MÁY TÀU THỦY CHƯƠNG 3 TUABIN

TÀI LIỆU THAM KHẢO MÁY TÀU THUỶ CHƯƠNG 3: Tua bin tμu thủ 61 Ch−¬ng III Tua bin tμu thủ Tua bin tầu thủy động nhiệt có cánh kiểu rơ to Trong động dòng hay khí xả động diesel biến đổi thành làm quay rơ to Loại sử dụng nước nồi gọi tua bin hơi, loại sử 62 dụng khí xả động diesl gọi tua bin khí xả Trªn tμu thủ tua bin h¬i vμ tua bin khÝ ®−ỵc ứng dơng theo chøc n¨ng cđa chóng Nguyªn lý ho¹t ®éng cđa chóng nh− nªn chóng ta chØ cÇn xÐt ®Õn nguyªn lý ho¹t ®éng cđa mét lo¹i tua bin h¬i 3-1 Nguyªn lý c¬ b¶n cđa tua bin h¬i tμu thủ I Nguyªn lý lμm viƯc cđa tua bin èng tua bin C¸nh phun 63 R« to Trơc tuabin H×nh 3-1: R« to tua bin CÊu t¹o: Bao gåm r« to lμ ®Üa quay g¾n víi trơc quay Trên tồn chu vi rơ to có gắn c¸c c¸nh cong cơng tác cánh động Ống phun cè ®Þnh lμ bé phËn phun h¬i Nguyªn lý ho¹t ®éng: - H¬i n−íc cã ¸p st vμ nhiƯt ®é cao qua èng phun sÏ gi·n në lμm ¸p st vμ nhiƯt ®é gi¶m, tèc ®é l−u ®éng t¨ng (ThÕ n¨ng → ®éng n¨ng→cơ ) - Dßng h¬i khái èng phun cã tèc ®é lín ®−ỵc thỉi vμo c¸nh c«ng tác Ở ®©y 64 dßng h¬i ®ỉi chiỊu chun ®éng cong theo lßng m¸ng cđa c¸nh c«ng tác nªn xt hiƯn lùc ly t©m - C¸c phÇn tư va ®Ëp vμo lßng c¸nh c«ng t¸c t¹o nªn sù chªnh lƯch ¸p lùc gi÷a phÝa bơng vμ phÝa l−ng c¸nh c«ng t¸c lμm cho r« to quay kÐo theo trơc l¾p cè ®Þnh víi r« to sÏ quay Nh− vËy tua bin h¬i cã qu¸ tr×nh biÕn ho¸ n¨ng l−ỵng: a) Khi qua èng phun, thÕ n¨ng ban ®Çu cđa h¬i (¸p n¨ng + nhiƯt n¨ng) biÕn thμnh ®éng n¨ng cđa dßng b»ng qu¸ tr×nh gi·n në èng b) Khi qua r·nh c¸nh c«ng t¸c ®éng n¨ng cđa dßng h¬i biÕn thμnh c«ng c¬ häc lμm quay c¸nh cơng tác gắn trục 65 Cø mét b¸nh tÜnh (trªn ®ã g¾n c¸c èng phun) víi mét b¸nh ®éng (lμ r« to trªn ®ã g¾n c¸c c¸nh c«ng t¸c) gäi lμ mét tÇng cđa tua bin Tua bin cã thĨ cã nhiỊu tÇng II T¸c dơng cđa dßng h¬i Nguyªn lý t¸c dơng cđa dßng h¬i H×nh 3-2: Nguyªn lý t¸c dơng cđa dßng h¬i * Cho mét dßng h¬i cã ®éng n¨ng lín thỉi vμo mét b¶n ph¼ng Dßng h¬i t¸c dơng lªn b¶n ph¼ng cã d¹ng: 66 - T¸c ®éng ®Èy vËt dÞch chun theo ph−¬ng chiỊu t¸c dơng cđa dßng h¬i - T¸c ®éng b¾n h¹t h¬i bËt trë l¹i theo mäi ph−¬ng - T¸c ®éng va ®Ëp g©y ma s¸t sinh nhiƯt Trong d¹ng ®ã, t¸c dơng ®Èy vËt dÞch chun lμ t¸c dơng cã Ých cđa dßng h¬i biÕn ®éng n¨ng cđa dßng h¬i thμnh c«ng c¬ häc T¸c dơng cã Ých cđa dßng h¬i t¨ng lªn nÕu hai d¹ng tỉn thÊt n¨ng l−ỵng gi¶m ®i * NÕu ta thay ®ỉi h×nh d¸ng b¶n ph¼ng thμnh mỈt cong hỵp lý, vμ ®Ỉt vÞ trÝ thỉi cđa dßng h¬i thÝch hỵp ta sÏ gi¶m ®−ỵc hai d¹ng tỉn thÊt vμ t¸c dơng cã Ých cđa dßng h¬i t¨ng lªn §iỊu nμy gi¶i thÝch t¹i c¸c c¸nh c«ng t¸c cđa tua bin cã d¹ng cong thÝch hỵp 67 Nguyªn t¾c t¸c dơng xung kÝch (tÇng xung kÝch) XÐt mét tÇng tua bin vÏ mét cỈp èng phun - c¸nh c«ng t¸c Trong tÇng xung kÝch h¬i chØ gi·n në èng phun, cßn c¸c r·nh c¸nh h¬i kh«ng gi·n në cã h×nh r·nh c¸nh ®−ỵc lμm ®èi xøng Khe hë mÐp vμo r·nh c¸nh b»ng khe hë mÐp khái r·nh cánh 68 H×nh 3-3: Nguyªn lý t¸c dơng xung kÝch cđa dßng h¬i Ở cửa vào ốnh phun cã ¸p st lμ po, tèc ®é ch¶y lμ co Trong èng phun nã gi·n në ¸p st gi¶m ®Õn p1, cßn tèc ®é ch¶y t¨ng ®Õn c1 Khi vμo r·nh c¸nh dßng h¬i biÕn ®ỉi ®éng n¨ng thμnh c¬ n¨ng lμm quay r« to, qu¸ tr×nh nμy cã ¸p st kh«ng ®ỉi p2 = p1 Tèc ®é cđa dßng h¬i vμo r·nh c¸nh cã tèc ®é lμ c1, khái r·nh c¸nh cã tèc ®é c2 Nguyªn t¾c t¸c dơng ph¶n kÝch dòng (tÇng ph¶n kÝch) Trong tÇng ph¶n kÝch cßn gi·n në trªn c¶ c¸c rãnh c¸nh t¹o t¸c dơng ph¶n lùc trªn r·nh c¸nh Do ®ã c¸c c¸nh c«ng t¸c cã d¹ng ®Ỉc biƯt th−êng th× cã h×nh 69 d¸ng gÇn nh− èng phun (khe hë mÐp bÐ h¬n mÐp vμo) Khi ch¶y qua èng phun dßng h¬i gi·n në lÇn thø nhÊt ¸p st gi¶m tõ po ®Õn p1 tèc ®é t¨ng tõ co ®Õn c1 Do cÊu t¹o cđa r·nh c¸nh gièng èng phun nªn dßng ch¶y vμo c¸nh sÏ cã sù gi·n në lÇn thø hai lμm ¸p st gi¶m tiÕp tõ p1 ®Õn p2 ®éng n¨ng t¨ng thªm Sau khái r·nh c¸nh ®éng n¨ng cßn l¹i øng víi tèc ®é c2 rÊt nhá H×nh 3- 4: Nguyªn lý t¸c dơng phản kÝch cđa dßng h¬i 70 l−ỵng Do cã mÊt m¸t n¨ng l−ỵng nªn khái tèc ®é c,1 < c2 Ra khái c¸nh h−íng h¬i ®i vμo d·y c¸nh ®éng thø hai g¾n trªn ®Üa Ở ®©y dßng h¬i gi¶m tèc ®é tõ c,1 ®Õn c,2 ®Ĩ trun ®éng n¨ng cho d·y c¸nh sinh c«ng NÕu tèc ®é c,2 cßn lín, cã thĨ g¾n thªm mét d·y c¸nh c«ng t¸c thø ba n÷a 3.Ưu ®iĨm : Lo¹i tua bin nμy ®¬n gi¶n, gän nhĐ, lμm viƯc b¶o ®¶m, vËn hμnh dƠ Khut ®iĨm: Lμ hiƯu st thÊp lo¹i nμy còng dƠ dïng ®Ĩ lai c¸c m¸y phơ: b¬m, qu¹t, m¸y nÐn III Tua bin ph¶n kÝch Kết cấu 84 H×nh 3-6: Tua bin ph¶n kÝch nhiỊu tÇng Tua bin kiĨu ph¶n kÝch chØ chÕ t¹o nhiỊu tÇng Sù kÕt hỵp c¸c tÇng tua bin nμy t−¬ng tù sù kÕt hợp c¸c tÇng tua bin xung kÝch nhiỊu cÊp ¸p lùc Trªn c¸c tÇng phản kÝch kh«ng cÊu t¹o c¸c cơm èng phun mμ l¾p vμo c¸c vÞ trÝ ®ã c¸c vμnh c¸nh ®−ỵc cè ®Þnh trªn th©n tua bin gọi cánh hướng R« to h×nh trèng Khoang h¬i th¶i C¸nh ®éng Bé lμm kÝn 85 C¸nh h−íng §−êng h¬i vμo Vá tua bin Piston c©n b»ng èng nèi c©n b»ng 10 Lç c©n b»ng H×nh 3-7: S¬ ®å tua bin ph¶n kÝch nhiỊu tÇng Ngun lý làm việc Do liªn hỵp nhiỊu tÇng nªn lμm t¨ng lùc däc trơc t¸c dơng lªn r«to g©y 86 chun ®éng däc trơc theo chiỊu t¸c dơng cđa dßng h¬i, ®Ĩ gi¶m bít t¸c dơng cđa lùc nμy c¸c b¸nh ®éng vμ trơc ®−ỵc lμm thμnh khèi h×nh tang trèng §Ĩ c©n b»ng lùc däc trơc ë ®Çu r«to cã cÊu t¹o piston c©n b»ng Kh«ng gian gi÷a piston vμ th©n m¸y ®−ỵc th«ng víi khoang h¬i th¶i b»ng c¸c lç c©n b»ng 10 kht trªn thμnh tang trèng cđa r«to đồng thời nhờ ống nối cân mà ¸p st ë khoang vào vμ c©n b»ng Trªn ®Çu piston lμm mét vßng gê låi lªn phÝa trªn H¬i ®−ỵc dÉn vμo tua bin nÐn lªn piston lùc øng víi ¸p st po lμm r«to còng bÞ ®Èy tr¸i ng−ỵc víi chiỊu l−u ®éng cđa dßng h¬i lμm r«to còng bÞ ®Èy sang tr¸i nªn c©n b»ng víi lùc däc trơc Bé lμm kÝn chèng rß lät h¬i 87 Dòng ban đầu có áp suất po qua tầng cánh động cánh hướng áp suất lại giảm dần khỏi tua bin áp suất pn Dòng ban đầu có tốc độ co qua tầng cánh động tốc độ giảm ,khi vào cánh hướng tốc độ lại tăng lên khỏi tua bin tốc độ cn IV Tua bin hçn hỵp Thực tế tầu thủy sử dụng loại tua bin hỗn hợp sau èng gãp h¬i §−êng h¬i th¶i Bé lμm kÝn Trơc r« to C¸nh tÜnh BƯ ®ì C¸nh ®éng 88 H×nh 3-8: Tua bin hçn hỵp ph¶n kÝch nhiỊu tÇng KiĨu xung kÝch hçn hỵp nhiỊu cÊp tèc ®é víi nhiỊu cÊp ¸p lùc KiĨu hçn hỵp xung kÝch vμ ph¶n kÝch 3- C¸c hƯ thèng phơc vơ tua bin tμu thủ I HƯ thèng an toμn b¶o vƯ tua bin chÝnh 89 Dïng ®Ĩ ®¶m b¶o tÝnh an toμn c«ng t¸c cho tỉ hỵp tua bin - b¸nh r¨ng cđa hƯ ®éng lùc tua bin C¸c th«ng sè sau ®©y cÇn ®−ỵc kiĨm so¸t, b¶o vƯ: Sù gi¶m ¸p st dÇu b«i tr¬n ≤ 0,75 kG/cm2 Sù gi¶m ®é ch©n kh«ng bÇu ng−ng ®Õn 550 mm/Hg Sù t¨ng ®é dÞch däc trơc cđa tua bin ≥ 1,00 mm Sù t¨ng vßng quay r«to qu¸ ®Þnh møc 10 ~14% II HƯ thèng dÇu nhên b«i tr¬n tua bin Cã lo¹i hƯ thèng dÇu nhên: HƯ thèng tn hoμn dÇu b«i tr¬n c¸c b¬m dÇu 90 HƯ thèng tn hoμn dÇu b«i tr¬n c¸c b¬m dÇu vμ két c¸c cét ¸p III HƯ thèng bao vμ hót h¬i (HT lμm kÝn) Cã nhiƯm vơ lμm kÝn b»ng c¸ch dùng mét ngn h¬i cã th«ng sè thÊp cấp tíi bé lμm kÝn ®Ĩ bao bé lμm kÝn IV HƯ thèng sÊy nãng tua bin Dïng ®Ĩ sÊy nãng ®ång tua bin tr−íc khëi ®éng ®Ĩ tr¸nh sù chªnh lƯch nhiệt độ qu¸ lín làm cong vênh ro to V HƯ thèng x¶ n−íc ®äng cđa TB Dïng ®Ĩ x¶ phÇn h¬i ng−ng tơ thân tua bin sÊy tua bin còng nh− ë mét sè chÕ ®é c«ng t¸c VI HƯ thèng ®iỊu chØnh c«ng st tua bin 91 Dïng ®Ĩ t¨ng gi¶m c«ng st dÉn ®Õn t¨ng gi¶m vËn tèc quay tua bin vËy t¨ng gi¶m vËn tèc tμu 3-5 Khai th¸c vËn hμnh tua bin h¬i ViƯc khai th¸c vμ b¶o d−ìng ph¶i theo ®óng c¸c quy t¾c kü tht, theo tμi liƯu h−íng dÉn thĨ Khai th¸c hƯ ®éng lùc tua bin cã thĨ chia thμnh c¸c giai ®o¹n chÝnh sau: - Chn bÞ cho c¸c tua bin vμo ho¹t ®éng - VËn hμnh tua bin tμu ch¹y - Dõng tua bin vμ lμm kh« tua bin Chn bÞ chung cho hƯ ®éng lùc TB: 92 Gåm chn bÞ bng nåi h¬i, ®−êng èng dÉn h¬i sÊy vμ c¸c hƯ thèng phơc vơ - Chn bÞ c¸c thiÕt bÞ chØ b¸o, ®é gi·n në däc trơc vμ h−íng kÝnh cđa r«to, c¸c ¸p kÕ, nhiƯt kÕ, c¸c trÞ sè vỊ khe hë - Níi láng råi ®ãng l¹i c¸c van trªn đường èng h¬i chÝnh tíi TB - KiĨm tra råi ®−a hƯ thèng dÇu b«i tr¬n vμo c«ng t¸c - Via trơc cho c¶ hμnh tr×nh tiÕn vμ lïi - Chn bÞ thiÕt bÞ ng−ng h¬i - KiĨm tra c¸c van ma nơ - van ®ãng nhanh (vÉn ë tr¹ng th¸i ®ãng chặt) van èng phun - Chn bÞ hƯ đường èng dÉn h¬i vμ hƯ thèng ®iỊu khiĨn - SÊy nãng ®−êng èng dÉn h¬i 93 - SÊy nãng ®Ịu ®Ỉn tua bin tr−íc khëi ®éng Khởi động tua bin Sau giai ®o¹n chn bÞ, kiĨm tra, sÊy nãng tua bin th× tiÕn hμnh khëi ®éng tua bin - ViƯc khëi ®éng ®−ỵc tiÕn hμnh b»ng c¸ch më từ tõ van man¬, dÇn dÇn t¨ng vßng quay ®Õn gi¸ trÞ cÇn thiÕt Khi t¨ng sè vßng quay cÇn theo dâi: - TiÕng ån c«ng t¸c cđa tua bin vμ hép sè - §é rung ®éng - Áp st dÇu hƯ thèng b«i tr¬n - NhiƯt ®é c¸c ỉ ®ì - NhiƯt ®é h¬i vμo bÇu ng−ng - §é dãn nở nhiệt rơ to thân tua bin 94 - NÕu khëi ®éng cã rung ®éng ph¶i gi¶m vßng quay VËn hμnh tỉ hỵp tua bin tμu ch¹y Khi tμu ch¹y viƯc vËn hμnh ph¶i ®¶m b¶o ®−ỵc hμnh tr×nh ®Ỉt cđa tμu vμ tÝnh ma n¬ cđa nã, ®¶m b¶o c«ng st yªu cầu ë st tiªu hao nhá nhÊt CÇn biÕt ®−ỵc sè èng phun ®ang më vμ c¸c th«ng sè h¬i tr−íc èng phun - Ph¶i đ¶m bảo nhiƯt ®é vμ ¸p st h¬i kh«ng qu¸ sai lƯch p< 5% , t[...]... cơ diesel, các ng c diesel hiện 74 đại: 36 ữ42% Hệ thống tua bin tu thuỷ: 22 ữ 26% - Tính cơ động không cao bằng động cơ diesel II Phân loại tua bin tu thủy 1 Phân loại theo chức năng - Tua bin chính: quay trục chân vịt bao gồm hnh trình tiến v tua bin lùi - Tua bin phụ: ể lai các máy phụ nh máy phát điện, bơm các loại 2 Phân loại theo nguyên lý lm việc - Tua bin xung kích: Loại nhiều cấp tốc độ nhiều... hơi - Tua bin hớng trục: (phổ biến) - Tua bin hớng tâm 8 Phân theo sự truyền động trung gian 77 - Truyền động trực tiếp: Dùng để lai máy phát điện, máy phụ - Truyền động cơ giới: Thờng l bánh răng hai cấp - Truyền động điện - Truyền động thuỷ lực 3- 3 Một số loại tua bin chủ yếu của tu thuỷ I Tua bin xung kích một tầng một dãy cánh 1 S kt cu 1 Trục tua bin 4 ống phun 2 Rô to 5 Vỏ tua bin 3 Cánh động... cao áp) - Tua bin phản kích: Loại nhiều cấp áp lực (dùng ở vùng thp áp, trung áp) 75 - Tua bin hỗn hợp xung kích - phản kích 3 Phân loại theo thông số hơi - Tua bin cao áp: P0 >35 kG /cm2 to > 4000C - Tua bin trung áp: 6 < P0 < 35 kG/cm2 to < 4000C - Tua bin thấp áp: P0 < 6 kG/cm2 4 Phân loại theo áp suất bầu ngng - Bầu ngng áp suất d - Bầu ngng áp suất chân không 5 Phân theo cu tạo - Tua bin nhiều... dễ dùng để lai các máy phụ: bơm, quạt, máy nén III Tua bin phản kích 1 Kt cu 84 Hình 3- 6: Tua bin phản kích nhiều tầng Tua bin kiểu phản kích chỉ chế tạo nhiều tầng Sự kết hợp các tầng trong tua bin ny tơng tự sự kết hp các tầng trong tua bin xung kích nhiều cấp áp lực Trên các tầng phn kích không cấu tạo các cụm ống phun m lắp vo các vị trí đó các vnh cánh đợc cố định trên thân tua bin gi l cỏnh hng... cỏnh hng ỏp sut li gim dn khi ra khi tua bin cũn ỏp sut pn Dũng hi ban u cú tc co khi qua mi tng cỏnh ng tc gim ,khi vo cỏnh hng thỡ tc li tng lờn khi ra khi tua bin cũn tc cn IV Tua bin hỗn hợp Thc t trờn tu thy cũn s dng cỏc loi tua bin hn hp sau 1 ống góp hơi 5 Đờng hơi thải 2 Bộ lm kín 6 Trục rô to 3 Cánh tĩnh 7 Bệ đỡ 4 Cánh động 88 1 2 3 4 5 6 7 Hình 3- 8: Tua bin hỗn hợp phản kích nhiều tầng 1... phần hơi ngng tụ trong thõn tua bin khi sấy tua bin cũng nh ở một số chế độ công tác VI Hệ thống điều chỉnh công suất tua bin 91 Dùng để tăng giảm công suất dẫn đến tăng giảm vận tốc quay tua bin do vậy tăng giảm vận tốc tu 3- 5 Khai thác vận hnh tua bin hơi Việc khai thác v bảo dỡng phải theo đúng các quy tắc kỹ thuật, theo ti liệu hớng dẫn cụ thể Khai thác hệ động lực tua bin có thể chia thnh các giai... xung kích v phản kích 3- 4 Các hệ thống phục vụ tua bin tu thuỷ I Hệ thống an ton v bảo vệ tua bin chính 89 Dùng để đảm bảo tính an ton công tác cho tổ hợp tua bin - bánh răng của hệ động lực tua bin Các thông số sau đây cần đợc kiểm soát, bảo vệ: 1 Sự giảm áp suất dầu bôi trơn 0,75 kG/cm2 2 Sự giảm độ chân không trong bầu ngng đến 550 mm/Hg 3 Sự tăng độ dịch dọc trục của tua bin 1,00 mm 4 Sự tăng... thống điều khiển - Sấy nóng đờng ống dẫn hơi 93 - Sấy nóng đều đặn tua bin trớc khi khởi động 2 Khi ng tua bin Sau giai đoạn chuẩn bị, kiểm tra, sấy nóng tua bin thì tiến hnh khởi động tua bin - Việc khởi động đợc tiến hnh bằng cách mở t từ van manơ, dần dần tăng vòng quay đến giá trị cần thiết Khi tăng số vòng quay cần theo dõi: - Tiếng ồn công tác của tua bin v hộp số - Độ rung động - p suất dầu trong... chớnh, thõn tua bin, gim vũng quay ca tua bin - Khi xuất hiện sôi tro từ nồi hơi phải xả nớc v gim vũng quay ca tua bin 95 - Kiểm tra sự lm việc bình thờng của bầu ngng, chất lợng nớc ngng,hm lng khớ trong nc, chõn khụng trong bu ngng - Theo dõi độ rung - tiếng ồn khỏc l phi khc phc ngay 4 Vận hnh tổ hợp tua bin khi ma nơ - Lệch ma nơ phải có trớc 30 phút trớc khi bắt đầu vận hnh tua bin - Các hệ... ống phun 2 Rô to 5 Vỏ tua bin 3 Cánh động ống thoát hơi 78 6 Hình 3- 5: Tua bin xung kích một tầng một dãy cánh Phía trên hình biểu diễn các đờng biến thiên áp suất v tốc độ dòng hơi khi qua tầng tua bin Trên chu vi của rôto (đĩa) 2 có gắn các cánh ng 3 Rôto đợc lắp với trục 1 bằng then Hơi vo tua bin qua ống phun 4 gắn trên vỏ 5 của tua bin Hơi sau khi lm việc thoát ra ngoi theo ống thoát 6 79 2 Nguyờn