d) Biện pháp làm giảm và chống xâm thực
1.4.3.Các thành phần của hệ thống bơm cấp
a) Bơm cấp chính
Bơm cấp chính để cấp nước cho lò hơi của nhà máy nhiệt điện (hoặc các thiết bị trên tàu thuỷ) cần phải thoả mãn một loạt yêu cầu đặc biệt của điều kiện vận hành. Trong đa số trường hợp, yêu cầu trước tiên là bơm có lưu lượng tương đối bộ
và áp lực cao, do đú phải là bơm ly tâm nhiều cấp. Ngoài ra nước cấp được dẫn đến bơm từ bể lọc có nhiệt độ 100°C hoặc cao hơn. mực nước ở hạ lưu để bơm hút lại bị hạn chế bởi các điều kiện xây dựng. Vì vậy đối với cấp đầu tiên của bơm cấp luôn luôn có yêu cầu về chỉ số khí thực rất cao.
Để bơm cấp làm việc được đảm bảo và điều chỉnh được thuận tiện, cần phải bảo đảm được sự làm việc song song ổn định giữa các bơm với nhau. Với dụng ý đú nên cố gắng để có đường đặc tính của bơm cấp có dạng thoai thoải và với điều kiện có thể giảm liên tục.
Kết cấu của các bơm cấp cần phải đảm bảo: Bên ngoài kín hoàn toàn và không có rò rỉ bên trong tại các chỗ nối; rung động của rôto không phá hoại độ định tâm tương hỗ giữa chúng với nhau và độ định tâm với động cơ dẫn động; có khả năng dự trữ làm việc lâu dài (không ít hơn 10.000 giờ0 với hiệu suất kinh tế cao. Để thoả mãn được các điều kiện cơ bản trên, gnoài việc bơm cấp có kết cấu cần thiết còn đòi hỏi có kỹ thuật sản xuất cao.
Công suất đơn vị của bơm cấp sẽ tăng cùng với sự tăng lên của các thông số hơi ban đầu và công suất của các tổ máy tuabin chính. Các yêu cầu về làm việc đảm bảo và tính kinh tế của bơm cũng tăng lên rõ rệt. Như đối với tổ máy tuabin công suất 300 MW với áp lực hơi ban đầu trước tuabin 240 kg/cm2 thì công suất của bơm cấp khoảng 10MW, còn đối với tổ máy 800 MW cùng với các thông số như thế thì công suất của bơm cấp khoảng 31MW.
Sự tăng giá thành bơm cấp, chi phí phức tạp trong xây dựng và sự phức tạp trong vận hành đó dẫn đến sự cần thiết phải giảm số bơm dự phòng. Và trong nhiều trường hợp đó bỏ hoàn toàn số bơm dự phòng đú.
b) Bơm tăng áp
Việc tăng trị số các thông số ban dầu của hơi có ảnh hưởng lớn đến kết cấu của bơm cấp và các bộ phận riêng của chúng như rụt, vỏ đệm chống thấm. Do số vòng quay của bơm cấp chính rất lớn và do những khó khăn để đảm bảo sự làm việc không bị khí thực cảu cấp đầu tiên của bơm cấp chính, người ta thường dung bơm phụ (bơm tăng áp) có số vòng quay thấp, công suất nhỏ dẫn động từ trục động cơ để quay bơm chính (qua hộp giảm tốc) hoặc dẫn động từ động cơ riêng.
Bơm tăng áp thường được lắp trên cùng một trục với bơm cấp chính. Đầu hút của bơm tăng áp đấu vào bể dự trữ nước của bình khử khí, đầu đẩy của bơm tăng áp đấu vào đầu hút của bơm cấp chính.
c) Động cơ điện
Động cơ điện thường được dung để truyền động bơm khi nhà máy nằm trong hệ thống điện. Thông thường, truyền động bằng động cơ điện được thực hiện với các bơm làm việc và một bơm dự phòng.
Để chế tạo bơm áp lực lớn đòi hỏi phải tăng số vòng quay lên rất nhiều và như thế đó loại bỏ khả năng truyền động trực tiếp bằng động cơ điện có số vòng quay 3000 v/p. Điều đú cho phép sản xuất các bơm có ssó cấp tương đối ít (không quá 7 cấp) và mỗi cấp tạo nên cột nước 400 – 650m, khi suất vòng quay = 80 – 100 ( = 60 – 86) sẽ đảm bảo kinh tế cao. Giải pháp kết cấu bơm như vậy có ảnh hưởng rất lớn đến thiết bị dẫn động. Người ta đó chế tạo các động cơ điện dị bộ có công suất đến 8000 KW khi số vòng quay 3000 v/p. Vì vậy đó đòi hỏi phải có những hộp tăng tốc mạnh, nhanh và khớp nối thuỷ lực cho phép thực hiện điều chỉnh lưu lượng bơm kinh tế nhất khi dẫn động bằng động cơ điện.
d) Tuabin hơi
Khi công suất lớn hơn 6000 – 8000 KW và khi sử dụng hơi thải ra công suất động cơ cao hơn 3000 – 3500 KW thì dẫn động bằng tuabin có nhiều ưu điểm. Những ưu điểm cơ bản là:
1. Nhà máy điện làm việc đảm bảo hơn (tuabin dẫn động tin cậy hơn so với cơ cấu phân phối và biến áp tự dung, động cơ điện, hộp tăng tốc và khớp nối thuỷ lực).
2. Tăng tính kinh tế và công suất hữu ích của nhà máy điện (tăng hiệu suất của tổ máy bơm do đưa tuabin dẫn động vào hệ thống nhiệt của nhà máy một cách hợp lý).
3. Tăng thời gian phục vụ của các phụ tùng điều chỉnh của truyền dẫn cấp (điều chỉnh lưu lượng bơm bằng cách biến đổi số vòng quay).
4. Giảm trọng lượng và kích thước của tổ máy bơm.
Tuy nhiên cần nhấn mạnh là đối với các bơm dự phòng cần phải đưa vào làm việc trong vòng 15 – 20 giây, thì dạng dẫn động chủ yếu hiện nay là động cơ điện. Trong nhà máy điện làm việc độc lập, hay là có lò hơi ghi xích, nhằm đề phòng sự cố khi bị cắt truyền động điện, người ta đặt bơm cấp dự phòng được truyền động bằng tuabin hơi kéo bơm, gọi tắt là bơm hơi. Số lượng bơm hơi không được dưới 2 với năng suất chung không dưới 50% năng suất định mức của các bơm đang chạy. Cũng cho phép đặt tuabin hoơ để làm việc thường xuyên thay cho bơm điện.
Đối với khối 300MW và lớn hơn thường phải dung bơm hơi, vì công suất cần thiết để kéo bơm vượt quá công suất cực đại của động cơ điện không đồng bộ hiện tới 2 ÷ 3 lần, mà muốn dung động cơ điện để truyền động thì phải đặt nhiều bơm. Trong một số trường hợp tuabin hơi kéo bơm còn được trang bị bình ngưng để làm việc
e) khớp nối thủy lực
e1. Giới thiệu chung
Khớp nối thủy lực được sử dụng trong việc khởi động và điều khiển bơm, được gọi chung là máy thủy động học. Nguyên lý cơ bản của truyền động thủy động học là những hạt dầu được gia tốc trong bánh công tác (bộ phận truyền động) và sau đó được giảm tốc khi chúng chạm váo cánh của con lăn. Vì vậy, năng lượng được phân bố theo nguyên tắc cơ bản sau:
Trong đó:
E – năng lượng;
M – khối lượng của chất lỏng làm việc;
v1 – vận tốc của dầu trước khi va chạm vào vòng trượt; v2 - vận tốc của dầu sau khi va chạm vào vòng trượt.
Nguyên lý trên được sử dụng trong những thiết bị dùng đến lực kéo với sự biến đổi được thực hiện trong những máy biến đổi mômen quay bằng điện.
e2. Cấu tạo
Cấu tạo chung của khớp nối thủy lực bao gồm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Vỏ bọc bên ngoài (outer casing) của truyền động chất lỏng, có bốn tác dụng:
- Như bể chứa dầu ở trạng thái không làm việc; - Giá đỡ cho những ổ trục và ống phun;
- Thăng đựng dầu và hơi dầu, ngăn ngừa chúng thoát ra ngoài không khí.
2. Ổ trục (bearings):sử dụng để đỡ trục xuyên tâm.
Đối với những thiết bị công nghiệp nhỏ thì sử dụng vòng bi và ổ lăn, còn với máy lớn hơn thì sử dụng vòng trục babit xuyên tâm. Những gối tựa vòng bi bao ngoài ở đầu vào giúp truyền động bơm dầu và lái bánh răng. Hầu hết, những vòng ổ thường được thiết kế chỉ để điều khiển sức đẩy bên trong truyền động chất lỏng.
Hình 1.19: Cấu tạo của khớp nối thủy lực.
3.Trục (shafts) giúp rotor truyền và nhận mômen quay ttuyền động. Trong một số trường hợp, trục bên trong rỗng và được sử dụng để lưu chuyển dầu đến những vòng trục và đến chu trình làm việc.
4.Vỏ bọc bên trong: là những bộ phận có hình dạng như cái bát, bao phía trước bánh công tác, nhiệm vụ chứa dầu trong hai khoang thông nhau và được biết đến như vòng làm việc. Một khoang được tạo nên bởi bánh công tác và vỏ trong. Khoang còn lại được tạo bởi giữa vỏ bọc trong và ngoài, còn
được gọi là khoang ống phun. Lỗ thông hơi nằm trong vỏ bọc trong, cho phép dầu chảy từ khoang một đến khoang hai.
5.Ống phun ( scoop tube): có thể di chuyển xuyên tâm hay xoay trong khoang ống phunvà di chuyển dễ dang nhờ vòng đệm chống ma sát. Phần cuuối ống phun nằm giữa hai vỏ bọc và hướng ngược với chiều xoay vòng của dầu.
6.Bơm dầu (oil pump): cung cấp dầu từ bể chứa, nó có thể là bơm bánh răng có khung đặt ở trong và được truyền động từ động cơ dịch chuyển vị trí có giá ở bên ngoài.
7. Bộ làm mát dầu(oil coolers) : cần có với tất cả động cơ có công suất định mức > 3 hp (2,2 kW).