Với cựng một năng suất, mỏy nộn tiờu thụ nhiều điện hơn ở ỏp suất cao hơn. Khụng nờn vận hành mỏy nộn ở mức ỏp suất vượt quỏ ỏp suất vận hành tối ưu vỡ như vậy sẽ khụng chỉ lóng phớ năng lượng mà cũn dẫn đến mũn nhanh, từ đú gõy cỏc lóng phớ năng lượng khỏc. Hiệu suất thể tớch của một mỏy nộn cũng giảm khi ỏp suất cấp cao hơn.
5.2.5.1. Giảm ỏp suất cấp
Khả năng giảm (tối ưu hoỏ) mức đặt ỏp suất cấp cần được thực hiện thụng qua cỏc nghiờn cứu kỹ về yờu cầu ỏp suất ở những thiết bị khỏc nhau và về sụt ỏp trờn đường phõn phối từ nguồn cấp khớ nộn tới cỏc điểm sử dụng. Cỏc mức tiết kiệm điển hỡnh nhờ giảm ỏp suất cho trong bảng 5.6.
Nếu một hộ tiờu thụ hoặc một nhúm thiểu số cỏc hộ tiờu thụ cần ỏp suất cao hơn nhúm cũn lại trong dõy chuyền, nờn xem xột việc lắp riờng một hệ thống cho nhúm đú hoặc lắp đặt thờm mỏy tăng ỏp suất khớ nộn tại cỏc hộ tiờu thụ này, nhờ đú cú thể duy trỡ nhúm đa số vận hành ở ỏp suất thấp. Vận hành hệ thống mỏy nộn ảnh hưởng một phần đến giỏ thành của khớ nộn. Chẳng hạn như, vận hành mỏy ở mức 120 PSIG thay vỡ 100 PSIG sẽ tiờu tốn hơn 10% năng lượng, cũng như tăng tỷ lệ rũ rỉ. Cần nỗ lực giảm ỏp suất đặt của mỏy nộn và hệ thống xuống mức thấp nhất cú thể.
Bảng 5.6. Tỏc động của việc giảm ỏp suất cấp đối với mức tiờu thụ điện
Giảm ỏp suất Tiết kiệm điện (%)
Từ (bar) Đến (bar) Làm mỏt bằng nước 1 cấp Làm mỏt bằng nước 2 cấp Làm mỏt bằng khớ 2 cấp 6,8 6,1 4 4 2,6 6,8 5,5 9 11 6,5
5.2.5.2. Điều biến mỏy nộn thụng qua thiết lập ỏp suất tối ưu
Ở cỏc doanh nghiệp, rất hay cú trường hợp cỏc mỏy nộn với cấu tạo, năng suất, chủng loại khỏc nhau được kết nối với nhau thành một mạng lưới phõn phối chung. Với những tỡnh huống như vậy, việc lựa chọn phương thức kết nối cỏc mỏy nộn phự hợp và việc điều biến tối ưu cỏc mỏy nộn khỏc nhau sẽ giỳp tiết kiệm năng lượng
Khi cú một hoặc nhiều hơn mỏy nộn cấp cho cho một đầu phõn phối chung, cần vận hành mỏy nộn sao cho chi phớ sản xuất khớ nộn là nhỏ nhất.
Nếu tất cả cỏc mỏy nộn giống nhau, cú thể điều chỉnh ỏp suất đặt sao cho chỉ cú một mỏy nộn xử lý những biến động về tải, cũn những mỏy khỏc hoạt động ở điều kiện gần đầy tải.
Nếu cỏc mỏy nộn cú năng suất khỏc nhau, cần điều chỉnh ỏp suất sao cho chỉ mỏy nộn nhỏ nhất thực hiện điều biến (thay đổi lưu lượng).
Nếu cỏc mỏy nộn khỏc loại cựng làm việc với nhau, mức tiờu thụ năng lượng khụng tải là rất quan trọng. Cần dựng mỏy nộn cú cụng suất khụng tải thấp nhất để điều biến.
Nhỡn chung, những mỏy nộn cú cụng suất tải thấp hơn sẽ phải thực hiện điều biến.
Cỏc mỏy nộn cú thể được phõn loại theo mức tiờu thụ năng lượng riờng, ở cỏc ỏp suất khỏc nhau, với cỏc mỏy cú hiệu suất năng lượng cao nhất đỏp ứng phần lớn nhu cầu hệ thống.
5.2.5.3. Tỏch biệt cỏc nhu cầu ỏp cao và ỏp thấp
Nếu nhu cầu ỏp suất thấp nhiều, nờn phỏt khớ nộn ỏp suất cao và thấp riờng rẽ và cấp riờng cho từng bộ phận thay vỡ phỏt với ỏp suất cao rồi dựng van giảm ỏp để giảm ỏp suất, sau đú cấp cho cỏc hộ tiờu thụ ỏp suất thấp sẽ gõy lóng phớ năng lượng.
5.2.5.4. Thiết kế nhằm giảm thiểu sụt ỏp trờn hệ thống đường ống phõn phối
Sụt ỏp là một thuật ngữ được sử dụng để mụ tả hiện tượng giảm ỏp suất khớ nộn từ cửa ra mỏy nộn tới hộ tiờu thụ. Sụt ỏp xảy ra khi khớ nộn đi qua hệ thống phõn phối và xử lý. Một hệ thống thiết kế tốt sẽ cú mức tổn thất ỏp suất ớt hơn 10% ỏp suất đẩy của mỏy nộn, đo từ đầu ra của bỡnh tớch tới hộ tiờu thụ.
Ống càng dài và đường kớnh càng nhỏ thỡ tổn thất ma sỏt càng nhiều. Để giảm sụt ỏp hiệu quả, cú thể sử dụng một hệ thống khộp kớn với lưu lượng hai chiều. Sụt ỏp gõy ra do mũn và do bản thõn cỏc thành phần của hệ thống là những yếu tố quan trọng.
Sụt ỏp quỏ mức do chọn kớch thước ống khụng chuẩn, bộ lọc bị tắc, cỏc mối nối và ống mềm kớch thước khụng chuẩn sẽ gõy ra lóng phớ năng lượng. Bảng 5.7 mụ tả mức tổn thất năng lượng nếu ống cú đường kớnh nhỏ.
Mức sụt ỏp hợp lý điển hỡnh ở cỏc ngành cụng nghiệp là 0,3 bar từ bộ phõn phối chớnh tại điểm xa nhất và 0,5 bar ở hệ thống phõn phối.
Bảng 5.7. Sụt ỏp điển hỡnh trờn đường phõn phối khớ nộn với ống Đường kớnh ống danh nghĩa (mm) Sụt ỏp trờn 100 m (bar) Tổn thất điện tương ứng (kW) 40 1,80 9,5 50 0,65 3,4 65 0,22 1,2 80 0,04 0,2 100 0,02 0,1 5.2.6. Cỏc giải phỏp khỏc 5.2.6.1. Vị trớ đặt mỏy nộn
Vị trớ đặt mỏy nộn và chất lượng khớ hỳt vào mỏy nộn cú ảnh hưởng rất lớn đến mức năng lượng tiờu thụ. Hoạt động của mỏy nộn khớ cũng giống như một mỏy thở, sẽ được cải thiện nếu sử dụng khớ vào sạch, khụ và mỏt.
5.2.6.2. Giảm thiểu rũ rỉ
Như đó giải thớch ở phần trước, rũ rỉ khớ nộn sẽ gõy lóng phớ điện đỏng kể. Vỡ rất khú thấy cỏc rũ rỉ khụng khớ, cần phải sử dụng cỏc biện phỏp khỏc để xỏc định cỏc chỗ rũ. Cỏch tốt nhất để tỡm ra vết rũ là sử dụng bộ dũ õm thanh siờu õm (xem hỡnh 5.1), để tỡm ra những õm thanh xỡ hơi tần số cao do rũ khớ.
Phỏt hiện rũ rỉ bằng siờu õm là phương phỏp tỡm rũ rỉ phổ biến nhất. Cú thể sử dụng phương phỏp này cho nhiều dạng phỏt hiện rũ rỉ khỏc nhau.
Rũ rỉ thường hay xảy ra ở cỏc mối nối. Cú thể xử lý bằng cỏch rất đơn giản là xiết chặt mối nối hoặc rất phức tạp như là thay cỏc thiết bị hỏng, gồm khớp nối, ống ghộp, cỏc đoạn ống, ống mềm, gioăng, cỏc điểm xả ngưng và bẫy ngưng. Trong rất nhiều trường hợp, rũ rỉ cú thể do làm sạch cỏc đoạn ren khụng đỳng cỏch hoặc lắp vũng đệm làm kớn khụng chuẩn. Chọn cỏc ống ghộp, ống ngắt, ống mềm và ống cứng cú chất lượng cao và lắp đặt đỳng cỏch, sử dụng ren làm kớn phự hợp để trỏnh rũ rỉ về sau.
Hỡnh 5.1. Bộ phỏt hiện rũ rỉ siờu õm
5.2.6.3. Xả nước ngưng
Sau khi khớ nộn rời buồng nộn, bộ làm mỏt sau của mỏy nộn sẽ giảm nhiệt độ khớ xả xuống dưới điểm sương (với hầu hết cỏc điều kiện mụi trường xung quanh) và do đú, một lượng hơi nước đỏng kể sẽ ngưng tụ. Để xả nước ngưng, cỏc mỏy nộn cú lắp sẵn bộ làm mỏt sau được trang bị thờm một thiết bị tỏch nước ngưng hoặc bẫy ngưng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong trường hợp trờn, nờn lắp một van khúa gần cửa đẩy của mỏy nộn. Đồng thời, nờn nối một đường xả ngưng với lỗ xả ngưng ở bỡnh tớch. Để vận hành tốt, đường xả ngưng phải cú độ dốc từ bỡnh chứa ra ngoài. Cú thể sẽ cú nước ngưng thờm nếu đường ống phõn phối làm khớ lạnh đi và do vậy, tại những điểm thấp trờn đường ống phõn phối nờn cú bẫy ngưng và đường xả nước ngưng. Ống dẫn khớ nộn sau cửa đẩy phải cú cựng kớch thước với đầu ống nối trờn cửa đẩy của mỏy nộn sau bộ tiờu õm. Tất cả đường ống và ống nối phải phự hợp với ỏp suất khớ nộn.
Cần xem xột kỹ kớch thước ống từ đầu ống nối trờn mỏy nộn. Nghiờn cứu kỹ chiều dài, kớch thước ống, số lượng và kiểu của ống nối và van để mỏy nộn cú thể đạt hiệu suất tối ưu.
5.2.6.4. Kiểm soỏt sử dụng khớ nộn
Khi hệ thống khớ nộn đó sẵn cú, cỏc kỹ sư của nhà mỏy thường cú xu hướng muốn sử dụng khớ nộn để cung cấp cho cỏc thiết bị cần ỏp suất thấp như cỏnh khuấy, vận tải bằng khớ nộn hoặc cấp khớ cho buồng đốt. Tuy nhiờn, cỏc ứng dụng này nờn lấy khớ cấp từ quạt thổi, là thiết bị được thiết kế chuyờn dụng cho ỏp suất thấp. Như vậy sẽ giảm rất nhiều chi phớ và năng lượng so với sử dụng khớ nộn.
5.2.6.5. Điều khiển mỏy nộn
Mỏy nộn khớ sẽ khụng hiệu quả nếu chỳng được vận hành ở mức thấp hơn nhiều so với sản lượng cfm theo định mức. Để trỏnh trường hợp chạy thờm cỏc mỏy nộn khi khụng cần thiết, nờn lắp đặt một bộ điều khiển để tự động bật và tắt mỏy nộn, tuỳ theo nhu cầu. Và nếu giữ ỏp suất của hệ thống khớ nộn được ở mức càng thấp càng tốt, hiệu suất sẽ được cải thiện và giảm được rũ rỉ khớ nộn.
5.2.7. Thực hiện bảo dưỡng
Việc thực hiện bảo dưỡng hiệu quả sẽ cải thiện rất nhiều hiệu suất hoạt động của hệ thống mỏy nộn. Dưới đõy là một số biện phỏp đucợ sử dụng trong việc bảo dưỡng và vận hành hiệu quả hệ thống khớ nộn cụng nghiệp:
Bụi trơn: Cần kiểm tra ỏp suất dầu của mỏy nộn bằng mắt thường hàng ngày, và thay bộ lọc dầu hàng thỏng.
Bộ lọc khớ: Bộ lọc khớ vào dễ bị tắc nghẽn, nhất là ở những mụi trường nhiều bụi. Cần định kỳ kiểm tra và thay thế cỏc bộ lọc.
Bẫy ngưng: Rất nhiều hệ thống cú bẫy ngưng để gom và (với những bẫy cú van phao) xả nước ngưng của hệ thống. Cần định kỳ mở cỏc bẫy ngưng vận hành bằng tay để xả chất lỏng tớch tụ sau đú đúng lại; cần kiểm tra định kỳ những bẫy tự động để đảm bảo chỳng khụng bị rũ rỉ khớ.
Bộ làm khụ khớ: Làm khụ khớ sử dụng rất nhiều năng lượng. Với những bộ làm khụ được làm lạnh, thường xuyờn kiểm tra và thay cỏc bộ lọc sơ bộ vỡ bộ làm khụ khớ thường cú cỏc đường thụng bờn trong nhỏ, cỏc đường này cú thể bị tắc bởi cỏc chất bẩn. Cỏc bộ làm khụ hoàn lưu cần cú bộ lọc tỏch dầu hiệu quả ở bộ phận vào vỡ cỏc thiết bị này khụng hoạt động tốt nếu dầu bụi trơn từ mỏy nộn phủ trờn cỏc chất làm khụ. Nhiệt độ bộ làm khụ phải được giữ ở mức dưới 100°F để trỏnh tăng tiờu thụ cỏc chất làm khụ, cỏc chất này phải được nạp đầy lại sau mỗi 3-4 thỏng, tuỳ theo mức độ tiờu thụ.
* Danh sỏch sàng lọc cỏc giải phỏp
Tỡm và xử lý cỏc rũ rỉ khớ nộn và ngăn ngừa sự lặp lại. Thường xuyờn kiểm tra cỏc vết rũ và tổn thất ỏp suất ở toàn bộ hệ thống (hàng thỏng).
Trỏnh sử dụng cỏc ống xả ngưng bị nứt để đảm bảo khụng cú độ ẩm ở hộ tiờu thụ.
Điều chỉnh cỏc hoạt động ở hộ tiờu thụ tại ỏp suất thấp nhất cú thể Khụng nờn sử dụng cỏc mỏy nõng dựng khớ nộn và động cơ khớ nộn. Đúng tất cả nguồn cấp khớ tới cỏc thiết bị khụng vận hành.
Tỏch riờng cỏc thiết bị đơn lẻ sử dụng khớ nộn ỏp suất cao. Giỏm mức sụt ỏp trong hệ thống ống phõn phối.
Đỏnh giỏ nhu cầu về điều biến mỏy nộn.
Sử dụng cỏc động cơ hiệu suất cao thay cho cỏc động cơ tiờu chuẩn. Xem xột việc dựng mỏy nộn đa cấp.
Giảm ỏp suất ra càng thấp càng tốt.
Sử dụng nhiệt thải từ mỏy nộn cho cỏc bộ phận khỏc trong dõy chuyền để tiết kiệm năng lượng.
Trỏnh đưa khớ nộn ỏp suất cao hơn tới toàn bộ dõy chuyền chỉ để đỏp ứng nhu cầu của một thiết bị cao ỏp.
Nắm vững cỏch điều khiển hệ thống nhiều mỏy nộn.
Sử dụng bộ điều khiển trung gian/ bộ gión nở/ bộ điều tiết ỏp suất dội chất lượng cao.
Nắm rừ cỏc yờu cầu vệ sinh thiết bị.
Sử dụng cụng nghệ làm khụ cú điểm sương ỏp suất cho phộp tối đa.
Chọn cỏc sản phẩm cú chất lượng tốt nhất khi phải thay thế cỏc bộ phận của mỏy nộn.
Giỏm sỏt chờnh ỏp qua bộ lọc khớ. Sụt ỏp quỏ mức ở cỏc bộ lọc gõy lóng phớ năng lượng.
Sử dụng khụng khớ mỏt bờn ngoài cho đầu vào của mỏy nộn.
Áp dụng chiến lược bảo dưỡng phũng ngừa một cỏch hệ thống cho mỏy nộn. Đào tạo và nõng cao nhận thức của nhõn viờn để vận hành và bảo dưỡng hiệu quả cho hệ thống mỏy nộn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đảm bảo toàn bộ hệ thống được quản lý bằng cỏc hoạt động quản lý nội vi tốt. Đảm bảo rằng nước ngưng phải được loại bỏ khỏi hệ thống phõn phối ngay hoặc khụng cú nước ngưng.
Kiểm tra cỏc xem kớch thước bỡnh tớch cú thể chứa đủ khớ nộn cho cỏc nhu cầu lớn trong thời gian ngắn khụng.
KẾT LUẬN
***
Sau thời gian thực tập, tỡm hiểu, làm đồ ỏn, được sự hướng dẫn tận tỡnh của thầy giỏo Nguyễn Văn Thịnh và cỏc thầy, cụ trong Bộ mụn Thiết bị dầu khớ & cụng trỡnh, em đó hoàn thành bản đồ ỏn này với đề tài: “Tỡm hiểu về cấu tạo, nguyờn lý làm việc, quy trỡnh lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng mỏy nộn khớ GA-75FF” với chuyờn đề “Đỏnh giỏ mỏy nộn và hệ thống khớ nộn, giải phỏp sử dụng khớ nộn một cỏch cú hiệu quả”
Nội dung đồ ỏn gồm năm chương:
Chương 1: Khỏi quỏt hệ thống nộn khớ và cỏc trạm mỏy nộn khớ. Chương 2: Lý thuyết cơ bản về mỏy nộn khớ trục vớt.
Chương 3: Cấu tạo, nguyờn lý làm việc của mỏy nộn GA-75FF.
Chương 4: Quy trỡnh vận hành, bảo dưỡng, lắp đặt và sửa chữa mỏy nộn khớ GA-75FF.
Chương 5: Đỏnh giỏ mỏy nộn và hệ thống khớ nộn, giải phỏp sử dụng khớ nộn một cỏch cú hiệu quả.
Qua đồ ỏn này em cú thể nắm dược đặc tớnh kỹ thuật của mỏy nộn khớ dạng trục vớt núi chung, mỏy nộn khớ GA-75FF núi riờng, cỏch vận hành, lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa mỏy. Ngoài ra em cũng tỡm hiểu được một số giải phỏp sử dụng năng lượng mỏy nộn cú hiệu quả để gúp phần nõng cao hiệu quả hơn trong cụng việc khai thỏc dầu khớ.
Tuy nhiờn do tài liệu cũn chưa đầy đủ, quỏ trỡnh thực tế cũn chưa nhiều, trỡnh độ cũn hạn chế nờn mặc dự đó cố gắng tỡm hiểu song khụng thể trỏnh khỏi những thiếu sút. Em rất mong được sự chỉ bảo, đúng gúp ý kiến của cỏc thầy, cụ và bạn bố để cú thể hoàn chỉnh bản đề tài hơn phục vụ cho cụng việc sau này.
Em xin chõn thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thịnh và cỏc thầy, cụ trong bộ mụn Thiết bị dầu khớ & cụng trỡnh và cỏc cỏn bộ, cụng nhõn trong xưởng sửa chữa cơ điện của XNLD Vietsovpetro đó giỳp em hoàn thành bản đồ ỏn này.
Hà Nội, ngày 03 thỏng 06 năm 2010
Sinh viờn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Văn May, Bơm quạt, mỏy nộn - Trường ĐH Bỏch Khoa Hà Nội. [2]. Khớ động học và mỏy nộn – Nhà xuất bản Đại học và THCN
[3]. XNLD Vietsovpetro, Hướng dẫn bảo dưỡng mỏy nộn khớ GA 22, 30, 75.
[4]. KST Cơ khớ MSP-8 Lờ Xuõn Hũa, Nguyờn lý làm việc của trạm mỏy nộn khớ GA-
75FF (Theo Atlas Copco Stationary Air Compressors GA 55-GA 75- GA 55W-GA 75W - GA 90C Instruction Book).
[5]. Atlas Copco, oil-injected rotary screw compressor GA55+-90 GA 75-90 VSD.
MỤC LỤC
LỜI NểI ĐẦU...1
CHƯƠNG 1...2
KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG KHÍ NẫN VÀ CÁC TRẠM MÁY NẫN KHÍ...2
1.1. Khỏi quỏt về hệ thống khớ nộn và cỏc trạm mỏy nộn khớ trờn cỏc cụng cụng trỡnh biển...2
1.1.1. Khỏi quỏt về hệ thống khớ nộn...2
1.1.2. Cỏc trạm mỏy nộn khớ tại XNLD Vietsovpetro...2
1.2. Mục đớch, yờu cầu đối với hệ thống khớ nộn trờn cỏc giàn khoan khai thỏc dầu khớ trờn biển...5
1.3. Cỏc phương phỏp xử lý khớ...7 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.3.1. Bỡnh ngưng tụ làm lạnh bằng khụng khớ hoặc bằng nước...9
1.3.2. Thiết bị sấy khụ bằng chất làm lạnh và hấp thụ...10