Sau khi chạy khảo nghiệm mơ hình hệ thống làm kín bằng ph−ơng pháp tăng áp 10 ngày trong điều kiện chênh áp trên với các giá trị khe hở δ và đ−ờng kính trung bình của hai vành làm kín D khỏc nhau, với hai dạng kết cấu làm kín khác nhau (đảm bảo điều kiện tạo dịng ổn định tuyệt đối và t−ơng đối) ta rút ra những nhận xét và kết luận sau :
ắ Việc khảo nghiệm HTLK trên mơ hình cho kết quả hồn tồn phù hợp với việc phân tích khí động và các điều kiện ổn định dịng trong khe hở làm kín trong ch−ơng 3 của Đề tài. Điều đó cho thấy q trình phân
tích khí động và áp dụng các bài tốn cơ bản để giải đối với hệ khí động trong HTLK là có thể tin cậy đ−ợc và hồn tồn có thể áp dụng các kết quả nghiên cứu của Đề tài làm cơ sở lý thuyết và ứng dụng cho việc tính tốn, thiết kế và chế tạo HTLK bằng tăng áp cho các ổ trục nói chung và ổ trục của bánh nghiền nói riêng.
ắ Hệ thống làm kín bằng ph−ơng pháp tăng áp đ−ợc thiết kế, chế tạo để khảo nghiệm trên mơ hình đã đạt đ−ợc các yêu cầu đề ra: tạo đ−ợc mơi tr−ờng khí động t−ơng tự mơi tr−ờng trong buồng nghiền của máy nghiền đứng, điều chỉnh đ−ợc áp suất trong buồng bụi để đảm bảo điều kiện chênh áp giữa khoang ổ và buồng bụi: pKO = 95 > pBN = - 10 (mm H2O). Tr−ờng hợp yêu cầu áp suất trong khoang ổ rất lớn ta có thể dùng hai quạt nối tiếp nhau để tăng áp, hoặc dùng khí nén thổi thẳng vào khoang ổ để đảm bảo điều kiện chênh áp.
ắ Ph−ơng pháp làm kín ổ trục bằng tăng áp, đặc biệt là với kết cấu làm kín thoả mãn điều kiện tạo dịng ổn định tuyệt đối (3.18) đã hạn chế gần nh− hồn tồn l−ợng bụi có khả năng xâm nhập so với khi khơng chạy hệ thống làm kín vì bản thân kết cấu vành ngồi quay, vành trong đứng im đã mặc nhiên thoả mãn điều kiện dòng ổn định: Ω2R22 >
Ω1R12 (vì Ω2> 0, Ω1 = 0). Ngồi tác dụng làm kín ổ, ph−ơng pháp ổ trục bằng dịng khí cịn có tác dụng làm mát khoang ổ do có sự l−u thơng khí, giúp cho các chất bơi trơn và vịng bít khơng bị hỏng, tăng tuổi thọ vịng bi, đồng nghĩa với an tồn và tăng tuổi thọ thiết bị.
ắ Đối với hệ thống làm kín ổ của bánh lăn nghiền trong máy nghiền đứng, kích th−ớc bánh nghiền lớn, kết cấu làm kín khơng bị hạn chế quá khắt khe về kích th−ớc, do vậy để dòng trong khe hở ổn định đạt hiệu quả làm kín cao cần phải chọn kết cấu làm kín theo sơ đồ vành ngồi quay (sơ đồ 3.2b). Với kết cấu nh− vậy thì điều kiện dịng trong khe hở ổn định đ−ợc mặc nhiên thoả mãn, dòng sẽ ổn định tuyệt đối với mọi trị số Reynol. Nh− vậy việc thiết kế, chế tạo HTLK trong máy nghiền đứng hiện có của đề tài KC.05.22 theo sơ đồ 3.2a vào năm 2005
là ch−a thật tối −u khi Đề tài lựa chọn kết cấu theo sơ đồ 3.2a, vì khi lựa chọn kết cấu này nhất thiết phải đảm bảo điều kiện ổn định t−ơng đối (3.19) của dịng trong khe, có nghĩa là đảm bảo khe hở làm kín càng nhỏ càng tốt. Nh−ng do kích th−ớc ổ và kích th−ớc bánh nghiền rất lớn, việc chế tạo và lắp ráp chính xác khá khó khăn, bánh nghiền chịu tải lớn nên trục biến dạng, nên việc đảm bảo khe hở làm kín càng nhỏ càng tốt trong thực tế là t−ơng đối khó. Hơn nữa khi khe hở nhỏ dẫn tới l−u l−ợng khí qua khe hở giảm, làm giảm khả năng làm mát ổ, điều này khơng có lợi cho vịng bít và bơi trơn, trong khi đó tác dụng ngăn ngừa bụi lại khơng tốt bằng lựa chọn kết cấu hình 3.2b. Tóm lại đối với máy nghiền đứng, hệ thống làm kín phải đ−ợc lựa chọn theo kết cấu hình 3.2b để dịng trong khe mặc nhiên ổn định với mọi giá trị của số Reynol và với mọi giá trị khe hở làm kín. Việc chọn giá trị khe hở δ sẽ chỉ cịn đóng vai trị tối −u về l−u l−ợng dịng làm kín, đảm bảo việc làm mát ổ thích hợp và khơng ảnh h−ởng tới mơi tr−ờng khí động trong buồng nghiền, giảm yêu cầu về độ chính xác chế tạo và lắp ráp, đảm bảo sử dụng năng l−ợng tối −u.
ắ Các kích th−ớc cụ thể khác của kết cấu cơ khí hệ làm kín nh− : kích th−ớc khoang khí, kích th−ớc khoang ổ, kích th−ớc các lỗ khoan thơng trên vách, trên trục cũng nh− số l−ợng lỗ khoan trên vách cần đảm bảo tạo dòng ổn định, đồng thời hạn chế tổn thất áp suất (tổn thất cục bộ) đến mức tối đa, đảm bảo hiệu quả sử dụng điện năng tối −u nhất. Để giảm tổn thất áp suất của tồn hệ thống thì phải giảm tổn thất áp suất từng thành phần. Ví dụ: Kích th−ớc khoang khí nên lấy phù hợp để diện tích mặt cắt giữa ống và khoang khí khơng q chênh lệch làm giảm tổn thất áp suất cục bộ vì hệ số cản cục bộ phụ thuộc vào tỷ số diện tích của hai mặt cắt, tỷ số này càng nhỏ thì tổn thất cục bộ càng lớn. Thể tích khoang ổ nên chọn lớn thích hợp để đảm bảo l−ợng khí l−u thơng lớn, đồng thời làm ổn định dịng sau khi đi qua các lỗ thông trên vách nh−ng không ảnh h−ởng đến độ biến dạng và chịu lực của trục do trục phải dài ra. Số l−ợng và kích th−ớc các lỗ khoan thơng trên
vách lớn nhất có thể để dàn đều khí trong khoang ổ tr−ớc khi đi vào khe hở nh−ng phải đảm bảo độ chịu lực của vách đỡ bánh lăn. [Xem hình 3.2a và 3.2b].
ắ Tổn thất áp suất của toàn hệ thống phụ thuộc gián tiếp vào độ nhám bề mặt của hệ thống ống và các cơ cấu làm kín và hệ số ma sát thơng qua vận tốc dịng khí. Nếu độ nhám và hệ số ma sát của vật liệu chế tạo ống, các vành làm kín cao sẽ làm giảm tốc độ dịng khí, do đó cần đảm bảo độ nhám thích hợp, vật liệu chế tạo các vành làm kín cần chọn có hệ số ma sát nhỏ và có độ chịu mịn cao.
ắ Kết hợp hai ph−ơng pháp làm kín bằng ph−ơng pháp tăng áp với làm kín bằng vịng bít cao su có cốt sẽ hỗ trợ lẫn nhau trong việc năn chặn bụi xâm nhập vào khoang ổ. Đồng thời dịng khí l−u thơng th−ờng xuyên trong khoang ổ làm giảm nhiệt độ trong khoang, hạn chế sự biến dạng nhiệt của vịng bít. Ng−ợc lại vịng bít ngăn chặn các hạt bụi xâm nhập vào khoang ổ do khuếch tán, giúp đạt đ−ợc hiệu quả làm kín ở mức tối đa.
ắ Phải có bộ phận lọc bụi ở miệng hút của hệ thống làm kín và phải làm sạch các đ−ờng ống của hệ làm kín tr−ớc khi đ−a vào sử dụng. Nh− vậy sẽ đảm bảo dịng khí trong hệ thống làm kín là khí sạch (t−ơng đối) nhằm nâng cao hiệu quả và chất l−ợng làm kín.
Kết luận
Đề tài “Nghiên cứu chế tạo hệ thống làm kín tích cực bằng ph−ơng pháp
tăng áp, dùng cho ổ trục chịu tải nặng, làm việc trong mơi tr−ờng nóng, bụi”
đã thực hiện đ−ợc các nội dung và mục tiêu đề ra:
− Nghiên cứu, phân tích và giải bài tốn khí động của hệ thống làm kín điển hình bằng ph−ơng pháp tăng áp.
− Tính tốn, thiết kế, chế tạo hệ thống làm kín bằng ph−ơng pháp tăng áp. Thiết kế, chế tạo mụ hỡnh, tạo được mụi trường khớ động tương tự mụi
trường khớ động trong buồng nghiền của mỏy nghiền đứng để khảo
nghiệm hệ thống làm kớn.
− Khảo nghiệm thành cụng hệ thống làm kín bằng ph−ơng pháp tăng áp trên mơ hình khảo nghiệm. Kết quả đo đạc các thông số khảo nghiệm của hệ thống cho thấy: với điều kiện ỏp suất cụ thể của mụ hỡnh khảo
nghiệm pKO = 95 > pBN = -10 (mmH2O) nghĩa là điều kiện chờnh ỏp đảm bảo, quan sỏt bằng mắt khoang ổ khi chạy hệ thống khảo nghiệm với hai chế độ: cú và khụng chạy hệ thống làm kớn, kết quả cho thấy: với
trường hợp cú chạy hệ thống làm kớn ổ, đó ngăn chặn được gần như
hoàn toàn lượng bụi xõm nhập vào khoang ổ so với khụng chạy hệ thống làm kớn. Đối với hệ thống làm kớn trong mỏy nghiền đứng, do đũi hỏi ỏp lực khớ trong hệ thống làm kớn lớn hơn nhiều so với mụ hỡnh nờn phương ỏn sử dụng khớ nộn đưa vào hệ thống làm kớn sẽ cú hiệu quả về chất lượng làm kớn cũng như hiệu quả kinh tế hơn so với sử dụng quạt
để tăng ỏp. Phải đảm bảo khớ đưa vào hệ thống làm kớn là khớ sạch, do đú cần phải cú bộ phận lọc bụi khớ trước khi đưa vào hệ thống làm kớn.
− Bước đầu xây dựng được cơ sở lý thuyết và thực nghiệm cho việc tính
tốn, thiết kế, chế tạo hệ thống làm kín điển hình bằng ph−ơng pháp tăng áp, đảm bảo hệ thống làm việc ổn định, đạt hiệu quả làm kớn tối ưu.
Mặc dự việc khảo nghiệm chưa nhiều, nhưng với những kết quả trựng khớp
đạt được trong nghiờn cứu cơ sở lý thuyết và khảo nghiệm trờn mụ hỡnh, hoàn
toàn cú thể ỏp dụng hệ thống làm kớn bằng phương phỏp tăng ỏp để làm kớn cỏc
ổ trục của bỏnh lăn trong mỏy nghiền đứng năng suất 15 T/h, đảm bảo ngăn chặn được bụi khụng cho xõm nhập vào ổ, đồng thời cú tỏc dụng làm mỏt ổ, giỳp cho
chất bụi trơn và vũng bớt khụng bị hỏng, tạo điều kiện làm việc tốt nhất cho ổ
trục. Trờn cơ sở đú tạo điều kiện cho mỏy nghiền làm việc ổn định, an toàn, tăng tuổi thọ thiết bị, nhằm hoàn thiện và tạo cơ hội để thương phẩm húa sản phẩm này.
Nhúm Đề tài xin chõn thành cảm ơn lónh đạo cỏc Vụ, Ban, Ngành của Bộ Cụng – Thương, đặc biệt là Vụ Khoa Học – Cụng Nghệ đó tạo điều kiện giao
cho Viện Cụng Nghệ thực hiện Đề tài này. Nhúm Đề tài cũng xin chõn thành
cảm ơn lónh đạo Viện Cụng Nghệ, lónh đạo Trung tõm Cơ khớ & Tự động húa và cỏc phũng ban chức năng đó động viờn, kiểm tra, đốc thỳc và tạo điều kiện để chỳng tụi hoàn thành nhiệm vụ được giao.