Thiết kế kết cấu cửa van cung và thiết bị đóng mở thủy điện lai châu

Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí LỜI NĨI ĐẦU Thiết bị thủy công lĩnh vực thiếu ngành Thủy lợi Chúng ta biết việc ngăn chặn lũ lụt xảy mưa bão vô quan trọng vấn đề khơng thể thiếu vùng ngập nước, điều nói nên ngành Thiết bị thủy cơng ngành thiếu công xây dựng phát triển đất nước Trong năm gần đây, với phát triển xã hội, đòi hỏi nhu cầu lượng ngày cao, điện Trong nhiên liệu hóa thạch than đá, dầu mỏ… ngày cạn kiệt việc sử dụng nguồn lượng giải pháp hữu hiệu, đặc biệt thủy điện Ở Việt Nam, có nhà máy thủy điện lớn với cơng suất cao nhà máy thủy điện Hòa Bình, Yali, Thác Bà… Một nhà máy thủy điện bao gồm nhiều hệ thống khí đập tràn, đường ống áp lực, cầu trục chân đê… Đặc biệt phải kể đến cửa van vận hành , đồ án em xin trình bày việc “ Thiết kế kết cấu cửa van cung thiết bị đóng mở thủy điện Lai Châu” Trong trình thiết kế đồ án giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo khoa đặc biệt thầy giáo T.S Nguyễn Anh Tuấn người trực tiếp hướng dẫn em để hồn thành đồ án em xin trân thành cảm ơn thầy giúp đỡ em Do điều kiện thời gian kiến thức chuyên môn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót em mong nhận đóng góp ý kiến từ phía thầy cô khoa bạn sinh viên để em có điều kiện hồn thiện tốt công việc sau Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí MỤC LỤC Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CỬA VAN TRONG THỦY LỢI 1.1.Các loại cửa van phân loại cửa van Việt Nam vốn nước nơng nghiệp,có khí hậu nhiệt đới mưa nhiều,với hệ thống song ngòi dày đặc bờ biển dài.Lượng mưa nhiều không quanh năm mà theo mùa,theo vùng.Vì để điều hòa nước quanh năm,phục vụ nhiều mục đích khác nhua người ta phải tích nước hồ đập,giữ nước sông…Từ hồ chứa nước,nước điều tiết nhánh để sử dụng theo mục đích khác nhau.muốn đảm bảo lượng nước đủ dung sinh hoạt,tưới tiêu,sản xuất nông nghiệp,giao thơng …cần có hệ thống cửa van để điều tiết khống chế lượng nước phù hợp đảm bảo cho cơng trình thủy lợi đạy hiệu suất cao nhất.Vì loại cửa van sử dụng phong phú đa dạng Tiêu biểu cửa van cơng trình: Hình 1-1:Cửa van cơng trình thủy điện Sơn La Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Hình 1-2:Cửa van phẳng Từ cửa van phẳng trượt loại nhỏ bê tông cốt thép để điều tiết nước cho hệ thống kênh mương cánh đồng đến cửa van phẳng, cung thép có độ lớn hàng chục mét cơng trình thủy lợi, thủy điện Trên rộng khắp nước, hàng trăm công trình thủy lợi lớn nhỏ phát huy hiệu góp phần khơng nhỏ vào phát triển vững mạnh khơng nên nơng nghiệp mà phát triển kinh tế nước nhà Cửa van ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác thuộc kỹ thuật thủy lợi thủy điện Các ứng dụng bao gồm: Cơng việc chống lụt; Bảo vệ thiết bị, cửa cấp cứu lắp đặt phía trước tuabin; Điều khiển mực nước hồ chứa cho mục đích dự phòng gần 10 khu dân cư khu vực khơng có lũ; Giữ ổn định mực nước hồ chứa; Làm đáy hồ chứa, xả rác trôi hồ (thân gãy, băng đá); Điều tiết dòng chảy đập; Bảo dưỡng thiết bị lắp đặt sau tuabin, phía trước đập tràn; Đóng kín ống dẫn dòng; Lấy nước cho tưới tiêu, cung cấp nước; Đóng mở âu thuyền 1 Phân loại cửa van a) Theo mục đích sử dụng phân thành Cửa van dùng để điều tiết liên tục dòng chảy mực nước: Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí - Cửa đập tràn: Dùng để xả nước mặt đập lưu lượng nước hồ chứa vượt mực nước cho phép chứa hồ - Cửa xả đáy: Dùng để xả nước đáy đập lưu lượng nước hồ chứa vượt mực nước cho phép hồ - Cửa âu thuyền (Khoang âu thuyền cống lấy nước): Dùng để điều tiết mực nước âu thuyền phép tàu bè, giao thông qua lại cơng trình ngăn nước - Cửa tự động điều tiết lũ: Tự động đóng mở có lũ thủy triều lên - Cửa bảo hiểm sử dụng để chặn dòng nước ống dẫn kênh Cửa thiết kế để vận hành bình thường vị trí đóng mở Chỉ vị trí đặc biệt, cửa xử dụng để mở phần b) Các loại cửa van coi cửa khẩn cấp: - Cửa van lắp đặt phía trước cửa van vận hành ống áp lực - Cửa đường ống tuabin Kaplan - Cửa lắp đặt phía trước cửa xả đáy c) Cửa sửa chữa: Chỉ mở áp suất nước cân chức cửa cho phép tạo khoảng trống, khô kênh đường ống để sửa chữa thiết bị (tuabin, bơm, chí cửa van khác) Loại cửa van sửa chữa thông thường loại phai d) Cửa van thi công Cửa van sử dụng cho dẫn dòng thi cơng Loại sử dụng để đóng kín cửa dẫn dòng thi cơng xong cơng trình, để tích trữ nước vào hồ chứa 1 Theo nguyên tắc vận hành phân thành a) Cửa van tịnh tiến cửa van đóng mở kéo theo chiều thẳng đứng: Cửa bánh xe: Gối tựa động dùng bánh xe hay lăn Khi nâng hạ cửa van phải khắc phục ma sát lăn gối tựa động ma sát trượt gioăng kín nước Cửa trượt: Đối với cửa trượt, cánh cửa di chuyển dọc theo khe van Khi di chuyển cửa van khắc phục lực ma sát trượt phần tĩnh gối tựa phần động gioăng kín nước b Cửa quay cửa đóng mở quay quanh trục cố định gọi trục lề: Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí - Cửa van quay theo trục đứng: Cửa chữ nhân trục đứng gần tường khoang cửa, cửa cung trục đứng (rẻ quạt) - Cửa quay theo trục lề nằm ngang ngưỡng: Cửa sập, cửa cung, cửa sập kín, cửa cổng, viên phân quay c Cửa van vừa quay vừa tịnh tiến: Cửa trụ ngang (trụ lăn) cửa đóng mở cửa van vừa tịnh tiến vừa quay xung quanh Kết cấu cửa dạng trụ với trục ngang quay giá lắp đặt rãnh nghiêng trụ pin 1 Theo dòng chảy tương quan với vị trí đặt cửa a Chảy tràn qua đỉnh cửa Cửa phẳng kéo đứng, viên phân quay, sập kín rẻ quạt, mở cửa hạ xuống xung quanh trục đặt ngưỡng cho phép nước chảy phía cửa b Chảy phía dưới: Cửa cánh trượt, xích, trụ ngang, cung, bánh xe, cổng Stoney, mở cửa di chuyển lên nước chảy phía cửa c Chảy : Cửa phẳng hỗn hợp phẳng kép, cho phép dòng chảy chảy phía phía cửa tùy theo yêu cầu vận hành 1 Theo vị trí đặt cửa a Cửa van mặt: Cửa lắp cống lộ thiên, mực nước thượng lưu thấp đỉnh cửa Cửa mặt không cần bịt kín cạnh đỉnh b Cửa van sâu: Cửa van lắp cống ngầm, mực nước cao đỉnh cửa Loại cửa van phải bịt kín bẳng gioăng chắn tồn chu vi Tất cửa ứng dụng cho cơng trình cạn, có số sử dụng để lắp đặt sâu bao gồm: Cửa van bánh xe, cung, viên phân quay, cửa xích, trượt, dầm nâng, trụ đứng Stoney 1 Theo nguyên lý hoạt động - Tự động điện, tự động thủy lực Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí - Bán tự động - Có thiết bị đóng mở (bằng tay, điện, thủy lực) 1 Theo kích thước cửa van - Cửa van loại nhỏ: < 15 mm - Cửa van trung bình: 15-30 mm - Cửa van độ lớn > 30 mm 1 Theo chiều cao cột nước tĩnh từ đỉnh ngưỡng cửa - Cửa cột áp thấp: đến 15m - Cửa cột áp trung bình: từ 15- 30m - Cửa cột áp cao: lớn 30m 1 Theo kết cấu cửa van Theo mục đích sử dụng mà chế tạo cửa van có hình dạng khác kết cấu khác : cửa van phẳng, cửa van cung, cửa sập… Sau hình dạng số cửa van : a) c) b) d) e) k) j) h) g) n) l) Sinh viên:Trịnh Anh Quân m) p) Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Hình - Các loại cửa van theo hình dạng khác Theo kết cấu hình dạng, có loại cửa van phẳng (hình 1.3 a, b, h), cửa van cung (hình 1.3 c), cửa van rẻ quạt (hình 1.3 g, n), cửa van trụ đứng (hình 1.3 d), cửa van trụ lăn (hình 1.3 e),cửa van mái nhà (hình 1.3 j, k), cửa van chữ nhân (hình 1.3 m), cửa van thủy lực kiểu mái nhà (hình 1.3 n) có số loại khác Ngày nhiều nước giới có cửa van có độ đến 80- 120 m 1.2 Các phận cửa van a) Phần động : Là phận chuyển động được, hoạt động vách ngăn để điều dòng chảy, bao gồm mặt dầm chịu tải Tấm thép bưng có nhiệm vụ trực tiếp ngăn nước gọi thép bưng hay tôn bưng Thép bưng liên kết với dầm tăng cứng phía sau gọi mặt Các chi tiết bịt kín nước phần động phần tĩnh cửa van gọi làm gioăng kín nước Trên phần động cửa van có phận hỗ trợ ( bánh xe, lăn, gối đệm) gọi gối tựa động Ngồi có phận dẫn hướng (tấm cữ, bánh xe cữ, lò xo), nhằm mục đích làm cho cửa van chuyển động hướng định trước, chống dao động đảm bảo an toàn b) Phần tĩnh: Là phận gắn liền vào bê tông làm phận dẫn hướng, làm mặt tựa gioăng kín nước, làm đường ray cho cửa van hoạt động truyền áp lực nước tác động lên cửa van vào bê tơng Phần tĩnh có tác dụng bảo vệ gờ bê tông hỗ trợ phận bịt kín Các chi tiết phần tĩnh: ngưỡng cửa, ray bánh xe đường trượt, dẫn hướng cạnh, dẫn hướng đối trọng, dầm đỡ, tựa gioăng chí đường rãnh 1.3 Cửa van cung cơng trình thủy lợi Cửa van cung có mặt cắt ngang hình cung, đóng mở xoay quanh trục ngang cố định Đơn giản cửa bao gồm bán mặt hình cung tròn đỡ chịu nén hướng kính để truyền lực nước từ mặt lên gối đỡ cố định Cũng cửa van phẳng, cửa van cung sử dụng rộng rãi cơng trình thủy lợi đặc biệt đập tràn, đập dâng vùng cống ảnh hưởng thủy triều, nơi có cột nước cao ưu điểm bật Ưu nhược điểm cửa van cung : Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí • Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản, bền chắc, đóng mở nhẹ - Chịu áp lực lớn - Trụ pin thiết kế dễ dàng - Thích hợp với dòng chảy lớn, dễ vận hành bảo dưỡng (dễ tiếp cận ổ đỡ khung mặt) - Cửa thường đóng kín trọng thân cửa van - Có thể bịt kín khoang cống có diện tích lớn - Độ cao giá đỡ máy độ dày trụ pin cống nhỏ -Rãnh cửa khơng ảnh hưởng tới trạng thái dòng chảy -Số lượng cấu kiện • Nhược điểm: - Trụ pin cống đòi hỏi dài - Vị trí khơng gian cánh cống chiếm tương đối lớn - Không thể đưa khoang cống để kiểm tra sửa chữa Một số hình ảnh cửa van cung cơng trình: Hình – 6: Cơng trình thủy điện Shuhe lớn châu Sinh viên:Trịnh Anh Quân Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Sinh viên:Trịnh Anh Quân Ngành:kĩ thuật khí 10 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Vậy trục đảm bảo chịu uốn + Cường độ chịu cắt: Trong lực cắt lớn nhất: Vậy trục đảm bảo chịu cắt Kết luận: trục có chiều dài đường kính trục Sinh viên:Trịnh Anh Quân 42 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ ĐĨNG MỞ CỬA VAN 4.1 Các u cầu thiết bị đóng mở cửa van Một cơng trình khai thác có tốt hay khơng, có đạt mục tiêu thiết kế hay không phụ thuộc nhiều vào vận hành cửa van Muốn vận hành cửa van loại cửa van tự động thuỷ lực loại cửa van khác phải đóng mở cưỡng bức, nghĩa phải có máy đóng mở lắp trực tiếp để điều kiển bắt buộc cửa van hoạt động theo quỹ đạo định Như máy đóng mở cửa van phải phù hợp với loại kết cấu, quỹ đạo chuyển động phù hợp tải trọng nâng, môi trường khắc nghiệt điều kiện cụ thể khác chế độ làm việc cửa van công trình thuỷ lợi Thiết bị đóng mở cửa van có nguyên lý hoạt động không khác so với thiết bị đóng mở thơng thường Bao gồm loại máy nâng kiểu vít-đai ốc, bánh răngthanh răng, máy nâng kiểu dây mềm (cáp, xích), máy nâng kiểu xi lanh thủy lực Tùy theo chức cửa van, quỹ đạo chuyển động đóng mở, mức độ quy mơ cơng trình, điều kiện kinh tế cho phép mà lựa chọn kiểu thiết bị đóng mở thích hợp Tuy nhiên điều kiện chế độ làm việc thiết bị đóng mở cửa van khác hồn tồn so với loại máy nâng bình thường Ngồi trọng lượng nâng cố định có nhiều tải trọng nâng khác tác động lên cửa thay đổi chiều trị số; chúng bao gồm: áp lực thủy tĩnh, áp lực thủy động, lực hút, lực đẩy, lực bùn cát, lực sóng gió, lực ma sát lực kẹt vật trơi theo dòng chảy Vị trí đặt cửa van thường khơng phẳng, dễ gây sai số lắp ráp; gây lực đóng mở lớn ngồi khả tính tốn Vì việc lựa chọn nguyên lý, kết cấu thiết bị đóng mở cho hợp lý, hoạt động nhẹ nhàng, an tồn, đảm bảo điều kiện tính kinh tế việc khó khăn đòi hỏi phải nghiên cứu cẩn thận, kỹ lưỡng 4.2 Tính tốn thiết bị đóng mở cửa van 4.2.1 Xác định hành trình xilanh vị trí treo xi lanh - Cửa van mở hoàn toàn phải cách mặt nước khoảng c để tránh tượng cống ngầm Ở chọn c = 0.5 m Sinh viên:Trịnh Anh Quân 43 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí - Để cửa van mở cách mặt nước 500 mm ta phải chọn hành trình - S =3,5m điểm đặt xi lanh hình 3.1: 3,6 3,535 2,039 Hình 3.1 Ta lắp đầu cán piston với cửa van đuôi xi lanh lắp vào tai bệ gối đỡ cố định cơng trình Sau ta xác định tâm quay xi lanh: Ta vẽ đường tròn bán kính 3,5m có tâm điểm (vị trí lắp giữ xilanh với cửa van).Điểm điểm chuyển vị điểm sau nâng cửa van.Ta vẽ đường tròn thứ với bán kính 3,5m qua điểm tiếp xúc với đường tròn đầu tiên.Tâm đường tròn thứ tâm treo xilanh thủy lực Sinh viên:Trịnh Anh Quân 44 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí 4.2.2 Tính lực đóng mở cửa van Lực cần thiết để đóng mở cửa van tính theo cơng thức: Trong đó: – lực mở cửa van cán pittong, N; – cánh tay tròn từ tâm quay đến cán pit tong, m; - Mô men trọng lượng cửa van: Mômen lực ma sát gối quay: lực cản ma sát gối quay: áp lực lên cối quay, hệ số ma sát trượt trục bạc cối - Mô men lực ma sát vật chắn nước hai bên đỉnh: tổng lực ma sát: - Mô men lực hút: Lực hút Trong đó: – chiều cao cột áp tính đến tâm vật chắn nước – chiều dài vật chắn nước – bề rộng chịu áp lực – tổng áp lực nước – trọng lượng cửa van – cường độ áp lực tiêu chuẩn - cánh tay đòn lực hút – cánh tay đòn trọng lượng G 4.2.2.1.Mơ men lề cửa trọng lượng cửa van - Thể tích thép bưng:  Khối lượng thép bưng: - Thể tích dầm ngang chính:  Khối lượng dầm ngang chính: Sinh viên:Trịnh Anh Quân Thể tích dầm ngang phụ: 45 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí  Khối lượng dầm ngang phụ : - Thể tích dầm phụ đứng :  Khối lượng dầm phụ đứng: - Thể tích van :  Khối lượng van : Ta có bảng tổng hợp khối lượng sau: STT Tên chi tiết Số lượng Khối lượng (kg/c) Dầm phụ ngang Dầm phụ đứng Dầm Càng van Tấm thép bưng Tổng khối lượng (kg) Tổng khối lượng (kg) 339,12 1130,4 448,4 1701,8 1164,312 4784,032 Ta có : - Momen dầm đứng , ngang, dầm , thép tác dụng vào gối đỡ Xác định cánh tay đòn trọng lượng cửa van tâm quay: Thông thường lG = 80%R = 0,8.7 = 5,6 (m) - Momen van tác dụng vào gối đỡ:  Tổng momen gây trọng lượng cửa van: 4.2.2.2.Mơ men ma sát ngõng trục quay Trong đó: d đường kính ống lót = 12 cm d* đường kính trung bình bạc lót, cho d* = 13,2(cm) hệ số ma sát ổ thành phần áp lực nước theo trục ống lót thành phần áp lực nước vng góc với ống lót Sinh viên:Trịnh Anh Quân 46 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí 4.2.2.3.Mơ men ma sát gioăng cạnh sinh N R=7050 50 b= R= 7000 - Chiều cao cột nước trọng tâm gioăng cạnh: Tương ứng với áp lực: - Đối với loại gioăng đặt xiên ta có: Phản lực mặt tựa cho bên gioăng cạnh là: chiều dài gioăng cạnh cho bên cửa Mô men cản bên gioăng cạnh: 4.2.2.4.Mô men lực hút Cánh tay đòn lực hút: Chiều dài vật chắn nước đáy: Gioăng chắn nước đáy có bề rộng chịu áp lực vật chắn nước ngưỡng: Do Tổng mô men cản: Lực mở cần thiết xi lanh: Sinh viên:Trịnh Anh Quân 47 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Ta lấy biên độ an tồn cho lực đóng mở thêm 20 lực đóng mở thiết bị, lực đóng mở lựa chọn cho xi lanh thủy lực là: 4.2.3 Tính tốn chọn kích thước xilanh Tính tốn hệ thống điều khiển thủy lực theo tiêu chuẩn 8300:2009 Cơng trình thủy lợi – Máy đóng mở kiểu xi lanh thủy lực – yêu cầu kỹ thuật thiết kế, lắp đặt, nghiệm thu, bàn giao D: đường kính xilanh d: đường kính pít tơng Ta có lực nâng xi lanh Hành trình xi lanh Lựa chọn thông số ban đầu: Tốc độ nâng: Vật liệu xi lanh: Thép không gỉ 1Cr18Ni9 Áp suất làm việc: ( D đường kính xi lanh, d đường kính cần pít tơng) Ta có áp suất: Diện tích làm việc: Và Ta tính được: Đường kính xi lanh chọn theo kích thước tiêu chuẩn nhà sản xuất, sở đường kính tính ta tra theo catalog hãng ta chọn kích thước xi lanh là: - Lưu lượng cần thiết cung cấp cho nguồn: Diện tích làm việc khoang xi lanh: Thể tích khoang xi lanh: Sinh viên:Trịnh Anh Quân 48 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Lưu lượng cần thiết cung cấp cho hệ thống: Thời gian mở cửa: - Tính tốn vận tốc dòng chảy ống: Vận tốc dòng chảy ống hút: chọn : Đường kính ống hút: Chọn đường kính ống hút Vận tốc dòng chảy ống đẩy: để giảm tổn thất thủy lực Chọn Đường kính ống đẩy: Chọn đường kính ống đẩy - Tính tốn chọn bơm làm việc hệ thống thủy lực Ta có áp suất yêu cầu hệ thống: Bơm làm việc cho hệ thống phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng dầu cho hệ thống làm việc xác định qua công thức sau : Lưu lượng cần thiết bơm làm việc cho hệ thống phải đạt lưu lượng Chọn bơm có Chọn động điện dẫn động cho bơm: Với hiệu suất khí Chọn Tra theo Catalog động điện pha VIHEM (Công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam – Hungari), ta chọn loại máy có kí hiệu 3K160S2, có cơng suất N = 11 kW (15 HP), số vòng quay n = 2940 v/ph 4.2.4 Chọn sơ đồ điều khiển hệ thống đóng mở Sinh viên:Trịnh Anh Quân 49 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Sinh viên:Trịnh Anh Quân Ngành:kĩ thuật khí 50 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí 40 53 55 39 43 42 44 41 52 45 54 38 37 51 36 50 35 34 33 32 30.1 29.1 28 46 30.2 31.1 29.2 31.2 47 48 49 27 26.2 26.3 26.1 25 24 21 20 23 18 19 17 22 16 15 14 14 59 13 57 12 58 62 06 61 56 10 M 60 M 07 63 64 11 M 09 07 08 05 04 02 03 01 Hình 3.2: Sơ đồ thủy lực điều khiển hệ thống Sinh viên:Trịnh Anh Quân 51 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Yêu cầu chung sơ đồ thủy lực - Phải đảm bảo cho cửa van đóng mở theo yêu cầu vận hành - Mạch thủy lực làm việc phải có độ tin cậy cao nhờ loại van hệ thống van an toàn áp suất cao - Khả tự động hóa cao, trình làm việc hệ thống phải cung cấp đầy đủ lưu lượng cho cơng tác đóng mở cửa van - Áp suất hệ thống trì ổn định khơng bị tụt áp giữ nguyên vị trí giảm tổn thất thủy lực, rò rỉ dầu Các phần tử chủ yếu mạch điều khiển - Cơ cấu phân phối Được dùng để đổi nhánh dòng chảy nút lưới đường ống phân phối chất lỏng vào đường ống theo quy luật định Nhờ đảo chiều phần tử chấp hành (động thủy lực) điều khiển theo quy luật định - Cơ cấu tiết lưu Được dùng để điều chỉnh hay hạn chế lưu lựong chất lỏng hệ thống cách gây sức cản dòng chảy - Van an tồn Van an tồn đóng vai trò quan trọng xảy cố tải hay bị két Khi van mở cho dầu hồi bể dầu đảm bảo an toàn cho bơm cho toàn hệ thống Nguyên lý họat động nhóm dựa cân lực tác dụng mặt van áp lực chất lỏng hệ thống với ứng lực lò xo van, có đối áp chất lỏng (trong khoang có lo xo) Nếu áp lực chất lỏng vượt ứng lực lò xo (khi hệ thống tải) van mở cho chất lỏng tháo nguồn - Van chiều Nhằm mục đích nguyên vị trí xi lanh hay cửa cống hệ thống ngừng họat động Khi van chiều phải có sức cản nhỏ để chất lỏng chảy qua dễ dàng, lực lò xo phải nhỏ, cần đủ để ép sát nắp vào đế van thắng lực ma sát piston vỏ Nếu chất lỏng có xu hướng chảy ngược lại áp lực chất lỏng ép chặt van vào đế van ngăn không cho chất lỏng chảy ngược lại Sinh viên:Trịnh Anh Quân 52 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp - Ngành:kĩ thuật khí Van giảm áp Trong trường hợp nguồn áp suất (bơm) phải cung cấp cho nhiều nơi tiêu thụ với yêu cầu áp suất khác phải dùng đến van giảm áp Van giảm áp dùng để hạ áp suất từ nguồn xuống phù hợp với yêu cầu áp suất nơi tiêu thụ, đồng thời cho áp suất nơi ln khơng đổi - Bộ điều tốc Lưu lượng chất lỏng qua tiết lưu phụ thuộc vào độ chênh áp trước sau tiết lưu Khi phụ thuộc tải thay đổi độ chênh áp thay đổi, cấu tiết lưu khơng có khả giữ cho lưu lượng qua khơng đổi, nghĩa ổn định vận tốc động thủy lực Nếu phối hợp họat động tiết lưu van điều áp ổn định lưu lượng động thủy lực , làm cho chúng không phụ thuộc vào biến đổi phụ tải - Đồng hồ đo áp Chỉ áp suất làm việc hệ thống, thông báo cho người điều khiểu biết điều chỉnh Thuyết minh sơ đồ thủy lực: - Quá trình nâng thực nhờ xi lanh, cửa van hạ nhờ trọng luợng thân - Điều khiển trình nâng hạ nhờ điều khiển vị trí làm việc van phân phối - Dầu hệ thống cung cấp bơm 07 bơm tay 05 - Bộ điều tốc 36,41,50,52 đảm bảo cho xi lanh đồng tốc với - Van an toàn xả tải 15 xả hết dầu hệ thống cần sửa chữa Quá trình nâng cửa van : Van phân phối 19 nằm vị trí B, dầu cung cấp bơm 07 vào van phân phối, qua điều tốc 36,50 vào khoang xi lanh thực trình nâng, dầu khoang xi lanh qua van cầu 43,44 qua lọc trở thùng Quá trình hạ cửa van : Cửa van hạ nhờ trọng lượng thân, lúc van phân phối 19 chuyển vị trí khoang A, dầu từ bơm qua van phân phối đến van chiều 37,40,51,53, mở van Dầu khoang xi lanh qua van chiều, điều tốc trở thùng Sinh viên:Trịnh Anh Quân 53 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí Q trình khơng tải : Van phân phối nằm vị trí giữa, dầu cung cấp vào hệ thống trở thùng qua van an toàn xả tải 15 Sinh viên:Trịnh Anh Quân 54 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí KẾT LUẬN Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, giúp đỡ tận tình thầy giáo: Ts Nguyễn Anh Tuấn, thầy cô giáo khoa Cơ Khí bạn lớp với cố gắng thân em hoàn thành đồ án tốt nghiệp theo thời gian quy định Tuy nghiên kiến thức hạn chế, lại chưa có kinh nghiệm thực tế đề tài đòi hỏi phải áp dụng nhiều kiến thức mơn học như: Kỹ Thuật Thủy Khí, Kết Cấu Thép, Thiết Bị Thủy Cơng…nên q trình tính tốn thiết kế khơng thể tránh khỏi sai sót Vậy em kính mong nhận bảo thầy, cô giáo khoa để em bổ xung thêm kiến thức bổ ích Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Ts Nguyễn Anh Tuấn tận tình giúp đỡ em suốt trình em thực đồ án Đồng thời em xin cảm ơn thầy cô khoa Cơ Khí bảo em kiến thức bổ ích để đồ án em hoàn thành Sinh viên:Trịnh Anh Quân 55 Lớp:53M-TBTC Đồ án tốt nghiệp Ngành:kĩ thuật khí TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Thiết bị thủy cơng – Trường ĐH Thủy Lợi PGS.TS Nguyễn Đăng Cường [2] Trường Đại Học Thủy Lợi- Giáo trình Máy nâng chuyển thiết bị đóng mở cửa van- Nhà xuất Xây dựng [3] Trường ĐH Thủy Lợi- Các tài liệu máy đóng mở cửa van cơng trình thủy lợi [4] Sổ tay cơng trình thủy lợi- Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [5] Tiêu chuẩn thiết kế cửa van 8298:2009 máy đóng mở 8300:2009 [6] Giáo trình Kết cấu thép-Đại Học Thủy Lợi Ths.Trương Quốc Bình Nhà xuất Xây dựng [7] Các tài liệu Internet Sinh viên:Trịnh Anh Quân 56 Lớp:53M-TBTC ... CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỬA VAN CUNG Thiết kế kết cấu cửa van cung thiết bị đóng mở thủy điện Lai Châu Máy đóng mở: xi lanh thủy lực Các thông số cho trước: - Chiều rộng thơng thủy Cao trình cột... cửa van nhỏ trung bình - Thiết bị đóng mở xi lanh thủy lực:sử dụng nhiều cơng trình thủy lợi ,cửa van cung thông dụng loại cửa van phẳng sâu 2.3 Một số thiết bị đóng mở 2.3.1 Thiết bị đóng mở vit... thức cửa van cửa van phẳng ,cửa van cung ,cửa van clape ,cửa phai… - Thiết bị đóng mở kiểu vít me- đai ốc:sử dụng cho hình thức cửa van mà làm việc cửa van chuyển động tịnh tiến lên xuống,các loại cửa