4. Ống khúi NH phụ ; 5. Ống lửa NH phụ ; 6. Thiết bị dốt dầu; 7. Buồng đốt NH phụ; 8. Hộp lửa NH phụ; 9. Đường khớ xả Đ/C diesel vào; 10. ống khúi NH khớ xả
lượng từ nhiờn liệu được đốt chỏy và nồi hơi khớ xả tận dụng năng lượng khớ xả từ động cơ diesel chớnh lai chõn vịt. Khi tàu nằm trong cảng hoặc khi chưa phỏt huy hết cụng suất thỡ nồi hơi phụ được đưa vào hoạt động. Khi tàu chạy hành trỡnh, khớ xả từ động cơ diesel được dẫn qua nồi hơi khớ xả để sinh hơi phục vụ cho cỏc nhu cầu trờn tàu.
Trước đõy thường ứng dụng hệ thống nồi hơi với hai nồi hơi phụ và khớ xả độc lập. Hệ thống này cú ưu điểm là hai nồi hơi cú thể hoạt động độc lập. Tuy nhiờn hệ thống khỏ cồng kềnh, chi phớ cao nờn hiện khụng được ứng dụng. Trờn cỏc tàu thủy hiện nay thường ứng dụng kết hợp nồi hơi phụ và nồi hơi khớ xả trong một thõn. Một số nồi hơi được bố trớ nồi hơi phụ và nồi hơi khớ xả chung một cụm ống. Cỏch bố trớ như vậy giảm được số lượng ống và kớch thước nồi hơi, tuy nhiờn khụng cú lợi vỡ chế độ trao đổi nhiệt khi làm việc với nồi hơi phụ và nồi hơi khớ xả rất khỏc nhau. Hiện nay hầu hết cỏc nồi hơi liờn hợp đều bố trớ cỏc cụm ống của nồi hơi phụ và nồi hơi khớ xả riờng rẽ.
Nồi hơi liờn hợp cú thể là nồi hơi ống nước đứng, nồi hơi ống lửa đứng hoặc nằm. Tuy nhiờn nồi hơi liờn hợp ống lửa nằm được ứng dụng rộng rói nhất do dễ dàng bố trớ theo kiểu nồi hơi thẳng đứng và chiều cao nồi hơi khụng quỏ lớn. Nồi hơi ống nước nằm thường
ớt được ứng dụng do khụng thuận lợi cho tuần hoàn tự nhiờn. Dưới đõy trỡnh bày hai loại nồi hơi liờn hợp là nồi hơi ống nước đứng, nồi hơi ống lửa nằ
4.4.1. Nồi hơi liờn hợp phụ - khớ xả ống lửa nằm
1. Sơ đồ cấu tạo (hỡnh 4.8)
Thõn nồi hơi cú dạng hỡnh trụ thẳng đứng chia làm hai phần: cụm ống lửa nằm của nồi hơi phụ và
cụm ống lửa nằm của nồi hơi khớ xả. Cỏc cụm ống lửa được liờn kết qua hai mặt sàng tạo nờn sự ngăn cỏch giữa khụng gian nước và khụng gian khớ lũ. Buồng đốt được bố trớ phớa dưới cựng. Nửa dưới nồi hơi cú bố trớ đường ống khúi cho nồi hơi phụ. Nửa trờn cú bố trớ đường khớ xả từ động cơ diesel vào và đường ống khúi của nồi hơi khớ xả. Hỡnh dưới mụ tả nồi hơi liờn hợp ống lửa nằm.
2. Nguyờn lý hoạt động
- Nồi hơi phụ: Khi làm việc với nồi hơi phụ, nhiờn liệu và khụng khớ được đốt chỏy trong buồng đốt 7 nồi hơi trao nhiệt cho nước bao bờn ngoaỡ. Sau đú thoỏt lờn hộp lửa và chia vào cỏc ống lửa. Khớ lũ tiếp tục trao nhiệt cho nước bờn ngoài ống thoỏt ra ngoài qua ống khúi 4. Nước bờn ngoài ống nhận nhiệt của khớ lũ sụi, bốc hơi. Hỗn hợp nước, hơi cú tỷ trọng nhẹ thoỏt lờn khụng gian hơi. phần hơi tỏch ra trờn khụng gian hơi và được đưa đi sử dụng.
- Nồi hơi khớ xả: Khi tàu chạy hành trỡnh, khớ xả từ động cơ diesel chớnh được dẫn vào nồi hơi, chia vào cỏc ống lửa, trao nhiệt cho nước bờn ngoài ống sau đú thoỏt ra ngoài qua ống khúi. Nước bờn ngoài ống nhận nhiệt của khớ xả sụi, bốc hơi. Hỗn hợp nước, hơi cú tỷ trọng nhẹ thoỏt lờn khụng gian hơi. Phần hơi tỏch ra trờn khụng gian hơi và được đưa đi sử dụng. Với loại nồi hơi thứ hai, khớ lũ sau khi chỏy qua cụm ống lửa dưới chỏy vào hộp khúi rồi lại được chia vào cụm ống lửa trờn trước khi thoỏt ra ngoài.
3. Đặc điểm, ứng dụng
- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng; - Khụng đũi hỏi chất lượng nước cao;
- Năng suất sinh hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp;
- Thụng số hơi thấp nhưng chất lượng hơi tốt do chiều cao khụng gian hơi lớn;
- Thời gian nhúm lũ lấy hơi lõu do lượng nước trong bầu nồi lớn. Tuy nhiờn năng lực tiềm tàng lớn.
4.4.2.Nồi hơi liờn hợp phụ - khớ xả ống lửa đứng:
1. Sơ đồ cấu tạo (hỡnh 4.9), 2. Nguyờn lý hoạt động:
Khi động cơ diesel chớnh chưa hoạt động hoặc làm việc ở chế độ khụng ổn định thỡ đưa nồi hơi phụ vào làm việc. Nhiờn liệu và khụng khớ đuựoc đưa vào buồng đốt 10, chỏy tạo thành khớ lũ cú nhiệt độ cao, đi vào cỏc ống lửa 12, trao nhiệt cho nước ở ngoài ống, đi lờn cửa thoỏt khúi 2 và đi ra ngoài.
Nước trong nồi nhận nhiệt của khớ lũ, sụi và bay hơi, hỗn hợp nước hơi đi lờn, hơi bóo hoà được tỏch ra khỏi nước và được đưa ra qua van hơi chớnh 3 đi cụng tỏc.
Khi động cơ diesel chớnh làm việc ở chế độ toàn tải và ổn định thỡ tắt nồi hơi phụ, chuyển thiết bị buồng đốt ra, bịt kớn cửa 9 và mở bớm cấp khớ xả của động cơ diesel chớnh vào theo cửa 8, lỳc này nồi hơi làm việc với khớ xả của động cơ chớnh.
Ngựơc lại khi động cơ chớnh làm việc nhẹ tải, khụng ổn định thỡ chuyển về làm việc với nồi hơi phụ
3. Đặc điểm, ứng dụng:
* Ưu điểm:
Nồi hơi được bố trớ trong một thõn nờn nhỏ gọn, đơn giản, rễ sử dụng, tận dụng được nhiệt lượng nờn hiệu suất nhiệt cao
Nồi hơi là nồi hơi ống lửa nờn cú cỏc ưu điểm của nồi hơi ống lửa núi chung * Nhược điểm:
Nồi hơi cú cỏc nhựơc điểm của nồi hơi ống lửa
Nồi hơi phụ phải lắp đặt cựng nồi hơi khớ xả nờn phải đặt trờn cao, gõy khú khăn cho cụng tỏc vận hành, chăm súc, khai thỏc và bảo dưỡng
4.4.4 Hệ thống liờn hợp nồi hơi phụ - khớ xả (hỡnh 4.10)
Khi tầu đậu, chỉ cú nồi hơi phụ 12 (ống lửa ngược chiều) cung cấp hơi nước nhờ việc sử dụng năng lượng là dầu diesel. Sỳng phun 9 nhờ khụng khớ của quạt giú tiến hành phun sương. Van 14, 15 đượckhúa lại để tỏch nồi hơi khớ thải ra. Bơm cấp nồi 11 hỳt nước từ bể nước núng 10 vào khụng gian nước của nồi hơi.
Khi tàu chạy nồi hơi khớ thải cung cấp hơi nước, cũn nồi hơi phụ khụng đốt dầu và chỉ cú tỏc dụng của một bầu phõn ly hơi.
Nước từ khụng gian nước của nồi hơi phụ 12 qua van 15 hỳt vào bơm cưỡng bức tuần hoàn 6, qua cỏc ống ruột gà của nồi hơi khớ thải 4 hấp nhiệt của khớ thải động cơ, hỡnh thành hỗn hợp nước - hơi quan van 14 vào nồi hơi phụ 12 tiến hành phõn ly thành nước và hơi, hơi nước được dẫn từ nồi hơi phụ vào 12 ra đến nơi tiờu dựng qua 13. Bơm cưỡng bức tuần hoàn cú thể làm việc liờn tục hoặc khụng liờn tục. Để giỳp cho nồi hơi khớ thải cung cấp đủ hơi nước ngay được cú thể phun dầu vào nồi hơi phụ trong thời gian tàu bắt đầu chạy.
32
Hỡnh 4.9: Kết cấu nồi hơi phụ - khớ xả ống lửa đứng