TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ LỰA CHỌN MÁY NÉN KHÍ DÙNG TRONG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT VỎ LON BIA VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN KHÍ

TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ LỰA CHỌN MÁY NÉN KHÍ DÙNG TRONG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT VỎ LON BIA VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN KHÍThiết kế cặp trục vít máy nén khí.Mô phỏng chuyển động của thân máy nén khí trục vít.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Sinh viên thực hiện: Hà Quang Cường

Lớp: Tự động hóa thiết kế cơ khí

Mã sinh viên: 1201524

Giáo viên hướng dẫn: TS.Ngô Anh Vũ

Hà Nội 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học GTVT Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc

2 Số liệu cần thiết để thiết kế :

-Quá trình làm việc tại nhà máy Hanacans JSC.

-Máy nén khí

-Phần mềm công nghệ

3 Nội dung của bản thuyết minh, yêu cầu giải thích quá trình tính toán,thiết

kế đồ án tốt nghiệp

- Lời nói đầu

- Tổng quan về quá trình làm việc

- Quá trình làm việc tại phân xưởng sản xuất lon bia

- Tổng quan về máy nén khí

- Tính toán lựa chọn máy nén khí dùng trong phân xưởng

- Ứng dụng phần mềm mô phỏng

- Kết luận

● Giáo viên hướng dẫn: TS.Ngô Anh Vũ

7.Ngày giao nhiệm vụ: 15/2/2016

8.Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

TL/HIỆU TRƯỞNG Ngày…tháng…năm 2016 ĐÃ GIAO NHIỆM VỤ ĐATN TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký,ghi rõ họ tên) (Ký,ghi rõ họ tên) (Ký,ghi rõ họ tên)

Đã nhận nhiệm vụ ĐATN Sinh viên : Hà Quang Cường

Lớp : TĐHTKCK

Khóa : k53

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY NÉN KHÍ

1.1 Lịch sử phát triển của máy nén khí trên thế giới và Việt Nam

1.2 Nguyên lý hoạt động và phân loại

1.3.4 Hiệu suất máy nén khí

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC TẠI NHÀ MÁY HANACANS JSC

2.1 Khái quát chung về nhà máy nhà máy Hanacans JSC

2.2 Quá trình làm việc tại nhà máy Hanacans JSC

2.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống tự động hóa trong nhà máy

2.4 Nhiệm vụ của trạm máy nén khí

2.5 Lựa chọn loại máy nén khí phù hợp với nhà máy

CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ MÁY NÉN KHÍ TRỤC VÍT

3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

3.2 Các đặc điểm đặc biệt của máy nén khí trục vít

3.3 Phân loại máy nén khí trục vít

3.3.1 Máy nén khí trục vít không dầu

3.3.2 Máy nén khí trục vít có dầu

3.4 Các đường đặc tính của máy nén khí trục vít

3.5 Phạm vi sử dụng của máy nén khí trục vít

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MẤY NÉN KHÍ

4.1 Tính toán xác định các thông số cơ bản

4.2 Tính toán năng suất khí nén yêu cầu

4.3 Tính toán áp suất yêu cầu

4.4 Lựa chọn máy nén khí

4.5 Thông số kĩ thuật của máy nén khí Ingersoll Rand M90-140Kw

4.6 Xác định năng suất và công suất máy nén khí theo kết cấu

4.7 Vận hành máy nén khí

4.8 Bảo trì máy nén khí trục vít

4.9 Yêu cầu an toàn khi sử dụng máy nén

CHƯƠNG V: SỬ DỤNG PHẦN MỀM INVENTER ĐỂ MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA ROTO MÁY NÉN.

5.1 Giới thiệu về phần mềm inventer

5.2 Thiết kế các trục xoắn

5.2.1 Lựa chọn và thiết kế biên dạng cặp trục vít

5.2.2 thiết kế cặp bánh răng ăn khớp

5.2.3 Thiết kế vỏ và các chi tiết còn lại

5.3 Mô phỏng chuyển động của roto trên phần mềm

5.4 Các bản vẽ

KẾT LUẬN

Tài liệu tham khảo

MỞ ĐẦU

Ngày nay, việc ứng dụng tự động hóa vào trong công nghiệp sản xuất đã mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh tế quốc dân Tuy vậy, việc này cũng không dễ dàng, mặc dù chúng ta đã nhập nhiều thiết bị hiện đại từ nước ngoài Do đó việc lựa chọn

- vận hành - bảo dưỡng - sửa chữa các thiết bị này phải thực sự thành thạo, nắm vữ nguyên lý hoạt động của chúng cho phù hợp với các yêu cầu về năng lượng của từng khâu sản xuất, nhằm nâng cao năng suất, tuổi thọ của các thiết bị đó

Máy nén khí là một trong những thiết bị máy cần thiết phải có trong hệ thống sảnxuất công nghiệp May mắn được thực tập tại nhà máy Hanacans JSC, em có cơhội tiếp cận trức tiếp về hệ thống sản xuất cũng như máy nén khi và hệ thống khínén tại đây Vì vậy e chọn đề tài “Tính toán, thiết kế lựa chọn máy nén khí dùngtrong phân xưởng sản xuất vỏ lon bia và ứng dụng phần mềm mô phỏng hoạt độngcủa máy nén khí

Trong thời gian làm đề tài tốt nghiệp em được sự hướng dẫn của quý thầy cô trongkhoa đặc biệt là cô giáo Ngô Anh Vũ đã tận tình chỉ bảo cho em để em có thể hoànthành tốt đề tài của mình, qua đề tài này em có thể đúc kết lại kiến thức mà em đãhọc trong khoảng thời gian bốn năm tại trường, bên cạnh những kiến thức cơ bản

đó là tiền đề để em tự đi sâu vào nghiên cứu trong các lĩnh vực kỹ thuật

Mặc dù có rất nhiều cố gắng để hoàn thành tốt đề tài của mình, do trình độ còn cóhạn và thời gian thực hiện không dài nên khó tránh khỏi những sai sót, kính mongcác quý thầy cô tận tình có ý kiến để em có thể hoàn thiện hơn sau khi ra trường

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội,ngày tháng năm 2016 Sinh viên thực hiện

Hà Quang Cường

TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY NÉN KHÍ 1.1 Lịch sử phát triển của máy nén khí trên thế giới và Việt Nam

- Trong lĩnh vực điều khiển: Từ những năm giữa thế kỷ 20 thì máy nén khí ra đời

đã góp phần thúc đẩy ngành kỹ thuật tự động hóa phát triển nhảy vọt, và ngành sảnxuất cũng đã tạo ra một bước nhảy lớn trong giai đoạn này cho đến ngày nay Máynén khí được sử dụng trong hệ thống điều khiển của các thiết bị như phun sơn,giákẹp, chất dẻo hoặc các thiết bị linh kiện điện tử Việc sử dụng máy nén khí trongmôi trường này là khá tốt và an toàn Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng máy nénkhí còn được sử dụng nhiều trong các thiết bị đường truyền, vận chuyển hàng hóacủa các thiết bị lò hơi, dây chuyền tự động đóng gói bao bì,hóa chất

- Trong lĩnh vực truyền động thẳng: Máy nén khí còn được sử dụng nhiều trongcác thiết bị đóng gói, các loại máy móc thiết bị gia công đồ gỗ, hay trong hệ thốngphanh hãm của ô tô Bởi vì nguyên tắc của máy nén khí vận dụng truyền độngthẳng bằng áp suất khí vì vậy trong lĩnh vực tự động, chế tạo phanh cho ô tô cũngứng dụng công nghệ này

- Trong lĩnh vực khai thác: Các loại máy nén khí được sử dụng như những thiết bị

va đập Các thiết bị máy móc này được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khai thácthan đá hay các ngành công trình xây dựng như hầm mỏ,đường hầm, các đườnghầm khai thác than, mỏ…

- Trong lĩnh vực chế tạo: thiết bị nâng khí nén dùng để cẩu hàng, áp lực tác độnglên súng phun sơn, điều khiển các thiết bị tự động hóa, sản xuất các bao bì chânkhông để kéo dài thời gian sử dụng các sản phẩm, để vệ sinh và làm sạch bụi.Được dùng vào công việc cắt và hàn, khí nén dùng trong thao tác bơm và thiết bị

in, khí nén dùng để nấu chảy kim loại, cán nóng, cán nguội, dùng khí nén để đónggói tấm dây Bundling

- Trong lĩnh vực truyền động quay: Nếu như so sánh giá thành của việc sử dụngmáy nén khí công suât lớn và động cơ điện tiêu thụ của một động cơ quay nào đókhi sử dụng truyền động quay thì chúng ta có thể thấy, sử dụng máy nén khí sẽ tiếtkiệm hơn gấp nhiều lần so với động cơ điện Nhưng thể tích và trọng lượng thì nhỏhơn 30% so với động cơ điện có cùng công suất

1.2 Nguyên lý hoạt động và phân loại

1.2.1 Nguyên lý hoạt động

- Nguyên lý thay đổi thể tích (máy nén khí kiểu pittong,bánh băng,cánh gạt, trụcvít…): không khí được dẫn vào buồng chứa,tại đây bộ phận làm việc (pistontrong xilanh hoặc ro to trong stato) sẽ chuyển động làm thể tích buồng làm việcgiảm đi; nén không khí trong buồng chứa, áp suất buồng chứa sẽ tăng lên

- Nguyên lý động (máy nén cánh dẫn kiểu: ly tâm,hướng trục): Không khí đượcdẫn vào buồng chứa, ở đó áp suất được tạo ra bằng một động năng của bánh dẫn.Nguyên tắc hoạt động này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn

1.2.2 Phân loại

Máy nén khí được phân ra nhiều loại khác nhau từng mục đích phân loại Nhưng

cơ bản nhất là phân loại theo nguyên lý làm việc Theo đó ta phân ra làm hai loạichính: máy nén khí động học và máy nén khí thể tích

a.Máy nén khí động học

Ở loại này, áp suất khí được nâng lên cao bằng cách cấp động năng cưỡng bứccho khí từ các cơ cấu làm việc, lúc này khí biến chuyển động cưỡng, bức và độngnăng thành thế năng

Trong thực tế, chuyển động của khí ở loại này có biên độ và tần số lớn nên có thểcoi là ổn định Tiêu biểu trong hai loại máy nén khí động học này là máy nén khí lytâm

Hình 1.1: Máy nén khí ly tâm

+ Nguyên tắc làm việc: Sự biến đổi áp suất của khí khi qua guồng động làm thayđổi khối lượng riêng của khí Khi guồng động quay, khí sẽ văng từ tâm ra xungquanh dưới tác dụng của lực ly tâm Làm tăng khối lượng riêng của khí và tạo áplực tĩnh Đồng thời vận tốc của khí cũng tăng lên và như vậy tăng áp lực động củakhí.

+ Máy nén khí ly tâm thường sử dụng trong ngành công nghiệp nặng và trong môitrường làm việc liên tục

+ Cấu tạo chung của máy nén khí ly tâm:

- Vỏ máy gồm cả cửa hút và cửa xả

b Máy nén khí thể tích

- Việc nâng cao áp suất khí trong loại máy nén khí này được thực hiện bằng việcnén khí cưỡng bức, làm giảm thể tích không gian làm việc Như vậy chu trình nénkhí làm một chu trình tuần hoàn và là một chu trình xác định

- Máy nén khí thể tích gồm có các loại như sau:

* Máy nén khí trục vít

+ Thường được sử dụng trong hệ thống vận chuyển thu gom khí đồng hành ở các

mỏ hoặc cung cấp nguồn khí nén cho các thiết bị đo và điều khiển tự động

+ Máy nén khí trục vít có cấu tạo theo nguyên lý ăn khớp giữa các trục vít với nhauhoặc qua một cặp hoặc vài cặp bánh răng ăn khớp Nên máy nén trục vít có thể làmviệc với số vòng quay cao, và do vậy có thể giảm khối lượng và kích thước Cũng

do cấu tạo như vậy nên máy nén khí trục vít có dao động về lưu lượng rất thấp.Máy nén hoàn toàn cân bằng và không cần phải có đế đặc biệt

Hình 1.3: Máy nén khí trục vít

+ Cấu tạo chung của máy nén khí trục vít

Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo máy nén khí trục vít

1: Vỏ máy; 2: Trục vít chủ động; 3: Trục vít bị động; 4: Ổ tỳ; 5-6: Ổ đỡ;7-8 cặpbánh răng; 9: Bộ làm kín; 10: Khoang dẫn chất lỏng làm mát tuần hoàn

Hình 1.5: Mô hình máy nén khí piston

+ Máy nén khí piston có nhược điểm là hiệu suất thấp ( cùng một công suất động

cơ của máy nén khí thì máy nén khí trục vít bao giờ cũng cho lưu lượng khí nénlớn hơn máy nén khí piston ), độ ồn lớn ( lớn hơn khoảng 40-50% ) và rung dochuyển động tịnh tiến qua lại của piston, khí nén cung cấp không được liên tục do

đó phải có bình chứa khí nén đi kèm,tuổi thọ kém Ưu điểm của nó là giá thànhthấp, tính cơ động cao

c Ngoài ra còn có thể phân loại máy nén khí theo các cách sau:

- Phân loại theo lưu lượng:

+ Máy nén khí có lưu lượng lớn: Q > 100 (m³/phút )

+ Máy nén khí có lưu lượng trung bình: Q = 10÷100 (m³/phút )

+Máy nén khí có lưu lượng nhỏ: Q = 0,04÷10 (m³/phút)

- Theo áp suất có thể tạo ra

+ Máy nén có áp suất cao: P > 100 ( KG/cm² ).+ Máy nén khí có áp suất trung bình: P = 10÷100 (KG/cm² ).+ Máy nén khí công suất thấp: P = 2÷10 (KG/cm² ).Phân loại:

-Phân loại theo cách bố trí đường tâm xylanh:

- Phân loại theo động cơ dẫn động:

+ Máy nén khí được truyền động bằng động cơ điện

+ Máy nén khí được truyền động bằng động cơ Diesel

+ Máy nén khí được truyền động bằng động cơ tua bin

- Phân loại theo kiểu làm mát:

- Phân loại theo số cấp nén:

- N: Công suất của máy nén khí (KW)

- Q: Năng suất của máy nén khí (m3/s)

- L: năng lượng của máy nén khí (m3/s)

-ŋ v: Hiệu suất thể tích tổn hao do rò rỉ qua khe hở

-ŋ m: Hiệu suất cơ học,dùng để tính công suất tổn hao do ma sát cơ học

và các thành phần bổ trợ khác

- ρ: mật độ phân tử khí đi vào máy nén khí (KG/m3)

Giá trị ŋ v và ŋ m phụ thuộc vào kiểu máy nén khí

1.3.4 Hiệu suất máy nén khí

Hiệu quả làm việc của máy nén khí không được đánh giá bằng hiệu suất công suấtquy ước mà nó là tỉ số giữa năng lượng cấp cho khí và năng lượng tiêu thụ trongquá trình làm việc của máy nén khí

Phương trình cân bằng năng lượng trong quá trình làm việc của máy nén khí:

- Q: Nhiệt năng tỏa ra bên ngoài (J)

- C1, C2: Vận tốc khí đầu và cuối quá trình nén (m/phút)

- i1, i2: Entapi lúc đầu và lúc cuối quá trình nén

Nếu cho C1 = C2 thì năng lượng riêng cho khí trong máy nén khí là:

L ± q = Cp (T2 – T1)Lúc đó công suất có ích của máy nén khí là :

- Một máy nén khí trong quá trình làm việc được đánh giá bằng hiệu suất đẳng

nhiệt ŋ n ,hiệu suất đẳng Entropi ŋ e và hiệu suất nhiệt động Ta không thể đánh giá

chất lượng làm việc của máy nén khí chỉ bằng hiệu suất công suất ŋ

- Với quá trình nén đa biến, số mũ đa biến n và năng lượng L thì :

Hiệu suất Entropi : ŋ e = L e

L

Hiệu suất đẳng nhiệt : ŋ n = L n

L

Trong đó :

- Ln : Năng lượng riêng của quá trình đẳng nhiệt

- Le : Năng lượng riêng của quá trình Entropi

- Hiệu suất đẳng Entropi được sử dụng như một tiêu chuẩn đặc trưng cho máy nénkhí hướng trục và máy nén khí ly tâm với bộ làm mát bằng nước ở mức độ thấp

- Hiệu suất đẳng nhiệt được sử dụng như một tiêu chuẩn đặc trưng cho máy nénkhí piston và Roto với bộ làm mát bằng nước ở mức độ cao

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC TẠI NHÀ MÁY HANACANS

SJC 2.1 Khái quát chung về nhà máy nhà máy Hanacans SJC

- Hanacans JSC là nhà máy chuyên về sản xuất vỏ lon với chất liệu nhôm loại250ml,330ml và 550ml

Hình 2.1: Các loại lon nhôm do nhà máy sản xuất

Hình 2.2: Các loại vỏ lon do nhà máy sản xuất

-Với quy trình công nghệ và vốn đầu tư từ Nhật Bản nên độ an toàn cũng như sảnphẩm luôn là ưu tiên số một tại nhà máy Hiện nay Hanacans là cơ sở sản xuất vỏlon bia cho một số nhãn hiệu bia nổi tiếng như: bia Hà Nội, bia Tiger, bia 333…

2.2 Quá trình làm việc tại nhà máy Hanacans SJC

- Trong quá trình thực tập tại công ty chúng em đã máy mắn được cùng các anhtrong đội ngũ kĩ thuật viên đi thực địa tại công trình lắp đặt đường ống dẫn khí tạinhà máy Hanacan JSC thuộc khu công nghiệp công nghệ cao Hanacans –Từ SơnBắc Ninh

- Công trình nhằm mục đích lắp đặt mở rộng hệ thống cung cấp khí nén của nhà

máy với tổng chiều dài trên 200m Sử dụng ông lắp dài 6m, đường kính ống 25, được sử dụng thiết bị nâng hạ lắp đặt tại chiều cao 6m so vs mặt xưởng dưới sự giám sát của các bộ kĩ thuật của nhà máy hoàn thành trước tết Nguyên Đán

Công trình được tiến hành qua các giai đoạn :

- Thị sát, đo đạc kiểm tra yếu tố chuẩn bị trang thiết bị cho quá trình lắp đặt

- Tiến hành lắp đặt đường ống

- Kiểm tra hệ thống sau khi lắp đặt

- Cho thông khí và bàn giao hệ thống cho Cty

Tất cả quá trình lắp đặt tạt nhà máy đều đảm bảo các nội quy ra vào và tuyệt đối

an toàn trong quá trình thi công dưới sự giám sát nghiêm ngặt của cán bộ nhàmáy

-Một số hình ảnh thực tập:

Hình 2.3: Hệ thống máy nén khí trong nhà máy

Hình 2.4 : Kiểm tra mối hàn trước khi đưa là lắp đặt đường ống

Hình 2.5 : Công nhân thao tác lắp ống trên dàn giáo

2.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống tự động hóa trong nhà máy

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ của máy nén khí

1- Van 1 chiều Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu các thiết bị trong nhà máy đều là các thiết bịmới, hiện đại, có tuổi thọ cao Các hệ thống làm việc chính xác cao,đáng tin cậy

2.4 Nhiệm vụ của trạm máy nén khí

Nhiệm vụ chính của trạm máy nén là cung cấp nguồn khí sạch, khô, áp suất ồnđịnh, luôn được duy trì để phục vụ cho hệ thống sản xuất tự động hóa, ứng dụngcủa nguồn khí này tại nhà máy cụ thể như sau:

- Dùng nguồn khí của trạm nén làm năng lượng để nuôi các thiết bị dập nắp, thânlon, máy rửa, sấy khô lon,máy ép rác,dẫn động các dây chuyền vận chuyển

-Dùng nguồn khí này đóng mở các van tiết lưu

-Nhằm ổn định lưu lượng cũng như áp suất khí khi đưa vào các thiết bị sản xuất

- Ép nước sinh hoạt

- Đối với dây chuyền sản xuất tại nhà máy,vai trò của của nguồn khí dó trạm nénkhí là tối quan trọng và nó có nhiệm vụ rất lớn,đảm bảo tốt nguồn cung cho cácthiết bị tự động sản xuất

2.5 Lựa chọn loại máy nén khí phù hợp với nhà máy

-Dây chuyền sản xuất vỏ lon nhôm tại nhà máy Hanacans SJC là một dây chuyềnkhép kín và hoàn toàn tự động từ nguyên liệu đầu vào cho đến khi hoàn thành lonnhôm hoàn chỉnh với công suất hơn 50000lon/h với cường độ làm việc bìnhthường là 12h/ngày

-Dây chuyền sản xuất tại nhà máy:

Hình 2.7: Sơ đồ dây chuyền sản xuất

-Tất cả các máy trong dây chuyền đều được điều khiển tự động bằng hệ thống khínén với áp suất không thay đổi ở mức 5at Hệ thống khí nén được đặt tại góc trongcùng của nhà máy, đảm bảo độ an toàn cũng như không gian hoạt động riêng Sửdụng đường ống dẫn có đường kính 25 được lắp đặt trực tiếp vào nguồn chính ủatrạm nén Áp suất từ máy nén khí đến bình chứa trong khoảng 6,5-8,5 at Nguồnkhí đến bình chứa qua van điều tiết để ổn định ở mức 5 at sẽ được đưa đến cácthiết bị đo lường và điều khiển tự động Trước khi khí đến thiết bị đo khí nén sẽđược qua van điều tiết để cho ra áp suất khí là 1,6 kg/cm²

Dựa vào các bảng sau ta sẽ tìm được loại máy nén khí phù hợp :

Đặc điểm - Hoạt động chủ

yếu dựa vào chuyển động tịnh tiến của piston

- Gồm hai loại cơ bản:có dầu và không dầu

Hoạt động dựa trênchuyển động quay của roto

- Ít được sử dụng trong công nghiệp

Ưu điểm - Giá thành rẻ

- Cấu tạo đơn giản,dễ sửa chữa,bảo dưỡng

- Kích thước nhỏ gọn

- Hoạt động ổn định,êm,hàn chế

độ rung và tiếng ồn

- Tỉ số nén cao

- Hiệu suất cao-Tuổi thọ cao

- Lượng khí cung cấp cho phụ tải đồng đều hơn

- Hiệu suất cao

Nhược điểm - Hiệu suất máy

thấp

- Tỉ số nén thấp-Độ ồn,độ rung cao

- Giá thành cao

- Cấu tạo phức tạp gây khó khăn trongsửa chữa và bảo dưỡng

- Cấu tạo phức tạp

- Giá thành cao

- Lượng dầu bôi trơn cần cung cấp cho máy nhiều

- Độ ồn cao

Bảng1: so sánh giữa các loại máy nén khí

Các thông số so sánh Kiểu máy nén

Piston Trục Vít Ly TâmNăng suất khi PH = 8 at,

Diện tích trên một đơn vị

năng suất

1,01,0

0,10,43

0,250,44

0,180,38Tiêu hao công suất tỉ đối 1,0 0,96 ÷ 0,985 1,06

Bảng2: trị số tương đối theo số liệu bình quân của các máy nén khí

Loại máy nén Năng suất (m3/h) Áp suất (bar)

Một cấp 100 2400 0,8 13

Bảng 3: Chỉ tiêu lựa chọn máy nén khí.

Kết luận: Công ty có quy mô lớn, vốn đầu tư lớn cần máy nén khí có hiệu suất

cao, đem lại độ ổn định và chịu được cường độ làm việc cao, có đội ngũ nhân viênvới trình độ cao, nên việc vận hành và bảo trì máy không quá khó khăn Dựa vàocác bảng trên ta có thể thấy máy nén khí trục vít là lựa chọn tối ưu với đặc điểmhoạt động ổn định, êm và hiệu suất cao,tuổi thọ cao

-Nguyên lý hoạt động:

Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích.Nó gồm hai trục vít nhiềumối răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau Một trục dẫn nhận truyền động cơ vàtruyền cho trục bị dẫn qua cặp bánh răng nghiêng Khí hoặc hơi được hút từ đầunày được nén và đẩy qua đầu bên kia của cặp trục.Khe hở giữa 2 trục vít (phần ănkhớp) và giữa đỉnh răng với xylanh vào khoảng từ 0,1 đến 0,4 mm Vì vậy khi làmviệc không có ma sát, êm, tuổi thọ cao Các trục vít có độ chính xác cao nên khóchế tạo và sửa chữa Trong máy nén khí trục vít không có van hút và van đẩy như ởmáy nén piston

Số vòng quay của trục vít từ 3000 vòng/phút trở lên thậm chí đến 150000vòng/phút

3.2 Các đặc điểm đặc biệt của máy nén khí trục vít

- Máy nén khí trục vít có thể có nhiều đặc điểm khác nhau, có loại có cấu tạo 1,2hoặc nhiều Roto Trong đó máy nén loai 2 roto là được sử dụng nhiều nhất

-Máy nén trục vít là máy nén quay nhanh và không có van đầu hút và đầu đẩy,các

bộ phận làm việc là các vít quay nhưng không tiếp xúc nhau Trong trường hợp cócung cấp dầu bôi trơn cho máy nén.Máy nén trục vít có thể phân thành 3 loại dướiđây :

+ Máy nén trục vít có dầu bôi trơn

+ Máy nén trục vít khô trong đó các bộ phận chủ yếu của máy được làm mátbởi hơi hoặc chất lỏng làm việc trong máy nén

+Máy nén khí trục vít nén tốt bằng cách phun vào máy một lượng nhỏ chấtlỏng để làm giảm nhiệt của hơi hoặc khí sau khi nén khí

3.3 Phân loại máy nén khí trục vít

3.3.1 Máy nén khí trục vít không dầu

- Có 2 roto Roto chủ động có răng lồi được nối trực tiếp hoặc qua khớp nối vớirăng động cơ ( động cơ điện hoặc động cơ diezen ) Roto bị động có răng lõm sựnén khí xảy ra mà không được cấp dầu hoặc chất lỏng khác vào khoang làm việccủa xylanh Vì vậy sự tiếp xúc của các răng roto khi không có dầu là không chophép và giữa chúng tồn tại khe hở nhỏ Đảm bảo sự làm việc an toàn của máynén.Để quay roto đồng bộ khi không có tiếp xúc tương hổ giữa chúng Người ta lắpđặt cặp bánh răng ăn khớp có tỉ số truyền bằng tỉ số của số răng của roto chủ động

và bị động Đặc trưng của bánh răng ăn khớp là khe hở mặt giữa các răng củachúng bằng nửa khe hở cho phép giữa các răng của roto Điều này đảm bảo không

có sự tiếp xúc của các răng phần vít của roto trong thời gian làm việc của máy nén

- Các roto lắp trong thân trên các ổ đỡ Vì máy nén làm việc với vận tốc vòng quayrất lớn tới 100m/s nên phải sử dụng các ổ trượt

3.3.2 Máy nén khí trục vít có dầu

- Loại mày này có ưu thế lớn hơn so với máy nén khô Quá trình nén khí xảy racùng với phun vào khoang làm việc một lượng dầu để làm mát khí trong quá trìnhnén và làm kín khe hở Giảm dòng chảy ngược của khí và nâng cao hiệu suất củamáy nén

- Có sự phun dầu cho phép nâng cao hệ số nén trong một cấp nén lên là ε = 8÷12

do dầu làm mát khí nén Nên nhiệt độ của nó ở hệ số nén cao như thế không vượtquá 100°C để so sánh chúng ta thấy rằng trong máy nén khô hệ số nén ε khôngvượt quá 4 và khi đó nhiệt độ của khí trên đường đẩy tăng lên đến 160°-180°Cnghĩa là sự phun dầu cho phép chế tạo máy nén 1 cấp không làm mát trung gianthay cho 2 hay 3 cấp nén Ngoài ra đơn giản đáng kể kết cấu máy nén khí có dầutrong khoang nén các roto có thể tiếp xúc trực tiếp với nhau do đó không cần phải

có cặp bánh răng ăn khớp

- Vận tốc vòng của máy nén ướt thấp hơn 2,5 lần so với máy nén nén khô cho nêncác roto quay trên các ổ lăn thường ở nắp lắp ổ bi đũa, chịu tải trọng hướng kínhphía cửa đẩy lắp 1 khối ổ đỡ Trong đó gồm các ổ bi đũa và ổ bi cầu , ổ bi cầu chịulực dọc trục

3.4 Các đường đặc tính của máy nén khí trục vít

- Một trong những đường đặc tính cơ bản của máy nén khí trục vít là tương quanphụ thuộc giữa năng suất và số vòng quay

Hình 3.1: Các đường đặc tính Q=f(n) của máy nén khí trục vít

π < π’ < π’’ < π’’’

- Đối với máy nén khí dùng nguyên lý thể tích, năng suất lý thuyết phụ thuộc tuyếntính vào số vòng quay Đường thẳng QT = f(n) được biểu diễn trên hình 3.1.Cũngtrên đó bố trí các đường công suất thực Qb =f(n) của máy nén khí với các cấp độkhác nhau

Thông thường , năng suất thực của máy nén khí được quy đổi theo các điềukiện hút,nghĩa là theo các thông số không khí trong buồng hút

Hiệu suất tung độ năng suất lý thuyết QT và năng suất thực Qn nếu cùng vòngquay cho ta thấy trị số tổn thất năng suất do sự lọt khí và sức cản trong quá trìnhhút phụ thuộc và cấp độ nén π Nếu số vòng quay thấp thì trị số lọt khí khá lớn.Các đường cong năng suất thực trong vùng số vòng quay của máy nén khí nhỏ