Các máy hoá chất chủ yếu

Xiclôn là một thùng chứa hình trụ 1, có dáng hình nón cụt và ống dẫn khí ra 4 lắp trên mặt hình trụ. Khí lẫn bụi và theo ống 2 lắp theo hướng tiếp tuyến với hình trụ, do đó có chuyển [r]

Phần II : Các máy hoá chất chủ yếu Chương I

Các máy vận chuyển vật liệu rắn

1.Khái niệm: công nghiệp sản xuất hố chất, máy vận chuyển đóng vai trị quan trọng, nhờ có máy vận chuyển mà trình sản xuất tiến hành liên tục, giải phóng sức lao động suất tăng cao

1.1 Phân loại : Máy vận chuyển vật liệu rắn phân loại sau: + Máy vận chuyển liên tục: dùng để vận chuyển vật liệu thành dòng liên tục: + Máy vận chuyển gián đoạn: dùng để vận chuyển mẻ vật liệu

Tuỳ theo phương tiện vận chuyển ta lại chia ra: - Máy vận chuyển ngang (hay nghiêng) - Máy vận chuyển thẳng đứng (hay dốc nghiêng) - Máy vận chuyển hỗn hợp

1.2 Máy vận chuyển liên tục 1.2.1.Loại nằm ngang

1.2.1.1.Ngyên lí cấu tạo làm việc a- Băng tải.

Băng tải (hình 1.1.a) gồm có băng vơ tận chuyển động liên tục xung quanh bánh xe

Bánh xe chuyển động nhờ động điện, bánh xe dùng để điều chỉnh cho băng căng hay chùng nhờ đối trọng

Để cho băng vận chuyển dễ dàng băng có lăn Vật liệu cho qua phận rơi xuống băng

Muốn cho qua vòng 9, băng chuyển theo hình chữ S, vật liệu rơi theo chắn 10 Mặt băng tải làm nhiều lớp cao su vải bóng, nếuvận chuyển vật liệu nóng phải dùng thép chịu nhiệt

Băng tải thường dùng để vận chuyển ngang hay nghiêng (220), chiều dài vận chuyển

từ 150 - 200m b- Băng gạt.

Băng gạt (hình1.1.b) gồm máng cố định 1, xích vơ tận có gắn dao gạt Vịng xích chuyển động nhờ bánh 5, bánh để điều chỉnh độ căng, chùng xích Trên lề xích gắn lăn 6, lăn lăn đường ray

Khi xích chuyển động, dao gạt nguyên liệu di chuyển từ chỗ đến chỗ khác máng cuối đến cửa tháo

2 Nguyên liệu cho vàovà lấy điểm băng gạt Góc nghiêng lớn so với mặt phẳng ngang (tới 450).

Nhược điểm:

1 Tiêu hao lượng lớn Hư hỏng nhiều

3 Vật liệu giòn, dễ vỡ tác dụng cọ xát

Băng gạt dùng để vận chuyển vật liệu kích thước nhỏ, loại bột, khoảng cách vận chuyển tới 20m Vận tốc từ 0,25 - 0,75m/s

c- Vít vận chuyển (vít vơ tận).

Vít vận chuyển gồm có máng 1, có trục (hình 1.1.c) vít tải chạy suốt theo chiều dài trục theo đường xoắn ốc Vật liệu vào máng theo cửa nhờ trọng lượng rơi xuống máng, trục quay, vật liệu chuyển theo vít cuối máng cửa tháo

Cửa cho vật liệu vào lấy vật liệu chọn điểm đường vận chuyển vít

Ưu điểm loại này:

1 Thiết bị gọn, rẻ, cấu tạo đơn giản, dễ điều khiển Kín

Nhược điểm:

1 Tiêu hao nhiều lượng Thành máng vít bị bào mịn

Vít vận chuyển dùng để vận chuyển ngang nghiêng khoảng 200 với mặt phẳng

ngang, chiều dài vít vận chuyển tới 40m 1.2.1.2 Các thơng số máy a- Băng tải băng gạt

*- Năng suất vận chuyển băng

+ Năng suất vận chuyển loại vật liệu xốp, rời: Q = 3600.F.v. , Kg/h

Trong đó: F - Diện tích tiết diện ngang lớp vật liệu nằm băng vận chuyển, m2.

v – Vận tốc vận chuyển băng, m/s

- Khối lượng riêng xốp vật liệu, Kg/m3.

Đối với băng hình máng ta tính suất băng theo cơng thức sau: Q = 200.B2.v , Kg/h.

ở : B – chiều rộng băng, m

Q = 3600.v a G

, Kg/h

Glà trọng lượng bao (gói) vật liệu, Kg. alà khoảng cách bao vật liệu, m. *- Công suất động

Công suất động dẫn động cho băng tải tính theo cơng thức sau:

Nđc = (N1 + N2 + N3 + N4 + N5) K

1

, Kw Trong :

N1- cơng suất cần thiết để khắc phục trở lực không tải nhánh băng làm việc, Kw

N2 – công suất cần thiết để khắc phục trở lực nhánh không tải, Kw

N3 – công suất cần thiết để vận chuyển vật liệu theo phương mằn ngang, Kw

N4 – công suất cần thiết để thắng trở lực phận tháo liệu, Kw

N5 – công suất cần thiết để nâng vật liệu lên độ cao cần thiết đặt băng tải nghiêng,

Kw

K - hệ số kể đến trở lực băng tang dẫn, tang bị dẫn, tang làm căng ma sát ổ đỡ chúng (K = 0,8—0,85)

- hiệu suất phận dẫn động.

b- Vít tải

*- Đối với vít tải quay chậm (vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang nghiêng với góc nhỏ 20o):

+ Năng suất vít tính theo cơng thức: Q = 47.D2S.n.K.. , Kg/h Trong công thức trên:

D - đường kính ngồi trục vít, m. S- bước trục vít, m.

n- số vịng quay phút.

K - hệ số giảm tiết diện độ nghiêng vít.

 - khối lượng riêng xốp vật liệu, Kg/m3.

 - hệ số chứa đầy vật liệu máy, thường có giá trị từ 0,35—0,4.

+ Công suất tiêu hao máy :

N = 367 Q

(L.C + H) , Kw Trong Q : suất máy, T/h.

L : chiều dài vận chuyển theo phương nằm ngang, m C : hệ số trở lực máy

H : chiều cao nâng vật liệu, m  : hiệu suất truyền động

*- Đối với vít tải quay nhanh (vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứngvà phương nghiêng với góc nghiêng lớn)

+ Năng suất máy vít tải loại tính theo cơng thức:

Q = 3600 

 2

4 ) (

v d D 

, Kg/h Trong công thức này:

D - đường kính ngồi cánh vít, m. d - đường kính cánh vít, m.

1

v - vận tốc lên vật liệu, m/s.

 - hệ số đầy vật liệu máy, thường có giá trị từ 0,3—0,5.  - khối lượng riêng xốp vật liệu, Kg/m3.

+ Công suất tiêu hao

Công suất tiêu hao máy để khắc phục ma sát vật liệu với máng, ma sát vật liệu với cánh vít, ma sát gối đỡ Cơng thức tính sau:

N = o o K N N

 

, Kw

N1 – công suất để khắc phục ma sát vật liệu với máng, Kw.

N2 – công suất để nâng vật liệu lên thắng ma sát vật liệu với cánh vít, Kw

Ko – hệ số kể tới dịch chuyển làm nát vật liệu. o

 - hiệu suất ổ đỡ.

1.2.2.Loại thẳng đứng

1.2.2.1.Nguyên lí cấu tạo hoạt động a- Băng gầu (gầu tải)

Băng gầu loại băng có bánh xe đầu, bánh bánh xe dẫn (truyền động) bánh xe bánh xe căng

Băng gầu loại xích: xích vịng quanh hai bánh , bánh bánh dưới, bánh bánh dẫn, bánh bánh xe căng

Tất hệ thống bọc vỏ 6, phần vỏ có phễu vật liệu vào Vật liệu vào đầy gầu đưa lên cao Khi qua bánh xe đỉnh, gầu bị lật nhào, vật liệu tác dụng lực li tâm trọng lực đổ vào máng tiếp nhận

Băng gầu thường dùng để đưa lên cao vật liệu bột cục Chiều cao đưa lên tới 40m Vận tốc băng hay xích từ 0,9 - 1,5m/s

Băng gầu loại băng thường dùng điều kiện làm việc nhẹ nhàng (vật liệu nhỏ nhẹ, chiều cao đưa lên vừa phải, không cao) Trong trường hợp làm việc nặng nhọc vật liệu nặng to, chiều cao nâng lên lớn, ta phải dùng băng gầu loại xích Đối với vật liệu cục nặng, băng gầu vận chuyển chậm, tốc độ khoảng 0,4 - 0,6m/s

Các nhà máy xi măng sử dụng băng tải, vít vơ tận, băng gầu, để vận chuyển ngun liệu, thành phẩm

c- Gầu dây chuyền.

Gầu dây chuyền gồm có hệ thống gầu đu đưa dùng để vận chuyển dọc ngang, xích lề vơ tận chồng vào bánh xe - 5, bánh bánh dẫn

Gầu mắc vào mắt xích

Điểm gầu khớp quay đặt cao trọng tâm gầu giữ thăng vật liệu gầu không bị đổ chiều chuyển động xích

Chỗ cho vật liệu vào lấy vật liệu điểm dây chuyền 1.2.2.2.Các thơng số chính: đưa cơng thức tính thiết lập cho băng gầu

*- Năng suất băng gầu xác định theo công thức sau: Q = 3600.i...z.v , Kg/h

Trong đó: i – thể tích hình học gầu, dm3.

- khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/dm3.

 - hệ số đầy vật liệu gầu, với dạng bột  = 0,75 – 0,9; cục nhỏ  = 0,6 – 0,8.

z – số gầu mét chiều dài vận chuyển v – vận tốc vận chuyển, m/s

*- Công suất tiêu hao : chủ yếu để khắc phục trở lực phận kéo, gầu, vị trí xúc liệu Nó tính theo cơng thức:

N =

) (

367

H v c v Q q B A H

Q o

 

Q – suất tính T/h. H – chiều cao nâng vật liệu, m. v – vận tốc vận chuyển, m/s.

qo – khối lượng 1m chiều dài phận kéo, Kg/m.

A , B , c hệ số phụ thuộc vào dạng gầu (tra theo bảng sách chuyên môn thiết kế máy hố chất)

1.3.Vận chuyển khí động

Vận chuyển khí động vận chuyển vật liệu trạng thái bay lơ lửng theo dịng khí ống dẫn Loại dùng để vận chuyển loại hạt, bột có khối lượng riêng nhỏ

Muốn thực điều này, khí cần phải có tốc độ định để kéo theo hạt nguyên liệu Tuỳ theo kích thước trọng lượng riêng hạt nguyên liệu, người ta thường cho tốc độ khơng khí từ đến 35 m/s áp suất vận chuyển áp suất dương (hệ thống đẩy vật liệu), áp suất âm ( hệ thống hút vật liệu)

1.3.1.Nguyên lí cấu tạo hoạt động

Hình (1.3.a) sơ đồ hệ thống thiết bị vận chuyển hút khí

Trong ống dẫn có tạo áp suất âm, nên khí hút vào vật liệu qua - e Hỗn hợp khí vật liệu theo ống vào xyclơn 3, khí tách khỏi vật liệu ( thiết bị tháo liệu) Từ thiết bị tháo khí dẫn vào máy lọc 4, hạt nguyên liệu chưa tách thiết bị tháo tách tiếp Bơm chân không hút khí máy lọc ra, tạo độ chân khơng cần thiết cho hệ thống thiết bị

Người ta dùng thiết bị vận chuyển hút khí để vận chuyển nguyên liệu từ nơi đến nơi với khoảng cách 100m Độ chân không thiết bị không lớn 0,5 - 0,6 atm Để vận chuyển vật liệu xa (độ 300m) người ta dùng thiết bị vận chuyển khí đẩy

Hệ thống vận chuyển khí đẩy (nén khí ) : hình (1.3.b)

Máy nén nén khí vào ống 2, ống có phận tiếp liệu đặc biệt nguyên liệu vào

Hỗn hợp khí với vật liệu theo ống vào thiết bị tháo 4, vật liệu tách ; khí qua máy lọc bay ngồi áp suất khơng khí thiết bị từ - 4atm Để vận chuyển nguyên liệu xa nữa, người ta dùng thiết bị vận chuyển khí động hỗn hợp (hình

1.3.c) Vật liệu hút vào khí qua tuy-e , theo ống dẫn vào thiết bị tháo 3.Khí từ thiết bị qua máy lọc 4, hút vào máy nén thổi vào ống 6, với dịng vật liệu từ thiết bị tháo vào thiết bị tháo 7; khí máy lọc

Ưu điểm vận chuyển khí động thiết bị đơn giản, vững chắc, kín gọn Nhược điểm lượng tiêu hao nhiều so với vận chuyển giới ống dẫn bị baò mòn nhiều vận chuyển vật liệu rắn, sắc cạnh

1.3.2.Tính thơng số chính

phụ thuộc vào kích thước hạt vật liệu, khối lượng riêng vật liệu chiều dài vận chuyển hệ thống Có thể xác định vận tốc dịng khí theo cơng thức sau:

3

L

vk  h  , m/s.

Trong cơng thức trên: k

v là vận tốc dịng khí, m/s

 hệ số phụ thuộc vào độ lớn hạt vật liệu.

h

 khối lượng riêng hạt vật liệu, T/m3.

 hệ số phụ thuộc vào dạng vật liệu, có giá trị từ (2 – 5)-E5.Trị số bé

dùng cho vật liệu dạng bụi khơ; cịn giá trị lớn dùng cho vật liệu hạt, cục L chiều dài tính tốn hệ thống, m

L = lltd , m

l: tổng chiều dài hình học đoạn ống, m.

lld : tổng chiều dài tương đương vị trí có sức cản cục ( cút nối; khuỷu; van ) , m

b- Thể tích khí cần thiết:

Vo = k

Q

6 ,

3 , m3/s.

Trong : Q suất vận chuyển, T/h k

 là khối lượng riêng khí, Kg/m3.

 hệ số phụ thuộc vào dạng vật liệu kiểu vận chuyển.

Từ ta tìm đường kính ống dẫn:

do = k

o v V

 , m.

Năng suất hút máy nén bơm chân không tính theo cơng thức sau: Vn = b.Vo , m3/s

ở đây: b hệ số kể đến độ hở hệ thống, thường lấy b = 1,1 c- Tính áp suất dịng khí

- Lực quán tính vật liệu khí

- Trọng lượng vật liệu nâng theo dịng khí ống dẫn thẳng đứng ống dẫn nằm nghiêng

- Sức cản ma sát đường ống trở lực thuỷ lực van ,cút , khuỷu

Hiệu số áp suất hệ thống hút áp suất khí trừ áp suất miệng hút bơm chân không

Hiệu số áp suất hệ thống đẩy áp suất miệng đẩy máy nén trừ áp suất khí

Hiệu áp suất cần thiết xác định theo công thức:



    

P Pt Pd Pc , N/m2.

Trong đó:

t P

 - áp suất cần thiết để nâng vật liệu lên độ cao H, N/m2

d P

 - áp suất cần thiết để tạo vận tốc cho dịng khí vật liệu, N/m2. Pc - tổng trở lực thuỷ lực van, khuỷu , N/m2.

*- Công suất để dẫn động máy nén bơm chân không xác định theo công thức sau:

1000

P

V

N n

dc

 

, Kw n

V : lưu lượng khí cần thiết , m3/s.

 : hiệu suất máy nén bơm chân khơng ,có thể lấy khoảng 0,6- 0,7.

Chương II

Các máy đập, nghiền, sàng vật liệu rắn. 2.1.Qúa trình đập, nghiền : Khái niệm chung

Đập nghiền trình học làm giảm kích thước vật rắn nhờ ngoại lực tác động vào để phá vỡ nội lực liên kết phần tử nó; kết bề mặt vật rắn tăng lên Vật liệu từ kích thước lớn chuyển thành cục nhỏ nhờ trình đập biến thành dạng bột nhờ trình nghiền Vật liệu nhỏ tốc độ hồ tan, nóng chảy tác dụng hố học tăng lên bề mặt tiếp xúc tăng lên

Một máy đập, nghiền đánh giá tiêu kinh tế , kĩ thuật phụ thuộc vào yếu tố sau:

+ Mức độ đập, nghiền

+ Năng lượng tiêu hao đơn vị sản phẩm + Chi phí vận hành

2.1.1 Mức độ đập nghiền (i) : Sự đập nghiền đặc trưng mức độ đập nghiền tỉ lệ đường kính ban đầu dđ với đường kính cuối dc cục vật liệu sau

đập nghiền:

i =

Sau đập nghiền , vật liệu khơng dạng đối xứng, thực tế để đo dđ

dc dễ dàng người ta dùng sàng để phân loại

Quá trình làm nhỏ vật liệu tiến hành hay nhiều giai đoạn

Tuỳ theo cấu tạo máy, ta có độ đập nhỏ i = - máy đập hàm ếch, i = 100 nhỏ với máy nghiền

Muốn cho vật liệu đập nghiền thật nhỏ cần đập làm nhiều giai đoạn liên tiếp máy đập nghiền liên hợp, máy đập tới kích thước định

2.1.2 Các phương pháp đập nghiền

Người ta phân biệt dạng đập nghiền sau:

Dạng đập nghiền dđ (mm) dc(mm)

Cục to (đập) 1500 – 150 250 - 40

Cục trung bình (đập) 250 - 40 25 -

Viên nhỏ (đập) 25- -

Mịn (nghiền) 20 - 0,5 - 0,075

Nghiền keo 0,2 - 0,1 1.10-4

Nếu yêu cầu đập đến dạng cục to, trung bình dùng phương pháp đập khơ; đập nhỏ hay mịn (nghiền) dùng phương pháp khô hay ướt (trong môi trường nước)

Phương pháp ướt tránh bụi, sản phẩm đặn lấy dễ dàng: Bốn sơ đồ sau cho ta thấy phương pháp đập nghiền:

Chọn phương pháp tuỳ theo độ to nhỏ cứng vật liệu

Các loại vật liệu rắn mềm khác áp dụng phương pháp để đập nghiền khác Gọi  áp suất đập nghiền

Rắn (graphít, diaba)  >490 at

Rắn trung bình (đá vơi, antracit)  = 98 - 490 at

Thường thường máy đập nghiền, có phối hợp phương pháp : kẹp đập; nghiền bổ

Người ta thường dùng phương pháp kẹp đập cục to trung bình ; nghiền hạt mịn

Tuỳ theo tính chất vật lí vật liệu thường ta lựa chọn phương pháp đập nghiền sau:

Vật liệu Phương pháp đập nghiền

Rắn giòn Kẹp, đập

Rắn dai Kẹp

Giịn, rắn trung bình Đập, bổ nghiền Dai, rắn trung bình Nghiến, nghiền đập 2.1.3 Công tiêu hao để đập nghiền

Để phá vỡ nội lực liên kết phân tử vật liệu đem đập nghiền, ta cần tiêu tốn lượng lớn Năng lượng gọi cơng tiêu hao để đập nghiền (A); xác định theo thuyết sau

+ Thuyết bề mặt ( giáo sư Rittinger nêu năm 1867): “Công cần thiết để đập nghiền vật liệu tỉ lệ với bề mặt tạo thành vật liệu”

Thuyết diễn đạt dạng toán học sau: Am = 6.Ar.K.D2(i – 1) , N.cm

Trong công thức trên: Am- công để đập vật liệu theo thuyết bề mặt, N.cm

Ar – công tiêu hao riêng phá vỡ vật liệu theo mặt phẳng có diện tích 1cm2, N.cm/cm2

K – hệ số phụ thuộc vào hình dáng, tính chất vật liệuvà phương pháp đập, thường K = 1,2 – 1,7

D – Kích thước cục vật liệu, cm

+Thuyết thể tích (do Kirpishep KiK nêu ): “Công cần thiết để phá vỡ vật liệu tỉ lệ thuận với mức độ biến đổi thể tích vật liệu” Nó tương ứng với công làm biến dạng vật liệu bị nén (hoặc kéo) theo định luật Hook , nghĩa là:

At = E V

2

2  

, N.cm

Trong công thức trên: At công cần thiết để đập vật liệu theo thuyết thể tích, N.cm  giới hạn bền nén vật liệu, N/cm2.

E mô đuyn đàn hồi vật liệu, N/cm2

V hiệu số thể tích vật liệu trước sau đập

V

 = D3 - d3, cm3.

+ Cả hai thuyết chưa hoàn toàn phù hợp với thực tế Do có thuyết thứ ba Viện sĩ Rêbinđerơ đưa là: “ Công cần thiết để đập vật liệu gồm công tiêu hao để làm biến dạng vật liệu công để tạo bề mặt vật liệu”.Biểu thức toán học thuyết sau:

A = At + Am = E

V  

+ 6Ar.D2(i – 1) , N.cm.

Trong thực tế người ta xác định công tiêu hao cần thiết để đập vật liệu theo công thức sau:

A = E V  

n , N.cm

n - số lần phá vỡ cục vật liệu, n xác định sau: n = ao

i

lg lg

, ao mức độ phá vỡ lần, thường lấy ao 2

+ Công suất tiêu hao để đập nghiền (N)

Gọi G : suất đập nghiền tính theo kg/h;

 khối lượng riêng vật liệu, kg/m3; ta có

N = E ao

i G lg lg 1000 3600  

= E ao

i G lg lg 10 42 ,     , Kw Trong  hiệu suất máy đập nghiền



,

E tính N/m2.

2.2 Nguyên lí cấu tạo hoạt động máy đập, nghiền , sàng. 2.2.1 Máy đập má (máy kẹp hàm ếch)

a- Nguyên lí hoạt động cấu tạo

Trong máy đập má vật liệu vào từ phía trên, làm nhỏ đập, ép chu kỳ hai tấm, chuyển động đứng yên lắp đối diện tạo thành không gian đập (hàm ếch)

Vật liệu nhỏ chủ yếu nhờ chuyển động Sản phẩm sau đập rơi tự xuống phía Cấu tạo máy sau (hình 2.2.a):

Bệ làm gang hay thép đúc, bệ có má cố định gồ ghề làm vật liệu chống mòn (thép mangan 12 - 14% Mn hay gang trắng) Tấm gắn với hàm di động3 đu đưa trục Khoảng không máy giới hạn phẳng

lớn Trong hệ thống chuyển động (hàm, đẩy, tay biên), lực nén chuyển động ngược lại hàm thực nhờ kéo 10 lò xo 11 Chiều rộng khe hở điều chỉnh cách xê dịch số nêm 12 nhờ vít me Tại đầu trục có lắp vơ lăng 13 Bộ phận truyền động trục hoạt động nhờ puli (bánh đai)

Để tránh phận hoạt động máy đập bị gãy có cục kim loại rơi vào máy, số đẩy chế tạo gồm phần Cả hai phần nối liền đinh tán bu lông Nếu sức tải vượt mức cho phép, đinh tán bu lông bị đứt thay cách dễ dàng Đơi đẩy dùng làm chi tiết an tồn, mặt cắt tính tốn theo độ bền dự trữ giảm

Ưu điểm máy đập má:

+ Cấu tạo đơn giản chắn

+ Phạm vi sử dụng rộng rãi (kể vật liệu cục lớn có độ rắn cao) + Dễ sử dụng

Nhược điểm:

+ Tác dụng gián đoạn lên vật liệu (chỉ gần hàm)

+ Các khối lượng chuyển động cân khơng hồn tồn Sự khơng cân máy gây tiếng động ầm ầm, va chạm, rung nhà, cần đặt máy bệ vững dùng bánh đà nặng

b- Các chi tiết chủ yếu máy đập má.

- Khung máy Khung máy bé trung bình làm liền khối Khung máy lớn làm từ nhiều phần ghép lại bulông đinh tán phần trước khung lắp má cố định mặt khung làm nhô lên để đặt gối đỡ trục lệch tâm trục treo má động

Má động chế tạo từ vật liệu có độ bền độ cứng cao phải nhẹ để giảm bớt lực quán tính

Má động thường chế tạo từ thép có chất lượng cao dạng hộp đúc rỗng máy lớn; máy có kích thước khơng lớn người ta đúc có gân

Phần trước má động lắp đập, cịn phần sau lắp ống lót dùng để đỡ đẩy truyền chuyển động cho má Thường người ta đặt miếng chì cán sẵn vào má động đập cho lực đập truyền đến tất bề mặt má, má động đập khơng kín, sinh tải cục làm đứt bu lông nối

- Tấm đập

Vì đập chịu lực tác dụng lớn, nên cần phải chế tạo thép hợp kim tốt thép crôm thép mangan chứa 12 - 14% Mn Để đập vật liệu mềm làm đập gang trắng tơi đạt độ cứng cao

Bề mặt làm việc đập người ta làm gân hình tam giác dọc theo đập theo chiều ngang đập

Giữa chiều cao gân h bước gân t có quan hệ sau: = 0,25 - 0,5

Góc đỉnh gân :  = 900 - 1100

Đối với máy đập thô : t = 100  150mm

Đối với máy đập trung bình nhỏ: t = 40  50mm

Bước gân bé vật liệu đập Khi đặt hai đập (ở má động má cố định) gân chúng đối diện xen kẽ Như trình đập tốt lực đập tập trung tiết diện bé, ngồi tác dụng lực đập cịn gây mơ mem uốn vật liệu

Thời gian gần đây, người ta dùng đập có gân dọc để giảm ứ đọng vật liệu phần đập gần miệng tháo

Trong trình sử dụng, gân đập bị mài mịn nhiều, phần hợp kim gân chiếm đến 20 25% trọng lượng đập Lượng kim loại bị mòn đập làm thép Mangan dao động khoảng từ 0,005 đến 0,03kg/1 quặng

- Tấm đẩy Là chi tiết quan trọng cấu lệch tâm - tay biên, đẩy thường chế tạo gang chịu nén Để tăng thời hạn sử dụng, thường người ta đem hai đầu đẩy Tấm đẩy dùng để truyền lực từ tay biên đến má động ,đồng thời làm nhiệm vụ phận an tồn máy q tải máy bị hóc Người ta thường chế tạo đẩy có mặt cắt bé làm đẩy từ hai phần ghép lại với đinh tán Khi cục vật liệu lớn làm cho máy bị hóc đinh tán bị đứt, máy làm việc an toàn

Khi làm việc điều kiện đặc biệt nặng làm đẩy có đầu mút tháo Bề mặt đầu mút cần phải song song, lắp không xê dịch

Đầu mút đẩy tì vào ống lót, làm việc cổ trục lăn ổ trượt Việc bơi trơn ống lót tương đối khó khăn, số máy đập thơ người ta làm bề mặt tiếp xúc đẩy với ống lót có dạng mặt cầu

Cơ cấu cần phải chế tạo xác với vật liệu có chất lượng cao

-Tay biên phận làm việc chủ yếu máy đập Nó biến chuyển động quay trục lệch tâm thành chuyển động tịnh tiến qua lại động nhờ đẩy Trong thời gian làm việc, tay biên chịu lực kéo ,vật liệu chế tạo biên thép 5CrNiV, độ cứng sau đạt đến 302  475HB Để cho máy cân bằng, tay biên cần phải có trọng lượng nhỏ (giảm bớt lực ì) Tay biên gồm có phần nối lại với bulơng Phần ổ trục, phần dưói biên khoét hai rãnh để đặt hai ống lót, phần chỗ yếu biên

- ống lót (hay khớp trượt)

ống lót đóng vai trị lề, chế tạo từ thép crơm thép hợp kim 5CrNiV có độ cứng sau nhiệt luyện 290  320 HB

Thời hạn sử dụng thường 12 tháng 2.2.2 Máy đập nón

a- Ngun lí hoạt động cấu tạo Trong máy đập nón (hình 2.2.b): Vật liệu đập nát khoảng khơng gian nón ngồi đứng n (1) nón chuyển động (2) Nón ngồi đồng thời phần thân máy Nón quay lệch tâm nón ngồi Bề mặt làm việc chủ yếu máy đập nón mặt ngồi nón

và mặt nón ngồi Bề mặt làm việc nón phẳng có gân lồi Máy đập nón bóp nát vật liệu khơng lực ép mà cịn có lực uốn, lực chà sát

Trong máy đập nón vật liệu đập liên tục, nón quay ln ln có điểm má quay má cố định gần Vì đập xảy liên tục (khơng có hành trình khơng tải máy đập má) nên khơng cần phải có vơ lăng để tích trữ lượng, suất cao so với máy đập má

Mức độ đập máy nón đập thô bằng: i = 6, đập trung bình đập nhỏ i = 15

Căn vào nhiệm vụ, người ta chia máy đập nón làm loại: máy đập thơ, máy đập trung bình máy đập nhỏ

Căn vào cấu, chia máy đập nón loại:

- Máy đập nón có ổ đỡ trục động phía trên, có nón dựng đứng (dùng để đập thơ)

- Máy đập nón có trục đứng khơng chuyển động, có nón dựng đứng (dùng để đập thơ đập trung bình)

Máy đập nón để đập thơ khác với máy đập để đập trung bình đập nhỏ độ lớn lệch tâm cốc lệch tâm, xác định biên độ dao động nón đập Đối với máy đập thô độ lệch tâm cốc 25mm, cịn máy đập trung bình đập nhỏ độ lệch tâm cốc lớn 100mm

Máy đập nón dùng để đập loại vật liệu rắn Máy đập thô dùng để đập quặng ướt đất sét, đất sét bết lại đùn vào nón gây nên hư hỏng máy đập

Máy đập nón có ưu điểm: suất lớn đập liên tục; tốn lượng so với máy đập má tính cho đơn vị sản phẩm, q trình đập khơng lực ép mà cịn có lực uốn, lực chà sát nữa, trở lực uốn bé trở lực ép đến 10 15 lần; làm việc êm khơng có tải trọng động; sản phẩm thu đồng Nhược điểm máy đập nón chiều cao máy lớn, chế tạo tương đối phức tạp đắt; sửa chữa khó khăn, khơng có khả đập vật liệu dẻo, dính

Để cho máy làm việc tốt bền, cần ý bôi trơn bảo vệ phần chóng bị mịn (đặc biệt cốc lệch tâm hệ thống bánh truyền động) bụi rơi vào Dầu bơi trơn chuyển động tuần hồn cưỡng bức, ngồi nhiệm vụ bơi trơn cịn có tác dụng làm mát phận ma sát nhiều

2.2.3.Máy đập trục

*- Quá trình đập vật liệu máy đập trục thực hai trục đập quay ngược chiều Vật liệu đem đập cho vào phía lọt vào khe hở hai trục bị bóp nát đấy, sản phẩm sau đập tự tháo khỏi máy tác dụng trọng lực

Trục đập phẳng (nhẵn) có gân có Sự đập vật liệu máy đập có trục nhẵn chủ yếu ép phần có chà xát, cịn máy đập trục có gân chủ yếu làm việc bổ

Người ta thường chế tạo loại máy đập trục sau: - Máy đập trục, trục có gối đỡ di động

- Máy đập trục hai trục có gối đỡ cố định -Máy đập trục hai trục có gối đỡ di động

Máy đập trục hai trục cố định có cấu tạo đơn giản dùng chi tiết hay bị hư hỏng khơng có phận bảo vệ an tồn

Máy đập trục hai trục di động có cấu tạo phức tạp nên dùng, làm việc êm, không va đập rung

Để tăng cường lực chà sát đập vật liệu mềm vật liệu ẩm người ta dùng máy đập trục có tốc độ quay hai trục khác khoảng 20%

Năng suất máy đập trục 5-:- 100tấn/h; mức độ đập 15

Trục gân trục có dùng để đập vật liệu dịn rắn than đá, clanh ke, samôt

liệu rắn rơi vào máy , nhờ có lị xo bị ép lại mà trục chuyển động cho cục nguyên liệu qua không làm hư hỏng trục đập máy

Kích thước cục nguyên liệu phải nhỏ 20 lần đường kính trục tạo lực chà xiết vật liệu khe hở trục Vì trục trơn dùng để đập cỡ trung bình nhỏ

Kích thước máy đập trục thường biểu thị hai đại lượng chínhlà đường kính (D) chiều dài trục (B).Thường thiết kế B nhỏ D

Đối với vật liệu dễ vỡ có độ cứng trung bình (các muối, than ) người ta dùng máy đập trục có Những trục có tác dụng bổ; chừng mực tạo nén ép ngoạm vỡ cục có đường kính từ 1/4 - 1/2 đường kính D trục

Đối với cục không to ví dụ (1/10 - 1/12).D người ta dùng trục gợn sóng có nhỏ

+ Máy đập hai trục (hình2.2.d) có trục quay nhẹ, tốc độ chúng nhau,  =1 -:- 1,5m/s Trục chủ động quay nhờ hệ thống truyền động Sự quay truyền cho trục bị động qua đôi bánh có đường kính Khi cục lớn rơi vào, thắng lực căng lò xo mở rộng khoảng cách trục

Các trục quay nhanh, có phận truyền động trực tiếp từ hệ thống đai chuyền ( = 4m/s) Nhược điểm trục nghiền nguyên liệu nhỏ Độ nghiền máy đập trục nguyên liệu dễ vỡ độ cứng trung bình i = 10 - 15, cịn kích thước vật liệu nghiền từ 10 đến 5mm (giới hạn từ - 3mm) nguyên liệu rắn độ nghiền thấp nhiều (i = - 4)

Các máy đập trục sử dụng rộng rãi để đập đá vôi, muối, đá phấn, samốt nhiều nguyên liệu khác có độ cứng vừa phải

Ưu điểm máy đập trục đơn giản, trọng lượng nhỏ, chắn, đập liên tục

Nhược điểm vật liệu nghiền thành dải, mảng khơng thích hợp với vật liệu có độ cứng cao

*- Các chi tiết máy đập trục

+ Thân máy - Thân máy đúc từ gang thép, người ta làm từ thép góc thép hàn lại Phương pháp hàn đơn giản hơn, trọng lượng khung nhẹ Các gối đỡ trục thường đặt thân máy, làm việc máy bị rung Để khắc phục tượng rung, thường lắp đặt máy, người ta lót bên thân máy dầm gỗ đóng vai trò miếng đệm đàn hồi

+Trục đập trơn (nhẵn)

Một phương pháp ghép vành đai mơ tả hình vẽ Trục đập gồm có hai moay tâm

gang, mặt có dạng nón cụt

gang luyện Mặt vành đai làm hình nón cụt Lồng vành đai lên moay xiết chặt bulông (3) làm cho mặt nón tíêp xúc với

gây nên áp lực chặt mặt tiếp xúc Lực ma sát sinh bề mặt tiếp xúc giữ cho vành đai không bị xoay

Mặt ngồi vành đai thường bị mịn khơng đồng trung tâm bị mòn nhiều hai đầu Vì khơng đảm bảo mức độ đập i, người ta đem mài hai đầu vành đai để bề mặt trục đập đồng Nếu vành đai gồm nhiều vịng ghép lại đổi vòng hai đầu vòng hai đầu vào

Bề dày vành đai thường từ đến 150mm thời hạn sử dụng từ tháng đến năm Độ mòn cho phép vành đai khoảng 13 15mm Qua nhiều thí nghiệm, thấy lượng kim loại vành đai bị mòn đập sản phẩm 100gam

Trục lắp moay cần phải cân (tĩnh động) cẩn thận để tránh tượng va đập, rung làm việc

2 2.4.Máy nghiền bi: Máy nghiền bi thuộc loại máy nghiền mịn, nghiền thực nhờ va đập chà sát viên bi với vật liệu đem nghiền

Bộ phận làm việc chủ yếu máy nghiền bi thùng rỗng, bên có chứa vật nghiền, thùng đặt nằm ngang tì lên hai ổ đỡ Khi thùng quay, tác dụng lực li tâm, vật nghiền ( viên bi ) ép sát vào mặt vỏ thùng nâng lên đến độ cao độ cao tác dụng trọng lực vật nghiền rời khỏi bề mặt thùng rơi tự xuống thực va đập chà xát vật liệu

Thường mặt thùng nghiền có lắp lót hiệu nghiền tốt Truyền động cho máy nghiền dùng cặp bánh vịng truyền động tâm thùng

Máy nghiền bi dùng để nghiền mịn nghiền cực mịn vật liệu clanh -ke, thủy tinh, gốm, sứ, phân lân, quặng, than đá

Máy nghiền bi phân loại sau: -Thùng ngắn L/D 2

-Thùng dài L/D>2

(L = chiều dài thùng; D= đường kính thùng) - Thùng hình nón

Theo phương pháp làm việc người ta chia thành máy nghiền bi: - Làm việc gián đoạn

- Làm việc liên tục:

-Tháo sản phẩm qua cổ trục rỗng -Tháo qua lưới xung quanh thùng Theo lớp lót vật nghiền:

-Lớp lót kim loại vật nghiền bi cầu thép thép

Máy nghiền bi làm việc theo chu trình hở kín, nghiền khơ nghiền ướt Mức độ nghiền máy nghiền bi i = 50  100

Kích thước vật liệu cho vào máy khoảng 2570mm Sản phẩm nghiền nhỏ 0,1mm

Ưu điểm máy nghiền bi suất cao, thu sản phẩm mịn, không sợ hỏng máy có cục kim loại rắn rơi vào, lấy vật liệu máy nghiền, cấu tạo đơn giản, sử dụng dễ dàng an toàn, điều chỉnh mức độ nghiền dễ dàng

Nhược điểm: tiêu hao nhiều lượng, trọng lượng kích thước lớn, lúc làm việc rất ồn

Máy nghiền bi dùng nhà máy xi măng, nhà máy sản xuất phân lân, phịng thí nghiệm

*- Cấu tạo máy nghiền bi

+ Máy nghiền thùng ngắn(hình 2.2.e)

Gọi máy nghiền thùng ngắn, tỉ số chiều dài đường kính thùng =1,5 2 Thùng (1) có dạng hình trụ rỗng, hai đầu hàn mặt bích , hai đáy (2) đúc liền với cổ trục rỗng (3) ; thùng với đáy ghép với bu lông

Bên thùng lót gang thép có chứa Mn Các lót thùng có dạng hình gợn sóng, cịn lót hai đáy làm phẳng Bên hai cổ trục rỗng, đặt phễu gang để cung cấp vật liệu tháo sản phẩm Thùng quay nhờ có cặp bánh vịng, bánh bị dẫn lắp lên đáy máy

Vật liệu cho vào máy có kích thước tối đa 65mm nghiền đến độ lớn 1,5

-0,07mm Loại máy có suất cao vật liệu nghiền hồn tồn, cần cho qua sàng phân loại cho nghiền lại

Nếu máy làm việc với chu trình kín, q trình nghiền có hiệu nghiền khô nghiền ướt

Khi nghiền khơ làm việc chu trình hở suất máy giảm 30 -40% so với nghiền ướt

Người ta chế tạo máy nghiền thùng ngắn tháo sản phẩm qua lưới đặt đáy máy Loại thường dùng để nghiền ướt vật liệu

+ Máy nghiền nón, tháo sản phẩm qua cổ trục rỗng (hình2.2.g)

Phần thân hình trụ ghép với hai đoạn nón hai đầu mối hàn đinh

tán;đoạn nón phía nạp vật liệu có góc đỉnh 1200, cịn nón phía tháo sản phẩm có góc ở

định 600 Chiều dài hình trụ lấy 1/4 - 1/3 đường kính thùng.

Loại máy có ưu điểm bi tự động phân phối theo độ lớn mà không cần ngăn phần hình trụ, vật liệu nạp vào có kích thước lớn nên tập trung bi có đường kính lớn, cịn phần hình nón, vật liệu nghiền phần chuẩn bị tháo nên có bi đường kính bé, nhờ mà giảm lượng nghiền tiêu tốn

Sự thay đổi dạng máy nghiền hình trụ hợp lý, đạt tính chất tỉ lệ thuận lực tác dụng trở lực có ích Vận tốc vòng theo thùng máy giảm dần từ phần hình trụ đến phần tháo sản phẩm, theo hướng đó, góc nâng bi máy nghiền giảm dần, đó, động chúng giảm

Kích thước cục vật liệu cho vào máy nhỏ 50mm sản phẩm có độ lớn 0,07mm

Máy nghiền bi hình nón có suất cao cho sản phẩm nghiền đồng đều, đặc biệt máy làm việc chu trình kín, dùng để nghiền ướt khơ vật liệu có độ cứng khác

+ Máy nghiền thùng dài (hình2.2.h)

Dùng để nghiền ướt nghiền khơ đá vôi, clanhke, samốt, quặng vật liệu khác cần có suất lớn cần thu sản phẩm có độ mịn cao, đồng

Thùng nghiền thường chia làm ngăn sản phẩm tháo qua cổ trục rỗng Vỏ máy nghiền ống hình trụ làm từ thép dày 20  40mm hàn tán đinh, hai đầu thùng có hai đáy đúc liền với cổ trục rỗng Mặt thùng đáy lót gang thép mangan

Thùng chia ngăn ngăn có lỗ Tấm ngăn làm nhiều miếng ghép lại để dễ lắp ráp

Trên ngăn vỏ máy, làm cửa để nạp bi vào Lỗ cửa có dạng hình chữ nhật 300 x 400m hình trám Đối với máy nghiền dùng để nghiền clanh ke, ngăn cuối chia thành năm khu vực năm chắn dọc làm để vật nghiền phân bố đồng vật liệu nghiền chủ yếu lực chà xát

Chia ngăn cuối thành khu vực có điểm lợi:

Thứ trọng tâm chung vật nghiền gần trùng với tâm hình học mặt cắt thùng, làm giảm công suất cần thiết để nâng vật nghiền đỡ tốn điện

Thứ hai hiệu sử dụng vật nghiền có kích thước bé tốt hơn, làm tăng suất máy

Các ngăn dọc làm thép đúc dày 25mm Mỗi ngăn gồm có nhiều đoạn dài 500- 520mm Các đoạn lắp với vỏ thùng bulông xuyên qua lót tâm mặt cắt, đoạn nối lại với bu lông

Mỗi ngăn dọc có lỗ dạng chữ nhật kích thước 300 -400mm, vật nghiền chui qua lỗ để phân bố theo tiết diện

Truyền động máy dùng bánh vịng truyền động tâm Truyền động tâm đảm bảo máy làm việc ổn định, ồn đặt động điện phòng khác để tránh bụi

Ngồi động điện hệ thống truyền động ra, người ta làm thêm hệ thống truyền động phụ để xoay máy nghiền với tốc độ chậm, khoảng 0,1m/s mục đích để tiện lợi cho lúc quan sát sửa chữa

*- Các chi tiết máy nghiền bi

- Thùng quay, thùng máy nghiền làm thép chế tạo nồi hơi, nối lại với sau tròn mối hàn đinh tán hai đầu thùng hàn tán đinh với mặt bích đáy máy nghiền nối với mặt bích thùng bulơng Bề dày thép ổ phụ thuộc vào đường kính thùng, lấy  = (0,01 - 0,015) D

So với thùng tán đinh thùng hàn có nhẹ dễ, lắp lót hơn, bị ăn mịn sử dụng tiện lợi Khi hàn thùng cần đảm bảo mặt cắt ngang trịn Nếu thùng khơng trịn sinh lực li tâm phụ, thùng quay Mặt bích hai đầu thùng cần phải thẳng góc với đường tâm thùng, khơng thẳng góc làm cho ngõng trục bị dao động, gây nên mài mòn ổ trục

Nếu thùng nối lại voí đinh tán tất lỗ định khơng đột mà phép dùng khoan để khoét lỗ

Thùng sau hàn xong cần phải ủ để tránh ứng suất vật liệu làm thùng ứng suất tạo vết nứt

-Tấm lót

Bề mặt thùng máy nghiền tác dụng va đập vật nghiền bị chà xát vật nghiền vật liệu đem nghiền Vì để bảo vệ mặt thùng khơng bị mài mịn, người ta dùng lót thép gang để lót mặt thùng

Nếu vật liệu đem nghiền u cầu khơng lẫn bột gang thép, dùng lót đá Kích thước lót đá thường dùng 200 x 100 x 10mm

Các lót cần có độ bền cao so với độ bền vật nghiền, tức khơng bị biến dạng, khơng bị nứt

Các lót thùng chịu va đập vật nghiền chịu chà xát vật liệu chuyển động Hình dáng bề mặt làm việc lót ảnh hưởng lớn lên trình nghiền vật liệu

Người ta chia bề mặt làm việc lót dạng sau: mặt phẳng (hình ) mặt lồi (hình ) mặt gợn sóng (hình )

ở ngăn thứ ba thứ tư, lót lót bề mặt làm việc phẳng, ngăn thứ thứ hai, lót có mặt lồi mặt gợn sóng

phải lớp dày - 12mm; muốn tốt người ta phải phủ lên bề mặt làm việc lớp hợp kim mỏng 23mm, gọi Stalinhít

Tấm lót làm mangan bền làm thép cácbon thường đến hai, ba lần

Đối với máy nghiền bi thùng dài nhiều ngăn dùng để nghiền clanh ke, gần Bỉ Tây Đức dùng phổ biến loại lót mà bề mặt làm việc chúng có hình gót giày (hình ), làm thép austenit chứa 12 -14%Mn 1% Cr Thời gian sử dụng lót ngăn thứ máy nghiền xi măng đến 4năm, thời hạn sử dụng lót làm thép bon thơng thường có tháng

Kích thước khoảng cách gót giày tuỳ thuộc vào đường kính trung bình vật nghiền Gót giày phân bố thành dãy song song thành dãy so le Thực tế chứng minh phân bố song song góc nâng viên bi 550 so với mặt phẳng

ngang, phân bố xen kẽ góc nâng đến 450 Do lót dạng gót giày làm cho

bi làm việc có hiệu tốt số vịng quay máy nghiền bé, tính theo cơng thức n



26

mà khơng tính theo cơng thức thông thường n =

Cần phải đảm bảo mức độ chứa đầy máy không bé 0,25, trường hợp ngược lại, bi rơi lên lót khơng có vật liệu bao phủ, khơng thực cơng hữu ích mà chà xát lót làm cho lót chóng bị mài mịn

Nhiều cơng trình nghiên cứu máy nghiền thùng dài dùng lót có bề mặt làm việc gót giầy cho thấy rằng, bi lớn tập trung gần phía cửa tháo sản phẩm, bi bé lại dồn phía nạp liệu Hiện tượng khơng hợp lý, vật liệu cho vào cần đập bi lớn Để khắc phục tượng không hợp lý nói trên, người ta chế tạo đặt lót nghiêng 4% phía cửa nạp liệu

Các lót đặt cách có khe hở 10 -15mm Đặt thành dãy song song dọc theo chiều dài thùng dãy chẵn dãy lẽ đặt so le nhau, khe hở dọc hai dãy đường thẳng, khe hở ngang tạo thành đường dích dắc

Sơ đồ bắt lót với vỏ thùng máy nghiền truyền động trục tâm mơ tả hình Sơ đồ ghép tâm lót với vỏ thùng máy nghiền truyền động bánh vịng mơ tả hình

Tấm lót dùng để ngăn cách thùng máy nghiền thành ngăn riêng biệt, cản dịch chuyển vật nghiền từ ngăn qua ngăn khác mà cho vật liệu để nghiền đủ kích thước qua Tấm ngăn gồm phần riêng có dạng hình quạt hình cung Tấm ngăn chịu áp lực vật nghiền nên phần ngăn cần phải ghép chặt với Dưới tác dụng vật nghiền vật liệu, mặt bên ngăn bị mài mòn khe hở ngăn cho vật liệu qua bị mài mịn Do cấu tạo chế tạo ngăn, phần phải có hình dáng đơn giản, dùng vật liệu tốt lắp ráp phải xác

Có thể cấu tạo ngăn đơn kép có lỗ khơng có lỗ phần trung tâm Các lỗ ngăn bố trí theo vịng trịn đồng tâm bố trí hướng tâm

Từ đầu thùng đến cuối thùng mặt cắt tự ngăn giảm dần

Vật liệu làm ngăn thường thép Mangan, thép có độ co lớn nên khe khơng giữ hình dáng kích thước; chỗ chuyển tiếp từ mặt cắt đến mặt cắt khác hay bị nứt Tốt dùng thép bon thông thường có phủ lớp hợp kim bề mặt

Hình sơ đồ lỗ ngăn

Vật nghiền dùngđể đập chà xát vật liệu, hình trình bày số loại vật nghiền

Loại bi cầu thép (hình ) loại trục ngắn (hình ) loại mặt cong (hình ), loại khối (hình ), loại nón cụt (hình ) loại lị xo (hình ) ngồi cịn dùng bi sứ, đá sỏi thép

Tùy theo tính chất vật liệu đem nghiền để chọn vật nghiền cho hiệu quả, nghiền cao tốn lượng

Vật liệu chế tạo vật nghiền thép bon, thép Mangan thép Crôm gang

Trọng lượng riêng bi cầu thép rèn cán  = 7,8/m3, bi thép đúc  = 7,5 T/m3 bi

gang chất lượng (bị rỗ)  = 7,1 T/m3, đá cuội  = 2,5 - 2,6T/m3.

Thường ngăn máy nghiền có nhiều loại bi kích thước khác nằm lộn xộn Thực nghiệm chứng tỏ hỗn hợp viên bi chiếm 62% thể tích tải trọng bi, khe hở viên bi chiếm 38% thể tích cịn lại

Vì trọng lượng thể tích bi chiếm 62% thể tích tải trọng bi là:  = 7,8 0,62 = 4,8T/m3.

Trị số  = 4,8 T/m3 bi cầu thép dùng để tính tốn sơ tải trọng

bi nạp vào máy nghiền

Đối với bi  = 6,5 T/m3.

Kích thước trọng lượng vật nghiền cho bảng sau đây:

Vật nghiền

Kích thước mm

Khối lượng hịn bi (kg)

K/lượng 1m3 (tấn)

Số lượng bi

Hệ số tơi 

Bi cầu thép

30 0,111 4,85 9.000 0,62

40 0,263 4,76 3.800 0,61

50 0,514 4,70 1.965 0,60

80 2,107 4,62 460 0,59

100 1,115 4,56 240 0,58

125 8,038 4,53 120 0,57

Bi trụ ngắn

thép

16 x 30 0,0468 4,438 - 0,565

20 x 40 0,098 4,39 - 0,56

25 x 40 0,15 4,34 - 0,556

Đá sỏi Mặt ngang

40 0,884 11900

-60 0,36 1,40-1,7 2780

-90 0,95 1050

-125 2,55 392

-2.2.5 Sàng vật liệu rắn

Sàng phương pháp phân loại học Các hạt vật rắn có kích thước xác định lọt qua mắt lưới sàng, hạt to lại sàng

a- Các phương pháp sàng

Sự phân loại tiến hành có chuyển động tương đối vật liệu sàng, sàng đứng yên phải đặt thành góc nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang, góc lớn góc ma sát vật liệu, sàng chuyển động mặt phẳng nghiêng hay nằm ngang

Sàng đặt nghiêng chuyển động nhờ tay quay hay cấu lệch tâm, làm cho sàng có chuyển động đối xứng Sàng nằm ngang chuyển động lại với gia tốc khác nhau, chuyển động khơng có tính chất đối xứng, đạt hai cách:

+ Nhờ cấu đặc biệt (bánh đai có trọng lực không cân bằng, cấu cam ) + Nhờ cấu lệch tâm đặt máy sàng lên chỗ tựa nghiêng hay treo Kết trình sàng hai loại sản phẩm: loại lọt qua sàng (sản phẩm dưới) loại nằm sàng (sản phẩm trên)

Công sàng đánh giá theo hai tiêu chuẩn: Hiệu suất sàng, Năng suất sàng

Hiệu suất sàng thường đặc trưng tỉ số trọng lượng sản phẩm trọng lượng vật liệu đem sàng

Năng suất sàng xác định lượng vật liệu sàng 1m2 mặt sàng, tính

theo tấn/giờ Nó phụ thuộc vào tính chất vật lí vật liệu (khối lượng riêng, hình dạng kích thước phần tử, độ ẩm ) , kích thước sàng, phương pháp nạp vật liệu, tốc độ chuyển động sàng nhân tố khác Do khó khăn tính tốn (vì phụ thuộc vào nhiều nhân tố) nên suất xác định công thức kinh nghiệm

- Từ nhỏ tới lớn, sàng mặt phẳng, kích thước lỗ tăng dần từ sàng thứ đến sàng cuối (hình )

- Từ lớn đến nhỏ, sàng đặt sàng kia, kích thước lỗ giảm dần từ sàng đến sàng (hình )

- Phương pháp liên hợp (hình )

Sàng từ nhỏ đến lớn có ưu điểm sau:

+ Dễ quan sát tháo lắp thay sàng (điều quan trọng sàng hay hỏng)

+ Vị trí sàng không cao

+ Dễ phân loại thành phẩm để bảo quản Nhược điểm:

+ Chất lượng vật sàng khơng cao lỗ nhỏ sàng (đầu tiên) bị cục to che lấp

+ Dễ tải, làm sàng nhỏ mau hỏng + Chiều dài sàng lớn

Ưu điểm loại sàng, từ lớn đến nhỏ

+ Chất lượng vật sàng tốt từ sàng đầu vật lại sàng cục to

+ Sàng có tuổi thọ cao Nhược điểm:

+ Tháo lắp thay phức tạp (trừ cùng) + Vị trí sàng cao

+ Khơng tiện lợi lấy lấy thành phẩm

Nhược điểm hai phương pháp trên, khắc phục cách dùng phương pháp liên hợp

b- Các phận sàng - Ghi lưới sàng

Bộ phận làm việc chủ yếu máy sàng lưới ghi có kích thước định Ghi làm từ thép gang thép song song giữ chặt lại với thành mạng Kích thước khe hở kích thước cục vật liệu định

Thanh làm nhiều tiết diệnkhác (hình )

Ghi tấm thép có khoan lỗ dập lỗ Lỗ thường có dạng hình vng, hình chữ nhật, hình trịn, hình van, hình sáu cạnh (xem hình ) Lỗ phân bố thành dãy song song xen kẽ lỗ trịn bố trí theo đỉnh tam giác đều, phân loại tốt hơn, nghĩa có mặt cắt tự lớn Lỗ trịn ghi khoan dập theo hình nón Góc đường tâm đường sinh 70 thường đặt ghi phía lỗ phình to hướng phía vật liệu

Ưu điểm ghi bền, cứng, thời hạn sử dụng lâu Nhược điểm có mặt cắt tự bé (đến 50%)

Lưới, dùng để sàng mịn sàng nhỏ

Lưới đan lỗ hình vng hình chữ nhật với kích thước từ 100 đến 0,040mm Lưới đan từ sợi thép (từ thép hợp kimvàthép không gỉ), sợi đồng, đồng thau, đồng sợi niken

Khi giá trị l a mặt cắt tự lưới có lỗ hình chữ nhật ln ln lớn lưới có lỗ hình vng

Hình trình bày kiểu lưới đan theo nhiều cách khác

Kích thước lỗ lưới xác định khoảng cách cho ánh sáng lọt qua sợi đặt kề Kích thước lỗ lưới biểu diễn đơn vị chiều dài đo milimét microomét

ở Anh Mỹ, người ta biểu diễn kích thước lỗ lưới số “mécsơ”, nghĩa ta số lỗ hình vng đium chiều dài lưới (1 đium = 25,4mm)

Hệ Liên xô Hệ Anh - Mỹ Hệ Đức

Số hiệu lưới

Kích thước cạnh lỗ mm

Số méc- sơ Kích thước cạnh lỗ mm

Số hiệu lưới

Số lỗ cm2

2,5 2,5 5,33 1

2 10 1,98

1 20 0,98 36

0,5 0,5 40 0,4 12 144

0,25 0,25 60 0,23 24 576

0,16 0,16 80 0,16 40 1600

0,1 0,1 120 0,11 60 3600

0,09 0,09 180 0,085 70 4900

0,08 0,08 200 0,07 80 6400

0,071 0,071 90 8100

0,063 0,063 240 0,06 100 10000

0,05 0,05

0,04 0,04

ở Đức lưới đặc trưng số lỗ 1cm2 lưới Có hai phương pháp đặc trưng

Đơn giản tiện lợi hệ Liên Xơ OCT 3584 - 47, cho ta biết kích thước hạt qua lưới

c- Cấu tạo máy sàng.

- Sàng kiều ghi khơng chuyển động (hình ) lưới nghiêng làm ghi song song, tạo thành khe 50 - 100mm (đôi tới 250mm)

Sàng để sàng sơ vật liệu trước đưa đập Sàng đặt nghiêng 35-500, vật

liệu vận chuyển tự sàng - Sàng thùng quay.

Sàng thùng quay (hình ) thùng quay hình trụ, nón hay đa diện, làm lưới hay kim loại có đục lỗ Thùng quay theo trục giữa, có ổ tựa lăn Thùng quay nhờ truyền động bánh lắp vào trục tiếp lắp thẳng vào thùng quay (nếu sàng không lớn lắm)

Sàng thùng quay thường đặt nghiêng 4- 70 so với mặt phẳng nằm ngang; cịn thùng quay

hình nón, vật liệu vận chuyển tự do, đặt ngang Lỗ thùng quay phần lớn to dần, theo chiều vật liệu (từ nhỏ đến lớn)

Sàng đa diện dùng để sàng lượng nhỏ, thường sáu mặt, mặt sàng phẳng Thùng quay có vỏ bao bọc, sàng bụi giữ lại Sàng đa diện dễ thay mặt sàng hỏng

Tốc độ sàng khoảng 0,6 - 1,25m/s (thường giữ 0,7 - 1m/s) Ưu điểm sàng thùng quay:

1 Cấu tạo đơn giản, dễ điều khiển Quay

Nhược điểm:

1 Năng suất khơng lớn đơn vị diện tích sàng có1/6 -1/8 diện tích dùng;

2 Vật liệu dễ bị mủn, vụn tạo thành nhiều bụi Vật liệu dễ bị mắc vào sàng

4 Tốn nhiều kim loại làm mặt sàng

Do nhược điểm trên, nên sàng thùng quay thay sàng lắc hay sàng rung

- Sàng lắc.

Sàng phẳng lắc (hình ) loại sàng phổ biến Sàng dựa lò xo, gồm hình hộp chữ nhật với lưới Sàng lắc nhờ chuyển động cấu lệch tâm Khi sàng lắc, thường tạo thành góc - 140, vật liệu chuyển vận dọc theo sàng, lớp

được sàng, cịn lớp đưa xuống cuối sàng

Thường số vòng quay trục từ 300 - 500 vg/ph sàng phẳng lắcdùng để phân loại vật liệu khô hay ẩm, kích thước cục vật liệu khơng q 50mm

Ưu điểm sàng lắc:

1 Năng suất lớn so với sàng kiểu ghi sàng thùng quay chất lượng sàng cao(tới 95%)

2 Gọn nhẹ, dễ tháo lắp, dễ điều khiển Vật liệu bị nát vụn

Nhược điểm:

Cấu tạo không cân đối, làm rung chuyển đất 4 Sàng rung.

Loại sàng phẳng thường đặt nghiêng, rung động nhờ cấu đặc biệt, biên độ không lớn Số rung động thường phạm vi 900 - 1500 phút (đôi tới 3600), biên độ từ 0,5 tới 12mm Khi sàng rung động liên kết chặt chẽ phần tử sàng phần hay hồn tồn chấn động khơng đồng điểm khác bề mặt sàng

Sàng rung xuất kỹ nghệ từ 15 - 20năm thay tất loại sàng khác

ưu điểm

1 rung động có tần số cao hầu hết lỗ không bị vật liệu lấp kín 2.Năng suất cao sàng xác loại khác

3 Nó sàng nhiều vật liệu khác (cả vật liệu ẩm đất sét) với kích thước từ 250 đến 0,1mm

4 Gọn, nhẹ, dễ điều chỉnh thay

5 Tiêu chuẩn lượng loại sàng khác 2.3.Tính số thơng số máy đập , nghiền, sàng 2.3.1.Tính máy đập má

a -Tính góc ơm

Góc ơm góc tạo thành má cố định má động máy Khi thay đổi bề rộng miệng tháo trị số góc ơm thay đổi theo Trị số góc ơm tăng giảm bề rộng miệng tháo liệu ngược lại tăng bề rộng miệng tháo liệu góc ơm giảm Do tăng góc ơm mức độ đập tăng suất máy lại giảm

Để xác định trị số góc ơm, ta xét cục vật liệu nằm hai má máy (hình ) điều kiện để máy làm việc má động

ép lại cục vật liệu không bị bật khỏi máy Cục vật liệu chịu tác dụng lực sau :

- Lực ma sát vị trí cục vật liệu tiếp xúc má fP1 = fP2 = fP = T1 =T2

trong f hệ số ma sát cục vật liệu với má

Ta bỏ qua trọng lượng cục vật liệu bé so với lực đập P

R hợp lực P1 P2

Chiếu tất lực lên phương hợp lực R, ta có: R = 2P.sin



, N Và N =T.cos2 cos2

 

fP



, N

Điều kiện để cục vật liệu bị đập vỡ là: 2N  R

Thay giá trị N , R từ phương trình vào, ta có cos



P f

 2P.sin



Từ rút :



tg f 

, biểu diễn hệ số ma sát qua góc ma sát ( f tg)

ta có



 tg

tg 

; suy 2 

Như để máy đập vật liệu góc ơm máy phải nhỏ hai lần góc ma sát Hệ số ma sát kim loại với vật liệu đập thường nằm khoảng 0,25—0,3; góc ơm tương ứng 28o -34o , để máy làm việc an tồn người ta chọn góc ơm từ 15o-

25o.

b- Xác định số vòng quay trục

Số vịng quay thích hợp trục lệch tâm số vòng quay má đổngời khỏi má cố định lượng vật liệu vừa đập xong tháo hết

Gọi: S khoảng di

chuyển má động, cm; -h chiều cao lớp vật liệu nằm khoảng không gian hai má tháo má động tách xa má cố định, cm

Thời gian để vật liệu tháo khỏi máy khoảng

Vậy rút thời gian: t = g h

2

, s

Gọi n số vòng quay trục lệch tâm phút, ta có thời gian để má động di chuyển từ điểm đến điểm

t1 = n

60

, s

mà t1 = t ; : g

h n

2 30



; suy : h

g n

2 30



, vg/ph Từ hình vẽ ta có: h =tg

S

; thay giá trị h vào công thức lấygia tốc trọng trường: g = 981 cm/s2 , ta có:

S tg n665 

, vg/ph

c- Năng suất máy đập má(G): tính theo công thức sau

G = 

 

tg S L d n

60

, T/h Trong đó: L – chiều dài má đập, m ;

d- kích thước trung bình sản phẩm, m ;

- hệ số tơi vật liệu, thường nằm khoảng 0,2—0,6 ; - khối lượng riêng xốp vật liệu, T/m3.

Xét điều kiện cân lực tác dụng lên cục vật liệu nằm hai nón ; tương tự máy đập má ta có :  2

Người ta thường lấy  = 180 – 200 ; cịn góc đáy nón = 400.

b- Số vịng quay nón

Đối với máy đập vừa đập nhỏ, hai nón có đoạn song song với chiều dài I bề rộng e ( hình ) Do vật liệu khỏi máy tác dụng trọng lượng thân mà tác dụng lực ly tâm

Để máy đạt suất cao thời gian cục vật liệu khỏi đoạn song song I phải lớn thời gian nón quay vịng

Xét cục vật liệu đập di chuyển đoạn I (hình ), ta thấy cục vật liệu chịu tác dụng hai lực: Trọng lực q lực ma sát T

Trọng lực q chia làm hai thành phần lực N vng góc với mặt nón lực S song song với mặt nón, tức là:

N = q.cos S = q.sin lực ma sát: T = fN = f.cos Để cho cục vật liệu chuyển động xuống theo mặt nghiêng nón lực S phải lớn lực ma sát T

Như , lực làm cho cục vật liệu chuyển động là:

S = S-T = q.sin - fqcos

ΔS=m.a=q

g.a=q(sinγ − fcosy) L ực S tạo cho cục vật liệu gia tốc chuyển

động a, nghĩa :

Rút a = g(sin - fcosy)

Nếu cục vật liệu có vận tốc ban đầu khơng bắt đầu chuyển động ? chiều dài sau thời gan  :

I=a.τ

2

2

I=gτ

2

2 (sinγ − fcosγ)

Từ rút thời gan  :

τ=√21

Thời gian để nón quay vòng :

τ=60

n √

21

g(sinγ − fcosγ ≥60 n )

Để cho máy làm việc bình thường cần phải thoả mãn điều kiện  > 0

tức

n ≥60√g(sinγ − fcosγ)

21 [vong/phut] Từ rút cố vịng quay nón : Trong g tính m/s2 ; l tính m, thường lấy giá trị l = (0,09-0,01) D2 ;

f hệ số ma sát vật liệu xây dựng nón , lấy f =0,35;  góc đáy nón II Năng suất máy

Sau nón quay vịng máy rơi thể tích vật liệu thể tích phần khơng gian vùng hai mặt nón song song với

Thể tích vịng :

v =  Dc.e.l [m3]

Trong l- chiều dài vùng song song hai nón, m; Dc - đường kính trung bình vịng xét , m;

e – khoảng cách bé hai nón, m Năng suất máy xác định theo :

G = 60  Dc e|  n  [T/h] Trong n - số vịng quay nón trong/phút;  - khối lượng riêng xốp vật liệu, T/m3;  - hệ số tơi vật liệu , lấy 0,3 – 0,6

Khi biết xuất máy, ta tìm kích thước, như:

DC= G

188,4eℓμ.nρ [m] Đường kính phần nón ngồi;

D2  DC + I.cos + ( e + r ) [m]

Đường kính phần nón trong: d2  DC + I.cos - ( e + r ) [m]

Đường kính phần nón d1 lấy đường kính ngồi may-ơ lắp trục lệch

tâm

Chiều cao nón:

H=d2− d1

D1 = d1 + 2,2 dH [m]

Còn chiều rộng khe tháo liệu lấy e  dk

III.Số vòng quay tới hạn thùng nghiền

Khi máy làm việc viên bi quay theo thùng Để tìm cơng thức tính , ta giả thiết thùng nghiền có viên bi hình cầu có đường kính bé so với đường kính thùng ; xem bán kính quay viên bi bán kính thùng nghiền

Đặc tính chuyển động viên bi thùng phụ thuộc vào tần số quay thùng hệ số ma sát viên bi với bề mặt thùng nghiền

Ta khảo sát chuyển động viên bi có trọng lượng G theo thùng quay có bán kính R

Viên bi điểm A chịu tác dụng trọng lực G, lực li tâm C lực ma sát T

C=G

g v2

R= G

g

π2.n2R

302 G = m.g

Trọng lượng G bi chia làm hai thành phần vuông góc tiếp tuyến với mặt thùng N S

N = G cos S = G sin Trong G - trọng lượng viên bi, N;  - góc nâng viên bi, độ

R - bán kính ccủa thùng nghiền , m; n - số vòng quay thùng nghiền, vg/ph; g- gia tốc trọng trường, m/s2

Lực ly tâm C thành phần lực pháp tuyến N gây lực ma sát T: T = f (C + N)

trong f hệ số ma sát viên bi với mặt thùng

T=f(G

g

π2.n2R

302 +Gcosα) Thay giá trị C N vào phương trình ta có:

Từ hình ta thấy , lực T lớn lực S viên bi nâng lên thùng quay theo chiều mũi tên Nếu lực T bé lực S viên bi tụt xuống Cịn lực T lực S viên bi nằm trạng thái cân bắt đầu rời khỏi mặt thùng Khi ta có quan hệ số vịng quay thùng góc  sau: (R tính mét,2  g):

sinα ≈(Rn

2

302 +cosα)f Rút số vòng quay thùng nghiền ( tính vg/ph )

fR f

Công thức cho ta mối quan hệ số vịng quay thùng nghiền với góc nâng , hệ số ma sát f bán kính thùng nghiền R

Từ công thức ta thấy viên bi nâng lên đến điểm A2, nghĩa góc  =

900 (sin = 1, cos = ) số vòng quaycủa thùng là:

ph vg R

f n

A . /

30

2



Còn viên bi nâng lên đến vị trí cao điểm A3, tức  = 1800, số vịng quay

của thùng nghiền số là:

ph vg R

nA 30 /

3 

Khi viên bi nâng lên đến vị trí A3 trọng lượng G với lực ly tâm C

tác dụng lên , viên bi khơng rời khỏi mặt thùng rơi xuống để đập vật liệu, khơng xẩy q trình nghiền

ChươngCác máy phân tách hệ không đồng - máy khuấy A Thiết bị máy làm khí

Việc làm khí cơng nghiệp nhằm mục đích: Thu hồi vật phẩm có giá trị baytheo khí

2 Tách tạp chất có hại đến việc chế biến khí làm hỏng thiết bị Bảo đảm vệ sinh khí (giữ lại bụi than, mồ hóng )

Ta nghiên cứu phương pháp làm khí nói Phương pháp học.

Còn gọi phương pháp làm khô, bụi lắng xuống tác dụng trọng lực hay lực li tâm

Phương pháp lắng phương pháp đơn giản để phân tách sơ chất lơ lửng khỏi môi trường phân tán (khí)

Các phân tử rắn lắng xuống trọng lực hay lực li tâm chịu tác dụng sức cản môi trường

a) ống lắng

Để tăng chiều dài đường giảm tốc độ khí, thường người ta đặt vách ngăn đứng ống

b) Phòng có nhiều ngăn lắng

Để làm tác khí nóng lị người ta dùng phịng có nhiều ngăn lắng (hình ), nhờ dịng khí chia thành lớp tăng diện tích lắng

Thời gian lắng bụi ngắn chiều cao phịng nhỏ Vì phịng người ta đặt nhiều ngăn song song nằm ngang hay nghiêng, bụi lắng đókhi khí qua ngăn Từng thời kỳ qua cửa sổ người ta dùng cào gạt bụi bị lắng xuống Các ngăn thường từ 40 - 100mm

Phòng lắng bụi cồng kềnh hiệu suất nhỏ, dùng để làm sơ khí Hiện người ta thay thiết bị đại

c) Thiết bị lắng tác dụng lực li tâm:xiclôn

Nguyên tắc làm việc: Để tăng tốc độ lắng phần tử rắn làm khí người ta áp dụng tác dụng lực li tâm dịng khí thiết bị li tâm gọi xiclơn (hình )

Xiclơn thùng chứa hình trụ 1, có dáng hình nón cụt ống dẫn khí lắp mặt hình trụ Khí lẫn bụi theo ống lắp theo hướng tiếp tuyến với hình trụ, có chuyển động quay quanh ống tháo Được tác dụng lực li tâm sinh quay, tiểu phân rắn có khối lượng lớn khí bị bắn thành ống, lắng vào sau rơi xuống phần nón cụt Khí bụi khỏi xiclơn ống dẫn khí cịn bụi tích luỹ đáy lấy đợt qua ống tháo bụi

d) Bộ xiclôn:

Để tăng hiệu lực xiclơn, người ta giảm đường kính lắp thành (hình ), gồm nhiều xiclơn nhỏ độc lập với

Khi có bụi qua thân vào phòng phân phối 2; phòng phân phối có đặt nhiều xiclơn độc lập Khí tách theo ống dẫn xiclôn vào phòng chung 4, bụi rơi vào thúng chứa tức đáy hình nón cụt xiclơn

Mỗi xiclơn độc lập có đường kính nhỏ (hình ) khác với xiclơn thơng thường chỗ khí vào Khí vào khơng theo hướng tiếp tuyến, mà từ trên, qua khoang vòng thân ống dẫn khí Nhờ phận hướng dịng khí quay theo hình xoắn ốc xuống

Muốn cho xiclơn làm việc bình thường xiclơn độc lập, phải chế tạo giống nghĩa có kích thước, sức cản khí phân phối đồng

Mức làm khí xiclơn cao buồng lắng 70 - 80% có nhược điểm:

1 Chưa làm hết bụi mịn

2 Sức cản thuỷ lực lớn (vì đổi chiều ln) hm  40 - 80mm cột nước

Cá nhà máy xi măng Hải phòng, phân lân Văn điển, thuốc trừ sâu Việt Trì dùng nhiều thiết bị xiclơn để làm khí

Phương pháp làm ướt.

Phương pháp ướt ứng dụng trường hợp làm ẩm làm nguội khí làm bụi rắn tách khơng có giá trị kinh tế Bụi ẩm nặng bụi khô Dễ liên kết với nên lắng xuống nhanh Người ta rửa khí nước chất lỏng khác thiết bị thường dùng tháp rửa, tháp rửa li tâm thiết bị sinh bọt

a) Tháp rửa, tháp rỗng, phía có hoa sen tưới nước thành tia nhỏ, khí lẫn bụi từ đáy lên, bụi bị nước giữ lại trôi theo xuống đáy Loại làm khí từ 60 - 75%

Hoặc người ta xếp chất đệm có bề mặt lớn tháp rửa để làm tăng bề mặt tiếp xúc nước khí, yêu cầu chất đệm khơng bị nước hay khí tác dụng, thường than cốc, sành, độ làm từ 75 đến 85%

b) Tháp rửa li tâm (hình ) gồm thân hình trụ có ống cho khí vào 2, gần đáy (tiếp tuyến với trụ) ống tháo phía Dưới ống tháo có ống phun nước thành màng mỏng chảy dọc thành ống Khí lẫn bụi vào ống quay theo hình xoắn ốc từ lên trên, bụi văng vào thành thấm nước trơi xuống dưới, ngồi phần nón cụt

Mức làm từ 85 - 87%

c) Thiết bị sinh bọt (hình ) Trong công nghiệp dùng phương pháp làm ướt mới, gọi phương pháp sinh bọt Trong thiế bị sinh bọt chất lỏng tiếp xúc với khí sinh bọt chuyển động bề mặt tiếp xúc lớn nên làm bụi, khói sương mù Mức độ làm tiểu phân rắn lớn 5m đến 99%

Máy sinh bọt tầng thùng tiết diện tròn hay chữ nhật, bên có lưới (ngăn đục lỗ) Chất lỏng để rửa khí qua ống ngang chảy vào phía ngăn, khí vào ống phía qua lỗ, tiếp xúc với chất lỏng tạo thành bọt chuyển động ngăn Các phần tử phân tán nhỏ bị màng chất lỏng tách với chất lỏng Các tiểu phân lớn bị chất lỏng giữ lại qua lỗ, tạo thành huyền phù phía ngăn ống tháo Thiết bị làm việc có hiệu với tốc độ khí qua ngăn lưới vào khoảng 1,3 -3m/s

d) Máy lọc túi Máy lọc túi (hình ) gồm có thân dãy túi lọc vải 2, phía túi trùm lên ống cụt mạng lưới ống 3,đầu có nắp đậy, nắp treo vào khung chung

Khi có bụi từ tùi ngoài, bụi bị giữ lại bề mặt túi lỗ vải, cịn khí tách qua ống tháo 5; chiều dày lớp bụi tăng lên sức cản vải tăng theo Vì thời kỳ túi rũ bụi, nhờ cấu đập vài máy lọc túi, song song với phận rũ bụi, người ta cho thổi khơng khí qua túi, ngược chiều với chiều chuyển động khí

Khí vào túi lọc thổi quạt áp suất

Năng suất máy lọc túi xác định thể tích khí có bụi qua 1m2 vải lọc

trong phút tương ứng với tốc độ khí qua vải, suất không vượt - 2,5m3/m2,

ph

Máy lọc túi làm việc phạm vi độ nhiệt định Giới hạn độ nhiệt tuỳ thuộc vào sức chịu nhiệt vải giới hạn không nhỏ 100 phải cao độ

nhiệt điểm sương(1)

Ưu điểm máy lọc túi độ làm khí cao, tách bụi mịn Nhược điểm:

1 Bào mòn vải tương đối nhanh vít kín vải

2 Khơng thuận lợi làm khí nóng khí ẩm

Phân xưởng supe - phát (thuộc nhà máy supe phốt phát Lâm Thao) dùng máy lọc khí, đặt sau máy nghiền lese, để thu hồi máy nghiền (tới 20% lượng bụi nghiền) làm khơng khí

Lọc khí điện.

1 Nguyên tắc Nếu có hai kim loại (hình ) nối với hai cực dương âm máy phát điện chiều 1, hai có điện trường; tăng điện mức độ định nhờ điện kế đặt mạch, ta thấy có dịng điện bắt đầu chạy qua hai bản; Khi điện trường lớn để tách lớp điện tử phân tử gần bản, điện tử cực dương, i ơn dương cực âm, tượng Iơn hố Trên đường đi, iơn dương điện tử va chạm vào hạt bụi sương mù làm cho chúng tích điện theo cực, đến chúng lắng xuống tác dụng trọng lực lay động

Khi tăng điện mức, điện trường mạnh, tất khoảng khí hai bị iơn hố, dịng điện từ sang khác, dạng tia lửa điện lại bị iơn hố khác va chạm tích điện nên khơng thể lắng Vì dùng máy lọc điện, người ta tạo điện trường không cực điện ống dày, ngồi dây căng (hình.) phẳng ống (hình )

Cực âm thường cực có điện trường lớn nên iơn hố cao, có ánh sáng goi “quầng”, cịn cực dương cực lắng

Để cho cực điện ống dây xuất tia lửa điện, tỉ số bán kính r dây dẫn bán kính R ống phải xác định Người ta thấy rằng, để q trình iơn hố, khí khơng làm cháy cầu chì, phải có tỉ số R/r2,72

Q trình làm khí máy lọc điện phụ thuộc độ dẫn điện bụi, bụi khơng dẫn điện phải phun nước vào khí trước qua máy lọc điện

2 Cấu tạo máy lọc điện

a) Máy lọc điện ống (hình ) phịng thẳng đứng 1, đặt điện cực lắng dạng ống tròn hay sáu cạnh, thường người ta hay dùng loại ống sáu cạnh, tập hợp thành khối có dạng tổ ong, xếp gọn

(1) Nếu có một hộp kín đầy khơng khí, đặt một nhiệt kế, ta l m là ạnh đến xuất hiện sương mù, độ nhiệt đo được

Cực âm dây dẫn căng theo trục ống Các cực âm gắn vào khung phía Khung treo lớp cách điện Phía điện cực gắn vào khung chung để tránh dây bị dao động Khi có bụi vào theo ống Để khí phân phối ống, người ta dùng lưới phân phối 7, khí tách theo ống 8, bụi vào thùng chứa 9, thời kỳ, người ta tháo bụi qua lỗ đáy máy lọc

Trong cấu tạo số máy lọc điện ống khác có cấu đặc biệt sau thời gian định làm rung lưới cực lắng

b) Máy lọc điện (hình ) Trong máy lọc điện tấm, cực điện lắng kim loại phẳng, đặt song song căng khung lưới, khung đặt cực điện âm dây dẫn kền - crôm hay hợp kim sắt Để làm khí nóng, người ta dùng cực điện lắng dạng hình song hay để tránh vênh

Các máy lọc điện thường đứng thẳng (sau khí từ lên trên) nằm ngang (khi khí ngang)

Muốn làm thật khí, người ta dùng máy lọc điện ống nhiều cực, nghĩa có nhiều cực lắng xếp thành đoạn nỗi tiếp

Muốn làm khí khỏi bụi mịn ẩm hay sương mù, người ta lọc khí máy lọc điện ẩm (ống tấm)

Các ống máy lọc điện ẩm chế tạo chì (để tách mù axit sunfuric) hay graphít ferosilic, (để làm khí đặc axit sunfuric) Cực âm đươc làm chì, có mặt cắt trịn hình

Các máy lọc điện dùng điện chiều có điện từ 40 - 75kilôvôn Ưu điểm máy lọc điện

1 Mức làm tới 90 - 99%, lượng tiêu thụ từ 0,1 - 0,8 kwh/1000m3 khí.

2 áp suất khơng đáng kể

3 Có thể tiến hành độ nhiệt cao trường ăn mịn hố học Có thể hồn tồn tự động hố

Ưu điểm máy lọc điện ống so với máy lọc điện

1 Cường độ điện trường lớn tốc độ khí cho phép lớn tương ứng

2 Có thể làm việc điều kiện khó khăn (chẳng hạn bụi dẫn điện kém) có độ ẩm lớn

Nhược điểm

1 Khó tách bụi trục

2 Cồng kềnh, tiêu hao nhiều kim loại Lắp ghép phức tạp

4 Tiêu hao lượng lớn đơn vị chiều dài dây dẫn

Nhà máy supe phốt phát Lâm thao có máy lọc điện khô 05 - - 30 thuộc loại máy lọc điện ướt M 134 thuộc loại ống

Chọn thiết bị làm khí phải dựa vào yếu tố chính: Thành phần kích thước hạt bụi

2 Trạng thái thành phần khí Độ tinh lọc khí cần thiết

Bảng ghi lại số liệu tương đối kích thước hạt bụi tách thiết bị làm khí Các trị số thay đổi theo tính chất chất khí có chứa bụi

Bảng so sánh đặc tính thiết bị làm khí

Loại thiết bị Kích thích

hạt bụi tách m

Độ tinh lọc % - Phịng lắng bụi xiclơn 2000 - 100 40-70

- Hình nón 100 - 45 - 85

- Bộ xiclôn 100 - 65 - 95

- Thùng lọc có vật đệm (tháp rửa)

100 - 10 tới 99

- Thùng lọc ướt 100 - 0,1 85 - 99

- Máy lọc túi 10 - 85 - 99,5

- Máy lọc điện 10 - 005 85 - 99

Qua bảng ta thấy thiết bị làm lực quán tính xiclôn tiện để tách hạt bụi tương đối lớn Loại xiclơn có cơng hiệu lớn Dùng máy lọc điện, máy lọc túi thiết bị làm ướt đạt độ tinh lọc khí cao

Thiết bị làm ướt dùng chất khí chịu đựng lạnh ẩm Trong trường hợp thiết bị làm ướt có nhiều ưu điểm so với máy lọc điện chỗ thiết bị giản đơn rẻ tiền ứng dụng thiết bị làm ướt nhà máy có nhiều khó khăn q trình tinh lọc có liên quan tới việc thu thải số lớn nước, axit Máy lọc điện loại thiết bị lọc hoàn toàn, ta dùng máy lọc điện kiểu ống cần lọc thể tích khí lớn dùng thùng lọc điện rẻ

Máy lắng máy lọc Máy lắng

Để phân tách sơ tiểu phân rắn với chất lỏng, người ta dùng phương pháp lắng tác dụng trọng lực

Nếu khối lượng riêng tiểu phân rắn lớn môi trường lỏng, tiểu phân lắng xuống đáy, trái lại khối lượng riêng tiểu phân nhỏ lên mặt chất lỏng

Người ta phân biệt máy lắng gián đoạn liên tục Máy liên tục lại chia thành tầng, hai tầng nhiều tầng

Máy lắng gián đoạn thùng thấp khơng có thiết bị khuý Huyền phù đổ đầy vào máy lắng trạng thái tĩnh Khi lắng xong, người ta tháo chất lỏng lấy bã tay hay rửa nước, sau lại cho huyền phù vào máy

Phổ biến máy lắng liên tục tầng có bơi chèo (hình ) Máy lắng thùng chứa hình trụ khơng cao có đáy hình nón nhỏ ngăn hình đai, thẳng góc bờ phía Bên thùng chứa có máy khuấy 3, có bơi chèo quay từ 0,5 đến 0,025 vg/ph

Huyền phù vào liên tục từ phía qua ống 4, chất lỏng chảy qua ngăn 2, huyền phù đặc lắng đáy nhờ bơi chèo chuyển vận thong thả đến ống bơm có màng Nồng độ chất lỏng sản phẩm lấy thay đổi từ 35 đến 55%

Ngoài tác dụng liên tục, máy lắng có bơi chèo cịn có ưu điểm sau:

1 Mật độ phân phối bã đồng điều chỉnh cách thay đổi suất bơm

2 Làm bã khô chuyển động nhẹ huyền phù đặc máy khuấy Cơ khí hố q trình

Nhược điểm máy lắng cồng kềnh

Để gọn hơn, người ta dùng máy lắng nhiều tầng, thực chất nhiều máy lắng đặt chồng lên Việc sử dụng loại thuận tiện máy lắng đặt phòng, tiết kiệm mặt sản xuất

Trong máy lắng hai tầng (hình ), tầng tầng làm việc riêng rẽ (loại kín) thơng (loại hở thơng nhau)

Trong máy lắng trình bày hình tầng tầng nối voí ống 3, ống hạ đến mực huyền phù đặc tầng

Huyền phù ban đầu vào hai tầng khác sản phẩm đặc tháo từ tầng Chất lỏng dẫn từ phần tầng

Trong máy lắng áp suất cột huyền phù nặng cân áp suất cột chất lỏng cao Bằng cách thay đổi chiều cao cột chất lỏng sạch, điều chỉnh chiều cao, cột huyền phù phù đặc phân phối huyền phù

Gạn rửa cặn - Trong cặn lẫn chất lỏng làm cho cặn không khô phẩm chất, có chất lỏng sản phẩm q cần thu lại Thường rửa chất nước lã cho chảy liên tục ngược chiều (hình )

Ưu điểm: Tiết kiệm nước rửa cặn

Trong dây chuyền sản xuất đường nhà máy đường Việt Trì, Vạn Điểm dùng máy lắng nhiều tầng

Muốn khỏi mát nhiều chất lỏng theo bã phần tử rắn lắng chậm, muốn có bã rắn với lượng chất lỏng tối thiểu, người ta không dùng phương pháp lắng mà dùng phương pháp lọc

Mục đích:

1 Tách kết tủa hay chất lỏng sản phẩm phản ứng hoá học Tách tinh thể khỏi nước

3 Loại trừ tạp chất làm hỏng thiết bị chất lỏng sau phản ứng kết tủa

4 Làm nước phế phẩm trước tháo sông, hồ ao

Trong phần lớn trường hợp, tiểu phân rắn tập trung lỗ ngăn lọc có nước qua (nước lọc) lớp bã tạo đóng vai trị vách ngăn

Các bã lọc chia thành bã nén được, tiểu phân biến dạng kích thước mao quản giảm tăng áp suất bã không nén được, kích thước hình dạng tiểu phân khơng thay đổi thay đổi áp suất Ngồi người ta phân chia thành bã tinh thể, vơ định hình keo, bã vơ định hình keo tách khỏi chất lỏng khó bã tinh thể nhiều

Lọc tạo thành bã hầu hết xảy áp suất khơng đổi đơn giản tiện lợi, dễ thực thực tế Chỉ vài trường hợp tiến hành lọc tốc độ khơng đổi

Việc lọc đơi có kèm theo lắng tiểu phân tác dụng trọng lực Sự lắng làm thuận tiện việc lọc, chuyển động huyền phù chuyển động tiểu phân lắng hướng với nhau, nghĩa ngăn lọc nằm ngang đặt lớp huyền phù Ngược lại việc lắng tiểu phân làm trở ngại việc lọc

Để tách đựơc hoàn toàn chất lỏng khỏi bã (nước cái) người ta rửa bã Đôi để rửa đầy đủ người ta tiến hành hai máy lọc làm việc liên tục, bã máy thứ trộn với nước rửa lọc lần (lọc hai bậc)

Nguyên tắc làm việc máy lọc trình bày hình

Huyền phù (1) vào bên vật ngăn xốp (3) pha lỏng (4) (nước lọc) chui qua vật ngăn bã rắn (2) giữ lại vật ngăn Nước lọc không qua vật ngăn mà qua lớp bã tạo thành trình lọc

Để cho trình lọc xảy có hiệu quả, cẩn phải tạo chênh lệch áp suất hai phía vật ngăn

áp suất bé lớn áp suất khí (9,8 N/cm2).

Trong cơng nghiệp, người ta tạo chênh lệch áp suất ba phương pháp sau: - Tạo cột nước vật ngăn (lọc thuỷ tĩnh) với áp suất 4,9N/cm2.

- Thay đổi áp suất nhờ bơm máy nén (lọc có áp suất) với áp suất 49N/cm2 lớn

hơn

- Tạo áp suất thấp sau vật ngăn nhờ bơm chân không (lọc chân không) với áp suất 8,3N/cm2.

Vật ngăn có nhiều loại, lựa chọn vật ngăn cần thoả mãn yêu cầu sau: - Cho nước lọc qua dễ dàng, có khả bít lỗ chậm

- Chống ăn mòn nước lọc bã - Bền độ nhiệt cao

- Chống mài mịn tốt - Có độ bền học cao - An tồn khơng bắt lửa

Trong thực tế, vật ngăn lọc làm nhiều loại vật liệu khác nhau: chất dẻo, nhiều chất khoáng, kim loại, dệt từ sợi động vật, thực vật chất khoáng sợi nhân tạo

a) Vật ngăn xốp, gồm vật liệu có hạt mịn (đá sỏi, cát, than ) có khả lọc tốt, lại có trở lực lọc lớn, dùng trường hợp bỏ bã mà cần thu lấy nước lọc Người ta dùng ống sứ xốp, làm từ chất khống chịu axit để lọc mơi trường axit

b) Vật ngăn sợi len, dạ: dùng để lọc huyền phù, lọc axit vò cơ, kiềm muối, dầu, mỡ chất hidrơ bua khác, làm việc tốt với dung dịch nóng, chống mài mịn

c) Vật ngăn vải dệt: có khả lọc tốt, có độ bền học cao tương đối rẻ Nhưng độ bền ăn mịn hố học khơng cao, dùng nhiệt độ không cao lọc huyền phù có tính kiềm nồng độ tối đa 5% Dưới tác dụng kiềm đậm đặc axit yếu, dễ bị phá huỷ

d) Vật ngăn lưới kim loại: Lưới dệt từ sợi kim loại màu hợp kim, ban đầu khả lọc kém, bã bám vào lưới nên lọc tốt hơn, người ta dùng loại

Gần người ta dùng phổ biến vật ngăn làm từ chất tổng hợp hữu cơ: pôvilinit - clorit, perelovinit, pơlianít

Phân loại

Căn vào phương pháp tạo chênh lệch, áp suất, chia ra: - Máy lọc chịu áp suất

- Máy lọc chân không

Căn vào nguyên tắc làm việc, chia ra: - Máy lọc làm việc gián đoạn

- Máy lọc làm việc liên tục

Phân loại theo cấu tạo, xem sơ đồ đây: Cấu tạo máy lọc

Các máy lọc công nghiệp phân chia theo chế độ làm việc thành máy lọc gián đoạn liên tục, theo áp suất thành máy lọc chân không lọc áp suất

1 Máy lọc có đáy

2 Loại kín, làm việc áp suất thừa (tới bar)

Máy lọc hở có đáy (hình ) thùng hình trụ hay hình hộp có ngăn lọc đặt gần đáy Ngăn lọc làm sành xốp hay vải đặt lưới Sau đổ đầy huyền phù vào máy chạy chân khơng, nước lọc qua ngăn lọc cịn bã bị giữ lại Khi lọc xong, bã rửa (nếu cần thiết) lắp phía tay

Ưu điểm máy lọc hở có đáy: Khả rửa bã cẩn thận Bảo vệ ăn mòn dễ dàng

3 Cấu tạo giản đơn chắn Nhược điểm:

1 Tốc độ lọc thấp hiệu số áp suất thực tế khơng vượt 0,74 bar Cồng kềnh

3 Lấy bã tay

Trong máy lọc kín có đáy(hình ) q trình lọc tiến hành áp suất khí nén (khơng khí hay khí trơ) Bã lấy qua đáy (có lề) hay qua cửa bên

Ưu điểm máy lọc kín có đáy: Tốc độ lọc lớn

2 Có khả phân tách bã khó lọc

3 Có ích lợi lọc huyền phù thoát độc hay dễ bắt lửa

Nhược điểm: Năng suất chế tạo với bề mặt lọc lớn, khó kết hợp với độ bền thiết bị

2 Máy lọc ép

Máy lọc ép (hình ) gồm dãy khung xen kẽ ép chặt cố định di động tựa nhờ tai bên sườn

Bản máy lọc ép (hình ) có bề mặt sườn phẳng nhẵn mép ngồi, cịn lõm kht thành máng dọc bên Các máng ăn thủng với rãnh phần có vịi nhỏ (hoặc nút) để thoát nước lọc mép có lỗ: lỗ để huyền phù qua, lỗ bên dùng cho chất lỏng rửa Bản lồng khăn vải có dùi lỗ ăn khớp với lỗ Có loại bản: loại gọi rửa khác với lỗ nước rửa qua ăn thông với hai mặt bên

Khung rỗng máy lọc ép(hình ) đặt thường rửa tạo phòng chứa bã Các khung có lỗ ăn khớp với lỗ bản, nhờ máy lọc ép tạo thành ống để huyền phù nước rửa qua, ống tận cuối Rãnh huyền phù ăn thông qua lỗ với khoảng trống khung

Hình sơ đồ làm việc máy lọc ép Huyền phù áp suất vào phía khung máy lọc ép Chất lỏng lọc qua vải chảy theo máng bản, qua rãnh dẫn vòi nhỏ chảy vào thùng đặt dọc theo máy lọc

(hình ) nước chảy theo lỗ rửa vào máy hai mặt bản, qua vải lớp bã tập trung vòi thường để ngồi, vịi rửa phải khố lại

Sau khung tách ra, tác dụng trọng lực, bã phần rơi vào chỗ tập trung phía máy lọc Phần bã cịn lại dùng tay xẻng lấy

Các khung máy lọc ép làm gang gỗ Trong loc ép có khung gỗ áp suất tới bar; khung gang, áp suất tới 14bar

Ưu điểm máy lọc ép:

1 Bề mặt lọc lớn, tính theo mặt đặt máy lọc áp suất dư lớn

3 Có thể kiểm tra hoạt động tháo rời (bằng cách khố vịi con, nước lọc đục chảy qua)

4 Đơn giản bền khơng có phần chuyển động Nhược điểm:

1 Phục vụ tay Rửa bã chưa hết

3 Vải lọc bị hao mòn nhiều tháo rời máy lọc làm việc áp suất Nhà máy xà phịng Hà nội, nhà máy đường Việt Trì dùng rộng rãi máy lọc ép phân xưởng glixêrin đường

3 Máy lọc thùng quay

Máy lọc chân khơng, thùng quay có bề mặt lọc ngồi (hình ) loại máy lọc liên tục phổ biến Máy gồm thùng hình trụ 1, có đục lỗ, bề mặtcó phủ lưới kim loại vải lọc Thùng quay thong thả máng với tốc độ nhỏ (0,1 - 2,6vg/ph) Máng đổ đầy huyền phù, bề mặt thùng ngập vào huyền phù đến 0,3 - 0,4 phần Các ngăn chia thùng làm nhiều ngăn theo hướng bán kính Mỗi ngăn thông với ô ngõng rỗng trục3 ép chặt vào đầu phân phối cố định có ống dẫn chân khơng khí nén, ngăn ngập huyền phù thông với chân không, nước lọc hút vào thùng đầu phân phối bã bám vải lọc, gọi khu vực lọc(khu vực lọc I) Khi ngăn nhô khỏi huyền phù, bã làm khô (khu vực làm khô II) chân không, bã rửa nước nhờ ống phun nước rửa (nước rửa hút vào thùng qua đầu phân phối 4) làm khô chân khơng khu vực rửa làm khơ II) Ơ đầu phân phối thơng với ống dẫn khí nén, nên bã làm xốp để gặp dao dễ tách khỏi mặt lọc (khu vực thổi IV) Cuối nhờ khí nén, vải thổi bã (khu vực tái sinh vải V) chu kỳ lại tiếp diễn Giữa khu vực hoạt động có khu vực chết

Như vòng, tất công việc: lọc, rửa, làm khô, lấy bã, làm vải tiến hành độc lập với nhau; q trình làm việc liên tục

Vì chiều lo lắng ngược nhau, nên người ta dùng máy khuấy đu đưa để khuấy trộn làm cho huyền phù không lắng

Nắp gồm có đĩa: đĩa (1) quay đĩa (2) đứng yên

Đĩa có (1) số lỗ số hốc thùng; đĩa (2) có lỗ to (xem hình ) lỗ (a) nằm khu vực lọc khử nước lần thứ nhất; lỗ (b) nằm khu vực rửa khử nước lần thứ hai; lỗ (c) nằm khu vực tách bã lỗ (d) nằm khu vực tái sinh vải Hai lỗ (c) (d) thông với đường khơng khí nén Độ chân khơng lỗ (a) (b) đo chân không kế

Đối với máy lọc có bề mặt lọc bé có nắp phân phối, cịn máy lọc có bề mặt lọc lớn có hai nắp phân phối hai đầu thùng

Phương pháp tháo bã phụ thuộc vào tính chất bề dày lớp bã vải lọc Vì loại bã có thiết bị tháo thích hợp (xem hình )

Tháo bã dao (hình ) dùng với bã có độ ẩm bé sít, bề dày lớp bã 10mm Nhược điểm phương pháp vải lọc lớp bã chết (bề dày khoảng cách từ mép lưỡi cao đến vải lọc) làm tăng trở lực lọc

Đối với bã có bề dày mỏng dùng phương pháp tháo bã dây (hình ) dây nằm trực tiếp vải lọc lồng qua lăn căng Các dây đặt song sóng dây cách từ đến 25mm, tuỳ thuộc vào độ bền học bã Lớp bã tách khỏi vải lọc với dây Ưu điểm cuả phương pháp khơng có lớp bã chết thùng, có khả tháo lớp bã mỏng (đến 3- 4mm) giảm áp suất lọc cần thiết khơng có tượng bã bít lỗ vải lọc

Ngồi cịn dùng trục lăn để tháo bã (hình ) vật liệu có tính dẻo cao Trục (2) tạo từ vật liệu làm chobã dễ dính quay ngược chiều với thùng (1) lực ma sát Tốc độ góc quay thùng (1) với trục (2) Trục (3) chế tạo từ vật liệu mà bã khơng dính bết được, quay chiều với trục (2), chúng có tốc độ quay khác Nếu bã có độ dính lớn, tốc độ góc quay trục (3) bé Phương pháp tháo lớp bã mỏng

Để lọc chất lỏng chứa phân tử lở lửng nặng chất lỏng nặng chất lỏng bốc dễ cháy độc, người ta dùng máy lọc chân khơng, thùng quay có bề mặt lọc bên Nhưng máy lọc có nhược điểm bề mặt lọc không lớn, cấu tạo cồng kễnh, phức tạp, tốn nhiều kim loại; khơng có khả rửa bã nước rửa pha lỗng huyền phù, vải lọc bị mài mịn khơng đồng

Đối với máy dùng để lọc chất thơng thường trục, đầu phân phối làm gang xám, chậu chứa huyền phù, cách khuấy, dao cạo bã lưới lọc làm thép bon Các bánh phận truyền động làm thép đúc

Nhưng lọc chất có tính ăn mịn nắp phân phối cổ trục trục làm gang pha crôm, thùng chậu, cánh khuấy, dao cạo bã lưới lọc làm thép chịu axit Ngồi cịn bọc cao su để chống ăn mòn

Một vài số liệu máy lọc thùng quay:

Đường kính thùng quay từ 0,3 4m, dài 0,30 6m, bề mặt lọc 40m2, bã dày độ 4cm

và chứa độ 10  30% nước Ưu điểm máy này:

2 Có thể dùng mơi trường hoạt động hoá học; Dễ sử dụng, tiết kiệm nhân lực coi máy Nhược điểm:

1 Diện tích lọc nhỏ giá thành tương đối cao; Khó rửa làm khô bã cẩn thận;

3 Cấu tạo phức tạp, giá thành đắt, tốn nhiều điện có nhiều thiết bị phụ bơm chân khơng, máy thổi khí;

4 Đầu phân phối xa bề mặt lọc nên việc dẫn nước lọc nước rửa bên thùng chậm trễ

Nhà máy giấy Việt Trì dùng nhiều máy lọc thùng quay trình sản xuất giấy Máy lọc chân khơng kiểu đĩa (hình )

Máy lọc chân không loại đĩa khác với loại thùng quay bề mặt lọc gồm có đĩa rơngx (2) lồng vào trục rỗng chung (1) Tất đĩa nhũng vào máy chữa huyền phù (3) Máy chứa huyền phù chung cho tất đĩa đĩa có máy riêng, máng có ống góp chung

Trục rỗng chia thành số rãnh dọc theo chiều dài trục Đĩa gồm có nhiều ngăn hình quạt riêng rẽ ghép lại với nhau, ngăn thông với rãnh trục Thông thường đĩa gồm có từ đến 12 ngăn hình quạt; máy lọc có từ đến 14 đĩa

Phía đầu trục có nắp phân phối (cơ cấu giống chất loại máy lọc thùng quay) Nếu máy bé phải có nắp phân phối, cịn máy lớn có hai nắp phân phối

Ngăn hình quạt (xem hình )

Đĩa gồm có số ngăn hình quạt (1) lắp chặt lên trục rỗng nhờ ép (4) gu - giơng căng (3) Mỗi ngăn hình quạt trông giống hộp mà hai thành bên có khoan lỗ Phía hẹp hình quạt có ống dẫn (5) đè sát trực tiếp lên trục rỗng rãnh trục rỗng nối thông với ống dẫn (5) hình quạt đĩa

Vải lọc cắt theo hình thang làm thành túi bọc lấy hai mặt ngăn hình quạt Máy lọc loại khơng có thiết bị rửa bã, nước rửa pha loãng huyền phù

Khi trục rỗng quay (với vận tốc 0,1 3 vg/ph), ngăn hình quạt đĩa nối thông với ngăn làm việc nắp phân phối

ở khu vực lọc, chất lỏng hút qua lớp vải lọc ngăn hình quạt chảy theo rãnh dọc trục rỗng đến nắp phân phối theo đường chân không thùng chứa Chất rắn bị lớp vải lọc giữ lại tạo thành lớp bã Trước cạo bã cho không khí nén vào bên ngăn hình quạt vải lọc căng ra, sau bã tháo hai dao đặt hai bên đĩa khu vực tái sinh vải, cho khơng khí nén vào để làm vải

Chú ý cạo bã dao không làm rách vải, tái sinh vải khơng khí nén thổi vào với áp suất không lớn 0,9N/cm2 để tránh vải bị căng dễ rách.

Ưu điểm máy lọc chân không kiểu đĩa lượng tiêu thụ ít, cấu gọn giá thành thiết bị rẻ, thay sửa chữa ngăn hình quạt đĩa riêng biệt; có bề mặt lọc lớn tính theo mặt đặt máy; máy có nhược điểm khơng rửa bã

Máy lọc chân không kiểu đĩa làm việc thích hợp với huyền phù có hạt rắn đồng có tốc độ lắng chậm, bã tạo thành không bị nứt Máy dùng nhiều ngành cơng nghiệp hố chất, luyện kim mỏ

So sánh lựa chọn máy lọc Khi chọn máy lọc, cần ý:

1 Mục đích lọc để thu lấy chất bã (kết tủa) nước hay vừa lấy chất bã, vừa lấy nước

2 Tính chất dung dịch huyền phù chất bã

3 Các yếu tố khác (như suất, coi giản đơn, giá tiền máy móc tiêu thụ làm việc)

Các máy lọc liên tục thường làm việc với chu trình lọc ngắn đồng thời có kèm theo việc rửa tự động Do cơng việc tiến hành liên tục nhanh nên vận tốc lớn lọc gián đoạn nhiều Ngồi cịn có nhiều ưu điểm máy làm việc với thành phần dung dịch huyền phù cố định suất lớn Máy lọc gián đoạn tiến hành chu trình lọc dài, phải lắp lại số động tác phụ (tháo, nạp, thu nước lọc) nên suất dễ bị hạ thấp, song máy lọc gián đoạn giữ giá trị sở sản xuất nhỏ, đặc biệt tổng hợp sản phẩm khác loại với đòi hỏi phải thay đổi chế độ lọc Ngồi cịn thích hợp để tẩy chất bã khó lọc ra, cần phải thông rửa kỹ

Như điều kiện nhà máy sản xuất với qui mô lớn, máy lọc liên tục có nhiều cơng hiệu hơn, phức tạp đắt tiền

Cịn ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc sử dụng máy dễ dàng

Một máy móc lọc gián đoạn có cấu tạo giản đơn tổng hợp máy lọc ép Máy lọc ép thuận tiện để lọc có nhóm vật liệu khác nhau, cần có chất bã khơ

Trong số máy lọc liên tục, loại tổng hợp máy lọc chân khơng hình thùng, có nhiều thuận lợi: lúc, tạo chất bã khơ nước lọc tốt

C Li tâm

Các phương pháp li tâm

Phương pháp phổ biến để phân li hệ lỏng không đồng phương pháp li tâm dùng cácmaý li tâm Bộ phận máy li tâm thân quay có thành kín có lỗ quay với tốc độ lớn trục thẳng đứng trục nằm ngang

Để phân tách hệ thống không đồng máy li tâm, người ta chia loại:

1 Lọc li tâm; Lắng li tâm;

Lọc li tâm phân li huyền phù máy li tâm gồm thân quay có lỗ (hình ) Mặt thân quay phủ lắng vải lọc Do lực li tâm, huyền phù văng tới thành thân quay, chất rắn lại mặt vải chất lỏng tác dụng lực li tâm qua lớp bã, vải lỗ thân quay để ngồi

Lọc li tâm nói chung gồm q trình vật lý xảy liên tiếp: Tạo thành bã

2 Nén chặt bã

3 Tách chất lỏng khỏi bã

Nhờ cách lọc li tâm, đạt mức độ cao làm nước bã

Lắng li tâm trình phân li huyền phù máy li tâm có thân thành kín (hình ) Huyền phù dẫn vào phận thân quay tác dụng sức li tâm bị văng vào thành tạo lốp bã thành chất lỏng phía dâng lên cao, tràn qua bờ thân

Lắng li tâm gồm hai qúa trình vật lí: Lắng tướng rắn Nén chặt bã

Làm li tâm tiến hành máy li tâm có thân kín để làm chất lỏng chứa số lượng tướng rắn khơng đáng kể Q trình ứng dụng để phân li huyền phù mịn keo

Đứng mặt vât lý làm li tâm trình lắng tự tiểu phân rắn tác dụng lực li tâm

Người ta phân li nhũ tương thùng thành kín Dưới tác dụng lực li tâm cấu tử nhũ tương đặt theo trọng lượng riêng, dạng lớp có bề mặt phân cách: lớp ngồi gồm chất lỏng có trọng lượng riêng lớn lớp có chất lỏng nhẹ chất lượng tự động khỏi thùng quay

Như thực chất li tâm trình lắng lọc tác dụng lực li tâm Lực li tâm tác dụng lên vật liệu lớn trọng lực áp suất nhiều, li tâm phương pháp có hiệu lực để phân li học hệ chất lỏng không đồng

Đặc trưng máy li tâm xác định cường độ tác dụng thừa số phân tách, tức tỉ số gia tốc li tâm với gia tốc trọng trường:

kp =

Trong  - tốc độ góc thùng quay, vg/s r - bán kính thùng quay, m

g - gia tốc trọng trường, m/s2

Thừa số phân tách cao khả phân li máy li tâm lớn Có thể tăng thừa số phân tách cách tăng bán kính thùng quay, tốt tăng số vòng quay kp tỉ lệ với bình phương số vịng quay; không tăng giới hạn độ bền học

của thùng quay

Phân loại máy li tâm

1 Trị số thừa số phân tách, máy li tâm (nếu kp<3000); máy siêu li tâm (nếu kp>

3.000)

2 Theo công dụng kỹ thuật: lọc, lắng hay làm Theo chế độ làm việc: gián đoạn hay liên tục Theo phương pháp lấy bã ra: tay hay tự động Theo đặc điểm cấu tạo

Phương pháp lấy bã khí hố điều kiện để thực làm việc liên tụcvì đặc điểm quan trọng để phân loại máy li tâm

Về cấu tạo máy li tâm phân chia chủ yếu theo vị trí phương pháp lắp trục: thẳng đứng, nằm ngang nghiêng

Cấu tạo máy li tâm

1 Máy li tâm gián đoạn - Những máy li tâm làm việc gián đoạn lấy bã tay nhờ trọng lực Các máy li tâm làm việc gián đoạn lấy bã tay có kiểu lọc kiểu lắng Cách làm việc gồm có ba giai đoạn:

2 Huyền phù cung cấp vào thùng lúc nghỉ lúc quay với tốc độ làm việc nhỏ Trong trường hợp giảm tốc độ sau cung cấp huyền phù vào thùng lại tăng tốc độ đến tốc độ làm việc

3 Phân tách hệ lỏng không đồng thùng liền thùng có lỗ rửa bã (nếu cần thiết) lại quay li tâm để làm nước rửa nén chặt bã

4 Tắt máy, cho máy dừng lại tháo bã tay hay tự động Tháo bã tay tiến hành qua phía phía thùng Tháo phía tiện lợi vệ sinh Nhược điểm phương pháp tốn nhiều sức lao động

Các nhà máy đường Việt Trì, Vạn điểm sử dụng máy li tâm loại để tách đường tinh thể khỏi dung dịch, sau đường vào máy sấy

Máy li tâm treo tháo bã (hình ) gồm có thùng quay treo đầu hình nón trục 2; trục có chỗ tựa phía hình cầu hay hình nón (ln ln có đệm cao su bọc) thùng khơng đặt sâu xuống đáy: phía cạnh thành thùng có nối với vài cánh có ổ bi Giữa cánh có lỗ tháo bã, thời gian quay lỗ dịng kính chóp 5, treo địn Khi tháo bã chóp nâng lên khẽ, người ta lấy bã tay từ phía

Ưu điểm máy li tâm treo: Bền vững

2 Tương đối nhẹ tháo bã nhanh;

3 Chỗ tựa phận truyền động khơng bị ăn mịn khơng tiếp xúc với chất lỏng Để tháo bã mà tốn sức lao động, người ta dùng máy li tâm tự tháo (hình ) tác dụng trọng lực bã tách khỏi máy

và nắp hình nón đậy lỗ tháo đáy, bắt chặt vào ống chuyển động dọc theo trục nhờ cần bẩy

Máy li tâm nằm ngang tháo bã pittơng

Pítơng (3) lắp chặt lên đầu cần đẩy (4) đầu khác cần đẩy lắp Pitơng dầu (9) Cần đẩy (4) nằm bên trục rỗng (2) Trục rỗng (2) tì lên hai gối đỡ phía đầu trục bên phải lắp chặt với rơto, cịn đầu bên trái lắp bánh đai Cần đẩy quay với trục rỗng đồng thời chuyển động lại theo chiều trục nên Pít - tơng (3) thực chức tháo bã

Huyền phù chảy vào rôto theo ống tiếp liệu, rơto có đặt nón phân phối huyền phù để làm cho huyền phù quay với tốc độ xấp xỉ tốc độ quay rôto

Động điện quay truyền chuyển động cho trục rỗng (2) nhờ dây đai hình thang Píttơng quay với trục rỗng đồng thời chuyển động lại nhờ có pít tơng dầu Nhờ có hệ thống xu páp mà dầu đẩy vào bên trái bên phải píttơng dầu Thường píttơng dầu chuyển động lại 12  16 lần phút Để đẩy dầu vào xi lanh, người ta dùng bơm kiểu bánh với áp lực đến 20bar

Sau lần lại, pítơng tháo lượng bã tương ứng với chiều dài đương píttơng 1/10 chiều dài thùng

Ngoài tác dụng liên tục máy li tâm có ưu điểm nghiền nhỏ bã cắt thành sợi nhỏ phương pháp tháo bã dao vít vơ tận

Nhược điểm:

1 Làm bẩn bã, có phần nhỏ qua lỗ lưới Tiêu hao lượng lớn để đẩy bã

3 Phá hủy tương đối nhanh ngăn lọc Máy siêu li tâm

Để phân tách nhũ tương nhũ dịch có nồng độ pha rắn thấp, để làm nhũ dịch, người ta dùng máy li tâm với số vòng quay lớn gọi máy siêu li tâm

ống siêu li tâm (hình ) gồm thùng sâu có dạng ống, đường kính khơng lớn (tới 200mm), nhỏ chiều dài chừng vài lần Vì lực li tâm tỉ lệ với bán kính bình phương số vịng quay ứng suất thùng tỉ lệ với bình phương bán kính số vịng quay nên người ta tăng số vịng quay, giảm đường kính tăng chiều dài thùng (để tăng chiều dài đường chất lỏng)

Chất lỏng vào bên thùng (quay với tốc độ n = 8.000 45.000 vg/ph), theo ống 2, qua phận phun bắn vào thành thùng quay Để cho chất lỏng không bám vào thành thùng người ta đặt ghi dọc theo thùng đầu thùng có lỗ đặc biệt để dẫn chất lỏng nặng nhẹ ỏư phía thùng có hai phịng riêng biệt để dẫn chất lỏng Chất lỏng nặng dẫn qua ống chất nhẹ - qua ống Vì ống siêu li tâm quay với tốc độ lớn nên thùng treo trục dẻo hay ống

Trong máy phân li li tâm (hình ), phần thùng quay có đặt màng trịn lưu động để điều chỉnh mực chất lỏng phân li

1 Cường độ phân li cao (lực li tâm gấp 8: 34 lực li tâm máy li tâm thơng thường);

2 Gọn kín Nhược điểm:

1 Phân li gián đoạn Dung tích nhỏ Tháo bã tay

4 Khả phân li đĩa phân li

Máy phân li chất lỏng - máy dùng để phân li nhũ tương Đường kính lớn ống siêu li tâm (150 - 300mm) số vịng quay (5500 - 10000 vg/ph)

Trong loại máy phân li chất lỏng phổ biến loại đĩa phân li (hình )

Máy gồm thân hình trụ có hình đĩa thân hình nón 2, phía có ống dẫn chất lỏng vào toả phần máy; chất lỏng qua khe đĩa, khe hình thành lỗ Dưới tác dụng lực li tâm, chất lỏng nặng tạo thành lớp thành máy, vào khe hở thành lỗ sau theo lỗ 5, chất lỏng nhẹ chuyển vào gần trục sau ngồi theo lỗ

Ưu điểm đĩa phân li so với ống liêu li tâm:

1 Hiệu suất phân li cao; Dung tích thùng quay lớn

Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp; Khó chế tạo chất lỏng hoạt động hoá học So sánh chọn máy li tâm

Máy li tâm suất cao máy li tâm gián đoạn, sử dụng dễ dàng Vì máy li tâm liên tục ứng dụng rộng rãi công nghiệp vượt hẳn loại máy gián đoạn Song máy li tâm gián đoạn giữ vị trí nhà máy nhỏ Máy lọc li tâm gián đoạn tháo tay tháo trọng lượng ứng dụng để lọc vật liêụ hạt, sợi rời, có độ ẩm ban cuối chất bã hạt lớn 1%, hạt trung bình 5% hạt bé 40%

Máy lắng li tâm: Loại dùng cho dung dịch huyền phù khó lọc Chất bã tạo máy lắng li tâm có độ ẩm tới 70% nghĩa lớn so với chất bã tạo máy lọc li tâm Máy li tâm tự động có suất cao, gián đoạn hàng trung gian máy gián đoạn liên tục

Ta dùng máy li tâm liên tục loại tháo píttơng máy thích hợp với vật liệu sợi chất kết tinh dễ nước amơn sunfat, xenlulơ lượng hạt bé (đường kính 150m) vật liệu không 10 20%

Máy siêu li tâm dùng rộng rãi để phân li dung dịch huyền phù, nhũ tương nhỏ; chúng cịn thích hợp cho chất lỏng dễ cháy chất lỏng dễ bị phá huỷ

Máy li tâm loại máy chạy nhanh, cần phải trông coi cẩn thận

Sau kiểm tra kỹ cho máy chạy, cần theo dõi để tốc độ quay thùng đều, khơng có tiếng rít Khi máy li tâm làm việc, cần ý chuyển động thùng trục Khi thùng trục chuyển động bất thường, tức có tượng phân phối vật liệu không t rong máy gối đỡ trục máy bị hỏng

Ngoài ra, lúc máy li tâm chạy cần ý tới kỹ thuật an toàn, máy bị phá hoại dễ gây tai nạn

Muốn ngừng máy, t rước hết phải ngắt điện, sau từ từ hãm máy lại Khuấy trộn

Khái niệm

Việc khuấy trôn dùng rộng rãi cơng nghiệp hố học để chế biến huyền phù, nhũ tương hỗn hợp đồng chất rắn Nhờ khuấy trộn phần tử tiếp xúc chặt chẽ bề mặt tác dụng ln ln đổi mới, tăng cường q trình chuyển khối (hồ tan ) truyền nhiệt (đun nóng, làm nguội, đun bốc ) trình hố học

Phương pháp khuấy trộn mơi trường lỏng phổ biến khuấy trộn máy khuấy, ngồi cịn dùng cách khuấy khí nén

Quá trình khuấy trộn đặc trưng hai yếu tố: công suất tiêu thụ hiệu suất khuấy trộn

Cấu tạo máy khuấy

Theo cấu tạo cánh quạt, người ta phân loại máy khuấy học thành nhóm sau: a) - máy khuấy cánh quạt gồm cánh quạt phẳng b) - máy khuấy chân vịt 3) - Máy khuấy tuabin

a) Máy khuấy cánh quạt phẳng (hình ) đơn giản gồm hay nhiều đặt thẳng góc hay nghiêng với hướng chuyển động Cánh quạt gắn vào trục thẳng đứng quay 12 80 vg/ph Đường kính cánh quạt khoảng 0,7 đường kính thùng

Khi số vịng quay nhỏ, chất lỏng có chuyển động trịn khu vực chuyển động cánh quạt, lớp khơng pha trộn với hiệu suất khuấy trộn thấp Nếu tăng số vòng quay, tác dụng lực li tâm chất lỏng chuyển động từ ngồi thành bình; có áp suất thấp, chất lỏng lớp chuyển vào giữa, gây nên tuần hồn chất lỏng (hình ) Cả hai chuyển động tạo thành chuyển động phức tạp khuấy trộn mạnh lớp, tạo thành hình phễu độ sâu tăng tăng số vịng quay, kết sử dụng dung tích bình Để khắc phục người ta đặt ngăn thẳng đứng sát vào thành (thường cái) gọi ngăn phản xạ (hình ) làm trở ngại việc quay chất lỏng giảm độ sâu phễu, lượng tiêu thụ tăng lên

Để khuấy trịn tốt tồn thể tích thùng, người ta dùng máy khuấy có cánh quạt nằm ngang thẳng đứng, gọi máy khuấy bơi chèo (hình ), cấu tạo bền vững, dùng để khuấy chất lỏng nhớt tốt

Ưu điểm máy khuấy cánh quạt: Cấu tạo đơn giản rẻ

Nhược điểm:

1 Đối với chất lỏng đặc nhớt tác dụng

2 Không thuận lợi khuấy dung dịch dễ phân rã Phạm vi sử dụng:

1 Máy khuấy cánh quạt có hiệu khuấy chất lỏng có độ nhớt động lực đến 2,5 , 2,5 dùng máy khuấy bơi chèo

2 Hoà tan tạo thành huyền phù chất rắn có trọng lượng riêng nhỏ b) Máy khuấy chân vịt (hình )

Chân vịt thường có3 cánh quạt phần tử đường xoắn ốc Khi quay chân vịt gây chuyển động xoắn ốc chất lỏng theo hướng trục máy khuấy tạo dịng tuần hồn từ trục rìa bình phía từ rià vào trục phía kia, mạnh máy khuấy hình quạt Đơi người ta đặt thân ống hình trụ bên ngồi chân vịt làm phận khuyếch tán (hình ) thường dùng thiết bị có ống ruột gà, chiều cao lớn đường kính nhiều

Đường kính chân vịt từ 0,25 -0,30 đường kính thùng số vòng quay từ 400 - 1750 vg/ph, với chất lỏng có độ nhớt từ 0,5 trở lên hay với chất lỏng tạo bột nên làm việc từ 150  400vg/ph

Ưu điểm:

1 Khuấy trộn mạnh nhanh máy khuấy cánh quạt Năng lượng tiêu thụ vừa phải số vịng quay lớn Giá thành khơng cao

Nhược điểm:

1 Hiệu suất nhỏ khuấy trộn chất lỏng nhớt

2 Thể tích bị hạn chế tăng cường khuấy chất lỏng Phạm vi sử dụng:

1 Khuấy trộn mạnh chất lỏng nhớt; Điều chế huyền phù nhũ tương;

3 Khuấy chất kết tủa huyền phù có đến 10% tướng rắn với kích thước hạt đến 0,15mm

c) Máy khuấy tuabin

Máy khuấy tuabin có hai loại: loại hở (hình ) kín (hình ) gồm bánh xe li tâm có 16 cánh quạt bắt chặt vào trục đứng Chất lỏng vào máy khuấy giữa, dọc theo trục theo hướng tiếp tuyến với bánh xe, qua bánh xe chất lỏng thay đổi hướng đều từ thẳng đến nằm ngang (hình ) văng với vận tốc lớn Thường người ta cịn lắp bên ngồi bánh xe phận hướng có cánh guồng uốn cong

Máy khuấy tuabin làm việc với 100 - 350vg/ph khuấy chất lỏng mạnh Ưu điểm: Khuấy nhanh hòa tan nhanh

3 Có thể tiến hành trình liên tục Nhược điểm:

Cấu tạo phức tạp giá thành cao Phạm vi sử dụng:

1 Khuấy trộn mạnh chất lỏng có độ nhớt lớn (máy khuấy hở đến 100 máy khuấy kín đến 500 dùng thùng tích lớn (5 -6m3), chiều cao nhỏ không dùng máy

khuấy chân vịt

2 Phân tán tinh vi, hoà tan nhanh

3 Khuấy trộn huyền phù có hạt rắn lớn đến 25mm chất kết tủa có đến 60% chất rắn

Khuấy trộn khí nén

Cũng có người ta khuấy trộn chất lỏng cách cho bọt khí nhỏ qua Sự khuấy trộn gọi thổi khí thực thùng thổi khí Phương pháp đơn giản sử dụng đặc biệt chất khuấy trộn khí hay khơng khí, tiến hành truyền nhiệt đồng thời với khuấy trộn

Thiết bị đơn giản gồm hay nhiều ống nằm ngang có nhiều lỗ, đặt xuống đáy thùng chứa chất lỏng Các ống phải thật nằm ngang để bọt khí khỏi lỗ thắng sức cản thủy học từ tất lỗ Đường kính lỗ thường từ  6mm

So với khuấy trộn khí, cách khuấy trộn khí nén thuận tiện chất lỏng khuấy trộn có hoạt tính hố học cao phá huỷ nhanh máy khuấy Nhưng thổi khí mang theo với khơng khí bốc q khí hồ tan chất lỏng, đồng thời sinh trình phụ: xy hố biến thành nhựa chảy lỏng khuấy trộn; lượng tiêu thụ nhiều

Nhà máy xi măng Hải Phịng dùng khí nén để khuấy trộn pát Chương

Các máy bơm Bơm Pittông

Các loại bơm Pittông

Ta chia bơm nghiêng, theo tác dụng, thành bơmtác dụng đơn, kép, ba, bốn; theo tính chất truyền động, thành bơm truyền động bơm trực tiếp Theo cấu tạo pittông chia bơm pittông, bơm plông giơ Trong loại bơm pittơng tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng ngăn cách màng đàn hồi (bơm có màng)

Trong bơm plơnggiơ tác dụng đơn (hình ) pittơng thay plơnggiơ 2, khơng địi hỏi gia cơng xác mặt xi lanh kín nhờ ống túp 3, nhờ thể xi lanh bị ăn mịn dễ ép chặt, thay túp khơng cần phải tháo bơm

Bơm plơnggiơ làm việc thích hợp áp suất cao, bơm pittông dùng để bơm chất lỏng nhớt hay có cặn Trong cơng nghiệp hố chất bơm plônggiơ dùng nhiều bơm pittông

Trong số pitơng tác dụng đơn có bơm màng (hình ) dùng để bơm huyền phù chất lỏng hoạt động hoá học Màng đàn hồi cao su, mềm hay thép đặc biệt, plônggiơ lên màng cong bên phải hút chất lỏng lên; plônggiơ xuống, màng cong bên trái đẩy chất lỏng vào ống đẩy

Pittông bơm tác dụng đơn có hai lượt đi, lượt hút lượt đẩy, việc hút đẩy chất lỏng không đặn

Bơm lônggiơ nằm ngang tác dụng kép (hình ) có hai van phía plơnggiơ, tất có bốn van pittông chuyển động sang phải phần bên trái hút đồng thời bên phải đẩy chất lỏng Khi ngược lại pittông hút bên phải đẩy trái Do chất lỏng chuyển bơm tác dụng đơn

Các chi tiết chủ yếu bơm pittơng

1 Van -Trong bơm pittơng có van hút van đẩy, có tác dụng ngăn cách không gian làm việc (xilanh) với ống hút đẩy

Theo cách vận chuyển người ta chia thành van nâng (hình ) van lề (hình ) Khi bơm làm việc van nâng chuyển động lên xuống, thẳng góc với bề mặt tựa Van lề quay xung quanh trục nó, song song với mặt phẳng tựa

Chuyển động đóng mở lỗ thơng van thực hện do:

a) Tác dụng trọng lượng van, van gọi van lượng

b) Tác dụng lúc đàn hồi lò xo làm tăng trọng lượng van, gọi van lị xo (hình ) c) Tác dụng cấu đòn bẩy điều khiển việc nâng hạ van, gọi van điều khiển Tất van kể trên, trừ loại sau làm việc tự động

Theo cấu tạo van nâng chia van đĩa (hình ) van cầu (hình )

Van cầu dùng bơm nhỏ để vận chuyển chất lỏng đặc nhớt, dùng bơm nước

Van nâng dùng bơm để vận chuyển chất lỏng bẩn, phụ tùng ống dẫn (khố hút, khố đảo) Góc mở van khơng q 600, lớn q van khơng đóng

được

Trong bơm, van hút van đẩy có độ lớn

Plơnggiơ khơng có cấu kín mà bịt kín cụm nắp bít đặt lối vào xi lanh (hình )

3 Xi lanh buồng làm việc chế tạo từ gang, xi lanh chế tạo từ ong thép đồng

4 Bầu khí - Để làm đồng việc cung cấp chất lỏng bơm pittông người ta đặt bầu khí: bình chứa kín gang thép chứa đầy khống khí

Bầu khí đặt ống hút ống đẩy Bầu khí ống hút: đặt trước buồng làm việc bơm ống hút Phần bầu khí (khoảng 1/3 thể tích nó) có khơng khí lỗng cịn lại chất lỏng Bơm hút chất lỏng từ bầu khí chất lỏng vào ống hút Bầu khí ống hút có tác dụng chỗ chứa chất lỏng gần bơm bơm hút chất lỏng từ Việc đặt bầu khơng khí dẫn hình Hoạt động bầu khí tốt đặt trực tiếp sát bơm (sơ đồ ), không nên đặt sơ đồ

Bầu khí ống đẩy: bơm làm việc chất lỏng từ buồng làm việc vào bầu khí, khơng khí bị nén lại áp suất mà chất lỏng vào ống đẩy

Trên bầu khí có lắp áp kế khoá để tháo chất lỏng bổ sung khơng khí Cho bơm chạy

Cho bơm pittông chạy không, cần phải mồi chất lỏng trước Trước cho bơm chạy phải mở khoá ống đẩy, không hỏng bơm Phải quay thử tay vịng bơm xem tình hình chuyển động pittơng Phải xem số áp kế đặt bầu khí bơm chạy mà kim áp kế dao động phạm vi rộng chứng tỏ lưu lượng chất lỏng vào ống đẩy không bình thường, ngun nhân thiếu khơng khí bầu khí ống đẩy cần khắc phục

áp suất chung bơm, số khoảng chạyu pittông, suất bơm phải phù hợp với đặc tính kỹ thuật bơm, khơng cần tìm ngun nhân để khắc phục

Bơm li tâm

Nguyên tắc làm việc

Trên hình sơ đồ bơm li tâm bậc Bơm có bánh xe có cánh guồng uốn cong phía sau, quay với tốc độ lớn thân bơm có dạng xốy ốc Chất lỏng từ ống hút vào trục bánh xe có chuyển động quay theo cánh guồng Dưới tác dụng lực li tâm áp suất chất lỏng tăng chất lỏng khỏi thân bơm vào ống đẩy Do bánh guồng áp suất giảm hiệu số áp suất, chất lỏng từ bình chứa vào liên tục bơm Nếu khơng đổ đầy vào chất lỏng vào thân bơm quay bánh xe guồng không tạo hiệu số áp suất cần thiết để hút chất lỏng trước mở máy, bơm li tâm phải chứa đầy chất lỏng (nếu khơng bơm phải đặt thấp mực chất lỏng)

Muốn cho chất lỏng không chảy khỏi bơm ống hút sửa chữa hay ngừng chạy, cuối ống hút đặt van hút có lưới

loại có phận hướng chất lỏng từ bánh guồng trước vào bánh guồng sau dùng để giảm vận tốc (động năng) chuyển thành áp suất

Trong nhiều cấu tạo bơm đại việc chuyển tốc độ thành áp suất thực khơng có phận hướng mà cách cho ống dẫn có dạng xốy ốc thích hợp

Trong cơng nghiệp hố chất, bơm dùng rộng rãi để vận chuyển xút, kiềm, nước muối chất lỏng nhớt khác huyền phù Những bơm chế tạo gang, silic hay pha nhiều crơm, sành, phaolit Chúng có cấu tạo đơn giản hiệu suất không cao

Phân loại

Các bơm li tâm thường phân loại sơ đồ sau:

- Các bơm li tâm bậc chế tạo kiểu hút chất lỏng phía hai phía bơm hút phía bánh guồng giữ đầu trục tựa rầm chìa Trục khơng qua khe dẫn chất lỏng khe thẳng có dạng đơn giản

ở bơm hút chất lỏng hai phía, trục qua khe dẫn chất lỏng, dạng khe có phức tạp nửa xốy trơn ốc

- Bơm li tâm có thân bổ theo chiều dọc, thoả mãn tốt yêu cầu lắp ráp, sử dụng thực tế, gọn tháo bơm không cần tháo ống hút

- Bơm nhiều bậc thường dùng công nghiệp mỏ đặc biệt công nghiệp dầu lửa, vận chuyển chất lỏng độ nhiệt cao 2000c.

- Bơm có trục thẳng đứng khác với loại trục nằm ngang chỗ diện tích đặt bơm nhỏ, sử dụng hợp lý chỗ trạm bơm đặt sâu đất, chiếm mặt

Các chi tiết bơm li tâm

Các chi tiết bơm li tâm là: bánh guồng, thân, phận hướng, trục, ổ, cụm nắp bít

a) Bánh guồng Bánh guồng chi tiết quan trọng bơm thực việc hút đẩy chất lỏng

Theo cấu tạo chia bánh guồng hút phía hai phía

Bánh guồng hút chất lỏng phía (hình ) gồm có đĩa ngồi đĩa có moay- cánh Trong moay -ơ có rãnh then để lắp then Đối với bơm suất nhỏ, hút phía, bánh guồng khơng có đĩa ngồi (bánh guồng loại hở) Trong bơm thân phải thật sát vào cánh bánh guồng, hở khe nhỏ được, thực tế sử dụng không thuận tiện, có tổn thất qua khe khơng tiết kiệm, loại bánh guồng không phổ biến

Cánh bánh guồng cong phía sau theo chiều ngang bơm Số cánh guồng từ đến 8, số bơm đặc biệt bơm chất lỏng bẩn, phải tăng tiết diện khe số cánh từ đến

b) Thân bơm Thân bơm chế tạo gang thép, thường gồm hai nửa mảnh ghép dọc với Khi ghép hai mảnh với tạo thành khoảng xốy trơn ốc: bánh guồng lắp chất lỏng theo ống đẩy

c) Khe dẫn vào ống hút phải bảo đảm phân phối tốc độ đồng mặt cắt ngang dòng lỗ hút bánh guồng sức cản thủy lực nhỏ Hay dùng loại ống thắt dần trục thẳng, ống vịng nửa xốy ốc

ống thắt dần trục thẳng thường dùng bơm có trục rầm chia (bánh guồng giữ đầu) có dạng nón Nón có khả phân phối đồng tốc độ đặc biệt sức cản thủy học nhỏ, loai thường dùng

ống hút vòng dùng bơm nhiều bậc, loại khe vịng có mặt cắt khơng đổi, loại phân bố tốc độ không so với loại nón

ống hút nửa xốy ốc loại đặt theo chu vi lối vào bánh guồng (hình )

Khác với loại ống hút vòng, loại có mặt cắt tăng dần từ mũi hướng tâm A ống hút nửa xoáy ốc phân phối tốc độ tốt lối vào bánh guồng ống hút vòng, dùng bơm đại hút hai phía

d) ống dẫn thân bơm ống dẫn đơn giản, phải thu góp chất lỏng từ bánh guồng đưa tới, giảm tốc độ chuyển động chất lỏng thành áp suất, hao tổn thuỷ lực phải Người ta thường dùng dạng ống dẫn xoáy ốc, phận hướng dẫn vịng

ống dẫn xốy ốc (hình ) ống dẫn mở dần theo đường xốy ốc bao quanh bánh guồng, tận ống khuếch tán có trụ thẳng nối vào ống đẩy Loại có cấu tạo đơn giản hiệu suất cao, ứng dụng rộng rãi cho bậc hút hai phía, bơm nhiều bậc

ống dẫn dạng cánh hướng (hình ) dùng nhiều cho bơm nhiều bậc Đó bánh guồng cố định có cánh tạo thành dãy, khe xoắn ốc FG, chuyển thành khe khuếch tán tán loại GN, khơng gian vịng BCD khơng có cánh, chất lỏng chuyển từ chiều li tâm sang chiều hướng tâm, sau vào khe đảo DE, chất lỏng vào bánh guồng làm việc bậc Trong khe đảo lại tiếp tục xảy trình chuyển hố động thành Trong vài loại bơm nhiều bậc cịn có cấu tạo khác phận hướng

Giữa phận hướng bánh guồng làm việc có khe nhỏ hướng tâm Bộ phận hướng dày bánh guồng làm việc - 2mm; số cánh hướng số cánh bánh guồng làm việc, có xu hướng giảm số cánh hướng, tới

d) Trục ổ trục Trục ổ trục bơm chi tiết quan trọng Trục phải có độ bền lớn cần chế tạo từ thép tốt Khi tháo lắp trục bơm, cần cẩn thận tránh cong, vênh, để khỏi làm cân

Để bảo vệ trục khỏi bào mòn ăn mịn, cụm nắp bít người ta lắp vào trục ống lót ống lót hỏng thay ống lót khác Bánh guồng giữ trục then đai ốc định vị Để tránh rung động rôto bơm (trục bánh guồng) phải thử cân tĩnh tốt (đối với rôto dài bơm nhiều bậc, cần cân động nữa) Trên đầu trục có bán khớp để nối với trục động có puli để nối với dây đai truyền động

ổ bi dùng rơto có tốc độ vịng khơng lớn Nhược điểm ổ bi hỏng hóc thường làm hỏng rơto ln

ổ trượt có miếng lót gang có đổ hợp kim babít; ổ cần tra dầu

Khi tải trọng lớn tốc độ vòng trục lớn 8m/s, cần làm lạnh dầu Trường hợp dầu đưa vào ổ bơm đặc biệt Khi khỏi ổ dầu qua phận lọc làm lạnh, sau vào bình chứa để sử dụng sau

Cịn loại ổ chặn dùng khơng hợp với tốc độ vịng lớn Vì bơm lớn, để khử lực chiều trục người ta dùng năm vịng trượt Trong bơm nhỏ trung bình, để khử áp suất trục, người ta dùng ổ bi chặn hướng tâm

c) Cụm nắp bít Cụm nắp bít dùng để chặn khơng khí lọt vào bơm qua khe trục thân, đồng thời không cho chất lỏng ngồi

Cụm nắp bít (hình ) gồm ống chặn đặt thân trục, chất đệm 3, nắp hai chốt có êcu

Chất đệm chế tạo từ loại dày vải sợi đặc biệt có mặt cắt vng, tẩm mở graphit Dây cắt thành vòng riêng biệt xếp vào cụm thành vòng riêng biệt xếp vào cụm thành vịng có mối tiếp giáp so le

Sau xếp chất đệm, cho nắp vào văn êcu chốt cho xiết chặt

Do ma sát lớn cụm nắp bít mà nhiều nhiệt, nhiệt truyền vào chất lỏng thấm cụm, cần thiết có rị chất lỏng ngồi Việc xiết nắp cụm phải cho toàn cụm thấm chất lỏng, căng cụm bị nóng lên, trường hợp cần phải nới êcu chốt

Khi làm việc lâu dài chất đệm bị nén bóp lại cần xiết lại êcu Sau xiết êcu mà thấy đệm không chặt, cần thay đệm Đệm thường làm việc từ 200 - 500 phải thay, tùy theo mức độ bẩn

Cấu tạo cụm nắp bít kể phù hợp với phía đẩy bơm, khơng cho chất lỏng rị ngồi

Cịn phía hút bơm, khơng cho khơng khí lọt vào bơm ngồi cấu tạo chi tiết kể cịn cần có khố thủy học (hình ) Khố thủy học cấu tạo từ vịng có mặt cắt chữ I đặt vòng đệm Chất lỏng từ ống đẩy bơm đưa qua ống (dưới áp suất) vào vòng Vòng chất lỏng hình thành cụm có tác dụng ngăn cản khơng cho khơng khí lọt vào bơm Chất lỏng từ vịng chảy chậm thành giọt ngồi vào bơm, có tác dụng làm lạnh cụm nắp bít

g) Việc làm chặt bánh guồng Do chênh lệch áp suất lối lối vào bánh guồng nên chất lỏng chảy từ khe tháo (qua không gian đĩa trước bánh guồng nắp thân) vào rãnh dẫn bơm (hình ) Vì suất Q bơm nhỏ suất Qb

bánh guồng đại lượng q rị chất lỏng Như hiệu suất thể tích bơm li tâm bằng:

Ntt =

chất lỏng khe chất lỏng bào mòn Để tránh phá hỏng bánh guồng thân, người ta chế tạo vòng chất đặc biệt thay được, vịng giữ thân bánh guồng tạo thành khe làm chặt, có độ lớn cần thiết Vòng làm chặt chế tạo vật liệu bền vật liệu thân bánh guồng

Hình trình bày dạng cấu tạo làm chặt bánh guồng Đơn giản vịng khe thẳng (hình ), nhược điểm loại dòng chất lỏng chảy qua khe với tốc độ lớn có hướng ngược chiều với dịng chất lỏng vào lỗ hút bánh guồng, gây phân phối khơng đồng tốc độ Vì loại làm chặt vịng khe thẳng áp dụng cho bơm li tâm cao ốc (có áp suất thấp)

Chất lượng tốt vịng làm chặt thước thợ (hình ) Trong dạng khe 1 lớn

hơn khe vào tốc độ khe nhỏ hơn, khơng làm hỏng chuyển động dịng vào cánh bánh guồng Loại làm chặt dùng cho bơm có áp suất trung bình

Với bơm li tâm có áp suất lớn phải dùng cấu tạo làm chặt loại khuấy khúc (hình ), có hệ số lưu lượng nhỏ rò qua khe nhỏ

C Các loại bơm khác Bơm bánh

Bơm bánh thuôc loại bơm quay phổ biến Trong thân bơm (hình ) có hai bánh ăn khớp với nhau: bánh chuyển động nhờ động điện qua giảm tốc Khi ngồi phần ăn khớp tạo chân khơng khoảng a phía ống hút, chất lỏng vào thân bơm bị kéo theo chuyển vận theo hướng quay chúng Khi lại ăn khớp với (khoảng b) chất lỏng bị đẩy vào ống đẩy Ưu điểm: khơng có van, nhẹ đổi chiều cung cấp chất lỏng nối trực tiếp với động cơ, áp suất bơm tới 24,5bar

Bơm thường dùng để bơm dầu chất lỏng nhớt khác (nhà máy xà phòng Hà Nội dùng)

Nhược điểm: hiệu suất thấp, tiêu hao nhiều công suất để khắc phục mà sát

bơm phun tia

Trong bơm phun tia (hình ) chất lỏng làm việc (hơi nước hay nước) khỏi ống thổi với tốc độ lớn, vào buồng hỗn hợp kéo theo chất lỏng hay khí ma sát bề mặt Khi buồng tạo chân khơng đầy đủ chất lỏng từ bình chứa dâng lên, chất lỏng bị hút trộn lẫn nhanh với chất lỏng làm việc hỗn hợp vào ống hình thân nón mở rộng - ống phân bố Trong ống phân bố tốc độ dòng giảm, động dòng chuyển thành năng, áp suất nén chất bị hút đến áp suất cần thiết

Trong bơm phun tia hoạt động nước trộn lẫn chất lỏng truyền lượng cho chất lỏng bơm lên, ngưng tụ nước Vì bơm dùng trộn lẫn chất lỏng khuấy trộn với nước tạo khí ngưng tụ nước

Bơm phun tia dùng để đẩy chất lỏng (máy phun) mà để hút chất lỏng (máy hút) Máy bơm phun tia nước nước dùng để trộn đun nóng chất lỏng

Trong cơng nghiệp hố học, bơm li tâm dùng rộng rãi bơm pittơng có nhiều thuận lợi

Ưu điểm bơm li tâm: áp suất đặn

2 Quay nhanh, lắp thẳng vào động cơ, nhờ lắp rẻ, tiền phí tổn dùng

3 Dễ thay đổi suất (chỉ cần thay đổi số vịng quay)

4 Nhẹ, dễ làm, đúc bằng kim loại chịu chất hố học Có thể bơm chất có lẫn chất rắn, khơng cần kín phận nên không sợ bị vật rắn vào chất lỏng làm mòn

6 Thuận lợi suất lớn mà áp suất nhỏ (trường hợp chất hoá học) Nhược điểm bơm li tâm:

1 Hiệu suất bơm pittông 10 - 5% có tượng thành lỗ Bơm phải đầy chất lỏng

3 Nếu áp suất cao phải dùng nhiều bậc Khi suất nhỏ hiệu suất giảm đột ngột

Hiện bơm li tâm thay bơm pittông phạm vi lưu lượng lớn nhỏ áp suất trung bình

Bơm pittơng dùng để:

1 Bơm lượng chất lỏng nhỏ áp suất cao Bơm chất lỏng có độ nhớt lớn

3 Bơm chất lỏng dễ cháy dễ nổ

Bơm bánh thích hợp để bơm chất lỏng nhớt, khơng có cặn rắn, áp suất cao suất không 100 l/s

Bơm phun tia có cấu tạo đơn giản (khơng có phận chuyển động), chế tạo từ nguyên liệu bền hố học có hiệu suất tác dụng thấp

Chương Máy nén A Đại cương Khái niệm

Trong trình sản xuất nhiều cần đến lượng lớn khí (hoặc hỗn hựp khí) áp suất cao; ngồi ra, cịn dùng khí vào việc khác vận chuyển, khuấy trộn, phun thành bụi chất khác v.v Tất trình cần phải nén giãn khí Q trình nén giãn khí, làm thay đổi thể tích, áp suất nhiệt độ khí

Theo lý thuyết nén khí theo hai phương thức đẳng nhiệt hay đoạn nhiệt, trình nén thực tế thường xảy

Trường hợp thứ nhất, nhiệt toả q trình nén khí dẫn ngồi hồn tồn, khí thay đổi trạng thái nghĩa thay đổi thể tích áp suất độ nhiệt khơng đổi, trình gọi đẳng nhiệt

Trường hợp thứ hai ngược lại, lượng nhiệt toả q trình nén khí hồn tồn cịn lại, độ nhiệt khí tăng cao, khong có hao tổn nhiệt mơi trường xung quanh, q trình gọi đoạn nhiệt

Thực tế xảy riêng rẽ trình đẳng nhiệt đoạn nhiệt, mà q trình đó, đồng thời có thay đổi thể tích, áp suất độ nhiệt (nhiệt có truyền mơi trường xung quanh), q trình đa biến

Trong kỹ thuật đại, người ta dùng nhiệt loại khí có nhiều tính chất lý hố khác Lưu lượng khí dùng q trình chế tạo khác nhau, tới vài nghìn mét khối phút, cịn áp suất từ độ chân khơng cao lên tới hàng nghìn bar Do có nhiều máy có cấu tạo khác để vận chuyển, nén làm lỗng khí

Phân loại máy

Các máy nén vận chuyển khí (máy nén, thổi khí máy quạt) phân loại theo nguyên tắc làm việc tỉ số áp suất khí (P2) áp suất khí vào máy (P1)

Theo nguyên tắc làm việc có loại máy nén

1 Máy nén pittông, làm việc theo nguyên tắc pittông chuyển động lại xi lanh, khí bị giảm thể tích phịng làm việc

2 Máy nén quay có rơto quay liên tục nén khí

3 Máy nén li tâm (máy nén tuabia) có bánh xe quay liên tục nén khí tác dụng lực qn tính

4 Máy nén phun tia, có dịng khí bị nén thay đổi tốc độ Tuỳ theo tỉ số áp suất hay độ nén, người ta chia ra:

a) Máy nén: =  1000 áp suất cuối lên tới 980 bar b) Máy thổi khí: = 1,1 

và áp suất nằm giới hạn từ 1,1, - 2,9 bar c) Máy quạt =  1,1

và áp suất cuối không vượt 1,1 bar

Máy quạt, máy thổi tạo chân không gọi bơm chân khơng Bơm chân khơng làm lỗng khí thường khơng q 0,1 bar Độ tạo độ chân không cao, người ta thường dùng bơm pittông, bơm quay, bơm vành nước bơm phun tia, nguyên tắc làm việc loại bơm khơng khác máy nén Những loại bơm chân không tạo độ lỗng khí tới 0,05 - 0,02 bar (độ chân khơng 95 - 98%)cịn bơm phun tia tạo chân khơng tới 0,0004 bar (độ chân không 99,96%)

1 Nguyên tắc làm việc

Trong máy nén pittông, khí nén kết chuyển động lại pittơng Máy nén pittơng (hình ) gồm có xi lanh 1, có pittơng chuyển động; xung quanh pittơng có xecmăng làm khít pittơng xi lanh, pittông chuyển động lại nhờ cấu tay quay truyền Xi lanh hai nắp bít kín hai đầu, bên có đơi van, pittơng từ phải sang trái khoảng khơng đằng sau pittơng áp suất van hút mở, khí vào xi lanh theo ống hút 5, đồng thời van đẩy đóng

Trong thời gian đó, phía trước pittơng khí bị nén tới mức độ áp suất khí thắng lực cản van đẩy van mở Pittơng hết chiều dài cịn lại xi lanh khí đẩy vào ống đẩy 8; áp suất khí cịn lại gần không đổi

Khi pittông ngược lại, van đóng, van mở, sau van mở Quá trình xảy tương tự pittông từ phải sang trái

Như chu kỳ máy nén, nghĩa hai lần pittơng, q trình hút, nén đẩy xảy hai lần Máy nén gọi máy nén tác dụng kép, khác với máy nén tác dụng đơn có van hút van đẩy Trong máy nén tác dụng đơn chu kỳ mýa (hai lần Pittơng)qúa trình nén đẩy cũngchỉ thực lần

2 Đồ thị thị:

Trên hình đồ thị lý thuyết máy nén bậc tác dụng đơn Trên đồ thị đường ab - đường hút, bc - đường nén, cd- đường đẩy Trong máy nén lý thuyết điểm chế b d sát nắp xi lanh, kết hút bắt đầu liên sau đẩy xong Dạng đường cong bc phụ thuộc vào q trình nén khí

Q trình làm việc máy nén thực tế (hình ) khác q trình lý thuyết nhiều Giữa pittơng điểm chết nắp xi lanh có thể tích tự gọi thể tích hại

Khi đẩy xong, thể tích hại cịn nén pittông trở lại, giãn van hút mở áp suất hạ đến áp suất hút P0 Độ lớn khoảng hại biểu diễn

phần khoảng chạy pittông, đồ thị đoạn thẳng V’h

Việc nén khí thực tế xảy theo q trình đa biến bc, đặc trưng cho trình thực tế lấy phần nhiệt Đường bc’ biểu thị trình nén đẳng nhiệt bc” - nén đoạn nhiệt

Như ta biết, diện tích đồ thị biểu diễn cơng thực q trình nén khí thấy rõ công nhỏ đẳng nhiệt lớn đoạn nhiệt Khi làm nguội khí áo bọc ngồi cơng gần cơng đẳng nhiệt hạ thấp lượng tiêu thụ để nén khí

3 Máy nén nhiều bậc

Nếu nén bậc áp suất cuối khí lên tới - 8bar Nếu áp suất khí lên cao q độ nhiệt tăng cao, điều không cho phép, đồng thời hiệu suất thể tích bị hạ thấp, cần phải nén khí làm nhiều bậc, bậc tiến hành làm nguội khí

ngược lại khí bị nén bị đẩy qua van 4, sau vào phận làm nguội qua van hút vào xi lanh áp suất cao Khi pittơng xi lanh hút xi lanh làm nhiệm vụ nén đẩy khí qua van vào ống đẩy

Như máy nén hai bậc lần pittông có q trình hút xi lanh áp suất thấp đẩy xi lanh áp suất cao Khi ngược lại xi lanh áp suất thấp có trình nén, xi lanh áp suất cao hút

Do độ nén không lớn bậc nên khoảng pittơng chạy khơng khí giãn khí giảm, tăng hiệu suất thể tích

Máy nén li tâm a) Quạt li tâm Phân loại:

Quạt li tâm chia loại áp suất thấp (H 981 N/m2), trung bình (H = 981 - 2943 N/m2)

và áp suất cao (H = 2943 - 9810 N/m2).

Quạt li tâm áp suất thấp (hình ) có thân quay bánh xe có dạng thùng với nhiều cánh guồng Khơng khí hay khí qua ống hút vào theo trục bánh xe, toả guồng bị đẩy qua ống đẩy theo hướng thẳng góc với trục

b) Máy thổi khí máy nén tuabin

Về nguyên tắc làm việc máy thổi khí máy nén tuabin không khác quạt li tâm, trình nén khí tiến hành nhiều cánh quạt liên tiếp nên bị nén lên áp suất cao

Máy thổi khí bậc, thực chất dạng khác quạt li tâm áp suất cao, đẩy khí áp suất tương đối khơng vượt 0,294bar

Máy thổi khí nhiều bậc trình bày hình khí qua ống hút vào cánh quạt (bánh xe có cánh) nén bậc thứ Sau khí qua khe vòng cố định phận hướng 3, qua phận hướng ngược lại có cánh hướng vào bánh xe Như khí qua tất bánh xe theo ống

Thân máy thổi khí chia làm nhiều bậc ngăn hay màng Để giảm hao tổn khí khe trục, bánh xe thân người ta dùng chỗ vít kín thúc khuỷu Khí qua khe vít kín nở nhiều lần đường khúc khuỷu, kết áp suất giảm tới áp suất khí

Khí vào theo phía bánh xe có hiệu số áp suất hai phía bánh xe gây áp suất trục máy áp suất cân bằng vòng bi tựa pittơng giảm trọng Pittơng có tác dụng chống lại áp suất gây trục làm cân áp suất

Máy thổi khí tua bin khác với máy thổi khơng khí tuabin chỗ có chỗ vít kín đặc biệt có khe dầu

(Khi làm việc với khí độc hay nổ) khoá đặc biệt để tách chất bẩn (chẳng hạn hắc ín) để rửa máy

Trong máy nén tuabin khí làm nguội nhờ túi nước bên dạng bình thơng nước làm nguội

Trong máy nén tuabin, bánh xe bậc có đường kính nhau, khác chiều rộng Đường kính chiều rộng bánh xe giảm tương ứng với giảm thể tích khí theo mức độ nén Do cấu tạo vậy, nên giảm tổn thất ma sát bánh xe với khơng khí

Bơm chân khơng

Đặc tính bơm chân khơng có độ nén cao Trong bơm chân không độ chân không tạo ralà 90% nghĩa áp suất tuyện tối lại P1 = 0,098 bar nén tới áp suất P2 =

1,078 bar, độ nén = = 11 Việc nâng cao độ nén đưa đến giảm hiệu suất thể tích bơm Để nâng cao hiệu suất thể tích, người ta chế tạo bơm chân khơng với khả giảm khoảng hại

Các loại bơm chân không kiểu pittông khác với máy nén pittông tác dụng kép cấu tạo phận phân phối Thay cho khố, bơm có ngăn kéo cho khí vào tháo khí Trong phân phối ngăn kéo, thể tích khoảng hại khơng đáng kể không áp suất mở van

Các bơm chân không ướt loại pittông hút chất lỏng thay cho khí, chế tạo với phận phân phối khoá Các bơm làm việc với số vịng quay có khoảng hại lớn hơn, đó, tạo độ chân khơng thấp

Bơm chân không phun tia nước tương tự bơm phun tia tả Độ chân không tạo bơm phun tia bậc không 90% Để độ chân không cao người ta dùng bơm chân không phun tia nước nhiều bậc (hình ) cấu tạo từ nhiều bơm phun tia bậc nối tiếp nhau, có đặt máy ngưng tụ Sau bậc hỗn hợp nước ngưng tụ cách trộn với nước lạnh Như bỏ lượng để nén từ bậc sang bậc khác

So sánh lựa chọn máy nén

So với máy li tâm máy nén pittơng có nhiều nhược điểm; cồng kềnh, trọng lượng lớn đòi hỏi bệ lớn Nhưng chế tạo máy nén li tâm có suất khơng lớn áp suất cao gặp nhiều khó khăn áp suất tương đối lớn 9,8bar áp suất nhỏ với suất 100m3/ph hầu hết người ta dùng máy nén pittông.

Các máy nén pittông thẳng đứng phổ biến quay nhanh, vững có hiệu suất tồn phần cao máy nén pittơng nằm ngang

Các máy nén li tâm (máy thổi khí tuabin hay nén tuabin) dùng cho áp suất trung bình (đến 9,8 - 11,8 không 29,4 bar) với suất cao, vựot 50  100m3/ph.

Việc chọn bơm chân không liên quan với tạo độ chân không bơm Bơm chân khơng ướt loại pittơng tạo độ chân không 80 - 85% Bơm chân không pittông vành nước tạo độ chân không tới 90 -95%; bơm vành nước có tất ưu điểm máy li tâm hiệu suất thấp Để tạo độ chân không cao, 95 -99,8% người ta dùng bơm chân không phun tia nhiều bậc

Đối với máy nén có suất nhỏ trung bình người ta dùng ổ lăn, cịn ổ trượt thường dùng cho máy nén có suất lớn

Trong máy nén thẳng đứng, bậc gồm hai nửa Trong máy nén nằm ngang ổ chịu tải trọng thẳng đứng nằm ngang, có bạc gồm miếng xiết chặt chêm Dầu đưa vào ổ phía khơng có tải trọng ổ có hốc để cắm nhiệt kế (kiểm tra độ nhiệt dầu), đầu nhiệt kế gần chỗ rót hợp kim babít

Xi lanh

Xi lanh máy nén thường có hình dạng khác nhau, phụ thuộc chủ yếu áp suất, suất sơ đồ loại máy nén Xi lanh áp suất thấp (tới 49 bar) đúc gang, áp suất trung bình (4- 147bar) chế tạo thép đúc xi lanh áp suất cao (cao 147 bar) chế tạo vật rèn từ thép bon thép hợp kim Bề mặt làm việc xi lanh thép có ống lót (sơ - mi xi - lanh) nên (loại “khô”) chế tạo gang péclit Để giữ chặt ống lót, mặt ngồi ống người ta làm thành bậc (hình ) Cũng dùng cách lắp tự ống lót: ống lót chế tạo với khe nào, căng giãn nở nhiệt ống lót giữ xi lanh đầu có gờ; đầu thứ hai khơng giữ chặt di chuyển theo chiều trục độ nhiệt thay đổi xi lanh Với mục đích làm lạnh xi lanh đơn giản bớt cách đúc xi lanh, thời gian gần người ta dùng ống lót loại “ướt”

Để biến dạng theo chiều dọc xi lanh tự (biến động phát sinh tác dụng lực chiều trục tượng nhiệt), xi lanh chế tạo với bệ lăn, thường để giữa, vấu xi lanh tấm, hai miếng đệm có bề mặt đỡ hình trục đặt thẳng đứng

Một vài xi - lanh chế tạo với bệ trượt di động Bệ trượt vấu gia công bề mặt cẩn thận Bề mặt trượt vấu gia công bề mặt cẩn thận, bề mặt tì bít kín gang Bệ tựa di động bôi dầu nước làm lạnh

Hình trình bày cấu tạo xi - lanh thép đúc Xi - lanh gồm có ống lót thép 1, bên có ống lót gang Túi làm lạnh có hai mặt bích (một đế bắt vào xi - lanh bậc bên cạnh, đế giữ đầu xi lanh) Để tạo độ kín khoang nước làm lạnh xi - lanh người ta dùng vòng găng Trong đầu thép có lỗ đặt khoá hút, đẩy ống nối 10, 11 để dẫn khí vào đưa khí khỏi bậc Xi - lanh có lắp hai ống nhỏ để dẫn dầu vào có lỗ để mắc nối với dụng cụ thị Nước làm lạnh xi - lanh đưa vào từ phía tháo phía

Pittơng

Pittơng thực chuyển động lại, hút nén đẩy khí khỏi xi - lanh Vật liệu làm pittông phụ thuộc vào áp suất cuối thành phần khí nén Pittơng áp suất thấp đúc gang có tính chất ăn mịn dùng hợp kim đặc biệt Trên bề mặt trụ pittơng, có vịng chế tạo gang péclit

Hình - Trình bày mặt cắt pittông máy nén bậc đầu chữ thập Pittơng có đáy bề mặt hình trụ; bề mặt gồm hai phần: thắt lưng có vịng găng thắt lưng - phần chịu lực gồm hai vòng dầu

hợp kim nhơm có kết cấu gang nhẹ Pittông đĩa dùng máy nén có đầu chữ thập, chúng thường có cấu tạo khác

Hình trình bày pittơng (tháo được)của máy nén tác dụng kép Pittông gồm hai nửa 3, đệm vịng 4, mịn, hỏng thay đệm Pittông giữ cán đầu gờ đầu đai ốc mặt mút 1, chốt hãm không cho đai ốc quay

Pittơng máy nén nằm ngang treo cán có bề mặt chịu lực Pittơng treo móc vào cán khoẻ, hai đầu có ổ đỡ trượt Pittơng khơng treo có bề mặt chịu lực đặc biệt kim loại trắng

Để bảo đảm độ dãn nở nhiệt pittơng, người ta giới hạn bề mặt chịu lực góc 900 hay 1200 Người ta gia công phần pittơng theo đường kính xi - lanh

và phần cịn lại, làm khe có đường kính 0,002 đường kính pittơng Cụm nắp bít

Trong máy nén, hay dùng vòng đệm kim loại tự làm chặt Đối với áp suất trung bình cao, người ta dùng vòng đệm tự làm chặt mà thành phần làm chặt có mặt cắt xuyên tâm đàn hồi để cán pittông dễ qua

Cụm nắp bít (hình ) gồm có phịng riêng đặt hốc Thành phần làm chặt có mặt cắt hình thang,đáy lớn sát vào cán pittơng Cụm gồm vịng ngồi hình chữ T có mặt cắt xuyên tâm hai vòng cắt lồng vào vòng Vòng lắp cố định vào chốt Thành phần làm chặt xiết chặt vòng thép Tất thành phần đặt phòng xung quanh hốc đáy phịng có đặt lị xo có tác dụng theo chiều trục vào thành phần làm chặt

Nhờ áp suất khí, vịng tác dụng lên vịng (chữ T) lực xác định, lực phân phối mặt nón thành ứng lực theo hướng khác ứng lực xuyên tâm tác dụng theo tồn bề mặt cắt mà vịng nén vào cán, tạo áp suất cần thiết

Trục góc

Trong máy nén pittơng, thường dùng hai loại trục chính: trục khuỷu mà tay quay Hình trình bày trục khuỷu tồn rèn máy nén thẳng đứng hai hàng Trục có bốn ngõng 1, 4, 5, 7, bắt chặt vào ổ gốc Giữa ngõng 4, đặt khuỷu; khuỷu có hai má nối với ngõng khuỷu 3, ngõng khuỷu mắc truyền Các khuỷu trục đặt cách góc 1800 Các đối tượng gang, bắt vào má khuỷu nhờ ốc

và chốt Phần to dày trục để nối với rôto động điện Trên trục khuỷu có lỗ cho dầu vào ổ

Trục tay quay (hình., ) kết cấu thu góp gồm trục 1, vai ngón Thanh truyền

Thanh truyền gồm có đầu tay quay, đầu chữ thập nối với Đầu tay quay máy nén có trục khuỷu tháo được, cịn máy nén có trục tay quay khơng tháo Đầu chữ thập truyền không tháo được, rèn với truyền

Trong máy nén khác ổ đầu chữ thập chế tạo cách nén ống lót đồng, có bắt thêm đinh vít cho ống lót nến khơng quay

Đầu tay quay loại mở có nắp tháp được, nắp bắt vào truyền bulơng

Trong vài máy nén, có đầu tay quay mở, loại “ướt” (hình ) cấu tạo từ hai nửa nối với nhau, đầu nối với truyền bu lông truyền Khe má trục khuỷu đệm đầu truyền điều chỉnh miếng đệm đồng thau đặt chỗ tiếp giáp hai nửa

Đầu truyền loại đóng (hình ) chế tạo hình thức lỗ, có đặt lót ổ, lót giữ chêm 4, chêm dịch chuyển nhờ vít Khe điều chỉnh đệm nằm lót Phần lớn truyền có mặt cắt trịn theo chiều dài có dạng nón Thanh truyền máy nén khơng lớn rèn có mặt cắt chữ I Dầu đưa từ đầu tay quay đến đầu chữ thập theo ống bắt vào theo rãnh xẻ ngang

Khoá

Trong máy nén pittông phần lớn hay dùng khoá tự tác dụng, khoá mở áp suất dự khơng lớn đóng nhờ lị xo Khố tự tác dụng có hai loại chủ yếu loại đĩa, loại (phổ biến hơn)

Khoá chia làm ba loại: Đĩa trịn, vịng, hình Trước khố đĩa trịn dùng nhiều máy nén có số vịng quay nhỏ, có nhược điểm chế tạo phức tạp khơng bền; dùng

Hình trình bày chi tiết khố vịng khố lắp Hai vịng nén lò xo vào đế Để giới hạn nâng lị xo phía trên, dùng phận hạn chế Bộ phận hạn chế lắp vào đế qua vít cấp có đai ốc hoa

Trong vài loại khoá dùng số lị xo hình trụ đặt theo chu vi vòng hốc riêng phận hạn chế

Hiện dùng rộng rãi khoá thuận dịng (hình ), khố dùng vừa làm khố hút vừa làm khố hút vừa làm khóa đẩy Trong hai rãnh hình thang song song, người ta đặt 4, phủ kính bốn hàng lỗ ô van2 Các nén vào mặt phẳng nghiêng lỗ lò xo đặc biệt 5, lò xo giữ phận hạn chế Tất chi tiết khố giữ bốn dính ốc chìm

Để đặt khoá vào xi lanh người ta dùng vấu đặc biệt có nắp đậy qua vít cấy Đầu chữ thập chạy

Trong máy nén thường dùng hai loại đầu chữ thập Loại đóng mở Loại mở dùng máy nén thẳng Đầu chữ thập loại đóng đặc trưng cách xếp đầu truyền bên trong, dùng cho máy nén nằm ngang tất loại khác Với máy nén không lớn, đầu chữ thập chế tạo toàn gang Đầu chữ thập máy nén trung bình lớn có thêm mũ bịt tháo

với trượt khớp nối có tiết diện hình chữ U; khớp gồm hai nửa đặt đai ốc ngõng trượt

Trong máy nén nằm ngang để treo pittông, người ta dùng trượt trung gian (hình ) trượt mút, trượt nối với cán cân hai đai ốc co gờ mặt, khớp nối bọc lấy gờ Chân dạng hình trụ cắt vát, làm căng mối ghép Hai đinh ốc dùng để cố định xê dịch chêm

Thiết bị phụ tùng máy nén pittông

a) Thiết bị làm lạnh Thiết bị làm lạnh khí nén bậc thường có cấu tạo khác

Thiết bị ống chùm dùng áp suất khí 24,5 - 29,4 bar Chùm ống nong vào hai lưới đỡ ống Khí làm lạnh khoảng không, ống nước ống từ lên, ngược chiều với khí

áp suất khí lớn 24,5bar, người ta dùng thiết bị trao đổi nhiệt “ống ống” thường khí ống trong, từ xuống nước ống từ lên

Thiết bị làm lạnh loại ống xoắn dùng cho áp suất thường dùng cho bậc cao áp Khí ống xoắn từ xuống dưới, nước ống từ lên

b) Bộ tách nước - dầu Bộ tách nước - dầu đặt sau thiết bị làm lạnh trung gian để tách dầu nước ngưng tụ khỏi khí nén Trong máy nén người ta dùng bơ tách nước - dầu loại qn tính: tách dầu nước ngưng khỏi khí cách thay đổi hướng dịng khí tốc độ khí giảm đột ngột

Hình trình bày tách nước - dầu bậc thứ hai máy nén sáu bậc Đó bình hàn kim loại, khí vào theo ống 3, theo ống

Khí thổi vào ống đáy bình để tách chất lỏng