sử dụng trong công tác kiểm tra, kiểm định các van an toàn, vận hành các

bộ đồ gá chuyên dụng.v.v…

Trong thời gian gần đây, trên các giàn cố định của Xí nghiệp Liên doanh

“Vietsovpetro”, người ta đã đưa vào lắp đặt và sử dụng các trạm nén khí hiện đại,như GA-75 (của hãng Atlas-Copco), hoặc SSR MH-75 (của hãng Ingersoll-Rand).Các trạm này có thể cung cấp khí nén trong dải áp suất làm việc từ 6 ÷ 13 kg/cm2

và lưu lượng tương đối lớn (Q ≈ 11,61 ÷ 13,59 m3/phút, đối với trạm SSR MH-75;

Q ≈ 11,8 m3/phút, đối với trạm GA-75) Chúng được trang bị thêm hệ thống xử lýlàm sạch và sấy khô khí khá hoàn hảo nên chất lượng khí nén rất tốt, đảm bảo đủlưu lượng và chất lượng để có thể sử dụng cho hệ thống vận chuyển ximăng, phục

vụ cho quá trình thi công khoan; ép nước kỹ thuật cung cấp cho sinh hoạt và các hệthống làm mát; cũng như cho các thiết bị đo lường, hệ thống điều khiển tự động ,các thiết bị được dẫn động bằng khí nén khác… Vì vậy, với một trạm nén khí có 2máy loại này ( GA-75 của hãng Atlas-Copco, hoặc SSR MH-75 của hãng Ingersoll-Rand ) được lắp đặt ở BM-7B, có thể thay thế cho toàn bộ các cụm, trạm máy nénkhí áp suất thấp khác (như ВП2-9/10; BУM-8.-0,6/8; BУM-8.-0,6/13; 4BУM-8.1-5/9; Ingersoll-Rand T 30/7100… ) trước đó, ở trên giàn

Ngoài ra, trên một số giàn ( như CTP-2; CTP-3…) còn được lắp đặt, vậnhành một số trạm nén khí chuyên dụng để sản xuất, cung cấp khí trơ ( N2 ) phục vụcho các công đoạn công nghệ xử lý Dầu khí

1.4 Các loại máy nén khí được sử dụng với mục đích khác

1.4.1 Máy nén khí cao áp KP – 2T (AK 150)

Được sử dụng để tạo nguồn khí có áp suất cao (150 kg/cm2): dung để điều khiển

hệ thống van cầu, ép vỉa, duy trì hoạt động của các bình ổn áp,máy bơm pittông Nạpkhí cho các bình khí của động cơ diezen và các bình khí của xuồng cứu sinh

Máy nén khí KP – 2T là máy nén khí pittông thẳng đứng, 3 cấp Áp suấtcửa vào là áp suất khí quyển, áp suất cửa ra lớn nhất cho phép là 150 kg/ cm2 vớilưu lượng 1,8m3/phút

1.4.2 Máy nén khí 2BM4-9/101 (của trạm máy nén khí CD9-101)

Được sử dụng trong quá trình gọi dòng các giếng khai thác là phương pháplàm giảm cột áp thủy tĩnh của khối chất lỏng trong lòng giếng Đây là loại máy nénpittông nằm ngang dùng để nén áp suất khí quyển đến áp suất 100kg/cm2 với lưulượng 9m3/phút

CHƯƠNG 2

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ MÁY NÉN KHÍ DẠNG TRỤC VÍT

Khí nén được tạo ra từ các máy nén khí mà ở đó năng lượng cơ học của các động cơ (điện hoặc diezel…) được chuyển hóa thành áp năng (hoặc động năng) và nhiệt năng Các máy nén khí này hoạt động dựa trên hai nguyên lý cơ bản:

- Nguyên lý thể tích : không khí ở môi trường được hút vào khoang nén và ở

đó, thể tích của khoang này thay đổi (giảm xuống) Như vậy, theo định luật Mariotte, áp suất trong khoang nén tăng lên Các máy nén khí hoạt động dựa trênnguyên lý này bao gồm các MNK kiểu piston, kiểu bánh răng, kiểu cánh gạt, kiểutrục vít…

Boyle Nguyên lý động năng : không khí ở môi trường được hút vào khoang nén,

và ở đó, áp suất khí nén được tạo ra do động năng của các cánh dẫn Nguyên tắchoạt động theo kiểu này có khả năng tạo ra những máy nén khí có lưu lượng vàcông suất lớn Các máy nén khí hoạt động dựa trên nguyên lý này là các máy nénkhí kiểu tuabin, bao gồm máy nén khí ly tâm, máy nén khí chiều trục

Sau đây, để phục vụ cho đề tài, chúng ta chỉ đi vào nghiên cứu lý thuyết cơbản về các máy nén khí dạng trục vít

Hình 2.1 Cấu tạo máy nén trục vít

2.1.Nguyên lý hoạt động.

Máy nén khí kiểu trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích

Cấu tạo của máy nén trục vít gồm hai (hoặc có thể nhiều hon) trục vít vớinhiều mối răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau Một trục dẫn, nhận truyền động

từ động cơ và truyền cho trục bị dẫn qua các cặp bánh răng nghiêng Không khíđược hút từ đầu này được nén và đẩy sang đầu kia của cặp trục Khe hở giữa haitrục vít (phần ăn khớp) và giữa đỉnh răng với xilanh vào khoảng từ 0,1 – 0,4 mm Vì

vậy khi làm việc không có ma sát, tuổi thọ cao, êm Các trục vít có độ chính xáccao, khó chế tạo và sửa chữa Trong máy nén trục vít không có van hút và van đẩynhư ở máy nén pittông.Số vòng quay của trục vít từ 3000 vg / ph trở lên, thậm chíđến 15000 vg / ph.

Khi các trục vít quay được một vòng ,thể tích khoảng trống giữa các răng sẽthay đổi Như vậy sẽ tạo ra quá trình hút (thể tích khoảng trống tăng lên), quá trìnhnén (khoảng trống nhỏ lại) và cuối cùng là quá trình đẩy (hình 2.1) Với các loạimáy nén khí có vận tốc quay của các trục vít lớn hàng ngàn vòng phút, các quá trìnhhút/nén có thể được coi là liên tục Vì vậy, máy nén khí kiểu trục vít thường có kếtcấu nhỏ, gọn nhưng lưu lượng và công suất khá lớn

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu trục vít.

Phần chính của máy nén khí kiểu trục vít gồm 2 trục : trục dẫn và trục bị dẫn(hình 2.2) Số răng (số đầu mối) của trục xác định thể tích làm việc (hút, nén), khitrục quay 1 vòng Số răng càng lớn, thể tích hút, nén của 1 vòng quay sẽ nhỏ sốrăng (số đầu mối của trục dẫn và trục bị dẫn không bằng nhau sẽ cho hiệu suất tốthơn.Trong hình 2.2 trục dẫn (2) có 4 đầu mối (4 răng), trục bị dẫn (1) có 5 đầu mối(5 răng)

Hình 2.3 Quá trinh ăn khớp.

2.2 Các thông số cơ bản của máy nén trục vít.

2.2.1.Lưu lượng của máy nén khí trục vít :

Đối với máy nén trục vít, lưu lượng Qv của chúng được tính như sau:

Sự phụ thuộc giữa tỉ số và góc xoắn  của trục vít, được biểu diễn ở hình 2.4

Hình 2.5 Quá trình hút, nén và đẩy của máy nén kiểu trục vít.

Hình 2.6 Sự phụ thuộc góc xoắn  và tỷ số thể tích khe hở thực tế và khe

hở theo lý thuyết.

Muốn thay đổi lưu lượng của máy nén trục vít người ta thường dùng biệnpháp đóng bớt (hoặc đóng hẳn) cửa hút hoặc xả vòng hơi nén từ phía đẩy về phíahút Cách thứ nhất kinh tế hơn, nên hầu hết các máy nén khí trục vít đều ứng dụng

2.2.2 Công suất của máy nén trục vít

Công suất của các máy nén khí trục vít được tính tương tự như máy nénrôto cánh trượt, theo công thức sau:

1

k k

P k

- P1 ; P2 : là áp suất đầu hút và đầu nén ( N/m2 )

- Q1 : là năng suất hút của máy ( m3/s )

2.3 Sơ đồ hệ thống máy nén khí kiểu trục vít.

Máy nén khí trục vít phục vụ cho công nghệ thực phẩm, ví dụ công nghiệpchế biến thực phẩm, công nghiệp hóa chất, người ta thường dùng loại máy nén khíkhông có dầu bôi trơn, hoặc dùng các loại dầu bôi trơn có gốc từ thực vật Đối vớicông nghiệp nặng, nhất là trong lĩnh vực điều khiển thì người ta thường dùng máynén khí có dầu bôi trơn để chống sự ăn mòn hệ thống ống dẫn và phần tử điều khiển

Hình 2.6 là sơ đồ hệ thống máy nén kiểu trục vít có hệ thống dầu bôi trơn.Đặc điểm của loại máy này là tổn thất cơ học lớn hơn so với loại máy nén không bôitrơn vì có sự tiếp xúc của trục vít chính và trục vít phụ

Tuy nhiên, so với máy nén khí không có dầu bôi trơn, máy nén khí có hệthống dầu bôi trơn có những ưu điểm sau:

Khả năng làm kín tốt hơn, do đó giảm được tổn thất công suất, lưu lượng

- Nhiệt sinh ra trong quá trình nén sẽ được dầu bôi trơn hấp thụ Điều đó chophép tăng tỷ số nén trong một cấp mà không làm tăng quá nhiều nhiệt độ của khí nén

- Khoảng cách trục ngắn, vì chỉ cần truyền động cho trục chính, trong khi đóloại máy nén khí không có dầu bôi trơn thì trục chính và trục phụ tách rời nhau, chonên cần phải truyền động cho cả 2 trục

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống máy nén khí kiểu trục vít có hệ thống dầu bôi trơn.

Theo sơ đồ chung của hệ thống máy nén khí kiểu trục vít có dầu bôi trơnđược thể hiện ở trên hình 2.6, nguyên lý làm việc của chúng như sau :

Không khí được hút vào máy nén khí Sau khi nén, khí nén cùng dầu bôi trơn tạothành 1 hỗn hợp vào bình lọc Trong bình lọc, khí nén thoát ra theo đường ống dẫnphía trên và dầu bôi trơn mang nhiệt (được tạo ra trong quá trình nén) sẽ theo đườngống phía dưới bình lọc Khí nén sẽ được chuyển đến hệ thống điều khiển sau khi điqua bộ phận làm mát bằng quạt gió Dầu bôi trơn mang nhiệt sẽ được làm nguộibằng ống dẫn qua quạt gió hoặc đã đạt được nhiệt độ làm mát theo yêu cầu qua rơlenhiệt quay trở về bình chứa dầu bôi trơn

Các trạm máy nén khí trục vít kiểu MH-75 (Hãng Ingersoll-Rand), Ga-22, GA-30,GA-75 ( Hãng Atlas Copco) hiện đang sử dụng trên các giàn khoan-khai thác Dầukhí của Xí nghiệp Liên doanh “Vietsovpetro” đều là dạng máy nén khí kiểu trục vít

có hệ thống dầu bôi trơn, hoạt động theo nguyên lý như đã nêu trên

CHƯƠNG 3 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC,LẮP ĐẶT,VẬN HÀNH,

BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TRẠM MÁY NÉN GA-75FF

3.1 Giới thiệu chung

GA là trạm máy nén khí dạng trục vít, một cấp , tác dụng đơn, có dầu bôi trơn vàđược dẫn động bằng động cơ điện GA-55, GA-75 và GA-90C là dạng được làm mátbằng không khí GA-55W, GA-75W và GA-90CW được làm mát bằng nước

Loại trạm máy nén khí GA-FF (Full-feature):

Là trạm máy nén khí GA với đầy đủ các tính năng kỹ thuật-GA-FF feature) Chúng được trang bị thiết bị làm khô khí , cùng lắp đặt chung trongkhoang thân vỏ Thiết bị làm khô khí này tách ẩm từ khí nén bằng cách làm lạnhchúng đến gần điểm sương để hơi ẩm (dầu, nước…) ngưng tụ rồi xả thông qua cơcấu xả condensate tự động

Trạm máy nén khí còn được trang bị thêm một hệ thống xả condensate (chấtlỏng ngưng tụ trong quá trình làm mát khí nén) tự động

Hình 3.1 Hình dạng chung của trạm GA-75 FF.

E 1 - Module điều khiển

1 - Van đầu ra của khí nén

2 - Đầu vào cáp điện

3 - Đường xả condensate tự động của thiết bị tách dầu bôi trơn

4 - Van xả nước bằng tay

Hình 3.2 Mặt trước của máy GA -75 FF.

E 1 - Module điều khiển ; 6 - Phin lọc khí

S 3 - Nút dừng khẩn cấp ; 7 - Nút bịt lỗ rót dầu bôi trơn

1 - Quạt làm mát ; 8 - Bình gom khí nén

2 - Động cơ quạt ; 9 - Cơ cấu hiển thị mức dầu bôi trơn

3 - Buồng điện ; 10 - Các phin lọc dầu bôi trơn

4 - Động cơ điện dẫn động ; 11 - Bộ phận làm lạnh khí nén

5 - Bộ phận tách dầu (OSD)

Hình 3.3 Mặt sau của máy GA -75 FF

1 - Van đầu ra của khí nén.; 9 - Máy nén khí

2 - Phin lọc kiểu DD hoặc PD ; 10 - Van ngược

3 - Thiết bị làm khô khí (GA-FF) ; 11 - Van ngắt đường dầu bôi trơn

4 - Động cơ quạt ; 12 - Mũi tên chỉ chiều quay động cơ

5 - Quạt làm mát ; 13 - Động cơ điện dẫn động

6 - Bộ phận làm mát dầu bôi trơn; 14 - Đường xả condensate tự động

7 - Các phin lọc dầu bôi trơn; 15 - Đường xả condensate bằng tay

8 – Van nạp/ngắt tải ; 16 - Bẫy tách condensate

3.2 Cấu tạo-các bộ phận cơ bản của trạm máy nén khí GA-75FF

3.2.1 Khung, sàn lắp ráp và vỏ bảo vệ cách âm, cách nhiệt

Hình 3.4 Khung sàn trạm GA-75.

Hình 3.5 Kích thước khung vỏ bảo vệ trạm GA-75.

- Sàn cơ sở : để lắp đặt 2 tổ hợp trạm máy nén khí GA-75 FF Sàn cơ sởđược chế tạo bằng phương pháp hàn, với các dầm chịu lực chính là thép U - № 20,mặt sàn là thép tấm, dày 8mm Sàn cơ sở có kích thước : Rộng x Dài x Cao = 2600

x 4300 x 210

- Khung lắp ráp: được chế tạo bằng phương pháp hàn, từ các thanh thép hình.Kích thước của chúng được thể hiện bởi các hình vẽ trên hình 3.5 Tổng các kíchthước khung bao: Rộng x Dài x Cao = 1027,5 x 2055 x 1948,5.

- Vỏ bảo vệ cách âm, cách nhiệt: bao gồm các tấm panel cách nhiệt riêng lẻ,được lắp bao ngoài và liên kết với khung lắp ráp bằng các khớp ngàm, có thể tháolắp dễ dàng để phục vụ cho công tác BDSC

Máy nén khí được dẫn động bằng động cơ điện xoay chiều 3 pha điện áp380÷400 V, công suất 75kw Động cơ được bắt chặt với khung sàn nhờ bu lôngthông qua đệm cao su chống rung và các vành đệm chống tự tháo Trên trục động

cơ và hộp truyền động №6020 máy nén khí có lắp mặt bích khớp nối kiểu vànhrăng №4045 & №3025 và được cố định bởi then và vít Chúng liên kết, truyền độngvới nhau thông qua bộ khớp nối mềm (Flex.coupling) №4040 Mặt bích nắp đầuđộng cơ điện có 8 lỗ để lắp bulông liên kết với phần mặt bích nắp đầu thân vỏ hộptruyền động №6020 của máy nén khí

3.2.3 Máy nén khí –Air compressor element.

Hình 3.7 Máy nén khí trục vít.

3020: Thân máy 6020: Hộp truyền động

& №5110- Bearing và các joăng phớt làm kín №5120-Lipseal kit được ép bởi cácmặt chặn №5070-Cover & №5115-Retainer nhờ bu lông ốc vít №5075-Hexagonbolt & №5140-Cap screw Bánh răng bị động №4025- Gear wheel lắp trên trục vítcủa máy nén khí được giữ bởi then №5045-Key , đệm №5050-Spacer và bu lông

№5055-Hexagon bolt , trục được làm kín bằng joăng tròn №5025-O ring và có cácống lót №5020 & №5040-Bushing được ép bởi mặt chặn №5030-Cover nhờ 3 bulông №5035-Hexagon bolt

Thân máy nén khí №3020-Service stage lắp với hộp truyền động Gear casing nhờ 16 bu lông №5105-Hexagon bolt và 2 chốt định vị №5095-Parallel pin , giữa chúng có joăng làm kín №5100-Gasket Trên thân máy phía trên

№6020-có cửa không khí vào được khoan 4 lỗ để lắp cụm cơ cấu van nạp, ngắt tải Phíadưới có hộp van ngược lắp trên đường khí ra

3.2.4 Phin lọc khí đầu vào và van nạp-ngắt tải.

Hình 3.8 Phin lọc khí đầu vào và van nạp-ngắt tải.

Phin lọc khí gồm có lõi lọc bằng giấy №4030- Filter element lắp trong vỏnhựa , vỏ nhựa được chia làm hai nửa lắp với nhau bằng móc khóa để dễ dàng tháolắp khi thay lõi phin lọc Phin lọc №4020 – Air filter được nối với cửa vào của vannạp- ngắt tải №2025-Unloader bằng ống nối cong №3040 - Elbow và được giữ chặtbằng các kha mút №2060 & №3045- Hose clip Trên ống nối cong có lắp thiết bịchỉ báo BDKT №2045-Indicator - №2050-Sintered disk & №2055-Flat gasket Phinlọc được giữ cố định bằng đai kẹp №4025-Support

3.2.5 Bộ khớp nối truyền động – Coupling.

Phần nửa khớp nối №4045-Coupling half- làm bằng thép lắp trên trục động

cơ điện được giữ chặt bằng then và vít hãm №4046-Screw Mặt ngoài của khớp códạng hình trụ bậc, phần nhỏ có dạng răng ngoài lắp vào đầu trục khớp nối mềm

№4040-Coupling element làm bằng cao su có dạng răng trong

Phần nửa khớp nối thứ hai №3025-Coupling half- lắp trên trục chủ động củahộp truyền động №6020-Gear casing- bằng then №3040-Parallel key và được giữchặt bằng bu lông №3035-Hexagon bolt , ốc vít №3026-Screw Mặt ngoài củakhớp có dạng hình trụ bậc, phần nhỏ có răng ngoài lắp vào trục khớp nối mềm códạng răng trong

Chi tiết truyền động trung gian №4040-Coupling element- làm bằng cao su,dạng hình trụ, ở giữa có đường kính nhỏ hơn, ở hai phía đầu đường kính lớn hơn có

dạng răng ngoài Chi tiết này có 2 vành răng ngoài và phần răng bên trong, ăn khớp vớicác nửa khớp nối chủ động №4045-Coupling half- và bị động №3025-Coupling half

Kiểu 2: (Nhánh trái)- Bộ khớp nối này cũng gồm có 3 thành phần cơ bản

là nửa khớp nối chủ động №4045 Coupling half và nửa khớp nối bị động №3025 Coupling half Các chi tiết truyền động trung gian gồm 8 chốt cao su chịu lực

-№4040-Coupling element Loại khớp nối dạng này thường được lắp cho trạm máynén khí GA-75(W)-7.5

3.2.6 Bình gom-tách dầu bôi trơn – Air receiver/oil separator.

Hình 3.10 Bình gom tách dầu bôi trơn.

1- Các phin lọc dầu bôi trơn

2- Phin lọc khí 3- Nút bịt lỗ rót dầu bôi trơn

4- Bu lông giữ phin lọc khí5- Bu lông giữ bình gom khí nén6- Nút xả dầu

7- Cơ cấu hiển thị mức dầu bôi trơn8- Bình gom tách dầu bôi trơn 9- Van an toàn

Hình 3.11 Các phần tử và lắp ráp bình gom-tách dầu bôi trơn

4045 - Bình gom tách dầu bôi trơn 4060 - Nút xả dầu

4070 - Đệm cao su 1100 - Cơ cấu hiển thị mức dầu bôi trơn

1090 - Phin lọc tách dầu 3025 - Van an toàn

1205 - Ống thép 4050 - Nút bịt lỗ rót dầu bôi trơn

4030 - Joăng cao su chịu nhiệt 4025 - Bu lông

Bình gom tách dầu bôi trơn №4045-Vessel có dạng hình trụ chế tạo bằngthép chịu áp lực, được bắt với sàn bằng các bu lông №1110-Hexagon bolt, ống lót

№1105-Antivibration pad, và đệm cao su №4070-Plug để chống rung

Trong bình được lắp phin lọc tách dầu №1090-Oil sep element , phin lọcđược bao bởi ống thép №1205-Shield để chống dòng khí từ máy nén thổi trực tiếp

vào phin Phía trên bình có nắp chặn №4020-Valve housing được làm kín bằng 2joăng cao su chịu nhiệt №4030-O ring và được lắp với vỏ bình bằng 8 bulông

№4025-Hexagon bolt, trên nắp này được lắp van áp suất cực tiểu và đường khí sạchtới két làm mát Trên thân bình đường khí tới №2020- №2045 & №2055-Pipe đượclắp theo phương tiếp tuyến với đường sinh của bình, có tác dụng tách dầu tốt hơn,đường ống này từ máy nén đến bình được làm kín bằng joăng cao su №2025 &

№2060-O ring nhờ các bu lông №2030 & №2065-Hexagon bolt và chúng nối vớinhau bằng các kha mút kẹp №2040 & №2050-Joint set Trên thân bình còn có lắpcác bộ phận như: Cơ cấu hiển thị mức dầu bôi trơn №1100-Level gauge, van antoàn №3025-Safety valve , nút bịt lỗ rót dầu bôi trơn №4050-Plug , nút xả dầu

№4060-Hexagon plug

3.2.7.- Các phin lọc dầu bôi trơn.

Hình 3.12 Bình gom-tách và các phin lọc dầu bôi trơn.

Hình 4.13 Các phần tử lọc dầu bôi trơn.

Hình 3.14 Các kiểu phin lọc dầu bôi trơn thông dụng.

3.2.8 Bộ phận làm mát khí nén và dầu bôi trơn.

Hình 3.15 Giàn tản nhiệt (làm mát) dầu bôi trơn và khí nén.

Hệ thống làm mát gồm két làm mát với hai khoang riêng biệt, một khoang làmmát dầu №3020-Oilcooler, một khoang làm mát khí №3031-Aftercooler và quạt gióđối với máy nén làm mát bằng khí Hai khoang làm mát dầu №3020-Oilcooler và làmmát khí №3031-Aftercooler có thể được chế tạo riêng biệt hoặc được liên kết (bằngphương pháp hàn nhôm) lại thành một khối, gọi là Combicooler

Máy nén khí làm mát bằng nước có hệ thống làm mát bằng nước Nướcchảy qua ống cấp, hệ thống ống của bộ phận làm mát bằng khí , dầu rồi ra ngoài Vàđường ống №1020-Pipe được nối với nhau bằng kha mút kẹp, đường ống này mộtđầu lắp với két làm mát khí № 3031-Aftercooler , một đầu lắp với bộ tách lọc củakhí nén № 1110-Water separator bằng bu lông №1030-Hexagon bolt và được làmkín bằng joăng cao su № 1025-O ring Bộ phận này được trang bị một van xả nước

Hệ thống này được lắp trên đường ra №1015 & №1045 - Pipe của khí nénmáy nén khí , sau khi khí đã được làm mát Bộ phận làm khô khí nén №1070-Airdryer (hệ thống sấy) của máy nén khí Ga-75 thường sử dụng là loại ID-230 dohãng Atlas Copco cung cấp Chúng thực chất là một máy lạnh sử dụng chất làmlạnh loại R-134 hoặc R-404 Tại đây khí nén được giàn lạnh của hệ thống sấy khílàm lạnh đến điểm sương khoảng 1÷50C, để các phần tử chất lỏng (hơi nước, dầubôi trơn…)-gọi chung là condensate- trong khí nén ngưng tụ thành các giọt, đượctách khỏi khí nén và qua bộ xả condensate tự động (hoặc cơ cấu xả bằng tay) đi rangoài Còn lại khí khô được đưa tới bình chứa

Thiết bị làm khô khí nén gồm: Một máy nén ga; quạt làm mát; dàn ngưng

tụ (dàn nóng); dàn lạnh (dàn bay hơi) ; bình gom ; phin lọc kiểu khô; van bypassđường gas nóng ; ống mao dần(zicler) ; rơle bảo vệ áp suất cao ; chuyển mạch điềukhiển quạt máy lạnh

3.2.10 Các phin lọc-tách condensate và hệ thống xả condensate tự động.

Trên đường khí nén đi ra của bộ Air-Dryer có lắp một bình táchcondensate №1020, với 2 đường xả condensate (loại mềm-plastic tube) №1075 -đường xả condensate bằng tay- và №1095-đường xả condensate tự động - được nốivới thiết bị xả condensate kiểu điện tử (Ewd 330-230V) №1075.

- Các phin lọc-tách condensate khác:

Hình 3.18 Các kiểu phin lọc và tách condensate của hãng Atlas Copco.

Trên các trạm máy nén khí GA-75, ngoài hệ thống tách và xả condensate

tự động lắp cùng với bộ Air-Dryer ID-230, trên các đường vận chuyển khí nén nối

từ các máy nén khí đến bình chứa hoặc từ bình chứa đến các thiết bị tiêu thụ , người

ta còn lắp đặt trên mỗi nhánh 2 phin lọc condensate (trước và sau) loại DD/PD 400

để làm sạch nốt những phần tử chất lỏng (condensate) ngưng tụ còn sót lại trongthành phần của khí nén

3.2.11 Các đường ống nối,van chặn, van điều chỉnh áp suất và bình chứa khí nén:

- Các đường ống vận chuyển khí nén từ các máy nén khí đến bình chứahoặc từ bình chứa đến cụm phân dòng cung cấp đến các thiết bị tiêu thụ đều là cácống thép không rỉ loại 3”-Sch 60 Các đường ống xả condensate cũng là thép không

rỉ loại ½”-Sch 20 Chúng được gá lắp trên các giá đỡ chắc chắn để chống rung, giật

- Các van chặn trên đường vận chuyển khí nén từ các máy nén khí đếnbình chứa hoặc từ bình chứa đến cụm phân dòng đều là van cầu loại 3”-Class 300,được chế tạo bằng thép không rỉ Ngoài ra, trên một nhánh nối với đường ép nước

kỹ thuật của cụm phân dòng còn được lắp van ngược 3”-Class 300 để chống sựxâm nhập của chất lỏng (nước) về bình chứa khí nén

-Van điều chỉnh áp suất: có công dụng giữ áp suất được điều chỉnh khôngđổi, mặc dầu có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc của phía đường rahoặc sự dao động của áp suất ở đường vào van Nguyên tắc hoạt động của van điềuchỉnh áp suất ( hình 3.19) Khi điều chỉnh trục vít, tức là điều chỉnh vị trí của đĩavan, trong trường hợp áp suất ở đường ra tăng lên so với áp suất được điều chỉnh,khí nén sẽ qua lỗ thông tác động lên màng, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua lỗ xảkhí ra ngoài Cho đến chừng nào áp suất ở đường ra giảm xuống bằng áp suất đượcđiều chỉnh ban đầu, thì vị trí của kim van trở về vị trí ban đầu Trên 2 nhánh đườngống của cụm phân dòng có lắp 2 van này để điều chỉnh áp lực khí nén ở mức phùhợp với thiết bị tiêu thụ, nhất là đường ống cung cấp khí nén cho hệ thống vậnchuyển xi-măng ở BM-18

Hình 3.19 Nguyên lý hoạt động của van điều chỉnh áp suất và ký hiệu.

- Bình chứa khí nén : Dung tích chứa là 3m3, áp suất làm việc theo thiết

kế là 175 psi (12 bar.), nhiệt độ làm việc lớn nhất theo thiết kế là 75oC;

3.2.12 Bộ điều khiển Elektronikon II:

Hình 3.20 Bảng điều khiển trạm máy nén khí GA-75FF.

CÁC PHÍM CHỨC NĂNG, NÚT BẤM VÀ ĐÈN TÍN HIỆU

Vị trí Tên gọi Chức năng Vị trí Tên gọi Chức năng

1 Nút tắt

Ấn nút này để dừng MNK, lúc đó đèn LED 8 sẽ tắt

MNK sẽ dừng sau 30s

7

Đèn LED cảnh báo chung

Khi đèn sáng là có

sự cảnh báo về côngtác bảo dưỡng kỹ thuật, hoặc một bộ phận cảm biến nào

đó trục trặc, hoặc tình trạng

"Shutdow" cần phải giải trừ Đèn LED này sẽ sáng nhấp nháy nếu bộ cảm biến có chức năng

"Shutdow" bị trục trặc hoặc sau khi ấn nút dừng khẩn cấp S3

ngắt tải MNK bằng tay

8

Đèn LEDbáo chế độ

vận hành

tự động

Đèn này sáng báo hiệu bộ điều khiển đang tự động điều khiển sự hoạt động của MNK MNK đang chạy có tải, không tải, dừng hoặc khởi động lại căn cứ trên mức tiêuthụ khí nén và các giới hạn đã được xác lập trong chương trình điều khiển

Màn hình

Để hiển thị các thông báo về trạng thái vận hành của máy nén khí, nhắc nhở các dịch vụbảo dưỡng hoặc các lỗi (nếu có) của hệ thống

9

Các phím chức năng(F1, F2, F3)

Các phím này để điều khiển và lập trình hoạt động của cho hệ thống MNK

hình để hiển thị các thông số trạng thái làm việc của hệ thống hoặc các danh mục lệnh khác

10 Dấu hiệucảnh báo Ký hiệu:

5 Phím tạo

bảng

Dùng để lựa chọn hiển thị cácthông số kỹ thuật theo chiều mũi tên nằm ngang Chỉ những thông số có chiều mũi tên hướng về bên phải mới cóthể truy cập để thay đổi

11

Dấu hiệuvận hành

12

Dấu hiệuđiện áp nguồn

Ký hiệu:

S3 Nút dừng

khẩn cấp

Dùng để dừng máy nén khí ngay lập tức trong

trường hợp có sự cố Sau khi

đã khắc phục hư hỏng, mở nút này bằng cách kéo nó ra

Bộ điều khiển Elektronikon II được lắp đặt ở tấm panel phía trên, bên phảicủa mặt trước trạm máy nén khí GA-75 FF, làm các nhiệm vụ sau:

 Tự động điều khiển máy nén :

Bộ điều khiển duy trì áp suất của hệ thống nằm trong phạm vi áp suất đãđược cài đặt trước bằng cách tự động cho máy nén khí nạp tải hoặc ngắt tải

 Một số thông số cài đặt của máy nén như áp suất nạp tải, áp suấtngắt tải, thời gian ngừng máy tối thiểu và số lần khởi động tối đa của động cơ

 Bộ điều khiển sẽ dừng máy để giảm sự tiêu hao năng lượng điện và

sẽ tự động khởi động lại khi áp suất của hệ thống giảm đến giá trị áp suất cần mangtải Trong trường hợp thời gian chạy không tải quá ngắn, máy sẽ chạy liên tục

 Bảo vệ máy nén khí :

Nếu nhiệt độ khí ra của khí nén vượt quá nhiệt độ cho phép (đã được càiđặt), máy nén khí sẽ ngưng hoạt động Sự cố này được hiển thị trên màn hình Máynén cũng ngưng hoạt động khi Motor chính M1 hay Motor quạt M2 bị quá tải

Nếu nhiệt độ khí ra của cụm nén vượt quá giá trị cài đặt nhưngthấp hơn giá trị ngừng máy, điều này sẽ được hiển thị để cảnh báo cho người vậnhành trước khi nhiệt độ lên tới giá trị ngừng máy

 Theo dbộ phận chính của máy để phục vụ chế độ bảo trì :

Bộ điều khiển liên tục theo dõi giờ làm việc của máy để đối chiếu với tuổithọ của dầu bôi trơn, lọc dầu, bộ tách nhớt, lọc gió… Những thông số này sẽ được đối chiếu với các giá trị đã được cài đặt, nếu chúng vượt quá giới hạn, trên màn hình

sẽ hiển thị thông báo cho người vận hành phải bảo trì, thay thế những bộ phận được chỉ định

3.2.13 Hệ thống điện :

Gồm hộp nguồn có 2 aptomat riêng biệt cho mỗi máy, được lắp đặt trênkhung giá đỡ, trên cùng sàn công tác với 2 máy nén khí, và buồng điện - Startcubiccle – nằm ở panel phía trên, bên phải của mặt sau trạm máy nén khí GA-75

FF Hộp nguồn của trạm máy nén khí được cấp điện từ lưới điện 3 phase- 380V/

50 Hz trên giàn thông qua các đường cáp dẫn

3.3 Nguyên lý làm việc.

3.3.1 Sơ đồ nguyên lý trạm máy nén khí GA-75 FF.

Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lý trạm GA-75FF.

Đường vào của không khí OF - Phin lọc dầuĐường ra của khí nén OS - Bộ phận tách dầuChất lạnh dạng lỏng PDT1 - Cảm biến chênh ápChất lạnh dạng khí PT20 - Cảm biến áp suấtKhí điều khiển SV - Van an toàn

TT11 - Cám biến nhiệt

AR - Phin lọc khí UA - Cơ cấu ngắt tải

AO - Lối thoát khí nén UV - Van ngắt tải

AR - Bình chứa

VI - Chỉ báo bảo dưỡng kỹ thuậtphin lọc không khí

BV - Van bypass Vp - Van áp suất cực tiểu

Ca - Khoang làm mát khí nén Vs - Van chặn đường dầu hồi

CM - Module điều khiển Y1 - Van nạp tải điều khiển điện tử

Co - Khoang làm lạnh dầu bôi trơn 1 - Quạt gió máy lạnh

CV - Van ngược 2 - Dàn ngưng tụ máy lạnhDP1 - Nút tháo dầu bôi trơn 3 - Bình tách condensateDP2 - Nút tháo dầu đường hồi 4 - Bẫy gom condensateDP3 - Nút tháo dầu ở van ngược 5 - Cơ cấu xả condensate tự động

E - MNK kiểu trục vít 6 - Van tay xả condensate

FC - Nắp lỗ rót dầu bôi trơn 7 - Zicler của máy lạnh

FN - Quạt gió

8 - Ống mềm dẫn khí điều khiển đóng ngắt tải

GL - Cơ cấu kiểm tra mức dầu

IV - Van đường vào MNK 10 - Bình gom của máy lạnh

LP - Van nạp tải 11 - Van bypass đường gas nóngM1 - Động cơ dẫn động MNK 12 - Phin lọc của máy lạnhM2 - Động cơ quạt gió

13 - Khoang trao đổi nhiệt của khí nén với không khí

M3 - MNK làm lạnh 14 - Đường thu hồi dầu đọngM4 - Động cơ quạt hệ thống lạnh

15 - Khoang trao đổi nhiệt của khí nén với dàn lạnh máy lạnh

3.3.2.Hệ thống nén khí

a)Mạch lưu thông của khí nén: Khi máy nén khí E làm việc, không khí từmôi trường được hút vào qua phin lọc khí AF, mở van đường vào IV, vào máy nénkhí và được nén lại Khí nén và dầu bôi trơn từ máy nén khí qua van ngược CV vàobình gom-tách dầu bôi trơn AR Ở đây, khí nén được tách ra, đi qua phin lọc OS,qua van áp suất cực tiểu Vp vào khoang tản nhiệt Ca và được làm mát một phầntrước khi đi vào khoang làm khô khí 9 Còn dầu bôi trơn được phin lọc OS giữ lại

và được gom ở phần dưới bình tách AR Khí nén,sau khi được làm lạnh và táchcondensate (chất lỏng lẫn trong khí nén) ở khoang 9, qua cửa AO đi vào bình chứa

và được phân phối đến các thiết bị tiêu thụ

Van ngược CV có tác dụng ngăn sự thổi ngược của khí nén khi máy nén khídừng.

Van áp suất cực tiểu Vp, kết cấu giống van ngược,có tác dụng giữ cho ápsuất trong bình tách không tụt xuống thấp hơn mức áp suất cực tiểu định trước vàngăn sự hồi ngược trở lại của khí nén

b)Cơ cấu nạp,ngắt tải của máy nén khí :

Ngắt tải: Nếu lượng khí tiêu thụ nhỏ hơn lượng khí được sản xuất trên đường

ra của MNK thì áp suất trên đường ra sẽ tăng lên Khi áp suất này đạt tới áp suấtngắt tải, van điện từ (kiểu cuộn dây) Y1 ngắt sự tác động của từ lực (do tác độngcủa áp lực khí làm ngắt điện cuộn dây của Y1, làm mất từ lực) Piston của van điện

từ Y1 bị đẩy trở lại do lực lò xo, mở thông khoang chứa khí điều khiển với khí trời.Lúc này, áp lực điều khiển trong khoang piston van nạp tải LP và van ngắt tải UVgiảm xuống do cũng được thông với khí trời Piston van nạp tải LP, nhờ tác dụngcủa lò xo, bị đẩy lên trên, kéo van đường vào IV đóng lại, ngăn không cho khôngkhí đi vào máy nén khí Máy nén khí sẽ chạy ở chế độ không tải và sản lượng khí ởđầu ra = 0 Khí điều khiển từ bình tách AR qua ống mềm 8 được dồn hết về cơ cấungắt tải UA thông với khoang trước cửa hút của máy nén khí Vì vậy, áp lực khíđiều khiển được duy trì cân bằng ở mức thấp trong suốt quá trình ngắt tải

Nạp tải: Khi áp suất trên đường ra của máy nén khí giảm xuống đến mức ápsuất nạp tải đã định (theo chương trình đã cài đặt), cuộn dây của van điện từ Y1 sẽđược đóng cấp điện, làm xuất hiện từ lực, ngược hướng lực tác dụng của lò xo, đẩypiston lên, đóng cửa thông với khí trời, đồng thời mở khí điều khiển từ bình tách

AR đi vào van nạp tải LP và van ngắt tải UV Van ngắt tải UV đóng đường khí điềukhiển về cơ cấu ngắt tải UA Piston van nạp tải LP bị đẩy xuống,do áplực khí điềukhiển, làm mở van đường vào IV, cung cấp khí cho máy nén khí Nó sẽ làm việc ởchế độ có tải và khí nén trên đường ra sẽ tiếp tục được cung cấp

3.3.3.Hệ thống bôi trơn

Ban đầu, cần phải có một lượng dầu bôi trơn nhất định trong máy nén khí vàtrong bình tách AR Mức dầu bôi trơn trong bình được chỉ báo bởi cơ cấu kiểm tramức GL Lượng dầu trong bình tách phải nằm trong giới hạn chỉ báo từ vạch có màuxanh lá cây đến các vạch có màu cam Khi cơ cấu kiểm tra mức chỉ báo ở vùng cómàu đỏ là giới hạn cảnh báo nguy hiểm, hệ thống đang thiếu dầu bôi trơn

Khi máy nén khí làm việc ở chế độ có tải (Load), dầu bôi trơn trộn lẫn khínén qua van ngược CV, đi vào bình tách AR Tại đây, một phần lớn các phần tử dầubôi trơn trong hỗn hợp dầu khí được tách ra nhờ lực ly tâm và trọng lực Phần cònlại của dầu bôi trơn được phân tách nốt nhờ bộ lọc OS của phin lọc trong bình tách