CHƯƠNG 3 CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ MÁY CHÍNH
3.1 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
3.1.2.2 TĂNG ÁP GIĨ NẠP BẰNG TUABIN KHÍ XẢ
Các thành phần chính của tua bin tăng áp: Bộ tuabin tăng áp gồm có hai phần chính là tuabin khí và máy nén cùng các cơ cấu phụ như bạc đỡ trục, thiết bị bao kín, các hệ thống bơi trơn và làm mát…v.v.
Tua bin khí là thiết bị biến đổi nội năng và thế năng của chất khí thành cơ năng. Quá trình biến đổi này được thực hiện nhờ có sự tác động tương hỗ giữa dịng khí và cánh tuabin. Nội năng và thế năng của chất khí trước tiên được biến đổi thành động năng sau đó là q trình biến đổi động năng thành cơ năng (quay bánh cơng tác) trong tua bin. Các q trình này được thực hiện trong cánh hướng và bánh công tác.
Máy nén ly tâm là một thiết bị cơ khí dùng để chuyển năng lượng cơ khí thành năng lượng dịng chảy, máy nén ly tâm dựa vào tác dụng của lực ly tâm để tăng áp suất cho khơng khí (từ P0 lên Pk), và làm cho khơng khí có lưu lượng Gk (kg/s) từ phần không gian này chuyển qua phần không gian khác.
Động cơ 6S35MC tăng áp gió nạp bằng tuabin khí xả MAN-NA 40/S01077.
Hình 3-28: Hệ thống tăng áp gió nạp bằng tuabin khí xả
Nguyên lí hoạt động:
Sau khi thốt ra khỏi van khí xả được góp vào ống góp khí xả sau đó nó đi vào tua bin tác động vào cánh tua bin làm quay trục rơto, do đó cũng làm quay bánh cánh máy nén (cũng gắn trên trục rơto). Nếu bánh cánh máy nén đang có chuyển động quay ở một tốc độ nào đó, thì sau khi khơng khí qua cửa đi vào sẽ cùng quay với bánh cánh máy nén rồi lưu động theo rãnh thông giữa các cánh của bánh. Do đó chuyển động tuyệt đối của dịng khơng khí đi vào bánh cơng tác sẽ là tổng hợp của chuyển động theo, quay tròn của bánh cánh máy nén và chuyển động tương đối của dòng chảy trong rãnh cánh. Bánh cánh máy nén đang quay, truyền cơng cho khơng khí làm tăng áp suất và tốc độ của khơng khí trong rãnh cánh. Lúc dịng khí đi tới miệng ra của bánh cánh máy nén, dưới tác dụng của lực ly tâm chuyển động quay, dịng khí đi qua miệng ra của bánh với một tốc độ lớn, đồng thời tạo nên hiện tượng chân không cục bộ tại cửa vào gây tác dụng hút khơng khí phía trước cửa đi vào bánh.
So với các phương pháp tăng áp khác thì phương pháp tăng áp bằng tuabin khí thải được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất vì chúng có những ưu điểm vượt trội:
Có kích thước gọn nhẹ hơn so với các hệ thống tăng áp khác mà vẫn thõa mãn được mức độ tăng áp cần thiết.
Tận dụng năng lượng của khí thải, động cơ khơng tiêu hao một phần nào cơng suất để dẫn động máy nén.
Có sự phối hợp tự động trong quá trình làm việc của động cơ và tổ hợp tubin máy nén. Khi động cơ làm việc ở chế độ thấp tải thì năng lượng chứa trong khí thải ít, cơng sinh ra của tua bin cũng như công suất máy nén nhỏ, phù hợp với lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình cơng tác, khi tăng tải động cơ thì năng lượng chứa trong khí thải cũng tăng theo, kết quả là công suất của tuabin tăng, đảm bảo cho máy nén cung cấp đủ không khí theo yêu cầu của động cơ.