2.2 .Nguyên lý hoạt động hệ thống
2.2.1 .Hệ thống điều khiển động cơ lai bơm thủy lực
3.2. Nguyên lý hoạt động
Nồi hơi tàu chở 4900 ôtô ứng dụng các bộ vi xử lí để điều khiển q trình đốt tự động, ngồi ra trong trường hợp đốt tự động gặp sự cố ta có thể điều khiển đốt nồi hơi bằng tay thơng qua nút ấn tác động trực tiếp. Để có thể điều khiển được nồi hơi thì trước tiên ta phải chọn vị trí điều khiển bằng các khóa mềm để đảm bảo trong 1 khoảng thời gian chỉ có thể điều khiển tại 1 vị trí điều khiển.
A. Chức năng cấp nước nồi hơi
Để thực hiện được các chức năng cơ bản của nồi hơi thì ta phải đóng nguồn cho hệ thống nồi hơi bằng các cầu dao Q1D và Q2D (trang 05). Sau đó đóng tiếp các aptomat F6B , F11B , F13B (trang 05) để cấp nguồn cho hệ thống điều khiển và sấy động cơ . Khi chuẩn bị thực hiện quá trình cấp nước nồi hơi ta đóng aptomat F2B và F4B sẵn sàng cấp nguồn cho hai
động cơ lai bơm số 1 và số 2. Chức năng cấp nước nồi hơi có thể được điều khiển tự động hoặc bằng tay. Sau đây sẽ giới thiệu nguyên lí của từng chế độ.
+ Chế độ tự động
Chuyển cơng tắc S5A (trang 13) sang AUTO. Khi đó việc điều khiển việc cấp nước nồi sẽ được điều khiển bởi cảm biến đo mức nước nồi.Cảm biến mức nước A11F (trang 30) sẽ đưa tín hiệu tương tự tới đầu vào của bộ điều khiển qua chân AI10, sau đó tín hiệu này sẽ được xử lý bên trong bộ điều khiển và đưa tín hiệu ra ở chân DO04 và DO05 (trang 55).Tín hiệu này sẽ cấp nguồn hoặc cắt nguồn cho cuộn hút của côngtăctơ K7F hoặc K8F để khởi động hay dừng cho động cơ lai bơm cấp nước số 1 hoặc số 2 . Trong chế độ tự động này hai bơm hoạt động hoạt động lần lượt, bơm này hoạt động thì bơm kia ở chế độ stand –by chỉ khi mức nước xuống thấp quá thì 2 bơm cùng chạy 1 lúc. Ta có các thơng số về mức nước nồi như sau:
- Mức nước nồi quá cao tắt hệ thống bơm : +660 mm
- Mức nước nồi cao báo động : +630 mm
- Mức nước nồi để dừng bơm cấp nước : +20 mm
- Mức nước nồi bình thường : 0 mm
- Mức nước nồi để chạy bơm cấp nước : -20 mm
- Mức nước nồi để chạy thêm cả bơm stand by : -198 mm
- Mức nước nồi thấp báo động : -223 mm
- Mức nước nồi quá thấp để dừng đốt và dừng hệ thống : -268 mm
+ Chế độ bằng tay
Ở một số trường hợp bị sự cố mạch cấp nước tự động khơng thể hoạt động được, ta có thể điều khiển quá trình cấp nước thông qua nút ấn bằng tay. Trước tiên chuyển công tắc S5A sang MANU cấp nguồn cho rơle K6F (trang 13) đóng tiếp điểm của nó ở mạch cấp nước bằng tay. Thông qua khối chỉ báo mức nước P7D (trang 80) nếu thấy mức nước trong nồi giảm thấp ta lần lượt đóng aptomat F2B và F4B sẵn sàng cấp nguồn cho 2 bơm sau đó tác động vào nút ấn bằng tay S7C để khởi động bơm số 1 hoặc S8C (trang 55) để khởi động bơm số 2. Theo dõi mức nước trong nồi, nếu đã đạt mức cho phép thì có thể dừng bơm bằng cách ấn vào các nút S7C hoặc S8C một lần nữa (trang 12) . Các nút ấn S7C và S8C là các nút ấn khơng hồn ngun.
B. Chức năng đốt tự động
Đốt tự động được điều khiển thông qua bộ điều khiển nên thuận tiện cho người vận hành. Để nồi hơi có thể đốt tự động ta cần đóng các aptomat cấp nguồn từ bảng điện chính và các aptomat cấp nguồn cho các động cơ lai bơm ,quạt và bộ sấy dầu .Quá trình thực hiện như sau :
Đưa công tắc chọn S5A (trang 13) sang vị trí AUTO, lúc này tiếp điểm 1-2 của S5A đóng lại cấp nguồn cho biến áp 230/24V để tạo ra nguồn 24V cho các bộ điều khiển VICC1 và VICC2 hoạt động. Trong chế độ đốt có sự điều khiển của bộ điều khiển này thì cũng chia ra làm hai chế độ là tự động và bằng tay. Để có thể lựa chọn được chế độ nào thì ta có thể lựa chọn trên bảng điều khiển đặt trên thân nồi hơi hoặc trên màn hình điều khiển nằm trên panel cạnh nồi hơi. Đối với bảng điều khiển trên thân nồi , ta có thể lựa chọn chế độ bằng tay khi ấn vào nút mềm AUT (với biểu tượng bàn tay) khi đó đèn màu vàng nhỏ phía trên của nút sẽ sáng nên báo chế độ bằng tay (như hình 2.1) và như vậy muốn đốt nồi ta phải ấn vào nút ON thì đèn led màu xanh phía trên nút sẽ sáng lóe lên cịn khi nhận được tín hiệu phản hồi từ quạt gió chạy thì đèn led xanh này sẽ sáng bình thường. Để cắt đốt thì ta phải ấn nút OFF và để báo đã cắt đốt thì đèn màu xanh phía trên nút ON sẽ tắt. Việc tăng giảm lượng tải (hay chính là lượng hơi do nồi sinh ra) sẽ được điều chỉnh bằng tay thông qua các nút lên hay xuống (hai nút nằm bên cạnh nút AUT và nút ALARM RESET)
Hình 3.1 : Lựa chọn chế độ khi quy trình đốt được điều khiển tự động
Cịn khi ta khơng ấn nút AUT thì nồi sẽ tự động đốt khi áp suất hơi trong nồi khơng cịn ở khoảng 7,2 bar đến 8,2 bar . Khi đó thứ tự thực hiện quy trình đốt của bộ điều khiển sẽ như sau :
Đầu tiên bộ điều khiển kiểm tra các điều kiện đốt đã có đủ chưa như mức nước trong nồi , nhiệt độ dầu đốt ..vv . Sau đó nó sẽ đóng tiếp điểm ở chân DO04 (trang 38) để cấp nguồn cho nguồn cho cuộn hút cơngtăctơ 38K5F và 38K4F (trước đó tiếp điểm 07F6B và 07F8B đã đóng) làm đóng tiếp điểm 38K5F và 38K4F ở mạch động lực (trang 07), đưa động cơ lai quạt gió và động cơ đốt vào hoạt động trước khoảng 30 giây. Đồng thời lúc đó đóng tiếp điểm ở chân DO08 cấp nguồn cho động cơ secvo theo chiều mở hết cửa gió để gió thổi vào buồng đốt trong vòng 30 giây. Thứ tự đốt tiếp theo chỉ được thực hiện khi có phản hồi tín
hiệu từ bộ phản hồi vị trí 36R7F (trang 36) của động cơ secvo điều chỉnh cửa gió đến các chân AI04 (trang 30) báo cửa gió đã mở .
Sau khi đã hết thời gian để xả khí cũ ra khỏi buồng đốt thì bộ điều khiển sẽ điều chỉnh hai động cơ secvo mở cửa gió và mở đường dầu đến trạng thái đánh lửa (có nghĩa là cửa gió sẽ phải đóng bớt lại ,cịn đường dầu cũng mở phải mở nhỏ để sao cho quá trình đánh lửa là tốt nhất ) . Để điều chỉnh được chính xác vị trí thì đối với động cơ secvo mở đường dầu đốt (trang 35) cũng như động cơ secvo điều chỉnh cửa gió (trang 36 ) thì vai trị của bộ phản hồi vị trí R7F khơng thể thiếu.
Bước tiếp theo thì bộ điều khiển sẽ thực hiện quá trình đánh lửa bằng việc đóng tiếp điểm ở chân DO03 cấp nguồn cho cuộn hút của cơngtăctơ 38K3F (trang 38 và trước đó tiếp điểm 08F8B đã đóng) làm đóng tiếp điểm 38K3F (trang 08) để cấp nguồn cho động cơ lai bơm dầu đánh lửa .Ngồi ra tiếp điểm DO03 đóng cịn cấp nguồn cho biến áp đánh lửa và hai van dầu đánh lửa mở ra để phun dầu mồi vào buồng đốt . Bộ điều khiển sẽ thực hiện quá trình đánh lửa trong khoảng 8 giây sau đó tiếp điểm DO03 mở ra làm cho cuộn hút cơngtăctơ 38K3F mất điện khi đó tiếp điểm 38K3F (trang 41) đóng lại sẵn sàng cho việc đóng van dầu Y7G. Trước khi cắt quá trình đánh lửa thì bộ điều khiển sẽ đóng tiếp điểm DO05 (trang 38) để đóng 2 van dầu chính chặn đường hồi dầu về tạo ra áp lực phun dầu qua kim phun vào buồng đốt . Sau khi cắt biến áp đánh lửa , van dầu đánh lửa và bơm dầu đánh lửa thì van dầu Y7G mới được cấp nguồn để đóng lại tăng áp lực phun dầu vào buồng đốt. Làm như vậy sẽ tạo ra áp lực phun dầu vừa đủ với ngọn lửa nhỏ sau khi đánh lửa , sau khi ngọn lửa đã cháy tốt thì mới phun dầu với áp lực lớn hơn. Lúc này cảm biến quang sẽ hoạt động để giám sát ngọn lửa và nó sẽ xảy ra hai trường hợp :
+ Cháy thành công :Cảm biến quang sẽ nhận biết và làm đóng hai rơle 40K3F và 40K9F (trang 40) làm đóng tiếp điểm 40K3F và 40K9F (trang 33) để gửi tín hiệu tới đầu vào DI05 và DI06 của bộ điều khiển để xử lý rồi đưa ra tín hiệu báo đốt thành công và tiếp tục đưa dầu vào buồng đốt duy trì cháy trong lị.
+ Cháy không thành công: Cảm biến quang sẽ không cảm nhận được lửa nên hai rơle 40K3F và 40K9F mất điện nên bộ điều khiển sẽ biết không cháy thành công nên sẽ mở van dầu chính để khơng tiếp tục phun dầu vào buồng đốt và cho quạt gió tiếp tục chạy trong khoảng 35 giây .Bộ điều khiển sẽ cho phép đốt lại 3 - 4 lần nếu vẫn khơng thành cơng thì sẽ cho ngừng đốt và báo động cho người vận hành khắc phục sự cố.