3.2.1. Khái quát chung về máy nén khí
- Trên tàu thuỷ, máy nén khí được sử dụng khá rộng rãi với các mục đích khác nhau. Khơng khí được máy nén nén vào các bình chứa để từ đó cấp tới nơi tiêu thụ: Dùng để khởi động máy chính, tổ hợp diesel máy phát, các hệ thống điều khiển từ xa diesel, các thiết bị vệ sinh…
3.2.2.Phân loại máy nén khí.
- Theo kiểu máy nén có: Máy nén kiểu piston và máy nén kiểu tuabin ly tâm;
+Máy nén kiểu piston được áp dụng rộng rãi trên tàu thuỷ. Áp suất của máy nén kiểu này thường lớn hơn 4atm ( trên tàu thuỷ thường dùng loại có P < 100atm);
+Máy nén khí kiểu tuabin ly tâm có áp suất khoảng từ (4 10) atm, đơi khi có thể tới 30 atm. Loại này thường dùng ở tốc độ cao.
- Theo công dụng của máy nén ta có:
+ Máy nén chính: Dùng để nén gió khởi động máy chính;
+ Máy nén phụ: Dùng để thay thế máy nén chính khi nó bị hư hỏng, hoặc hỗ trợ máy nén chính ở chế độ điều động, sự cố…
+ Máy nén sự cố: Dùng để nén khí khởi động cụm Diesel – máy phát sự cố khi có sự cố ở trạm chính.
+ Máy nén thơng dụng: máy nén có áp lực thấp (3 8) kG/cm2 dùng cho nhu cầu bình thường như cấp gió cho cịi, thiết bị vệ sinh công nghiệp…
+ Máy nén chuyên dụng: Dùng trên tàu ngầm, tạo áp lực để ép nước ballast ra khỏi tàu…
- Theo lưu lượng có:
+ Máy nén có lưu lượng thấp: Q < 10 m3/phút;
+ Máy nén có lưu lượng trung bình: Q = (10 30) m3/phút; + Máy nén có lưu lượng cao: Q > 30 m3/phút.
- Theo cơng suất cơng tác có:
+ Máy nén có áp suất thấp: P = (8 10) atm;
+ Máy nén có áp suất trung bình: P = (10 80) atm. + Máy nén có áp suất cao: P > 80 atm.
3.2.2.Hệ thống máy nén khí tàu Hong Kong Pioneer.
Thơng số máy nén khí tàu Hong Kong Pioneer :
Model:LT-1508 w Type: 3-stage, air cooled Số xy lanh: 3
Lưu lượng:80m3/h Vòng quay: 1150 rpm. Nhệt độ khí nén: 40
Cơng suất động cơ :18.5kw
Điện áp động cơ lai:440V/AC-3P-60Hz Cấp cách điện: F
Trọng lượng: 182 Kg
a.Giới thiệu phần tử
MCCB : Cầu dao tự động cấp nguồn cho động cơ; A : Ampe kế đo dòng;
M : Động cơ di bộ 3 pha;
TR : Biến áp hạ áp cấp nguồn điều khiển 220V; 51 : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải;
F1, F2, F3 :Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển; WL : Đèn báo nguồn;
GL : Đèn báo động cơ máy nén chạy;
H : Đồng hồ đếm thời gian chạy của máy nén; RL(9) : Đèn báo nhiệt độ khí nén cao;
RL(10) : Đèn báo mức dầu LO trong két thấp; RL(11) : Đèn báo quá tải;
RESET : Nút reset hệ thống;
23AX : Rơ le trung gian đóng khi nhiệt độ khí nén cao; 23A : Cảm biến nhiệt độ khí nén;
33QX : Rơ le trung gian, đóng khi mức dầu LO thấp; 33Q : Cảm biến mức dầu LO trong két;.
AX : Rơ le trung gian, đóng khi mức dầu LO không thấp; 51X : Rơ le trung gian, đóng khi quá tải xảy ra;
88 : CTT cấp nguồn cho động cơ;
88-1 : CTT cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở chế độ tam giác; 19T : Rơ le thời gian;
20T : Rơ le thời gian;
P/S : Cảm biến áp lực khí nén kiểu vi sai;
b.Nguyên lý hoạt động
* /Chế độ MANU :
- Bật công tắc ở chế độ MANU
- Đóng MCCB cấp nguồn cho hệ thống. Lúc đó đèn WL sáng báo đã có nguồn cấp cho hệ thống.
- Ấn nút 3C để khởi động máy nén. Khi đó CTT 88 có điện, tiếp điểm 88 đóng lại để duy trì nguồn cho CTT 88. Đồng thời Rơ le 19T và 20T có điện và CTT 6-1có điện, đóng tiếp điểm 6-1 ở mạch động lực để khởi động ở chế độ Y. Sau thời gian đặt của rơ le 19T (5s) thì tiếp điểm thường đóng 19T(24) mở ra→CTT 6-1 mất điện, và tiếp điểm 19T (26) đóng lại →cấp nguồn cho CTT 88-1→động cơ được chuyển sang hoạt động ở chế độ ∆.
- Mặt khác ban đầu khi cấp nguồn cho rơ le 20T thì tiếp điểm 20T(28) chưa đóng nên
các van SV, SV2, SV3 chưa có điện nên máy nén được khởi động khơng tải. Đồng thời khí sót và hơi nước được thải ra ngoài qua các van này.
- Sau thời gian đặt của rơ le thời gian 20T(8s) thì tiếp điểm 20T(28) đóng lại→ cấp nguồn cho các van SV1, SV2, SV3. Các van này chuyển trạng thái, kết thúc quá trình xả khí xót, hơi nước và bắt đầu q trình nén khí vào chai khí
- Muốn dừng động cơ ta ấn nút 3-0 khi đó CTT 88 và 88-1 mất điện→mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực→cắt nguồn cho động cơ lai→quá trình nén dừng lại.
* /Chế độ AUTO :
- Bật cơng tắc chọn chế độ sang vị trí AUTO, khi đó máy nén khí sẽ được khởi động và dừng tự động thông qua cảm biến kiểu vi sai P/S.
- Khi áp suất khí nén trong chai gió xuống thấp dưới ngưỡng của P/S, thì tiếp điểm P/S đóng lại cấp nguồn cho CTT 88 để khởi động máy nén. Quá trình khởi động như ở chế độ MAN. Sau khi hoạt động một thời gia áp suất khí nén trong chai gió tăng đến ngưỡng trên của P/S thì tiếp điểm P/S mở ra cắt nguồn cấp cho CTT 88 và 88-1→máy nén dừng hoạt động.
c./ Các bảo vệ trong hệ thống :
- Bảo vệ quá áp suất trong chai gió nhờ các van an tồn. - Bảo vệ quá tải cho động cơ lai nhờ rơ le nhiệt 51.
- Khi bị quá tải rơ le nhệt 51 chuyển trạng thái, ngắt nguồn cấp cho CTT 88 và 88-1 làm máy nén dừng hoạt động. Đồng thời rơ le 51X có điện → tiếp điểm 51X(11) đóng lại→ đèn RL sáng báo máy nén đang bị quá tải .
Khi mức dầu bơi trơn máy nén thấp thì hệ thống khơng hoạt động. Vì khi mức dầu bơi trơn thấp→ tiếp điểm 33Q mở ra→ Rơ le AX mất điện→ đóng tiếp điểm thường đóng AX→ Rơ le 33QX mất điện→ mở tiếp điểm 33QX(19) → ngắt nguồn cấp cho các CTT điều khiển hoạt động của động cơ→ máy nén dừng hoạt động.
- Đồng thời khi đó rơ le 33QX có điện thì tiếp điểm 33QX(10) đóng lại→ cấp nguồn cho đèn RL sáng để báo mức dầu bôi trơn máy nén thấp.
- Khi nhiệt độ khí nén cao thì máy nén cũng dừng hoạt động. Khi nhiệt độ khí nén cao thì tiếp điểm 23A của cảm biến nhiệt đóng lại, dẫn đến rơ le 23AX có điện→ tiếp điểm 23AX (18) mở ra ngắt nguồn cấp cho rơ le điều khiển động cơ lai→ máy nén dừng hoạt động. Đồng thời khi rơ le 23AX có điện, dẫn đến đóng tiếp điểm 23AX(9) → đèn RL sáng báo nhiệt độ khí cao.