Dựa trờn thiết kế của lũ đang sử dụng tại xưởng Nhiệt Luyện trường Đại Học Bỏch Khoa, lũ mới đó được thiết kế, bổ sung một số chi tiết nhằm cải tiến nõng cao chất lượng trong quỏ trỡnh làm việc kớn như việc dựng thờm gioăng cao su bờn cạnh việc dựng gioăng amiăng như cũ. Để làm mỏt cho nắp lũ, bớch dưới đó được hàn thờm hộp nước làm mỏt. Động cơ và ổ bi cũng được thay thế, thay vỡ một ổ bi như trước đõy, nay lũ mới đó dựng hai ổ bi, điều này cũng gúp phần làm lũ kớn hơn rất nhiều so với lũ cũ. Mặt khỏc, hỗn hợp khớ thấm được đưa từ dưới lờn thay vỡ đưa từ trờn xuống như trước.
Hỡnh 2.5. Hỡnh ảnh hệ thống thiết bị quay vũng khớ thải 2.2.1. Lũ thấm - kớch thước nồi lũ :Φ170x540, thể tớch sử dụng hữu ớch buồng lũ là 10,8 (lit) - Cụng suất lũ 5KW - Nhiệt độ làm việc tối đa là 10000C - Hệ thống làm mỏt được gắn dưới bớch nồi lũ - Quạt khuấy nhằm đồng đều khớ trong lũ. Động cơ quạt sử dụng là động cơ 3 pha, cụng suất 150W Hỡnh 2.6. Lũ thớ nghiệm
2.2.2. Mỏ đốt
Yờu cầu: đảm bảo được khả năng dẫn khớ kớn tuyệt đối và chịu nhiệt ở nhiệt độ cao 1000-15000C . Ngoài ra cũn phải đảm bảo yờu cầu đốt chỏy hết khớ ra khỏi lũ đồng thời khụng cho lửa chỏy lan ngược trở lại lũ.
Hỡnh 2.7. Cấu tạo mỏđốt
Cấu tạo: gồm một ống nối hỡnh chữ T cú hai đầu thẳng được hàn kớn, trong lũng ống đặt ống dẫn khớ từ lũ ra, đầu ra của ống cú đục lỗđể khớ thoỏt ra đều xung quanh giỳp cho phản ứng chỏy được hoàn toàn. Ống dẫn khớ oxy được đưa vào lỗ cũn lại của ống chữ T và cũng được bịt kớn. Tại trớ đốt ở vũng ngoài cú đục lỗ xung quanh nhằm tạo điều kiện cho quỏ trỡnh chỏy xảy ra dễ dàng. Kớch thước và vị trớ của cỏc chi tiết được mụ tả cụ thể như hỡnh vẽ trờn.
Nguyờn lý hoạt động: Hỗn hợp khớ thấm ra khỏi lũ thấm được dẫn vào mỏ đốt qua ống dẫn khớ tại buồng đốt. Ở đõy hỗn hợp khớ thấm gặp oxy xảy ra phản ứng chỏy. Lượng oxy được tớnh toỏn sao cho thành phần hyđrụ chỏy hết hoàn toàn. Khớ sau khi chỏy được dẫn cựng chiều với hỗn hợp khớ vào đưa thẳng vào buồng làm nguội. Nhiệt độ ở tại buồng đốt rất lớn do cỏc phản ứng chỏy của cỏc khớ CO, H2 với hàm lượng phần trăm lớn. Cỏc phản ứng chỏy chủ yếu tại buồng đốt:
2H2 + O2 = 2H2O 2CO + O = 2CO
2.2.3. Buồng làm nguội
Là thiết bị làm nguội hỗn hợp khớ vừa được đốt ở buồng đốt xuống nhiệt độ thường (250C). Buồng làm nguội được cấu tạo bằng thộp ống cú chứa nước chảy liờn tục sao cho nhiệt độ khớ sau khi qua thiết bị này cú nhiệt độ bằng nhiệt độ ngoài trời, đồng thời ngưng tụ một phần hơi nước sinh ra sau phản ứng đốt chỏy hyđrụ.
Hỡnh 2.8. Cấu tạo buồng làm nguội
Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động :Khớ núng sau khi ra khỏi buồng đốt được dẫn trong ống cú đường kớnh 10mm và được đặt trong lũng ống bằng thộp cú đường kớnh 80mm, hai đầu ống thộp được bịt kớn, cú bố trớ 2 ống ở 2 bờn đối nhau để dẫn nước lưu thụng trong ống .
Dũng khớ vào và dũng nước làm nguội được thiết kế chảy ngược chiều nhau để đảm bảo nhiệt độ hỗn hợp khớ sau khi ra khỏi buồng làm nguội ra đỳng bằng
nhiệt độ đầu vào của dũng nước (nhiệt độ mụi trường bờn ngoài). Hỗn hợp khớ sau khi ra khỏi buồng làm nguội được đưa vào bơm nộn nhằm tạo ra ỏp suất, phần nước ngưng đọng được đưa vào bỡnh thủy tinh lớn (hỗn hợp khớ cũng được đưa qua bỡnh này vào bơm nộn).
2.2.4. Bơm nộn
Yờu cầu: Tạo ra ỏp suất khớ cao nhằm ngưng tụ hoàn toàn phần hơi nước cũn lại sau khi qua buồng làm nguội đồng thời đưa khớ sau khi xử lý quay trở lại lũ . Áp suất tạo ra qua bơm nộn tối thiểu phải cao hơn ỏp suất trong lũ thấm cỡ 1,2 at nhưng khụng được cao quỏ để trỏnh tạo ỏp lực lờn cỏc thiết bị khỏc của hệ thống. Thụng thường dưới 2 at là hợp lý.
Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động: Do cấu tạo của bơm hoạt động với cụng suất quỏ lớn nờn việc cấp khớ vào bỡnh tớch thụng qua bơm được lấy tuần hoàn ngược lại. Lượng khớ lấy ngược lại được tớnh toỏn sao cho lưu lượng khớ dư sau khi tuần hoàn qua bơm đỳng bằng lượng hỗn hợp khớ chỏy sau khi qua buồng làm nguội.
Hỡnh 2.9. Bơm bộn khớ và mụ hỡnh điều chỉnh lưu lượng hỳt
Mặt khỏc, lưu lượng hỳt của bơm nộn là cố định gõy khú khăn trong việc điều chỉnh. Thiết kế trờn cũng đó giải quyết vấn đề này, giỳp điều chỉnh lưu lượng hỳt của bơm theo yờu cầu.
2.2.5. Bỡnh tớch ỏp
Yờu cầu: Cú nhiệm vụ chuyển hết lượng hơi nước cũn lại sau khi qua bơm nộn thành nước ở dạng lỏng, tớch khớ cũn lại và xử lý quay ngược trở lại lũ. Bằng cỏch tạo ỏp suất cao, dưới tỏc dụng của ỏp suất cao nước ở dạng hơi sẽđược chuyển húa thành dạng lỏng. Trờn bỡnh tớch cú 1 đường ống dẫn khớ từ bơm nộn vào, cú một đường ống dẫn khớ quay ngược trở lại lũ, 1 van an toàn cú tỏc dụng khống chế ỏp suất trong bỡnh ở tại 1 ỏp suất nhất định. Khi ỏp suất vượt quỏ giỏ trị đú lượng khớ dư sẽ tựđộng xả ra ngoài qua van 1 chiều được gắn trực tiếp trờn van. Ngoài tỏc dụng là van an toàn cũn cú tỏc dụng là đồng hồ đo ỏp suất. Một van xả nước được bố trớ ở đỏy của bỡnh tớch cú nhiệm vụ xả toàn bộ lượng nước sau mỗi lần thớ nghiệm.
Cấu tạo: Gồm một bỡnh hỡnh trụ cú đường kớnh 170 mm, chiều cao 300mm cú bố trớ một đường ống dẫn khớ vào ở phớa dưới, ống dẫn khớ ra ở phớa trờn, ngoài ra cũn cú van thỏo nước được bố trớ ở dưới đỏy của bỡnh nhằm mục đớch thỏo hết nước được ngưng tụ sau mỗi thớ nghiệm, một van an toàn được bố trớ ở phớa mặt trờn của bỡnh để dễ quan sỏt và điều chỉnh.