2.2.1 Giới thiệu chung về nồi hơi
a.Đặc điểm, nhiệm vụ:
Trờn tàu thuỷ thường được trang bị cỏc loại nồi hơi sau:
Nồi hơi chớnh: Sử dụng trờn cỏc tàu mỏy hơi nước phục vụ mỏy chớnh.
Nồi hơi phụ: Tàu chạy mỏy Diesel, phục vụ mỏy chớnh và cỏc chức năng khỏc
Nồi hơi khớ thải ( nồi hơi kinh tế): là loại nồi hơi tận dụng nhiệt lượng khớ thải của Diesel chớnh để hõm núng nước phục vụ chủ yếu cho mỏy chớnh, ngoài ra dựng hơi để sử dụng cho cỏc hệ thống phụ khỏc.
Nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế kết hợp với nhau dựng để:
Cung cấp hơi nước cú ỏp suất từ 4 8 kg/cm2 cho cỏc hệ thống sấy: sấy mỏy, sấy dầu chạy mỏy chớnh, nước sinh hoạt, sưởi ấm cho cỏc phũng ở…
Đối với mỏy chớnh: Trước khi chạy khi chưa cú đủ nhiệt lượng khớ xả thỡ dựng nồi hơi phụ để nhanh chúng cung cấp hơi và nước núng cho hệ thống sấy và vận chuyển dầu đốt. Khi mỏy chớnh đó cú nhiệt lượng khớ xả tối đa thỡ nồi hơi kinh tế đi vào hoạt động cũng thực hiện mục đớch trờn.
Đối với cỏc mỏy phụ: Cung cấp hơi núng để chạy mỏy phụ như tuabin hơi (đối với tàu dầu thường dựng mỏy phụ trờn boong chạy bơm kiểu hơi nước để đề phũng chỏy nổ).
Dựng trong hệ thống sinh hoạt: Đối với cỏc tàu lớn hiện nay thường sử dụng kết hợp giữa nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế vỡ nú rất thuận tiện. Nú cú thể hoạt động ở mọi chế độ của tàu: khi tàu đỗ và chuẩn bị điều động thỡ dựng nồi hơi phụ, khi tàu hành trỡnh thỡ chuyển sang nồi hơi khớ thải ( nồi hơi kinh tế). Tuy nhiờn khi sử dụng hơi nước, kể cả hơi nước quỏ nhiệt vẫn cũn nhiều nhược điểm: Tổn thất cao, hiệu suất sử dụng thấp. Khoảng cỏch vận chuyển ngắn, tốn kộm bọc cỏch nhiệt. Đường ống và mỏy múc dễ hư hỏng do vận chuyển hơi nước.
b. Phõn loại nồi hơi:
-Theo ỏp suất hơi:
+ Nồi hơi thấp ỏp: ỏp suất đến 20kg/cm2. + Nồi hơi trung ỏp: ỏp suất từ 20 đến 45kg/cm2.
+ Nồi hơi cao ỏp: ỏp suất đến 80 kg/cm2.
-Theo sự chuyển động của khúi lũ và cửa nước so với bề mặt đốt núng: +Nồi hơi ống lửa.
+ Nồi hơi ống nước. + Nồi hơi liờn hợp. -Theo nguồn nguyờn liệu:
+ Nồi hơi đốt dầu (than). + Nồi hơi khớ xả.
+ Nồi hơi liờn hợp – khớ xả.
-Theo cỏch bố trớ ống tạo thành bề mặt đốt núng: + Nồi hơi ống nằm.
+ Nồi hơi ống đứng.
-Theo cỏch liờn kết của ống hơi với bầu nồi: + Nồi hơi chia nhiều phần.
+ Nồi hơi hai bầu. + Nồi hơi ba bầu. - Theo dũng khúi lũ:
+ Nồi hơi 1 và 3 dũng chảy. - Theo sự tuần hoàn của nước nồi: + Nồi hơi tuần hoàn tự nhiờn.
+ Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức (nhiều lần). -Theo vũng tuần hoàn:
+ Nồi hơi một vũng tuần hoàn. + Nồi hơi hai vũng tuần hoàn.
- Theo phương phỏp cung cấp khụng khớ: + Nồi hơi với thụng giú tự nhiờn.
+ Nồi hơi dựng quạt hỳt.
+ Nồi hơi dựng quạt giú, tăng ỏp. -Theo sự điều khiển nồi hơi:
+ Nồi hơi với sự điều khiển bằng tay.
+ Nồi hơi với sự điều khiển tự động một phần hoặc toàn phần. - Theo cụng dụng:
+ Nồi hơi chớnh. + Nồi hơi phụ.
*Sơ đồ cấu trỳc cơ bản hệ thống nồi hơi cấp cho hệ động lực được giới thiệu trờn (hỡnh 2.1)
Hỡnh2.1: Sơ đồ nguyờn lý của hệ động lực hơi nước
- Trờn sơ đồ nguyờn lý của một hệ động lực hơi nước bao gồm cỏc thiết bị sau: - Nồi hơi: là thiết bị sinh hơi, hơi ra khỏi nồi hơi là hơi bóo hồ ẩm.
- Bộ sấy hơi: Hơi đi ra khỏi nồi hơi là hơi bóo hồ ẩm nờn được đưa qua bộ sấy hơi hay bộ quỏ nhiệt để sấy khụ thành hơi quỏ nhiệt.
- Tuabin hơi: Sau khi thành hơi qỳa nhiệt, hơi được đua vào tuabin hơi để gión nở sinh cụng. Quỏ trỡnh gión nở đoạn nhiệt làm cho ỏp suất hơi giảm xuống.
- Bầu ngưng: Bầu ngưng được làm mỏt bằng nước biển. Khi hơi đi ra khỏi tuabin hơi thỡ được đưa tới bầu ngưng. Ở đõy hơi được làm lạnh và ngưng tụ thành nước.
- Bơm cấp nước: Nước ra khỏi bầu ngưng được đưa trở lại nồi hơi nhờ bơm cấp nước. Bơm cấp nước vào nồi cần phải tạo ra một ỏp lực thắng được lực đẩy do ỏp lực của
nước trong nồi hơi và lực cản của đường ống cấp nước.
c, giới thiệu về hệ thống nồi hơi trờn tàu 6500T
WP1: Bơm cấp nước nồi số 1. WP2: Bơm cắp nước nồi số 2. OH: Điện trở sấy dầu đốt 3 pha. BP1, BP2: Hai bơm cấp dầu đốt. BF: Quạt giú.
BTP: Bơm tăng cường khi ỏp lực dầu đốt khụng đảm bảo. 88W1: Contacter cấp nguồn cho WP1.
88W2: Contacter cấp nguồn cho WP2. 49W1: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho WP1. 49W2: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho WP2. MCCB1: Aptomat cấp nguồn cho WP1. MCCB2: Aptomat cấp nguồn cho WP2.
MCCB3: Aptomat cấp nguồn cho OH HEATER.
MCCB4: Aptomat cấp nguồn cho hai bơm nước tuần hoàn. MCCB5: Aptomat cấp nguồn cho quạt giú.
MCCB6: Aptomat cấp nguồn cho biến ỏp. 88H: Contacter cấp nguồn cho OH.
88Q1: Contacter cấp nguồn cho BP1. 88Q2: Contacter cấp nguồn BP2.
49Q1: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho BP1. 49Q2: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho BP2.
88FX: Contacter trung gian điều khiển mạch quạt giú. 88F: Contacter cấp nguồn cho quạt giú.
49F: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho quạt giú.
88BTP: Contacter cấp nguồn cho bơm tăng cường. 49BTP: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho BTP.
CP1: Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 1. CP2: Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 2. 88CP1: Contacter nguồn cho CP1. 88CP2: Contacter cấp nguồn cho CP2. 49CP1: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho CP1. 49CP2: Rơle nhiệt bảo vệ quỏ tải cho CP2.
TR 750VA: Biến ỏp hạ ỏp cấp nguồn cho mạch điều khiển. YR1, YT: Nguồn cấp cho mạch điều khiển.
YR4, YT: Nguồn cấp cho mạch khởi động và dừng bơm cấp nước. YR2, YT: Nguồn cấp cho mạch khởi động và dừng bơm tuần hoàn.
-Giới thiệu phần tử trờn ( Sơ đồ 2/16 )
Remote em’cy stop: Nỳt dừng sự cố từ xa. PB-3LT: Nỳt ấn thử đốn.
WH1: Đốn bỏo nguồn. GN1: Đốn bỏo chạy.
GN7: Đốn bỏo bơm tăng cường chạy. RD2: Đốn bỏo chương trỡnh đốt cú sự cố.
AC 100 - 240 V/ DC 24 V: Bộ biến đổi AC/ DC.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 3/16):
IGT: Biến ỏp đỏnh lửa.
43BTP: Cụng tắc bật bơm tăng cường . TS: Cảm biến nhiệt độ khớ xả.
TSX: Rơle trung gian điều khiển khi nhiệt độ khớ xả cao. PM: Bơm dầu mồi.
20VP1, 20VP2: Cỏc van dầu mồi. 20V1, 20V2: Cỏc van dầu đốt.
- Giới thiệu phần tử trờn ( Sơ đồ 4/16):
23T: Bộ điều khiển nhiệt độ dầu đốt.
SW: Cam chương trỡnh điều khiển đốt lũ, cú hai chế độ bằng tay và tự động. FS – 901: Bộ xử lý tớn hiệu cảm biến lửa.
Cds: Phần tử cảm biến ngọn lửa.
FRX: Rơle cấp tớn hiệu bỏo đốt lũ thành cụng. 63SH: Cảm biến ỏp suất hơi kiểu vi sai. 63SX: Rơle trung gian điều khiển ỏp suất hơi.
SS43B: Cụng tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX1. SS88Q: Cụng tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX2. SS88F: Cụng tắc cấp nguồn cho quạt giú ở chế độ đốt bằng tay.
SS20V: Cụng tắc cấp nguồn cho van điện từ cấp dầu đốt ở chế độ đốt bằng tay PB3 – 4B: Nỳt ấn phỏt lệnh đốt lũ ở chế độ đốt tự động.
PB3 – 5B: Nỳt ấn dừng đốt lũ ở chế độ dừng bỡnh thường. 4X: Rơle trung gian điều khiển đốt lũ tự động.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 5/16):
LM1 – 200: Bộ xử lý tớn hiệu cấp nước nồi ở chế độ tự động.
33WLLX: Van điện từ trung gian cấp tớn hiệu khi mức nước nồi hơi giảm quỏ thấp. SS43H: Cụng tắc chọn loại dầu hõm đốt.
63Q: Cảm biến ỏp suất dầu FO. - Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 6/16): 22Q: Cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp. 23QH: Cảm biến nhiệt độ dầu đốt cao. PB3 – 28B: Nỳt ấn dừng chuụng. PB3 – LT: Nỳt ấn thử đốn.
PB3 – RST: Nỳt ấn hoàn nguyờn tớn hiệu bỏo động. SS43H: Cụng tắc chọn hõm dầu.
LS: Cảm biến mức dầu trong kột.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 7/16):
NX1: Rơle trung gian điều khiển chuyển dầu đốt. 49QX: Rơle trung gian điều khiển bơm cấp dầu đốt. IGX: Rơle trung gian cấp nguồn cho biến ỏp đỏnh lửa. 20VX: Rơle trung gian điều khiển van dầu đốt.
IGX2: Rơle trung gian điều khiển biến ỏp đỏnh lửa. 20VPX: Van điện từ trung gian mở đường dầu mồi. PMX: Rơle trung gian điều khiển bơm dầu mồi. FT: Rơle thời gian.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 8/16):
RD1: Đốn bỏo mất lửa.
RD3: Đốn bỏo quạt giú cú sự cố. RD4: Đốn bỏo lửa khụng bỡnh thường. RD5: Đốn bỏo ỏp suất dầu đốt thấp. RD6: Đốn bỏo mức nước quỏ thấp.
RD7: Đốn bỏo nhiệt độ khớ xả cao. RD8: Đốn bỏo mức nước thấp. RD9: Đốn bỏo nhiệt độ dầu đốt thấp. RD11: Đốn bỏo nhiệt độ dầu đốt cao.
AX: Rơle trung gian điều khiển mạch bỏo động chung.
RX: Rơle trung gian bỏo động chương trỡnh đốt khụng bỡnh thường. BZ: Chuụng bỏo động.
AX2: Rơle trung gian bỏo cắt đốt lũ.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 9/16).
OR1: Đốn bỏo nồi hơi làm việc ở chế độ tự động.
63QX: Rơle trung gian điều khiển khi ỏp suất dầu đốt thấp. 33WX: Rơle trung gian điều khiển bơm cấp nước nồi. RD13: Đốn bỏo khi nước cấp cho nồi hơi nồng độ muối lớn. RD14: Đốn bỏo màng lọc bị tắc.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 10/16).
Cỏc Rơle trung gian phục vụ cho cỏc chế độ đốt khỏc nhau.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 11/16)
88W1, 88W2: Hai Contacter khống chế bơm cấp nước nồi số 1 và số 2. EFX3: Rơle trung gian đúng tiếp điểm để cú tớn hiệu tới bỏo động chung. GN2: Đốn bỏo bơm cấp nước đang chạy.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 12/16).
EFX2: Rơle trung gian đúng mở tiếp điểm bỏo bơm tuần hoàn gắp sự cố. 88CP1, 88CP2: Contacter khống chế hai bơm tuần hoàn nước nồi. 88CX1, 88CX2: Rơle trung gian bỏo bơm tuần hoàn chạy.
49CPX: Rơle trung gian đúng mở tiếp điểm bỏo bơm tuần hoàn gặp sự cố. GN3: Đốn bỏo bơm tuần hoàn chạy.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 13/16).
Cỏc thụng số bỏo động của nồi hơi.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 14/16)
LM1- 200: Bộ xử lý tớn hiệu cấp nước nồi.
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 15/16).
- Giới thiệu phần tử trờn (Sơ đồ 16/16).
Giản đồ thời gian quỏ trỡnh hoạt động của nồi hơi.