Quy trình tổng hợp Amoniac tại nhà máy đạm Phú Mỹ

THÁNG 09-2013 CHƯƠNG IV: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 4.1 Hệ thống bơm (pumps) 4.2 Hệ thống van (valves) 4.3 Dụng cụ đo 4.1 Hệ thống bơm (pumps) 4.1.1 Bơm pittông (piston pump) 4.1.2 Bơm ly tâm (centrifugal pump) 4.1.3 Bơm trục vít (screw pump) Bơm (pumps) Bơm thiết bị dùng để truyền lượng (hay áp suất) thêm cho chất lỏng (a pump is a machine that adds pressure or energy to a liquid) Bơm (pumps) Bơm dùng để : - vận chuyển chất lỏng từ nơi thấp đến nơi cao (pumps are used to move liquids from lower elevations to higher elevations) - vận chuyển chất lỏng từ nơi áp suất thấp đến nơi áp suất cao (pumps are used to move liquids from lower pressure to higher pressure) - tăng vận tốc dòng chảy (pumps are used to increase the flow rate of a liquid) Bơm (pumps) Các thông số đặc trưng bơm 1.Chiều cao cột áp H (m) : chiều cao lớn mà chất lỏng dâng lên bơm hoạt động so với mặt thoáng đầu hút 2.Năng suất bơm Q (m3/s) : thể tích chất lỏng bơm cung cấp đơn vị thời gian 3.Hiệu suất bơm ƞ: đại lượng đăc trưng cho độ sử dụng hữu ích lượng truyền từ động đến bơm 4.Công suất bơm N: tính lượng tiêu tốn để bơm làm việc, nói cách khác lượng tiêu hao để tạo lưu lượng Q chiều cao cột áp H 4.1.1 Bơm pittông (piston pump) Cấu tạo: bao gồm 1.Xilanh 2.Pittông 3.Supáp hút (đầu hút) 4.Supáp đẩy (đầu đẩy) 5.Cơ cấu truyền động – tay quay truyền 4.1.1 Bơm pittông (piston pump) Hoạt động: Khi pittông chuyển động từ trái qua phải, áp suất xilanh giảm xuống nhỏ áp suất khí Dưới tác dụng áp suất khí quyển, xupáp hút mở để chất lỏng tràn vào xilanh đồng thời xupáp đẩy bị đóng lại Khi pittông chuyển động ngược lại từ phải sang trái, áp suất xilanh tăng lên, xupáp hút đóng lại xupáp đẩy mở chất lỏng đẩy 4.1.1.Bơm pittông (piston pump) Ưu điểm : Có khả tự hút tốt, tạo cột áp cao Có hiệu suất cao tổn thất lưu lượng nhỏ Có thể thay đổi thể tích làm việc, với tốc độ quay thay đổi lưu lượng khác Phù hợp cần có áp suất cao Nhược điểm : Kết cấu phức tạp, trọng lượng kích thước lớn Lưu lượng áp suất không đều, để hạn chế nhược điểm người ta thường trang bị thêm bình điều áp đường đẩy Giá thành cao 4.1.2 Bơm ly tâm (centrifugal pump) 10 4.2.2 Van điều chỉnh Xem xét loại van điều chỉnh sau: 1.Van nút (plug valve) 2.Van dạng màng (diaphragm avlve) 3.Van bi (ball valve) 4.Van kim (needle valve) 5.Van bướm (butterfly valve) 34 4.2.2.Van nút (plug valve) Cấu tạo: gồm phần  Thân van  Cửa van (đĩa van) có dạng nút, chế tạo kim loại có khe hở xuyên suốt cửa van cho dòng chảy qua  Cần van Ngoài ra, phía có thêm lỗ dầu bôi trơn, để bôi trơn cửa van , giảm độ ma sát thân van cửa van, màng dầu tăng thêm độ kín cho van trình sử dụng 35 4.2.2.Van nút (plug valve) Vị trí: Khi vặn tay quay góc 900 ta có van vị trí đóng mở hoàn toàn Tay quay đầu phía cần van chuyển động theo hướng với khe hở cửa van: tay quay nằm song song với đường ống, van vị trí mở Khi van vị trí mở hoàn toàn dòng chảy qua van đường thẳng vị trí điều tiết dòng chảy qua van tạo xoáy xảy sụt áp 36 4.2.2 Van nút (plug valve) Ưu điểm: o Sửa chửa nhanh chóng, rửa mà không cần thiết phải tháo thân van khỏi hệ thống ống, o Sử dụng dãi áp suất, nhiệt độ rộng: 0-10000psi, -50-1500 F o Van tráng nhiều loại vật liệu, phù hợp với nhiều loại hóa chất 37 4.2.2.Van nút (plug valve) Van nút chế tạo có nhiều khe hở - van nhiều hướng Các van nhiều hướng dùng thiết bị phân chia dòng chảy Khi vặn tay quay góc 90o làm thay đổi hướng dòng chảy Đối với mục đích thay đổi hướng dòng chảy van nhiều hướng thay cho nhiều van cửa Điều tiết kiệm chi phí làm dễ dàng hơn vận hành 38 4.2.2.Van bi (ball valve) + Phần điều chỉnh dòng chảy có cấu tạo tròn có lỗ cho vật chất qua (đường kính lỗ đường kính ống) Bi giữ chặt hai vòng làm kín Tay quay lắp đầu cần van Khi vặn tay quay góc 900 van vị trí đóng vị trí mở + Thành van thường tráng lớp Teflon Cấu tạo bên van bi + Khi mở lỗ cầu xoay tạo với hai đầu van đường hở cho dòng qua, đóng cầu điều chỉnh xoay ngang bịt kín van.) 4.2.2.Van bi (ball valve) + Van bi loại đóng mở nhanh + Vì hình dạng chúng nên van bi có độ trơn vận hành dễ dàng van nút, giảm lực ma sát bi vòng làm kín vận hành chúng không cần tới bôi trơn + Tay quay van bi giống van nút nằm song song với dòng chảy van vị trí mở Còn tay quay nằm vuông góc với đường ống vị trí đóng + Van bi chế tạo để dẫn dòng chẩy theo nhiều hướng 40 4.2.2.Van bướm (butterfly valve) Cấu tạo Thân van: Thân van van bướm tương tự vòng kim loại thân van có lỗ dùng để định vị vào đường ống bulon đai ốc Đĩa van: Đĩa van kim loại (gồm nửa hình bán nguyệt) Nó làm nhiệm vụ điều khiển dòng chảy (đóng mở dòng chảy) thông qua cấu điều khiển tay quay 41 4.2.2.Van bướm (butterfly valve) Nguyên lý làm việc quay tay quay theo ngược chiều kim đồng hồ - trình mở van quay tay quay theo chiều kim đồng hồ - trình đóng van Van cần quay ¼ vòng (hay 15°) thay đổi từ vị trí đóng sang vị trí hoàn toàn mở Việc đóng mở cần quay tay quay điều khiển cấu đóng góc độ  Van bướm dễ bị hư hỏng mở điều tiết từ 15°-75° 42 4.2.2.Van bướm (butterfly valve) Van bướm dùng để đìêu tiết dòng chảy, lực tác động dòng chảy tác động lên đĩa van điều kiện định người ta sử dụng van bướm có cấu gài góc độ mở Cơ cấu gài góc độ mở: gồm có hai phần: phần cố định gắn thân van gồm kim loại có thăng hoa phần di động chốt gắn cần van Cơ cấu nhằm mục đích cố định gốc mở van không cho dòng lưu chất tác động làm thay đổi góc độ đóng mở ban đầu 43 4.2.2.Van bướm (butterfly valve) Ưu điểm van bướm:  vận hành nhanh  tổn thất áp lực thấp  hiệu dùng với áp lực thấp 44 Van chiều (check valve) Van chiều:  là thiết bị bảo vệ đường ống dẫn, cho phép dòng chất lỏng-khí qua theo hướng định ngăn cản dòng theo hướng ngược lại Van chiều sử dụng để bảo vệ thiết bị mạch thủy lực ống dẫn, máy bơm, bình chứa, … Ngoài van chiều có tác dụng ngăn ngừa mát chất lỏngkhí có cố rò rỉ, hỏng hóc ống dẫn 45 Van chiều (check valve) Chức quan trọng van chiều đảm bảo chế độ vận hành chuẩn hệ thống Ta xem xét trường hợp hệ thủy lực cung cấp chất lỏng trạm máy bơm gồm nhiều máy bơm ghép song song: có cố tụt áp máy bơm, van chiều lớp cửa đẩy máy bơm đó, phần lưu lượng chất lỏng chảy ngược máy bơm bị tụt áp Điều lợi trình vận hành hệ thống 46 Van chiều (check valve)  Khi dòng chất lỏng-khí chảy qua van, phần tử trượt (cửa xoay) van tác dụng trọng lượng lực lò xo giữ chặt ví trí “Đóng”  Khi xuất dòng chảy đến van, phần tử trượt (cửa xoay) tác động lượng dòng chảy bị đẩy khỏi vị trí đóng cho phép dòng chảy qua van  Tại thời điểm vận tốc dòng chảy không, phần tử trượt (cửa xoay) quay vị trí đóng, áp suất cửa van tác động lên phần tử trượt giữ chặt phần tử trượt vị trí đóng ngăn cản dòng chảy hướng cửa vào van Như hoạt động van chiều hoàn toàn tự động tác động chất lỏng-khí 47 Van chiều (check valve) Các phận van: phần tử trượt – dạng trượt( hay cửa xoay – dạng cửa xoay), mặt đế đỡ phần tử trợ lực( lò xo,then, …) 48 ... lớn van – phận dễ bị hỏng tắc bẩn gây ra);  có suất lớn áp suất tương đối nhỏ nên phù hợp với phần lớn trình; 17 4.1.2 Bơm ly tâm (centrifugal pump) Nhược điểm bơm ly tâm:  hiệu suất thấp bơm... chất qua van hạn chế mức nhỏ 29 4.2.1 Van cổng (cửa) (gate valve) Cửa van trường hợp B bị mài mòn nhiều trường hợp A Nếu cửa van vòng tiếp xúc bị mài mòn nhiều chúng không tác dụng làm kín toàn... chuyển động từ trái qua phải, áp suất xilanh giảm xuống nhỏ áp suất khí Dưới tác dụng áp suất khí quy n, xupáp hút mở để chất lỏng tràn vào xilanh đồng thời xupáp đẩy bị đóng lại Khi pittông chuyển