Chơng VII Máy phụ tàu thuỷ 7-1 Máy thuỷ lực Máy thuỷ lực máy móc, trang thiết bị làm việc (trao đổi lợng) với chất lỏng Trong công nghiệp tàu thuỷ gồm loại bơm, quạt gió, động thuỷ lực, máy nén khí I Phân loại máy thủy lực Theo phơng thức trao đổi lợng máy thuỷ lực chất lỏng Bao gồm nhận lợng (bơm), truyền lợng (động cơ) * Đối với máy thuỷ lực mà nhận lợng từ nguồn bên sau qua trao đổi, chất lỏng có đợc áp suất chuyển động có vận tốc ta gọi bơm Biểu thị lợng trao đổi bơm: N E1 < E2 ; E2 E1 = N * Ngợc lại máy thuỷ lực mà cho lợng (truyền lợng) kết trạng thái lợng sau máy thuỷ lực có giá trị thấp trạng thái lợng trớc vào máy thuỷ lực ta gọi động thuỷ lực Biểu thị trao đổi lợng động c¬: 150 N E2 < E1 ; E E2 = N Theo nguyên tắc trao đổi lợng Chia thành máy thuỷ lực thể tích máy thuỷ lực cánh dẫn * Máy thuỷ lực thể tích máy thuỷ lực mà việc trao đổi lợng chúng với bên thực hiƯn nhê sù nÐn chÊt láng nh÷ng thĨ tÝch công tác kín dới áp suất thuỷ tĩnh định Ví dụ: Bơm piston, bơm bánh răng, bơm động thuỷ cánh gạt * Máy thuỷ lực cánh dẫn máy thuỷ lực mà việc trao đổi lợng thực nhờ truyền động cách liên tục thông qua cấu máy cánh quay với tốc độ đủ lớn Ví dụ: Bơm ly tâm, bơm hớng trục, tua bin níc, khíp nèi vµ biÕn tèc thủ lùc II.Các thông số máy thủy lực Lu lợng (sản lợng) Lu lợng máy thuỷ lực lợng chất lỏng mà máy thuỷ lực trao đổi tính đơn vị thời gian Tuỳ thuộc đơn vị đo ta có: Lu lợng thể tích: Sản lợng chất lỏng tính theo đơn vị thể tích Đơn vị: m3/h ; m3/phút ; m3/giây Lu lợng khối lợng: Sản lợng chất lỏng tính theo đơn vị khối lợng Đơn vị: Kg/h ; Kg/phút ; Kg/giây ; Tấn/h *Lu lợng trọng lợng: Sản lợng chất lỏng tính theo đơn vị trọng lợng 151 Đơn vị: KG/giây ; N/phút ; T/h Cét ¸p Cét ¸p cđa m¸y thủ lực giá trị lợng đợc tính cho đơn vị trọng lợng chất lỏng H E G Trong đó: E - G - Năng lợng chung Trọng lợng chÊt láng (G = .V = m.g) a) Cét ¸p trạng thái chất lỏng: Là giá trị cột áp chất lỏng điểm đờng dßng (èng dÉn) V2 p H h 2g Trong đó: V -Tốc độ trung bình (tơng đối) chất lỏng p -p suất tuyệt đối vị trí xác định h -Trọng lợng riêng chất lỏng áp suất -ộ cao hình học mặt chuẩn xác định b) Cột áp bơm: Là lợng chất lỏng nhận đợc thông qua bơm, tính cho đơn vị trọng lợng chất lỏng KÝ hiƯu lµ HB HB Era Evµo Hra Hvào G Đối với dòng chảy tầng cửa cửa vào bơm: V22 p2 H B h2 2g V12 p1 h1 2g Đối với dòng chảy rối cửa cửa vào bơm: 152 V22 p2 H B h2 2g V121 p1 h1 2g p p1 V22 V121 h2 h1 g g Víi 1 - HƯ số điều chỉnh động cửa vào - Hệ số điều chỉnh động cửa Cột ¸p tÜnh cđa b¬m: p p1 H t h2 h1 Cột áp động bơm: V V 2 H® 2 1 2g 2g Nh vậy:HB = Ht + Hđ c) Cột áp động thuỷ lực: Là lợng đơn vị mà chất lỏng truyền qua động thuỷ lực Đây trờng hợp ngợc lại bơm Cách tính giống nh bơm Công suất: Có loại - Công suất thuỷ lực (Ntl) - Công suất làm việc (Nlv) * Công suất thuỷ lực máy thuỷ lực lợng mà chất lỏng thực trao đổi đợc với máy thuỷ lực đơn vị thời gian Ntl = G H = Q H Trong đó: - Trọng lơng riêng Q - Lu lợng thể tích H - Cột áp Đối với bơm: 153 N tlB Q H B Đối với động thuỷ lực: N tlB Q H đ/c * Công suất làm việc máy thuỷ lực công suất mà máy thuỷ lực trao đổi trục (công suất trục quay máy làm việc) Nếu tổn thất Nlv = Ntl Thực tế có tổn thất nên Nlv khác Ntl Đối với bơm: Nlv > Ntl Đối với động cơ: Nlv < Ntl 4) HiƯu st: HiƯu st cđa m¸y thuỷ lực phần trăm công suất sử dụng có ích sau trao đổi lợng với nguồn * HiƯu st cđa b¬m: B N tl Q H B N lv N lv Nlv : Lµ công suất tiêu tốn trục lại bơm * Hiệu suất động thuỷ lực: B N lv N lv N ®/c Q H ®/c *HiƯu suÊt chung: o H c Q Trong ®ã: H - HiƯu st thđy lùc c - Hiệu suất khí Q - Lu lợng bơm 154 7-2 Bơm thuỷ lực phân loại I Định nghĩa máy bơm: Máy bơm máy thuỷ lực mà sau trao đổi lợng, chất lỏng đợc vận chuyển từ vị trí thấp đến vị trí cao từ vùng áp suất thấp đến vùng áp suất cao II Phân loại máy bơm 1.Phân theo công dụng - Bơm hàng: ối với tàu dầu, tàu hàng hóa lỏng - Bơm chuyển nhiên liệu, chuyển dầu nhờn phục vụ cho hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn - Bơm làm mát: Phục vụ chức làm mát thiết bị động lực tàu - Bơm ballast: Phục vụ cân bằng, dằn tàu - Bơm la canh: Hút khô nớc la canh buồng máy, hầm hàng - Bơm cứu hoả: Phục vụ an toàn, chữa cháy - Bơm vệ sinh 155 2.Phân theo nguyên lý trao đổi lợng - Bơm cánh dẫn (bơm động năng): Hoạt động theo nguyên lý máy thuỷ lực cánh dẫn - Bơm thể tích : Là bơm hoạt động theo nguyên lý máy thuỷ lực thể tích - Các loại bơm đặc biệt khác: Hoạt động theo nguyên tắc vật lý riêng Ví dụ: Bơm phun tia, bơm chân không vòng nớc 3.Phân loại theo sản lợng - Bơm có sản lợng cao - Bơm có sản lợng trung bình - Bơm có sản lợng thấp 4.Phân loại theo tốc độ công tác - Bơm có tốc độ thấp - Bơm có tốc độ trung bình - Bơm có tốc độ cao 5.Phân loại theo lợng sử dụng - Bơm chạy động điện - Bơm chạy động diesel - Bơm chạy động nớc 6.Phân loại theo đặc điểm kết cấu - Bơm cánh gạt - Bơm rôto - Bơm bánh -Bm piston -Bm ly tõm 7-3 Một số loại bơm thông dụng I Bơm ly tâm Bơm ly tâm bơm cánh dẫn, hoạt động theo nguyên lý máy thuỷ lực cánh dẫn Cơ cấu truyền dẫn lợng động hệ thống bánh cánh công tác 156 Hình 7-1: Kết cấu bơm ly tâm cấp Sơ đồ nguyên lý làm việc Cửa đẩy Vỏ bơm Cánh bơm Bánh cánh Trục bơm Hình 7-2: Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm Miệng hút trung tâm bơm, miệng thoát theo phơng tiếp tuyến Vỏ bơm làm dạng xoáy ốc tạo khe hở với cánh bơm tăng dần phía miệng thoát Cánh bơm có nhiều loại (loại cánh thẳng, loại cánh cong, cánh hút 1mặt, cánh hút mặt ) Trớc bơm làm việc cần phải làm cho thân bơm (trong có bánh công tác) ống hút đợc đầy chất lỏng - gọi mồi bơm Khi động lai trục bơm quay, làm bánh công tác quay, phần tử chất lỏng bánh công tác tác dụng lực ly tâm bị dồn 157 từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy (quá trình đẩy) Đồng thời lối vào bánh công tác tạo nên vùng có chân không dới tác dụng ¸p st bĨ chøa lín h¬n ¸p st ë lối vào bơm, chất lỏng bể hút liên tục đợc đa vào bơm theo đờng ống hút (quá trình hút) Quá trình hút đẩy bơm trình liên tục tạo nên dòng chảy liên tục bơm Ply tâm r Vì không khí có tính chịu nén p đủ để bơm chất lỏng, không đủ lực để hút bơm chất khí vy phải mồi bơm Điểm đặc trng bơm ly tâm phần tử công chất thu đợc lợng nh từ cánh bơm công tác, điều có nghĩa công chất đợc tăng lợng qua cánh bơm Nếu công chất qua số cánh công tác bơm (các cánh mắc nối tiếp) lợng công chất thu đợc tỷ lệ với số lần cánh Những bơm loại đợc gọi bơm ly tâm nhiều cấp Nếu công chất đợc tách qua song song loạt cánh cột áp công chất sau bơm nh nhng lu lợng gấp đôi Loại bơm bơm ly tâm cấp lu lợng lớn ứng dụng bơm ly tâm Bơm ly tâm bơm đợc nhiều loại chất lỏng, nhậy cảm với chất lỏng có chứa hạt rắn, kết cấu nhỏ gọn, chắn làm việc tin cậy, lu lợng Bơm ly tâm có sản lợng lớn, song cột áp không lớn nên thực tế tàu thuỷ chúng đợc sử dụng hầu hết hệ thống làm mát, nớc sinh hoạt, hệ thống cứu hoả hệ thống ballast Những lu ý khai thác bơm ly tâm - Sử dụng bơm phải tuân thủ tài liệu kỹ thuật hớng dẫn nhà chế tạo - Trớc khởi động bơm cần mồi bơm cho đầy xả khớ bơm cách triệt để Để khẳng định bơm làm việc với sản lợng đầy đủ, cần quan sát áp kế lắp đặt bơm - Nhiệt độ ổ đỡ bơm không vợt 70 - 800C 158 - Khi bơm làm việc mà xuất số trục trặc cần phải xem xét tìm nguyên nhân khắc phục - Việc điều chỉnh sản lợng bơm cần ý tới tình trạng đờng ống, tình trạng khớ h thnh bơm điều chỉnh van hút Các trục trặc thờng sẩy bơm ly tâm: a) Sau khởi động bơm không cấp đợc chất lỏng Nguyên nhân là: - Không mồi triệt để - Hút lẫn không khí - Van đẩy đóng - Độ cao đặt bơm lớn - Cánh bị tắc phin lọc bẩn - Bơm quay không chiều - Vận tốc nhỏ b) Bơm hoạt động với lu lợng không đủ: - Do lẫn không khí vào bơm - ống hút bị bẩn nhiều - Cánh công tác bị tắc phin lọc bẩn c) Bơm sử dụng công suất lớn bình thờng: - Làm việc với mức sản lợng - Vận tốc bơm lớn - Bơm lắp đặt không xác - Ma sát khí chi tiết bơm d) đ, vòng bi nóng: - Bơm lắp đặt không tốt - Bôi trơn - Bạc ổ bi chặt - Không làm mát ổ đỡ tốt e) Bơm làm việc rung ng: - Bơm lắp đặt sai qui cách - Mất cân động bánh cánh - Bi tắc bánh cánh - Bánh cánh mòn - Bánh cánh bị bám bẩn nhiều - Trục bơm bị cong vênh g) Bơm làm việc có tiếng ồn không bình thờng: - Sản lợng cao thấp so với định mức - Bơm lẫn không khí - Bơm lắp đặt sai qui cách 159 - Bơm làm việc vùng xâm thực II Bơm piston Bơm piston bơm mà chúng hoạt động theo nguyên lý máy thuỷ lực thể tích động kéo bơm đợc biến thành lợng dòng chất lỏng đợc bơm thực nhờ piston chuyển động tịnh tiến qua lại nén trực tiếp lên chất lỏng xilanh Sơ đồ nguyên lý làm việc bơm piston hiu lc Khi piston (4) sang phải, thể tích buồng làm việc tăng lên áp suất giảm nên chất lỏng từ ống hót (7) qua van mét chiỊu (8) vµo xi lanh (3) Khi piston (4) sang tr¸i, díi ¸p lùc cđa piston, chÊt láng xilanh bÞ nÐn qua van mét chiều (9) vào ống đầy (1).ng với vòng quay trục động lại loại bơm piston đơn (một cấp) hút lần đẩy lần 1.Cửa đẩy 2.Bình tích 3.Xilanh 4.Piston 5.Bàn trợt 6.Trục khuỷu 7.Cửa hút 8.Van hút 9.Van đẩy Hình 7-3 Bơm piston hiệu lực Nếu ban đầu cha có chất lỏng, mà có không khí khoang công tác bơm chất khí đợc hút đẩy ra, lợng khí hệ thống hút giảm đến áp suất thích hợp, lúc chất lỏng đợc hút điền đầy, chiếm chỗ phần chân không, sau trình bơm chất lỏng diƠn B¬m piston hai hiệu lực 160 Vá b¬m Tay biên Bàn trợt Cán piston Cửa đẩy Van đẩy Van hút Cửa hút Piston Hình 7-4 Bơm piston hai hiệu lực Bơm piston cấp có lu lợng không Để đạt đợc độ đồng lớn lu lợng, ngời ta sử dụng bơm piston có hai, ba nhiều hiệu lực nhiên kết cấu phức tạp cồng kềnh Nguyên lý hoạt động: Giả sử piston chuyển động sang phải, thể tích buồng bơm bên phải giảm làm áp suất tăng van đảy bên phải mở ,chất lỏng đợc đẩy cửa đẩy Đồng thời thể tích bên trái buồng bơm tăng làm áp suất giảm van hút bên trái mở chất lỏng đợc hút vào bên trái buồng bơm Khi piston chuyển động bên trái trình diễn ngợc lại Bơm piston hiệu lực gồm xilanh khoang công tác đợc phân chia piston Piston làm việc hai phía, có van hút van đẩy Trong chu kỳ làm việc bơm có trình hút trình đẩy Những điều ý khai thác bơm piston Bơm piston có khả t hỳt (không cần mồi), có khả làm việc với cột áp cao lu lợng không đổi Cần thực đầy đủ yêu cầu hớng dẫn sử dụng bơm nhà chế tạo khai thác a) Chuẩn bị khởi động cho chạy bơm: - Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn vị trí cần thiết - Via thử vài vòng xem bơm có bị kẹt không - Kiểm tra đóng mở van công tác cách xác - Kiểm tra thiết bị làm mát nhóm truyền động bơm (nếu có) - Định kỳ kiểm tra van an toàn, tránh kẹt 161 - Xem xét kỹ bên ngoài, chắn cản trở hoạt động bơm Sau tiến hành công việc cho bơm hoạt động Nếu điều chỉnh đợc tốc độ bơm, nên tăng từ vòng quay từ nhỏ đến định mức b) Trong thời gian làm việc bơm cần theo dõi: - Các số làm việc bơm (áp suất hút, đẩy ) - Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn - Kiểm tra nhiệt độ thân bơm, ổ đỡ - Nếu bơm làm việc với bình điều hòa định kỳ xả bớt không khí nén đến mức độ thích hợp Một số trục trặc bơm piston nguyên nhân a) Nếu bơm không cấp đợc chất lỏng vì: - Van hút cha më - Líi läc hót qu¸ bÈn - Cã vật cản ống hút - Van hút bị kênh treo g) Bơm làm việc với sản lợng - Các van mở cha hết - Tình trạng van - Tắc lới lọc ống hút - Rò lọt nhiều không khí vào bơm - Xéc măng kém, rò lọt chất lỏng nhiều - H hỏng lß xo van hút,đảy - Håi chÊt láng bơm qua van an toàn - Piston mòn - Không đảm bảo đủ vòng quay - Các chi tiết bơm lắp đặt không kỹ thuật c) Bơm làm việc với công suất cao bình thờng - Thiếu bôi trơn hệ truyền động 162 - Vòng quay bơm cao - Lắp ráp hộp giảm tốc không qui cách - Kẹt chi tiết động - Các bulông ép thiết bị làm kín căng - đỡ lắp ráp không kỹ thuật - Tắc nghẽn ống đẩy * Nếu tài liệu hớng dẫn cụ làm việc bơm cần thiết tiến sửa chữa, thay van, thiết bị piston Sau 3000 4000 làm việc khối lợng sửa chữa bơm thể, định kỳ 500 1000 hành kiểm tra, cần phải làm kín vòng xéc măng phải tháo, đo đạc, xác định III.Bơm bánh Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động V bm Van an ton Bỏnh rng Van hỳt Van y Ca yđồ cấuCa Hình 7-5 Sơ tạohỳt bơm bánh răngăn khớp Bơm bánh chiều Bơm bánh hoạt động đợc nhờ cặp bánh nhiều bánh ăn khớp với đặt vỏ bơm Một bánh đợc dẫn động từ động lai gọi bánh chủ động - Khi ng c lai hoạt động, bánh chủ động quay, dẫn bánh bị động quay ngợc chiều với Chất lỏng từ khoang hỳt đợc vÃnh hai bánh mang sang khoang đẩy 163 - Tại khoang y, bánh vào khớp - Các đầu khớp vào rÃnh nên chèn cht lng làm áp suất tăng lên, chất lỏng (dầu) khỏi bơm theo đờng đẩy - Tại khoang hỳt cht lng(dầu) bị bánh mang nên lợng chất lỏng giảm, cỏc rng khp nờn th tớch cỏc rónh rng tng áp suất giảm, chất lỏng đợc hút vào khoang theo đờng hút - Khi áp suất đờng đẩy lớn định mức van mở cho phần cht lng xả phía trớc bơm để giảm bớt áp suất.Với kết cấu bơm hình 7-5 chiều quay thay đổi cửa hút cửa đẩy không đổi nhờ có hai cặp van hút đẩy 1: Bánh 2: ổ lăn 3: Gioăng làm kín 4: Trục lai Hình 7-6 Bơm bánh nghiêng Vỏ bơm Bánh Vành bán nguyệt Bánh Cửa đẩy Cửa hút 164 Hình 7-7 Bơm bánh ăn khớp Bơm bánh ăn khớp nguyên lý hoạt động giống bơm bánh ăn khớp Chỉ kích thớc nhỏ gọn bơm bánh ăn khớp ngoài, bánh năm bánh khác Một số đặc điểm bơm bánh - Bm cú th lm vic với vòng quay cao n = 10000 – 20000 v/ph - Bơm bánh thích hợp với loại chất lỏng có độ nhớt vừa phải tính bôi trơn tốt Thực tế ch thích hợp với việc bơm dầu dầu nhờn - Bơm bánh có kết cấu đơn giản, kích thớc gọn nên bền chịu tải tốt - Có khả tạo đợc áp suất khả cao (tới 2ữ30 Kg/cm2) - Có sản lợng h¬n nhiỊu so víi b¬m piston - Làm việc tin cy, tui th cao - Do khe hở phần động phần tĩnh bé lai truyền nên nhạy cảm với vật bẩn vy phải ý đến phin lọc loại chất lỏng đợc bơm - Bm khụng iu chnh c lưu lượng áp suất vịng quay khơng đổi IV.Bơm cánh gạt Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động * Sơ đồ cấu tạo 1.Cánh trợt 2.Roto 3.Cửa đẩy 4.Cửa hút Hình 7-8 Bơm cánh gạt * Nguyên lý hoạt động 165 - Khi rôto quay, rÃnh có chứa cánh gạt thân rôto quay theo - Do việc đặt lệch tâm rôto vỏ bao cánh gạt tỳ sát vào vỏ nên cặp cánh với vỏ tạo thành khoang công tác có biến đổi thể tích - Với chiều quay nh hình vẽ, thể tích biến đổi từ (điểm trờn cùng) có giá trị max (điểm di cùng) Tạo nên vùng hút nạp chất lỏng tạo nên khoang hút (nửa bên trái) - nửa vòng tròn bên phải, vùng tích nhỏ dần tạo nên khoang đẩy nén ép chất lỏng Chất lỏng đợc vận chuyển cách liên tục rôto quay Để tăng hiệu ngời ta dùng nhiều cách gạt cho bơm Đặc điểm bơm cánh gạt - Do đặc điểm kết cấu mà đòi hỏi chất lỏng phải tính bôi trơn tốt vy loại bơm phù hợp với dầu nhờn,du t - Sản lợng bơm hoạt động đợc với số vòng quay cao (2000-3000 v/ph) - p suất công tác đạt tới 20 -100 atm - Cấu tạo phức tạp bơm bánh - Nhiều chi tiết tiếp xúc với nên ma sát khí cao - u im c bn bơm cánh gạt điều chỉnh lưu lượng vịng quay khơng đổi, cách thay đổi độ lệch tâm e roto vỏ - Thng sử dụng hệ thống truyền động thuỷ lực đặc biệt hệ thống cẩu đóng mở hầm hàng ,do việc dễ điều chỉnh sản lợng đảo chiều áp dụng điều khiển tự động vµ tõ xa lµ động thủ lùc 7-4 M¸y nÐn khÝ NhiƯm vơ cđa m¸y nÐn khÝ tàu thuỷ - Cung cấp khí nén với áp st cao (20-30kg/cm 2) phơc vơ cho c¸c hƯ thèng khởi động, đảo chiều động diesel tàu thuỷ, phục vụ cho công việc điều khiển khai thác tàu nh cấp gió cho còi hơi, cho máy tời cầu thang,phơc vơ vƯ sinh… - Cung cÊp khÝ nÐn siªu cao áp (150-400kg/cm 2) phục vụ mục đích quân nh bắn ng lôi, phóng tên lửa, nạp khí cho trạm lặn dới biển bình khí ôxy 166 - Máy nén lạnh dùng hệ thống lạnh điều hoà không khí dới tàu thuỷ MNK đợc chia lµm nhãm chÝnh: * Nhãm MNK thĨ tÝch: Nh máy nén piston * Nhóm MNK động lực: Vớ d máy nén ly tâm Máy nén khí piston mét cÊp Trong MNK piston mét cÊp, chÊt m«i giíi đợc nén lần đẩy vào bình chứa C¸c bé phËn chđ u cđa m¸y nÐn piston cÊp gåm cã: Chai gió Piston Van xả Xilanh Van nạp Bàn trượt Bu lc giú Hình 7-9: Máy nén gió piston cấp Khi piston chuyển động từ trái sang phải (từ ĐCT n ĐCD) van nạp mở đến 4, van xả đóng, áp suất xilanh giảm xuống (tạo thành chân không) đa không khí trời vào xi lanh qua van 167 hút (clape hút3) Trên đồ thị trình nạp 4-1, áp suất lúc nạp không thay đổi p1 Tiếp theo trình nén khí, piston chuyển động từ phải sang trái (ĐCD n ĐCT) Trong trình hai van nạp thải đóng Nén khí tiến hành theo trình đẳng nhiệt, trình đa biến trình đoản nhiệt áp suất tăng từ Pa đến P1 Sau trình thải khí(p1 = const) van xả mở van nạp đóng kín Khí thải sau nén đợc dẫn qua đờng ống nạp vào chai giú 1(thực chất bình ổn áp đờng 2-3 đồ thị) Trên chu trình lý thuyết, nén đoản nhiệt công hao nhiều nhất, nén đẳng nhiệt công hao Nhng nén đẳng nhiệt khó khăn chế tạo nên thực tế thờng đợc nén theo trình đa biến Máy nén khí piston nhiều cÊp a Lý ph¶i dïng MNK nhiỊu cÊp Trong thực tế cần khí nén với áp suất cao trung b×nh, nhng MNK mét cÊp khã cã thĨ trì với áp suất cao lý sau: - NÕu dïng MNK mét cÊp ®Ĩ nÐn khÝ tíi áp suất cao nhiệt độ cuối trình nén lớn, dẫn tới ôxy hoá dầu tự nhiên thành xilanh, piston dẫn tới kẹt chi tiết chuyển động van (clape) hút, xả - Khi áp suất cao, hiệu suất máy nén giảm nhiều - Năng lợng dùng để nén khí MNK cấp tăng lªn rÊt nhiỊu so víi dïng MNK nhiỊu cÊp vy tàu thuỷ sử dụng loại MNK nhiều cÊp -Trong máy nén khí nhiều cấp khí nén sau khỏi cấp làm mát tng hiu qu ca mỏy nộn b Sơ đồ kết cấu máy nén khí hai cấp 168 Nắp xilanh cấp I Van hút đẩy cấp I Piston cấp I Bầu làm mát trung gian cấp I Bánh đà Van hút đẩy cấp II Piston cấp II Bầu làm mát trung gian cấp II Bơm dầu nhờn Hình 7-10: Kết cấu máy nén khí hai cấp Đờng hót khÝ cÊp I Van n¹p cÊp I Piston Van đẩy cấp II Đờng khí đẩy cấp II Van hút cấp II Bầu làm mát khí trung gian Van đẩy cấp I Hình 7-11: Sơ đồ máy nén khí hai cấp Nguyên lý hoạt động: Với kết cấu máy nén hình 7-11 Có piston bậc gồm hai kích thớc khác đợc lai truyền chuyển động tịnh tến xi lanh Chúng kết hợp với tạo thành hai khoang công tác tích khác Chát khí đợc nạp vào cấp I qua đờng hút cấp I qua van nap cÊp I, sau ®ã nÐn qua cđa ®Èy cÊp I qua bầu làm mát trung gian Tiếp tục đợc nạp hút qua van hút cấp II vào cấp II tích nhỏ đợc nén lần hai đẩy qua van đẩy cấp II tới chai gió 7-5 máy lọc dầu 1.Du v cỏc cht ca du 169 Việc lọc nhiên liệu (dầu đốt) dầu bôi trơn (dầu nhờn) cho tầu thuỷ có ý nghÜa thùc tÕ hÕt søc quan träng nh»m khai th¸c tàu thuỷ cách an toàn đạt hiệu kinh tế Dầu đốt dầu nhờn két, hệ thống thêng cã lÉn Ýt níc, c¸t bơi, vẩy sơn, phoi kim loại, muối, mỡ bôi trơn phải đợc làm trớc đa vào sử dụng Để loại bỏ nớc tạp chất dầu đốt dầu nhờn có nhiều phơng pháp kết hợp hỗ trợ lẫn Trớc tìm hiểu phơng pháp lọc đặc biệt nguyên lý làm việc máy lọc dầu ly tâm, cần tìm hiểu khái niệm chất lỏng huyền phù chất lỏng nhũ tơng Chất lỏng có cặn bẩn không hoà tan gọi chất lỏng huyền phù, chất lỏng có cặn bẩn hạt rắn hoà tan gọi chất lỏng nhũ tơng Dầu tàu thuỷ võa lµ chÊt láng hun phï võa lµ chÊt láng nhũ tơng *Có phơng pháp lọc dầu bẩn sau đây: Lọc qua bầu lọc: Chỉ lọc chất lỏng huyền phù có chứa hạt rắn thể to Lắng lọc nhờ trọng lực: Dựa sở khác trọng lợng riêng dầu, nớc hạt rắn để tiến hành tách chúng kột lắng Lọc qua máy lọc ly tâm: Dựa vào chênh lệch lực ly tâm dầu, nớc, hạt rắn mà tách chúng 2.Nguyên lý lọc dầu ly tâm Việc phân tách chất lỏng nhũ tơng huyền phù nhờ lực ly tâm dựa chênh lệch khối lợng riêng thành phần chúng đợc gọi lc ly tâm Sự phân ly ly tâm khác với phân ly nhờ trng lực chỗ: Lực tác động phân ly trờng hợp lực ly tâm ch khơng phải trọng lực * Ph©n ly nhê träng lực: (lắng gạn tự nhiên) - Lực phân ly lắng tự nhiên dựa sở khác vÒ tû träng γdầu.< γnứơc.< γrắn γ:Là trọng lượng riêng Lực ly tâm môi trường trọng lực là:Pg = g(ζnặng – ζnhẹ ) ζ Khối lượng riêng - Nhờ tác dụng trọng lực hỗn hợp dầu đưa đưa dầu có tạp chất,nước vào két lắng,sau thời gian nước tạp chất có tỷ trọng lớn lắng xuống đáy két xả ngoi * Phân ly nhờ lực ly tâm (máy lọc dầu ly tâm) 170 Dựa vào chênh lệch lực ly tâm (do khối lợng riêng khác nhau) dầu, nớc hạt rắn Plt = r2(nng nh ) Trong đó: r Gia tốc ly tâm (m/s2) r : Bán kính quay hạt cứng (m) : Tốc độ góc hạt (r/s) nng , nh : Khối lợng riêng phần tử nặng phần tử nhẹ Máy lọc dầu ly tâm Thực việc phân ly ly tâm nhiên liệu dầu nhờn tàu thuỷ, ngời ta thờng sử dụng loại máy phân ly ly tâm sau đây: - Máy phân ly dạng trống (hình ống) - Máy phân ly dạng đĩa (hình nón) a Máy lọc dầu dạng hình ống Hình 7-12: Sơ đồ máy lọc ly tâm hình ống Sơ đồ máy lọc ly tâm dạng trống (bầu lọc hình ống) đợc thể hình vẽ Chi tiết máy ống quay hình trụ Chất lỏng đợc cấp liên tục vào trống hình ống qua lỗ tâm bên dới trống quay bao lấy thành trống tác dụng lực ly tâm tạo thành trống lớp có bề mặt parabôlit Do giá trị lực ly tâm bầu lọc thờng lớn trọng lực khoảng 12.00060.000 lần nên thực tế có coi dòng chất lỏng bao quanh thành trống có dạng mặt trụ Các cặn bẩn chất lỏng dới tác dụng 171 lực ly tâm văng ngoại vi lắng lên thành trống, dừng máy lọc ta vệ sinh để lấy chúng Còn pha chất lỏng dầu nớc liên tục đợc dẫn qua lỗ phía trống Máy lọc ly tâm dạng trống có hiệu ứng ly tâm lớn đợc sử dụng để phân tách theo hai pha "rắn - lỏng"; "lỏng nặng - lỏng nhẹ" ba pha"rắn - lỏng nặng - lỏng nhẹ" Số vòng quay loại máy khoảng 10.000 -20.000 v/ph nhng diện tích lắng ly tâm nhỏ cấu tạo kích thớc hạn chế Mặt thể tích buồng chứa bùn cặn nhỏ làm vệ sinh trống không dng trống lại, nên kiểu dạng trống hạn chế khả sử dụng Kiểu máy ly tâm dạng trống đợc dùng để làm chất lỏng cáu cặn không cần phải tháo làm vệ sinh bầu lọc sau ca b Máy lọc dầu dạng đĩa Hình 7-13: Máy lọc dầu dạng đĩa Hiện bản, việc làm nhiên liệu dầu nhờn đội tầu, ngời ta sử dụng máy lọc ly tâm dạng đĩa Cấu tạo máy lọc ly tâm kiểu đĩa phức tạp kiểu trống số vòng quay bầu vào khoảng 4.000 -10.000 v/phút Song diện tích lắng gặn ly tâm kiểu đĩa lớn nhiều so với kiểu trống Mặt khác, trờng hợp phân ly hai pha "rắn - lỏng" hay ba pha "rắn - lỏng nặng - lỏng nhẹ" chứa nhiều cặn bẩn, máy lọc ly tâm dạng đĩa xả cặn nhiều phơng pháp: Xả cặn tay, tự động 172 định kỳ, hay kiểu trống xả liên tục theo kiểu vòi phun lúc bầu lọc làm việc Điều u việt cho việc sử dụng làm dầu cung cấp cho hệ động lực tàu thuỷ theo yêu cầu việc sử dụng nhiên liệu dầu nhờn tàu thuỷ Bộ đĩa có dạng hình chóp cụt đợc lắp vào bên trống lọc với mục đớch tăng hiệu phân ly Dầu bẩn phân ly đợc cấp từ xuống theo đờng phía ống trung tâm, chia qua lỗ nhỏ nón đáy chảy vào khoảng không gian đĩa Ngay khu vực hàng lỗ khoan đĩa, phần lớn lợng nớc lẫn dầu bẩn đà bị phân ly chảy phía chu vi ngoi chồng đĩa lên phía đĩa ,phân chia (đĩa đỉnh) qua cửa vành điều chỉnh (hoặc vít điều chỉnh) Các hạt rắn bị giữ lại đợc phân tách khoảng không gian khe đĩa Dầu đà đợc lc đợc lấy từ ngả dầu s¹ch chu vi phía đĩa Các tạp chất bẩn dồn phía ngồi trống máy lọc chúng xả phương pháp tự động tay mà không cần phải dừng máy lọc - Tốc độ quay roto máy lọc khoảng 4.000 -10.000 v/ph - Sản lượng khoảng 1.500 - 5.000 l/h - Sau lọc, hàm lượng nước dầu không 0,2%, tạp chất học không 0,06% 173 ... xa ng c thuỷ lực 7- 4 Máy nén khí Nhiệm vụ máy nén khí tàu thủ - Cung cÊp khÝ nÐn víi ¸p st cao (20-30kg/cm 2) phục vụ cho hệ thống khởi động, đảo chiều động diesel tàu thuỷ, phục vụ cho công... Phục vụ chức làm mát thiết bị động lực tàu - Bơm ballast: Phục vụ cân bằng, dằn tàu - Bơm la canh: Hút khô nớc la canh buồng máy, hầm hàng - Bơm cứu hoả: Phục vụ an toàn, chữa cháy - Bơm vệ sinh... loại máy bơm 1.Phân theo công dụng - Bơm hàng: ối với tàu dầu, tàu hàng hóa lỏng - Bơm chuyển nhiên liệu, chuyển dầu nhờn phục vụ cho hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn - Bơm làm mát: Phục