Đồ án Khảo sát máy nén khí kiểu pittong loại L132200A

ở cưỡng bức van nạp. 1-Đường trích khí nén từ bình chứa; 2- Van; 3,10- Lò xo; 4- Lỗ thông; 5- Vỏ van; 6- Vít điều chỉnh ; 7- Đường khí nén tới xi lanh cấp hai; 8- Pittông; 9- Xilanh; 11- Đường thông khí về đường nạp; 12- Cần đẩy; 13- Nắp blốc xilanh cấp I; 14- Đĩa van nạp cấp I. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển lưu lượng bằng cách mở van nạp như sau : Khi áp suất trong bình chứa lớn hơn áp suất cho phép thì van 2 sẽ đẩy lò xo 3 nâng lên, lúc đó khí nén từ bình chứa sẽ đi vào hệ thống điều chỉnh lưu lượng. Khí nén tiếp tục đi đến đỉnh pittông 8. Pittông 8; Xilanh 9; Lò xo 10 và Cần đẩy 12 được lắp trong nắp blốc xilanh cấp I. Dưới tác dụng của áp suất khí nén thì pittông 8 sẽ đẩy lò xo 10 di chuyển xuống dưới, đồng thời cần đẩy 12 sẽ di chuyển theo. Cần đẩy này ép lên vành van 14 và giữ van luôn luôn ở trạng thái mở. Khi áp suất trong bình giảm xuống dưới áp suất cho phép thì van 2 dưới tác dụng của lò xo 3 sẽ hạ xuống không cho khí nén đi vào hệ thống điều khiển nữa, đồng thời mở thông các đường ống dẫn phía sau van với khí quyển qua lỗ 4 trên vỏ van 5. Lúc đó đi qua lỗ 4 ra ngoài khí quyển cho nên áp suất khí nén trong hệ thống điều chỉnh giảm đi nhanh chóng. Lò xo 10 nâng pittông 8 và cần đẩy 12 lên, van 16 trở lại trạng thái bình thường, máy nén khí lại tiếp tục cung cấp khí nén cho bình chứa. CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY NÉN L132/200A 4.1. Các quá trình cơ bản của máy nén l132/200A. 4.1.1. Quá trình lý thuyết. Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý máy nén L132/200A. Hình 4.2. Đồ thị chỉ thị lý tưởng của máy nén khí pittông hai cấp Sơ đồ nguyên lý của máy nén L132/200A thể hiện trên hình 4.1. Ở đây xi lanh I- xylanh nén cấp I; II- xylanh nén cấp II; B- bình làm mát trung gian (thực hiện quá trình làm mát ở áp suất không đổi). Các quá trình lý thuyết của máy nén L132/200A biểu diễn trên đồ thị P-V (hình 4.2): a-b là quá trình hút cấp I; b-c là quá trình nén cấp I; c-d là quá trình làm mát trung gian; d-h là quá trình nén cấp II; h-g là quá trình đẩy khí nén vào bình chứa. Chu trình lý thuyết chỉ đúng khi: trở lực của xupáp hút và đẩy bằng không, áp suất trong ống hút và đẩy không đổi, nhiệt độ khí trong giai đoạn hút và đẩy không đổi; cuối quá trình nén, tất cả khí trong xilanh phải được đẩy vào đường đẩy (thể tích không gian vô ích bằng 0); không có tổn hao khí trong qua khe xupáp và xécmăng. Các máy nén thực hiện được chu trình lý thuyết gọi là máy nén lý tưởng. 4.1.2. Quá trình thực. Các máy nén thực tế đều thực hiện chu trình thực. Chu trình thực của máy nén thể hiện bằng đồ thị chỉ thị (hình 4.3). Đồ thị chỉ thị biểu diễn sự biến đổi áp suất khí trong xilanh theo khoảng rời của pittông hay theo sự thay đổi của không gian làm việc. Các ký hiệu trên đồ thị: V0 - thể tích không gian có hại của xilanh Vd - thể tích của V0 giãn nở khi pittông chuyển động đi xuống Vq - thể tích quét của pittông Vh - thể tích khí được hút vào xilanh ở điều kiện áp suất của khí trên đường hút là P1 và nhiệt độ T1. a, c, f, h – các điểm ứng với lúc xupáp hút và đẩy mở b,e,d, g – các điểm ứng với lúc xupáp hút và đẩy đóng Đường ab và fd - ứng với quá trình hút của xilanh cấp I và cấp II Đường bc và dh - ứng với quá trình nén của xilanh cấp I và cấp II Đường ce và hg - ứng với quá trình đẩy của xilanh cấp I và cấp II Đường ea và gf - ứng với quá trình giãn nở của khí trong khoảng hại của xilanh cấp I và cấp II . Hình 4.3. Đồ thị chỉ thị thực của máy nén L132/200A Qua đồ thị (hình.2.3) cho thấy chu trình thực của máy nén khác chu trình lý thuyết ở các điểm sau: khi pitông đổi chiều, quá trình hút không xẩy ra ngay mà còn có quá trình giãn, đường hút và đường đẩy là những đường cong. Có sự khác nhau như vậy giữa chu trình thực và lý thuyết của máy nén là: 1.Xylanh có không gian vô ích V0: dù chế tạo chính xác đến đâu thì không gian giữa mặt pittông và đĩa van vẫn còn khoảng không gian V0 gọi là thể tích chết hay khoảng hại.Vì có khoảng hại nên khi kết thúc quá trình đẩy không phải tất cả khí được đẩy ra khỏi xilanh mà còn lại một phần khí trong khoảng hại. Do có khoảng hại, nên việc hút khí vào xilanh chỉ bắt đầu khi áp suất của khí còn lại trong khoảng hại giảm xuống bằng áp suất hút.Do sự có mặt của khoảng hại đã làm xuất hiện các đường cong giãn ea và gf, làm giảm thể tích có ích của xylanh trong quá trình hút. 2. Xupáp hút và đẩy có trở lực nên quá trình hút và đẩy chỉ xẩy ra khi áp suất khí trong xilanh thấp hơn áp suất khí trong đường hút và cao hơn áp suất khí trên đường đẩy. Trở lực xupáp biến đổi trong cả khoảng dời của pittông vì vận tốc của khí biến đổi và giá trị lớn nhất của trở lực xuất hiện khi xupáp bắt đầu mở cho nên đường hút và đường đẩy luôn là đường cong. Còn có ảnh hưởng của sự rò rỉ khí, sự trao đổi nhiệt giữa khí và xilanh cùng pittông làm cho sự khác nhau giữa chu trình thực và chu trình lý thuyết. Khi tính toán thì ta phải tính đến tổn thất thể tích trong quá trình làm việc và được đánh giá bằng hệ số . Theo [3] thì các giá trị được cho như sau: - hệ số ảnh hưởng của khoảng hại đến khả năng hút của máy nén - hệ số kín, là tỷ số giữa thể tích khí được đẩy vào đường đẩy quy về điều kiện hút Vo và thể tích hút Vht ().Thực nghiệm tìm được . - hệ số ảnh hưởng của quá trình trao đổi nhiệt giữa hơi và thành xi lanh - hệ số áp suất nói đến ảnh hưởng của áp suất của khí trong xilanh ở cuối quá trình hút.(PoP1) lúc này thể tích xilanh không sử dụng hết,áp suất P1 đạt được khi khí bắt đầu nén.. 4.2. Lưu lượng của máy nén l132/200A. Quy ước kí hiệu: - 1: cửa vào - 2: cửa ra - I: xilanh cấp I của máy nén -II: xilanh cấp II của máy nén - ,: áp suất tại cửa vào và ra của xilanh I - ,: khối lượng riêng của không khí tại cửa vào và ra của xilanh cấp I - ,: nhiệt độ của không khí tại cửa vào của xilanh cấp I - ,: thể tích riêng của không khí tại cửa vào của xilanh cấp I - ,: áp suất tại cửa vào và ra của xilanh II - ,: khối lượng riêng của không khí tại cửa vào và ra của xilanh cấp II -,: nhiệt độ của không khí tại cửa vào của xilanh cấp II - ,: thể tích riêng của không khí tại cửa vào của xilanh cấp II -, : nhiệt độ và khối lượng sau khi làm mát trung gian. Lưu lượng khối lượng quá trình hút của máy nén tại cấp I được tính ở điều kiện áp suất vào là áp suất khí trời và khối lượng riêng của không khí là = 1,2 kg/m3. (4.1) trong đó : [kg/s]- Lưu lượng khối lượng lý thuyết của quá trình hút - Khối lượng riêng của không khí = 1,2 kg/m3 [m3/s]- lưu lượng thể tích lý thuyết của quá trình hút được tính ở quá trình hút và bỏ qua tổn thất và bằng thể tích hút của xilanh I. (m3/s) (4.2) Trong đó: F - Diện tích của pittông (m2) F= = = 0,1385 (m2) S- Hành trình của pittông (m) S = 240 . 10-3 (m) d- Đường kính của xilanh cấp I, d= 0,42 (m) n - Số vòng quay của trục trong một phút (vòng/phút) n = 420 (vòng/ phút) i - Số lần tác dụng trong một vòng quay của trục khuỷu i = 2 - Hệ số ảnh hưởng của cán pittông ( -diện tích cán pittông. = 0,0016 (m2)) Thay các giá trị của các đại lượng trên vào phương trình (4.2) ta được. (m3/s) Hay : (m3/phút) vậy ta có lưu lượng khối lượng quá trình hút của máy nén tại cấp I: 66,6 (kg/ phút) Lưu lượng thực của máy nén khác với lưư lượng lý thuyết. Nguyên nhân sinh ra sự khác biệt đó là do có sự khác nhau giữa chu trình thực và chu trình lý thuyết. Năng suất thực được xác định theo công thức : (m3/s) (4.3) Trong đó : - Hệ số lưu lượng (hay hệ số năng suất ) và 1. Hệ số này kể tới các nguyên nhân gây ra sự sai khác giữa năng suất thực, lý thuyết và được xác định theo công thức : (4.4) Trong đó : VH - Thể tích làm việc của xy lanh (m3) Theo [3] thì các giá trị được cho như sau: - hệ số ảnh hưởng của khoảng không gian vô ích đến khả năng hút của máy nén , chọn - hệ số kín, là tỷ số giữa thể tích khí được đẩy vào đường đẩy quy về điều kiện hút Vo và thể tích hút Vht ().Thực nghiệm tìm được , chọn - hệ số ảnh hưởng của quá trình trao đổi nhiệt giữa hơi và thành xi lanh , chọn - hệ số áp suất nói đến ảnh hưởng của áp suất của khí trong xilanh ở cuối quá trình hút.(PoP1) lúc này thể tích xilanh không sử dụng hết.áp suất P1 đạt được khi khí bắt đầu nén., chọn Thay các hệ số vào (4.4) ta được : Thay các giá trị tìm được vào (4.3) ta có: (kg/ phút) Do lưu lượng khối lượng không thay đổi tại mọi mặt cắt của dòng chất khí nên khối lượng khí đẩy ra tại cấp I sẽ là: (4.5) Nếu xét quá trình của máy nén là quá trình đa biến với chỉ số nén đa biến n= 1,2 thì ta có: p.vn = const hay . = . suy ra (4.6) ta lại có thay vao (4.6) ta được: với n=1,2; p1I= 105 (N/m2); p2I =2. 105 (N/m2); = 1,2 (kg/m3) thì tính được giá trị . = 2,14 (kg/m3) Từ phương trình (4.3) ta tính được lưu lượng thể tích của máy nén đẩy ra khỏi xilanh cấp I. (m3/phút) Khi không khí được nén ra khỏi xilanh cấp I thì nhiệt độ tăng lên là T2, sau đó không khí được làm lạnh cho nên nhiệt độ giảm điều này dẫn đến lưu lượng thể tích sẽ thay đổi qua thiết bị làm lạnh. Ta có : và p3v3 = RT3 (4.7) Sau khi làm lạnh thì áp suất p2I và p3 có giá trị bằng nhau, với n=1,2 là chỉ số nén đa biến thì T2 được tính như sau: Cấp I: chọn T1I=250Cvà m1là tỷ số nén cấp I; m1=. ( 0k) =61,5 (0c). T2I= 61,50c= 334,5 0k; T3 < 400c (theo thông số của máy), chọn T3=350c=308 0k.Do p2I = p3 từ (4.7) ta có tỷ số sau: Với = 2,14 (kg/m3), ta có (kg/m3), ta có: Lưu lượng thể tích khí mà xi lanh II hút vào sẽ là: (m3/phút) Lưu lượng thể tích khí hút vào lý thuyết của xilanh II sẽ được: (m3/s) (4.8) Trong đó: F - Diện tích của pittông II (m2) F= = = 0,0491 (m2) S- Hành trình của pittông (m) S = 240 . 10-3 (m) d- Đường kính của xilanh cấp I, d= 0,25 (m) n - Số vòng quay của trục trong một phút (vòng/phút) n = 420 (vòng/ phút) i - Số lần tác dụng trong một vòng quay của trục khuỷu i = 2 - Hệ số ảnh hưởng của cán pittông ( -diện tích cán pittông. = 0,0016 (m2)) Thay các giá trị của các đại lượng trên vào phương trình (4.8) ta được. (m3/s) Hay : 19,5 (m3/phút) Như vậy nếu bỏ qua rò rỉ thì lượng khí hút vào của xilanh II sẽ là (m3/phút) phù hợp với số liệu tính toán. Lưu lượng thể tích khí đẩy ở cấp II tính theo công thức: (m3/phút) . = . Thay p2II = 8.105 (N/m2); p3= 2.105 (N/m2) ;(kg/m3) và n=1,2.ta tìm được : (kg/m3) Lưu lượng thể tích khí đẩy của máy nén ở cấp cuối cùng sẽ là: (m3/phút) Ta tính lưu lượng của máy nén thể tích khí được đẩy ra khỏi máy nén trong một đơn vị thời gian quy về điều kiện hút với =250c. = T3= 350c, ta tính được : 0K vậy lưu lượng của máy nén thể tích khí được đẩy ra khỏi máy nén trong một đơn vị thời gian quy về điều kiện hút là: (m3/phút) Vậy lưu lượng khí nén đẩy ra khỏi máy nén trong một đơn vị thời gian quy về điều kiện hút là Q=(m3/phút) 4.3. Công và công suất của máy nén L132/200A. 4.3.1. Công và công suất lý thuyết của máy nén L132/200A Trước khi tính công nén lý thuyết của máy nén L132/200A.Ta xác định công nén của máy nén pittông một cấp lý tưởng cho 1kg khối lượng không khí. Hình 4.3. Đồ thị chỉ thị lý tưởng của máy nén pittông một cấp Công tiêu hao để thực hiện chu trình lý thuyết biễu diễn bằng diện tích 1-2-3-4 (hình 4.3) và bằng tổng công của các quá trình hút, đẩy, nén. Công do khí sinh ra trong quá trình hút là công âm: Trong đó: V1 - thể tích hút trong một vòng quay (m3) Trên đồ thị công này biểu diễn bằng diện tích (---). Công nén khí từ áp suất p1= ph tới p2=pd biểu diễn bằng diện tích . Cách tính công này như sau: Công ứng với chuyển dịch vô cùng nhỏ của pittông trong khoảng nén là công dương (tiêu hao) và bằng – pdV (có dấu âm vì dV 0) Như vậy công nén là : Công trong quá trình đẩy biểu diễn bằng diện tích và bằng : Ld = p2V2 . Trong đó : V2 - thể tích đẩy trong một vòng quay (m3) Công của cả chu trình : Mặt khác : ; Vậy: , (J). (4.9) Công riêng để nén 1kg không khí sẽ là : , (J/kg) . (4.10) Trong đó: G- khối lượng khí đẩy ra trong một vòng quay, kg. Đối với máy nén khí thì khi tính toán ta chỉ xét cho chu trình tổng quát nhất đó là chu trình đa biến. Xét chu trình đa biến với khí lý tưởng tức là chỉ số nén đa biến không đổi (n= const) thì được đặc trưng bởi công thức: const (4.11) hoặc từ đó rút ra : (4.12) Mặt khác ta lại có: Phương trình trạng thái của khí lý tưởng có dạng : (4.13) Trong đó : R- hằng số khí, J/kgok; v- thể tích riêng của khí, m3/kg; p- áp suất tuyệt đối T- nhiệt độ tuyệt đối, ok. Từ (4.11) và (4.13) ta có : Tương tự có : Thay v1 và v2 theo p1 và p2 ta có : ; Thay v ở (4.8) vào (4.6) ta có: (J/kg). Vậy công khí nén G kg sẽ là. G lưu lượng khí đẩy ra trong một vòng quay. , (J) (4.14a) Công nén riêng lý thuyết được tính theo: , (J/kg) (4.14b) hay (J/kg) Công lý thuyết của máy nén L132/200A. Công của máy nén L132/200A là máy nén hai cấp nên công của máy nén sẽ bằng tổng công của hai cấp cộng lại. Công nén riêng lý thuyết cấp I lmn1= (J) (4.15) -v1- thể tích riêng của chất khí v= 1/= 1/1,2 .(= 1/1,2 kg/m3) -n - chỉ số nén đa biến chọn n= 1,2 -p1I- áp suất khí quyển chọn p1I = 1at = 105 N/m2 -p2I- áp lực khí thải cấp I . p2I=0,2 MPa = 2.105 N/m2 -p2II – áp lực khí thải cấp II. p2II=0,8 MPa= 8.105 N/m2 Thay tất cả các giá trị trên vào phương trình (4.14a) ta có công của máy nén L132/200A sẽ là: lmn1= (J/kg) Công nén riêng lý thuyết cấp II lmn2= , Sau khi khí nén đi qua cấp1 thì được làm lạnh cho nên thể tích giảm. ta có: = v3= (m3/kg) lmn2= (J/kg) Công nén riêng lý thuyết hai cấp là: lmnt = lmn1+lmn2 lmnt = +=1,9.105 (J/kg) Ta có công suất của máy nén L132/200A là. Nmn= ( W) Tính công suất của máy nén ta lấy lưu lượng khối lượng tại cửa hút của xilanh cấp I thì Q= 0,925 (m3/s). Chọn hiệu suất của máy nén là =0,9 thay vào biểu thức trên ta có: Nmn= ( W) Nmn= 157 (KW). 4.3.2. Tỷ số nén của mỗi cấp. Ta tính tỷ số nén trên phương diện lý thuyết với giả thiết công của máy nén sinh ra là nhỏ nhất. Đối với máy nén pittông một cấp, việc tăng áp suất cuối quá trình nén p2 bị hạn chế vì lượng vào khí hút vào xilanh giảm (do ảnh hưởng của thể tích thừa), hơn nữa nhiệt độ cuối quá trình nén T2 cũng tăng và có hại cho sự làm việc của dầu bôi trơn, có thể làm phân huỷ các khí bị nén. Đối với máy nén có lưu lượng lớn thì nén một cấp chỉ áp dụng với tỷ số nén nhỏ hơn 4. Còn lại máy nén pittông một cấp thông thường lấy bằng 5 trong trường hợp làm mát tốt thì tỷ số nén nằm trong khoảng từ 6-8. Vậy muốn khí nén có áp suất cao hơn ta phải dùng máy nén nhiều cấp có làm mát trung gian giữa các cấp để giảm nhiệt độ khí trước khi vào cấp nén tiếp theo. Mặt khác khi thực hiện nén nhiều cấp có làm mát trung gian thì chúng ta tiến tới quá trình nén đẳng nhiệt và công của máy nén sẽ nhỏ nhất. Do T1I=T2II và giả thiết rằng lưu lượng khối lượng không thay đổi sau khi làm mát thì công nén riêng của máy nén hai cấp sẽ là. (J/kg) Khi ký hiệu = a; = A; = B; = C Ta có : Để tìm P2 sao cho lmn có giá trị nhỏ nhất, ta lấy đạo hàm phương trình trên theo p2 và cho bằng không (ở đây hàm lmn có giá trị cực tiểu): Từ đó: Hay Gọi tỷ số nén cấp I và cấp II là m1 và m2 ta có: m1= m2= Từ đó ta thấy tỷ số nén của các cấp sẽ như sau: m1= m2= với = 105 [N/m2]; =8.105 [N/m2] m1=m2==2,8 Như vậy đối với máy nén lý tưởng thì điều kiện làm mát tốt nhất T1I=T2II thì công sinh ra của máy nén là nhỏ nhất. Nhưng thực tế thì máy nén này không thể làm mát tối đa để T1I=T2II và tỷ số nén các cấp của máy nén L132/200A là: Cấp I m1= Cấp II m2= 4.3.3. Nhiệt độ chất khí khi ra khỏi các cấp nén và tỷ số nén giới hạn mỗi cấp của máy nén L132/200A. Với giả thiết thực hiện tất cả các quá trình nén đa biến thì hệ số nén đa biến n không thay đổi và n=1,2. Ta có: Cấp I: Cấp II: Chọn =250C ; =350C và m1=2; m2 =4 ta có nhiệt độ của khí khi ra khỏi các cấp nén như sau: ( 0k) =61,5 (0c) ( 0k) =115 (0c) Như vậy ta thấy có làm mát trung gian nên mới có giá trị thoả mãn nhiệt độ cho phép của nhà sản xuất để không ảnh hưởng đến dầu bôi trơn. Nếu như không làm mát trung gian thì nhiệt độ khí hút cấp II sẽ là 61,5 oc và ta có giá trị của sẽ là: (0K)= 148,5 (0C) Ta thấy nhiệt độ T4 = 148,5 (0C) của máy nén không làm mát trung gian lớn hơn nhiệt độ ra khi làm mát trung gian là 115 0C. Điều này có thể khẳng định máy nén có nhiều cấp và có bộ phận làm mát trung gian sẽ tạo độ tin cậy, an toàn cao cho máy khi làm việc. Nếu nhiệt độ == [T] là nhiệt độ bốc cháy của hơi dầu bôi trơn thì ta có : Chọn nhiệt độ bốc cháy của hơi dầu bôi trơn [T]= 1200c = 393 0k, = 250c = 298 0k và = 350c = 3080k. Tại cấp I: m1= 5,2 Tại cấp II: m2= 4,3 Như vậy tỷ số nén cho phép của máy nén ở cấp I sẽ là m1= 5,2 và cấp II là m2=4,3. Cho nên để đảm bảo cho dầu không bốc cháy, làm ảnh hưởng đến độ tin cậy của máy thì ta chọn tỷ số nén cho mỗi cấp nhỏ hơn hoặc bằng 5 để đảm bảo yêu cầu trên. 4.3.4. Nhiệt lượng trong quá trình nén và làm mát trung gian. Nhiệt lượng trong quá trình nén nếu giả thiết nén đa biến với số mũ n không đổi và với 1 kg môi chất nạp: Cấp I: (4.16a) Cấp II: (4.16b) Theo [3] nhiệt dung riêng của không khí trong quá trình nén đa biến là, với quá trình nén đa biến ,ta thấy Cn < 0, do đó qn < 0.Điều này có nghĩa là phải làm mát xylanh trong quá trình nén.Chọn n=1,2; k=1,5 và Cvk = 0,7193 ,[5], nhiệt dung riêng của không khí trong quá trình đẳng tích .Với : ( KJ/Kg.0K) = 250c = 298 0k và = 350c = 3080k.; m1= 2; m2=4. Ta có: (KJ/Kg) (KJ/Kg) Quá trình làm mát trong các bình làm mát trung gian là quá trình đẳng áp. Vậy lượng nhiệt cần lấy đi sẽ là: Qlm = q23 = Cpk(- )= -Cpk(-) (4.17) Với = 61,5 0C = 334,5 0K ; = 350C = 308 0K ; Cpk= 1,0061 (KJ/Kg.0K),[5], nhiệt dung riêng của không khí trong quá trình đẳng tích.. Qlm= -1,0061 (334,5-308)= 26,7 (KJ/Kg) 4.3.5. Lưu lượng của nước làm mát. Khi tính lưu lượng của nước làm mát thì ta chon nhiệt độ ban đầu của nước vào làm mát là T1n = 200C = 293 0K.Và nhiệt độ của nước ra theo [2] sẽ là: T2n = T1n+ 25-35 0K Hay T2n = 318-328 0K Chon T2n = 320 0K Nhiệt độ của khí làm lạnh sau thiết bị làm lạnh chọn là T3k = 250C = 298 0K.T2k=81,4 oC= 354,5 0K là nhiệt độ của khí khi đi vào thiết bị làm lạnh. Lúc này theo [2] lưu lượng của nước làm mát Qlm được tính theo công thức sau: [ kg/s] (4.18) Trong đo: =1,205[kg/m3] - khối lượng riêng của khí ở điều kiện hút cấp I, tức là ở điều kiện P1 và T1 , theo [5] Qlm- lượng nước làm mát [Kg/s]. Cpk = 1,0061 [KJ/kg.độ]- nhiệt dụng riêng của khí, theo [5] Cnn = 4,18 [KJ/kg.độ]- nhiệt dung riêng của nước, theo [5] QI = 0,925 [m3/s] lưu lượng của máy nén tính tại cấp I,(được tính ở 4.2.2). Thay tất cả các giá trị trên vào (4.18) ta được lưu lượng nước làm mát sẽ là : [Kg/s] [m3/h] 4.3.6. Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị làm mát. Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt được xác định theo công thức của tài liệu [2]: [m2] (4.19) Trong đó : [oK]- hiệu số trao đổi nhiệt trung bình và được xác định theo công thức từ tài liệu [2]: [oK] 1,86 [0K] K - hệ số truyền nhiệt, k= 50-70 W/m2.độ. Ta có : [m2] CHƯƠNG V. CÁCH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, THÁO LẮP VÀ SỬA CHỮA MÁY NÉN KHÍ 5.1. Cách lắp đặt. Máy nén khí làm việc với nguồn khí phải sạch, khô ráo và nhiệt độ thấp, do đó máy nén khí phải được lắp đặt cách xa khu có khói bụi như ở khu vực phi trường, đầu vào khí của máy nén khí phải lắp đặt bộ lọc âm, đầu vào khí của máy nén khí có thể dựa vào đường ống dẫn đến phòng ngoài chỗ lắp máy. Cơ cấu lặp đặt máy nén khí và động cơ cùng với bộ phận làm mát và bình trữ khí phải tham khảo sơ đồ móng máy nén khí, nhưng vị trí lắp đặt cụ thể của bình trữ khí và bộ làm mát sau người sử dụng phải căn cứ vào sự bố trí tình hình thực tế phải tham khảo thuyết minh kết cấu bình trữ khí và bộ làm mát, Khi dùng dây cáp để dịch chuyển máy nén khí tránh tình trạng làm tổn hại bề mặt sơn phía sau, phía ngoài của máy nén khí. Móng của máy nén khí và mặt tường nhà xưởng phải có khoảng cách nhất định. Độ sâu mặt móng phải căn cứ vào sự tính toán chính xác chất lượng nền móng tại xưởng. Sơ đồ móng có thể không dùng sơ đồ thi công móng nhưng cơ cấu tương ứng giữa các bu lông và khích thước, độ cao tiêu chuẩn là không thể thay đổi. Sau khi đã hoàn tất thi công móng, phải đợi cho móng vững hoàn toàn mới có thể cho vận hành thử. Lắp đặt máy nén khí là một việc rất cần sự cẩn trọng và vô cùng quan trọng, yếu tố tốt hay xấu của chất lượng lắp đặt đều ảnh hưởng tới quá trình sử dụng và vận hành của máy nén khí. Do đó dưới sự hướng dẫn của các nhân viên có kinh nghiệm, các tài liệu lắp đặt kỹ thuật tiêu chuẩn, ghi chép các số liệu lắp đặt, khi lắp đặt phải nhất thiết dùng các công cụ chuyên dung. 5.1.1. Công tác chuẩn bị trước khi lắp đặ.t Những công nhân lắp đặt phải thành thạo các tài liệu kỹ thuật có liên quan đến phần thi công và sơ đồ thiết bị. Do đại bộ phận các linh kiện khi xuất xưởng đều đã được lắp đặt và thông qua gioăng dầu nên trước khi lắp khách hàng phải tiến hành vệ sinh và chú y trong việc tháo rời các linh kiện đã dán mác, khi làm sạch và tách các linh kiện đặc biệt là đường ống thông dầu bôi trơn và thân máy, độ làm cứ theo việc kiển nghiệm mặt lật lại sơ đồ móng thi công, nền móng không cho phép được gồ ghề, rãnh trống, sự chênh lệnh về độ bằng phẳng và các thiếu sót khác vượt quá yêu cầu thi công . 5.1.2. Lắp đặt thân máy. Khi lắp đặt thân máy các lò xo điều chỉnh cơ cấu hai mặt lỗ ốc vít xuống đất và mặt bằng giữa các lò xo phải tương đối chuẩn, cơ cấu thân máy phải ở trạng thái cân bằng, thân máy được lắp bởi các vít me, cần kiểm tra phối hợp giữa các vít me và bulông (trong đó tâm và chiều cao tiêu chuẩn không chênh lệch 5 mm) 5.1.3. Lắp đặt động cơ. Động cơ đồng bộ trước tiên phải lắp đặt con lăn động cơ, sau đó bên cạnh lỗ vítme xuống đất của móng động cơ phải tìm ra được mặt bằng giữa tổ lò xo. Đinh vít động cơ trên nền móng, căn cứ vào vị trí thiết định máy nén khí và dây đen trung tâm động cơ, khe hở khí giữa các con lăn và đinh vít. Độ khe hở khí đơn không cho phép vượt quá giá trị khe hở là 10%. Sau khi lắp đặt bộ khớp nối trục hoặc bánh đai lên động cơ bằng bulông có các vòng đệm, để chuẩn bị khi cẩu động cơ vào móng, các vị trí điều chỉnh cân bằng phải chuẩn bị trước và tìm mặt cắt ngang cho động cơ. Căn cứ vào thân máy để điều chỉnh chiều cao tiêu chuẩn của sơ đồ móng, quy định phù hợp sử dụng khoảng cách giữa bộ khớp nối trục và sử dụng khoảng cách giữa trục khớp nối cần hiệu chỉnh của bộ khớp nối trục và quy định phù hợp độ đồng trục của bộ khớp nối trục. 5.1.4. Lắp đặt ống nối trung gian và xilanh. Trước khi lắp cần kiểm tra các cấp mặt nối xi lanh và ống nối trung gian, ngoài việc tránh những vết tỳ trên bề mặt thì các bu lông liên kết cần được xiết chặt và đối xứng. Làm sạch và và kiểm tra ống nối trung gian, xilanh các bulông ống nối trung gian phải được liên kết chặt, lắp đặt bệ đỡ xilanh, phải căn cứ vào trung tâm đường ống dầu bôi trơn làm căn bản để tìm trung tâm xi lanh, đồng thời đạt được độ ngang của xi lanh khi ta đo được độ vuông góc. Khi lắp đặt cho phép sai số khi xilanh ở điểm chết trên là 0,05mm/m. Các bộ phận lắp đặt phải gi lại, sau khi đã được xác nhận phải tiến hành đổ móng lần thứ hai. Trước khi đổ móng nên làm sạch tạp chất và các chất bẩn trên bề mặt móng. Độ cao của các bu lông độ vuông góc, khi đổ bê tông cần đảm bảo độ chắc chắn .Sau khi đổ bê tông lần thứ hai thì các bulông phải được kẹp chặt đồng thời gi lại những điểm chết trên xi lanh và đảm bảo không thay đổi. 5.1.5. Lắp đặt đầu chữ thập và tay biên. Trước khi lắp đặt đầu chữ thập và tay biên cần kiểm tra bạc lót đầu lớn tay biên, bộ trục đầu nhỏ và trục khuỷu và đinh đầu chữ thập, độ tiếp xúc phải đạt trên 70%. Dùng cơlê để kẹp chặt các bu lông tay biên. Sau đó kiểm tra khe hở giữa đinh khuỷu và bạc lót trục khuỷu .Đường ống vào thân đầu chữ thập phải liên kết với đầu nhỏ tay biên. Dùng thước đo kiểm tra khe hở thân đầu chữ thập và đường ống bôi trơn. 5.1.6. Lắp đặt van khí và pittông . Cán pittông trong công cụ chuyên dùng phải đảm bảo từng rãnh của mặt cán pittông.Sau đó thông qua sự liên kết của xilanh và thân đầu chữ thập và ống nối trung gian. Trước khi lắp đặt phải kiểm tra pittông và bulông pittông xem đã lắp đặt chặt chưa, khe hở miệng của xec măng đã đạt chưa. Sau khi liên kết thân đầu chữ thập, cơ cấu quay xe khiến cho cán pittông dịch chuyển vị trí, dùng thước để kiểm tra độ phẳng của cán pittông. Tại lỗ van khí dùng phương pháp đo áp lực để kiểm tra khe hở điểm dừng trong và ngoài xi lanh, có thể thông qua bulông liên kết giữa đầu chữ thập và cán pittông trên xi lanh và nắp xilanh thêm miếng đệm để điều chỉnh khe hở trong và ngoài xilanh khí, sau đó lắp vào khoang van, lắp nắp ép van khí và kẹp chặt bulông van khí. Sau khi đã lắp đặt tất cả các bước trên, tiến hành lắp đường ống vào và thoát khí, đường ống khí, đường ống nước và đường ống dầu bôi trơn. 5.1.7. Giá trị sai số cơ cấu khi lắp đặt (mm). - Độ phẳng hướng dọc và hướng ngang thân máy không lớn hơn : 0,05/1000. - Sau khi lắp đặt cán pittông và thân đầu chữ thập, phương hướng nghiêng nên đồng nhất cùng phương hướng nghiêng của đường ống bôi trơn, độ ngang và độ vuông góc khác không lớn hơn : 0,05/1000. - Độ đồng trục của trục chính động cơ và trục khuỷu máy nén khí không lớn hơn 0,02. 5.1.8. Chú ý khi lắp đặt thiết bị thuộc máy nén khí và đường ống. - Trước khi lắp đặt bộ phận áp lực phải đạt được tiêu chuẩn về chất lượng. Các đường ống thép ống khí khác phải có tiêu chuẩn vật liệu phù hợp đạt giấy chứng nhận về tiêu chuẩn. - Trước khi đặt vị trí của các bộ phận và đường ống, bản đồ thi công móng phải đối chiếu vị trí miệng ống và kích thước vị trí tương ứng, đặc biệt phải làm vệ sinh sạch. Sau khi đã hoàn tất việc nối ống, cắt, hàn nối, đường ống bên trong phải làm sạch, không cho phép rớt kim loại nóng chảy, tạp chất tàn dư hoặc các vật bẩn khác. - Khi lắp đặt đường ống, hàn nối, thử áp, làm sạch phải đảm bảo chất lượng căn cứ vào quy trình theo dõi an toàn, quy định chuyên ngành tiêu chuẩn và các điều kiện kỹ thuật để tiến hành. - Để có thể giảm bớt dao động của khí dẫn đến sự chấn động của các đường ống khi sử dụng thì khi thiết kế khung giá và cống ngầm cần cố gắng giảm bớt hướng đi lệch của đường ống, đường ống phải dùng giá cố định và áp lực kẹp ống, nhằm tránh suất hiện chấn động mạnh và dịch chuyển vị trí. - Việc lắp đặt các loại van và van một chiều nên chú ý đường đi của khí trong đường ống, tránh không được lắp ngược. 5.2. Vận hành máy nén L132/200A. 5.2.1. Vận hành không tải. - Tháo toàn bộ van thải và van hút khí các cấp dung lướ lọc đậy các lỗ van lại. - Mở van nước chính vào tổ máy, kiểm tra tình trạng cấp nước. Khởi động động cơ bơm dầu hoặc bơm dầu lắc bằng tay để áp lực dầu đạt đến yêu cầu quy định. - Bấm nháy động cơ rồi dừng lại ngay, kiểm tra lại toàn bộ máy nén khí có tiếng kêu khác thường và sự cố gì không. - Cho động cơ chạy 5 phút, kiểm tra âm thanh, tình hình phát nhiệt và tình hình và tình hình làm việc của các bộ phận của máy nén khí, đặc biệt chú ý đến hệ thống bôi trơn tuần hoàn làm việc có bình thường không và điều chỉnh áp lực dầu thích hợp theo yêu cầu của máy này. Nếu có khiếm khuyết gì thì phải dừng máy ngay rồi kiểm tra, sau đó khởi động máy lần thứ ba cho máy chạy trong 30 phút, khởi động lần thứ tư cho chạy 2-4 giơ, máy chạy bình thường rồi mới cho chạy có tải, cần chú ý khoảng cách giữa các lần khởi động phải lớn hơn 30 phút mới đảm bảo. - khi chạy có tải phải đo và ghi chép lại thời gian thời gian từ khi ngắt nguồn điện đến khi máy nén khí hoàn toàn dừng lại. Tuỳ thời gian vận hành vận hành kéo dài thì thời gian giãn cách cũng kéo dài. Nếu thời gian ngắn dưới 3 dây thì có thể biết là máy không bình thường cần kiểm tra tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục . - Khi vận hành không tải, áp lực dầu của hệ thống dầu bôi trơn không được thấp hơn 0,15 MPa, nhiệt độ dầu không được lớn hơn 55o C, sau khi kết thúc vận hành không tải phải kiểm tra nhiệt độ tăng ở các vị trí có ma sát và độ chặt của các bu lông, đặc biệt là chống nới lỏng ở chỗ cần pittông với đầu chữ thập, tay biên với trục khuỷu và đầu chữ thập. 5.2.2. Thổi sạch máy nén khí, máy phụ trợ và hệ thống đường ống dẫn khí. Sau khi chạy không tải thành công thì bắt đầu tiến hành thổi sạch hệ thống, thổi sạch bụi bẩn và các chất bẩn khác trong hệ thống đường ống và trong bình trích khí, những nơi mà khí nén không thổi sạch được thì dung nhân công làm sạch. Việc làm sạch ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của máy nén khí nên không được xem nhẹ và bỏ qua. - Đường ống giữa từ miệng vào đến miệng vào xilanh cấp một, bộ lọc khí đi vào, bộ phận điều chỉnh lưư lượng đi vào phải dùng biện pháp thủ công làm sạch triệt để, đồng thời phải làm sạch các chất bám bên trong khoang van hút, lắp van hút thải khí, nối bộ phận điều chỉnh lưu lượng và đường ống thải khí tương ứng. - Việc thổi sạch phải tiến hành từng bước, đầu tiên thổi sạch cấp 1, sau đó mới thổi sạch cấp 2. Khi thổi sạch phải thổi sạch phải rháo hết các bộ phận như van tiết lưu các đồng hồ đo áp lực và van an toàn trên đường ống, bịt kín hết các điểm bị rò rỉ khí. Áp lực khí thổi xem tình hình để tăng dần từ 0,1-0,3 MPa. Thời gian thổi không hạn chế, thổi khi nào sạch thì thôi. - Sau khi thổi sạch phải kiểm tra trong khoang hút, xả khí và trong xi lanh còn bẩn không. Tháo bộ lọc khí đi vào và cụm chi tiết van hút, xả khí đem rửa sạch và lắp trở lại, khôi phục những điểm bị kẹt và lắp van đồng hồ tương ứng. 5.2.3.Chạy thử có tải . Chạy thử có tải là giai đoạn chạy thử quan trọng nhất, cũng là bước trọng yếu để kiểm tra toàn bộ tính năng của máy nén khí và xem tình trạng làm việc của tất cả các cơ cấu có thoả mãn yêu cầu của nhà thiết kế. - Mở van nước chính và tổ máy và kiểm tra tình trạng cấp nước. Khởi động động cơ bơm dầu hoặc bơm dầu bằng tay để cho áp lực dầu đạt đến yêu cầu quy định. Quay vài vòng máy kiểm tra các vị trí bộ phận, các hệ thống và đồng hồ đo và làm cho chúng phù hợp với yêu cầu, mở hết tất cả van thoát khí ra. - Cho máy nén khí chạy không tải 20 phút, chờ cho máy chạy ổn định rồi từ từ đóng van thoát khí lại, làm cho máy nén khí từ từ đi vào trạng thái mang tải. - Theo quy trình sau đây cho máy vận hành nâng tải từng bước, mỗi lần vận hành nâng tải yêu cầu vận hành trên 1 giờ. Khi áp suất khí đạt được giá trị cuối cùng thì cho máy chạy liên tục 4 giờ. Máy nén khí trong quá trình vận hành phải sau khi không có các hiện tượng khác thường mới cho áp suất năng dần từng bước cho đến khi vận hành ổn định áp suất. - Bước nâng áp suất: lần thứ nhất, áp lực xả khí chưa kịp nâng lên đến 1/4 giá trị định mức, vận hành trong 1 giờ. Lần thứ hai, áp lực xả khí chưa nâng đến 1/2 giá trị định mức và vận hành trong một giờ. Lần thứ ba, áp lực xả khí chưa nâng đến 3/4 giá trị định mức và vận hành trong một giờ. Lần thứ thứ tư, áp lực xả khí chưa nâng đến giá trị định mức và vận hành trong bốn giờ. - Khi máy nén vận hành đầy tải thì tiến hành khảo sát hiệu chỉnh và nghiệm thu đúng đối với van an toàn. Áp lực khơi động của van nhà chế tạo đã cho sẵn. - Trong khi vận hành thử máy nén khí cần tiến hành đồng thời kiểm tra các mục sau và ghi chép lại : áp lực, nhiệt độ, tình trạng cấp dầu cho các bộ phận bôi trơn tuần hoàn của dầu bôi trơn. Nhiệt độ nước vào và ra của hệ thống cấp nước làm mát. Tình tạng tăng nhiệt độ làm kín các vị trí bộ phận, có tạp âm hay không, có tiếng gõ hay không, có tình trạng chấn động khác thường hay không, có tình trạng nới lỏng các mối liên kết hay không. Tình trạng làm việc của van vào và xả khí các cấp.Nhiệt độ khí nén hút xả của máy nén khí, lượng xả khí của máy nén khí.Độ nhạy của các đồng hồ đo và trạng bị khoá.Dòng điện của động cơ, áp suất và nhiệt độ tăng. Công việc kiểm tra nói trên trong hai giờ khởi đầu thì mỗi 15 phút thì ghi một lần, sau đó cứ mỗi giờ ghi một lần. Phải chú ý tuỳ lúc tiến hành quan sát và kiểm tra, và kịp thời xử lý các vấn đề xẩy ra trong khi vận hành, khi có sự cố hoặc có vấn đề ở thân máy nén khí hoặc ở đường ống thì phải dừng máy ngay để khắc phục, không được tiến hành công tác sửa chữa trong khi máy đang vận hành. 5.2.4. Dừng máy nén khí. - Dừng máy bình thường : vì sản suất yêu cầu hoặc vì sự cố ngoài đến nói chung, cần dừng máy gọi là dừng máy bình thường. Các bước thao tác như sau: + Thông báo cho các nơi dung khí nén biết sẽ dừng máy. + Từng bước mở không van các cấp làm cho máy nén khí bắt đầu vận hành tháo tải. + Dừng vận hành động cơ chính. + Dừng cung cấp nước làm mát và dầu bôi trơn + Nếu máy nén khí dừng thời gian lâu, các mặt gia công phải bôi mỡ chống gỉ và định kỳ phải vần máy làm thay đổi các chi tiết tiếp xúc với nhau để tránh lâu ngày dầu mỡ kết cứng hoặc sinh gỉ, nếu có điều kiện thì thì dung khí Nitơ bịt kín xi lanh hơi để bảo vệ. - Dừng máy khẩn cấp : còn gọi là dừng máy mang phụ tải.Khi máy nén khí phát sinh sự cố lớn hoặc các bộ phận khác của hệ thống sản suất phát sinh sự cố cần phải dừng máy gọi là dừng máy khẩn cấp. Lúc này tổ máy đang ở trạng thái mang phụ tải, để tránh không cho khí nén cao áp đi vào bộ phận thấp áp để gây ra sự cố cần tuân thủ các thao tác sau đây: + Đóng động cơ lại, lập tức mở van thông bên hông làm cho hệ thống nhanh chóng tháo tải. + Cắt sự liên hệ của van cửa vào, ra liên hệ với hệ thống sản xuất, phải chú ý đầu tiên đóng van cửa ra, sau mới đóng van cửa vào. + Dừng máy khẩn cấp nhất định ngăn khí ở bộ phận cao áp tràn sang bộ phận thấp áp sinh ra sự cố vượt áp suất. + Tìm rõ nguyên nhân, xử lý kịp thời. Nếu thời gian dừng máy lâu thì yêu cầu dống như yêu cầu khi dừng máy bình thường. + Trong các trường hợp sau phải dừng máy khẩn cấp và tìm ra nguyên nhân để khắc phục: a. Nước làm mát bị gián đoạn. Nếu thời gian gián đoạn cấp nước làm mát tương đối lâu thì không thể tức khắc đổ nước lạnh vào, phải chờ cho xilanh tự nguội đi rồi mới cấp nước lại để cho máy chạy. b. Áp lực dầu bôi trơn xuống thấp hoặc đột nhiên bị đứt đoạn, nhiệt độ dầu bôi trơn tăng lên cao quá. c. Nhiệt độ khí xả hoặc áp suất xả khí các cấp vượt quá giá trị giới hạn cho phép. e. Dòng điện ở bảng điện biểu thị phụ tải của động cơ vượt quá giá trị bình thường. f. Máy nén khí hoặc động cơ có tiếng kêu không bình thường. g. Máy nén khí bị lọt khí hoặc lọt nước nghiêm trọng. 5.2.5. Duy tu máy nén khí khi vận hành. - Thường xuyên kiểm tra dầu bôi trơn trong bể dầu thân máy, phải ở trong mức quy định, thải chất bẩn trong bộ làm mát. - Thường xuyên chú ý kiểm tra các trị số quy định trên đồng hồ áp lực, nhiệt độ phải phù hợp với giá trị quy định. - Chú ý lắng nghe âm thanh của máy nén khí trong khi làm việc có bình thường không, đồng thời kiểm tra nắp van hút, xả khí có hiện tượng nóng quá không, và tình trạng cấp nước của nước làm mát. - Thỉnh thoảng kiểm tra nhiệt độ tăng của động cơ và chỉ số đọc của dòng điện. - Các loại thời kỳ kiểm tu, phải chú ý kiển tra tình trạng mài mòn của vòng dẫn hướng của pittông, vòng gioăng, có điều kiện thì ghi lại sự mài mòn theo thời gian, nắm vững tỉ lệ tổn hao mài mòn giữa lượng đơn vị tổn hao với thời gian. - Van an toàn máy nén khí và đồng hồ đo phải điều chỉnh mỗi năm một lần, nếu thấy có nghi vấn thì phải kịp thời kiểm tra ngay. - Để đảm bảo máy nén khí được vận hành bình thường và có tuổi thọ cao thì nhất thiết phải tiến hành định kỳ kiểm tra, sửa chữa, công tác kiển tu máy máy nén khí phải tiến hành từng bước theo đúng kế hoạch. 5.3. Tháo và lắp máy nén khí. 5.3.1. Những điều cần biết khi tháo. Có thể tháo toàn bộ hoặc từng bộ phận của máy nén khí.Nhưng nói chung khi đại tu máy nén khí thì cần phải tháo toàn bộ (trừ trục khuỷu ra) khi duy tu bảo dưỡng bình thường hoặc khắc phục sự cố bình thường có thể chỉ tháo từng bộ phận, khi tháo cần chú ý những điểm sau : - Căn cứ vào nội dung kiểm tu để xác định phạm vi tháo và để chọn sử dụng những công cụ thông thường và công cụ chuyên dùng cần thiết. - Khi cần phải tháo bulông móng máy thì phải tiến hành sau cùng hoặc chuẩn bị xong cần cẩu nâng nối tháo để tránh máy bị nghiêng gây nên sự cố. - Các chi tiết sau khi tháo cần được giữ gìn cẩn thận, không được để va chạm làm chầy xước, phải rửa sạch sẽ và bôi mỡ chống gỉ, vít, bulông, và đai ốc sau khi tháo phải vặn lại vị trí để tránh thất lạc. - Khi tháo các bộ phận lớn như : xilanh trục khuỷu khi sử dụng cần cẩu phải chú ý trọng tâm của nó để đảm bảo an toàn. - Khi tháo các chi tiết quan trọng phải chú ý vị trí lắp ghép ban đầu của nó, phân loại, sắp xếp để tránh sai sót phải lắp đi lắp lại. - Khi tháo các chi tiết cần chú ý dùng lực đều, nếu chặt quá thì kiểm tra nguyên nhân tránh dùng sức mạnh để tháo sẽ làm hỏng chi tiết. 5.3.2. Trình tự tháo. - Sau khi xác định hệ thống phải tuyệt đối không có khí nén mới tiến hành tháo. - Tháo ống hút xả khí, ống nước làm mát, ống dầu, đồng hồ và các đường ống dẫn khí nén đến đồng hồ. - Tháo van khí các cấp vào, xả ra và rửa sạch - Tháo nắp xi lanh các cấp và nắp của cửa sổ hai bên ống nối trung gian - Nới lỏng bulông liên kết tay biên với đầu chữ thập, từ từ rút pittông và tay biên ra. Trước khi đem toàn bộ pittông ra khỏi xilanh phải lồng ống bảo vệ tay biên chuyên dung rồi mới rút bộ phận pittông ra. - Tháo thân xi lanh cấp một, cấp hai. - Nới lỏng bulông liên kết ống nối trung gian với thân máy, tháo ống nối trung gian. - Tháo chốt đầu chữ thập, lấy chốt đầu chữ thập ra - Tháo nắp thân máy, nới lỏng bulông, nới lỏng đai ốc của tay biên, nới lỏng nắp tay biên thì có thể lấy tay biên và bulông ra.(cần chú ý cụm bạc lót trục và vòng đệm phải đặt đúng vị trí ban đầu của nó và không được làm lẫn vòng đệm) - Tháo bơm dầu bánh răng và bộ lọc dầu - Tháo nắp ổ trục và lấy trục khuỷu ra 5.3.3. Những chú ý khi lắp ghép. - Lắp ghép có thể tiến hành theo tuần tự các bước ngược với quá trình tháo và tham khảo bản vẽ mặt cắt và bản vẽ lắp ghép để tiến hành lắp ghép. - Trước khi lắp phải rửa sạch tất cả các chi tiết, dung khí nén để thổi sạch, hoặc dùng khăn sạch để lau chùi sạch sẽ, khi dùng xăng dầu để rửa sạch thì phải chờ cho bay hơi hết mới được lắp ghép. - Khi lắp ghép phải kiểm tra khe hở lắp ghép của các chi tiết chính và điều chỉnh mối ghép sửa chữa đến giá trị quy định. - Trước khi lắp bạc ổ trục phải dùng phương pháp bội màu, kiểm tra nó và tình trạng tiếp xúc các chi tiết lắp phối hợp nói chung phải đảm bảo được khoảng tiếp xúc 70%, điểm tiếp xúc phải được phân bố đều, nếu chưa đủ điều kiên lắp ghép thì phải điều chỉnh khắc phục theo yêu cầu. - Tất cả các đệm lót, sự bịt kín cần đảm bảo tuyệt đối, không được sử dụng đệm lót bị hỏng hoặc khuyết tật. - Khi lắp cụm hoặc lắp cả máy không được làm thiếu sót một chi tiết nào và phải kiểm tra xilanh hơi có vật lạ nào không. - Kiểm tra lại toàn bộ bằng cách vần máy để cho pittông dịch chuyển bên trong xilanh. 5.4. Sửa chửa các chi tiết chủ yếu của máy nén khí. 5.4.1. Sửa chữa cácte. Những hư hỏng thường gặp ở cácte là nứt, thủng, lõm, mòn hoặc đứt ren ở lõ bu lông. Các kẽ nứt nếu không đi qua lỗ bu lông và giá đỡ ổ trục thì có thể sửa chữa bằng cách hàn.Cácte có vết nứt, thủng đi qua giá đỡ ổ trục, lỗ ren lắp xilanh hoặc chân để lắp máy nén vào khung máy thì phải được loại bỏ. Khi hỏng ren lỗ bắt bu lông thì phải ta rô lai. Nếu bị hỏng nhiều thì phải gia công lại lỗ để lắp bu lông lớn hơn. Lỗ giá đỡ ổ trục khuỷu ở hai đầu cácte thường bị mòn. Nếu bị mòn nhiều thì chữa bằng cách khoét rộng ra và lắp thêm đệm phụ. Khi lắp đệm phải cố định đệm với cácte bằng các chốt. 5.4.2. Sửa chữa khối xilanh và nắp xilanh. Khối xi lanh thường được chế tạo bằng vật liệu gang đúc.Có áo nước ở mặt ngoài .Hư hỏng chủ yếu của nó là bề mặt làm việc của xilanh bị mài mòn, bị cào xước, khối xilanh bị nứt, các lỗ bắt bu lông bị mòn hoặc đứt ren… Xylanh làm việc làm việc lâu ngày sẽ bị mài mòn không đều theo chiều dài xilanh gây nên độ côn và bị mài mòn không đều theo chiều hướng tâm gây nên độ ô van. Nếu xilanh mà có các dạng hư hỏng sau đây thì phải loại bỏ, thay thế bằng các xilanh tốt: - Có vết nứt trên bề mặt làm việc của xilanh - Áo nước tản nhiệt bị nứt, gãy - Hỏng mặt bích lắp xilanh vào các te Nhưng cho phép sử dụng tiếp các xilanh có các vết rỗ với đường kính nhỏ hơn 5 mm, sâu không quá 1mm, hoặc các xilanh có các đám rỗ nhỏ có tổng diện tích không quá 10cm2. Khi xilanh bị mài mòn quá mức cho phép, người ta sửa chữa chúng bằng cách khoét rộng xilanh và ép vào đó ống lót xilanh. Ống lót xilanh được khoét và mài bóng bề mặt trong đến kích thước sửa chữa. Nếu nắp xilanh gặp các hỏng hóc sau đây thì phải thay loại mới: - Bị nứt vỡ - Khi mặt lắp ráp nắp xilanh với xilanh bị cong vênh quá 0,1 mm, thì cần sửa chữa chúng bằng cách phay hoặc mài lại mặt phẳng đó. 5.4.3. Sửa chữa pitông. Hư hỏng chủ yếu của pittông là bị mài mòn bề mặt ngoài, giảm nhỏ đường kính, tăng bề rộng rãnh xecmăng, tăng đường kính lỗ ắc pittông. Những pittông có mức độ hư hỏng sau đây thì cần loại bỏ: - Có vết nứt, vỡ. - Đối với pittông cấp I, khe hở khe hở giữa pittông và xilanh lớn hơn 0,8mm,đối với pittông cấp II lớn hơn 0,3 mm. - Rãnh xécmăng bị mòn đến mức có khe hở quá 0,03-0,04 mm theo chiều cao, khi lắp với xécmăng tiêu chuẩn. Khi sửa chữa lớn người tat hay thế các pittông cũ bằng các pittông cũ bằng các pittông mới chế tạo theo các kích thước sửa chữa. Các pittông này cần đảm bảo các yêu cầu sau đây: - Độ côn và độ ôvan của đường kính ngoài không quá 0,04 mm. - Độ bóng bề mặt ngoài không thấp hơn cấp 6 - Độ đảo rãnh vòng gioăng không quá 0,03 mm - Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ ắc pittông và đường tâm pittông không quá 0,03mm/ 200m. Khi khe hở giữa lỗ ắc và ắc pittông lớn quá mức cho phép, mà điều kiện kỹ thuật khác còn đảm bảo có thể sử dụng lại pittông, thì người ta sử dụng bằng cách sau: - Khoét lỗ ắc pittông rộng ra - Ép bạc lót vào ắc pittông, bạc lót có kích thước bẳng kích thước sửa chữa. Đồng thời sử dụng ắc pittông tương ứng. 5.4.4. Thay xécmăng. Xécmăng là chi tiết chịu mài mòn nhiều nhất trong quá trình làm việc của máy nén này. Vì vậy cần thay thể chúng trong quá trình sửa chữa lớn và sửa chữa vừa. Xécmăng thường có các dạng hư hỏng sau : bị mài mòn, mất tính đàn hồi, nứt gãy. Hư hỏng xecmăng sẽ làm giảm rất lớn đến năng suất của máy nén. Vì vậy mỗi đời pittông thường thay thế vài ba lần xécmăng . Thường người ta không sửa chữa xécmăng, mà chỉ thay thế chúng bằng xécmăng mới chế tạo. Các xécmăng máy nén khí cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Mặt phẳng đáy xécmăng cong vênh không quá 0,03-0,04 mm. - Mép ngoài xécmăng phaỉo sắc, không có độ vát hoặc cong với bán kính cong quá 0,1 mm. 5.4.5. Sửa chữa ắc pittông. Hư hỏng chủ yếu của ắc pittông là mòn đường kính ngoài. Để sửa chữa ắc pittông bị mòn người ta dùng các phương pháp : - Mạ crôm - Nong rỗng đường kính ngoài Sau đó gia công cơ khí để đạt kích thước sửa chữa và độ bóng tiêu chuẩn. Cho phép sửa chữa ắc pittông có cốt sửa chữa lớn có cốt sửa chữa nhỏ bằng cách mài tinh. Ắc pittông mới chế tạo hoặc sửa chữa cần đạt các yêu cầu sau đây: - Không bị nứt, rạn, xước, rỗ, han rỉ. - Độ bóng lớn hơn cấp 8 Các ắc pittông bị nứt rạn, tróc lớp mạ hoặc lớp tôi bề mặt đều phải loại bỏ. 5.4.6. Sửa chữa thanh truyền. Trong quá trình làm việc thì thanh truyền thường có các dạng hư hỏng sau: bị cong , xoắn, đầu to bị biến dạng, mặt lắp ghép đầu to bị mòn, lỗ lắp bạc lót đầu nhỏ bị mòn. Thanh truyền bị cong, xoắn được nắn lại bằng cách đặt lên giá đỡ và tạo lực gây ra biến dạng ngược chiều. Mặt lắp ghép đầu to bị mòn có thể sửa chữa bằng phương pháp hàn đắp rồi gia công cơ khí. Khi hàn, thanh truyền thường bị biến dạng vì vậy phải hàn từng đợt, mỗi đợt không quá 1,5 mm, chờ nguội xong mới hàn tiếp đợt khác. Lỗ đầu nhỏ thanh truyền bị mòn, thường được sửa chữa bằng cách ép bạc lót mới có đường kính ngoài thích hợp với lỗ đầu nhỏ.Khi ép bạc lót vào đầu nhỏ cần chú ý kiểm tra: lỗ dẫn dầu bôi trơn trên bạc lót phải trung với lỗ dầu trên thanh truyền. 5.4.7. Sửa chữa trục khuỷu. Hư hỏng chủ yếu của trục khuỷu là mòn cổ trục chính, cổ khuỷu và cổ lắp buli, bánh đà bị cong, xoắn, hỏng rãnh then, hỏng ren đầu trục. Các cổ trục lắp với ổ lăn nếu bị mòn quá 0,05 mm thì được hàn đắp rồi mài mòn đạt được kích thước ban đầu. Các cổ trục hoặc cổ khuỷu tiếp xúc với bạc lót bị mòn thì người ta sữa chữa mài chúng đến kích thước sửa chữa rồi sử dụng bạc lót tương ứng. Để nắn trục khuỷu bị cong xoắn người ta dùng một thiết bị gá chuyên dùng và đặt trục khuỷu lên để nắn. Khi nắn trục khuỷu cần có các dụng cụ đo chính xác để kiểm tra mức độ cong xoắn. Trục khuỷu sau khi sửa chữa cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Độ không song song giữa đường tâm cổ khuỷu và đường tâm cổ trục chính cho phép nhỏ hơn 0,02mm trên 100mm chiều dài. - Những vết xây xước trên bề mặt cổ trục có diện tích không quá 1-2 % diện tích cổ trục. CHƯƠNG VI. SỰ CỐ THƯỜNG GẶP CỦA MÁY NÉN KHÍ L132/200A VÀ CÁCH PHÒNG TRÁNH 6.1. Hệ thống bôi trơn cơ cầu truyền động. - Hiện tượng : áp lực dầu bôi trơn đột nhiên hạ thấp (áp lực làm việc bình thường 0,15-0,4 MPa, không thấp hơn 0,12 MPa). - Khắc phục : + kiểm tra dầu bôi trơn trong thân máy nếu không đủ thì nên tra thêm dầu +Đường ống của hệ thống bị tắc, phải kiểm tra sửa chữa hoặc thay thế cái mới. + Đồng hồ áp lực dầu hỏng hoặc lưới lọc của bộ lọc dầu bị tắc, phải làm sạch ngay. - Hiện tượng : áp lực dầu hạ thấp dần - Khắc phục : lưới lọc dầu giữa hộp lọc dầu và bộ lọc dầu bị tạp chất làm tắc phải làm sạch ngay. Các bộ phận liên kết đường ống dầu không kín, phải kiểm tra và điều chỉnh cho chặt. Tấm lót trục cơ cấu truyền động (đinh đầu lớn tay biên) một bộ phận dầu bị rớt ra, phải kiểm tra và sửa chữa bơm dầu. Gioăng van dầu hồi bơm dầu không kín, phải điều chỉnh lại và thay con lăn. - Hiện tượng : nhiệt độ dầu bôi trơn quá lớn. - Khắc phục : +dầu quá bẩn, bề mặt trong thân máy bị lưu lại những hạt cáct cứng khiến cho dầu bôi trơn rất dễ bẩn. +Đối với máy nén khí mới sử dụng phải sau khi làm việc được 200h (chạy ro đa), phải làm sạch thân máy và thay dầu. +Cơ cấu truyền động phát sinh sự cố và bề mặt bị mài mòn, đinh trục phải điều chỉnh chặt. +Nước làm mát không đủ và bộ làm mát dầu bị bẩn, phải kiển tra và làm sạch. + Lượng dầu bôi trơn không đủ, phải tra thêm dầu. 6.2. Hệ thống làm mát. - Xilanh bị lọt nước: + do vòng gioăng bị rò rỉ. - Trong đường ống làm mát bị rò rỉ và trong nước bị nhiễm khí: +vòng gioăng bộ phận liên kết đường ống không chặt, đường ống làm mát và gioăng giữa các đường ống không chặt hoặc bị hỏng. + Khi máy nén khí không làm việc, trong xi lanh có nước bên trong, khi làm việc lượng khí ra sẽ có lẫn nước. - Hệ thống làm mát có hiệu quả thấp: + Chất lượng nước làm mát kém, độ cứng cao, diện tích bề mặt của các ống đổi nhiệt bị bẩn thì cần làm sạch các đường ống nước. + Lượng nước làm mát không đủ thì phải gia tăng lượng nước làm mát. + Áp lực cung cấp nước không đủ hoặc nhiệt độ cung cấp nước quá cao nên kiểm tra hệ thống nước tuần hoàn. + Nhiệt độ dầu quá cao nên kiểm tra nên kiểm tra hệ thống đường ống khí và hệ thống đường dầu. 6.3. Bề mặt ma sát quá nhiẹt - Dầu cung cấp không đủ, dầu bôi trơn quá bẩn, áp lực dầu quá thấp.Chất lượng dầu không tốt, trong dầu có hàm lượng nước quá nhiều thì phải căn cứ vào kết quả kiểm tra để áp dụng các biện pháp tương ứng để khắc phục. - Máy nén khí phát ra âm thanh lạ: * Âm thanh lạ ví dụ như: âm thanh phát ra từ kim loại, căn cứ vào giác quan của người thao tác và âm thanh từ mặt ống để phán đoán vị trí và lập tức cho máy dừng hoạt động và cho kiểm tra các nguyên nhân sau: * Tấm kim loại rất cứng bị rơi xuống giữa pittông và nắp xilanh phát ra âm thanh ( có thể làm đứt tấm van lò xo, khi kiểm tra phát hiện những vật thể lạ rơi trong xi lanh …) * Ốc vít xilanh bị lỏng cán pitông và đầu chữ thập kết nối không chặt, miệng xi lanh nới lỏng, nắp xilanh bị vỡ. * Van khí nới lỏng * Khe hở điểm chết không đạt, pittông va chạm với nắp xilanh. * Sau khi miếng lót trục tay biên bị mài mòn thì khe hở sẽ lớn hoặc bu lông tay biên bị nới lỏng. - Nắp ép van khí không ép chặt van hút khí và thoát khí hoạt động không bình thường. * Độ đàn hồi của lò xo không đủ hoặc là lò xo đã mất tác dụng cần điều chỉnh hoặc thay lò xo mới. * Đế van bị ăn mòn hoặc cạnh van bị cong vênh thì cần mài nhẵn hoặc thay thế. * Lò xo hoặc đế van đứt đoạn hoặc bị ép chặt làm cho van đóng không khít * Khí hút không sạch làm ảnh hưởng đến việc đóng mở của cạnh van . - Xec măng bị mòn * Do khí hút vào không sạch bụi đặc biệt là khí hút vào mang hơi nước * Xec măng có chất lượng không tốt, độ chịu mòn kém * Khe hở điểm mở của xec măng quá nhỏ, hoặc khe hở hướng kính giữa xi lanh và xec măng quá nhỏ dẫn đến bị kẹt chặt. - Nhiệt độ khí thải quá cao: * Áp lực giữa cấp bị mất sự phối hợp đồng bộ * Nhiệt độ khí hút đột nhiên tăng cao hoặc hiệu quả làm lạnh của máy làm lạnh cấp một giảm mạnh dẫn đến nhiệt độ khí hút cấp hai tăng cao làm cho nhiệt độ khí thải cấp hai tăng cao. - Lưu lượng, dung tích không đủ, tiêu hao công suất vượt quá giới hạn quy định * Áp lực cấp một quá cao * Hoạt động của van khí không bình thường * Khí hút vào bị rò rỉ quá nhiều. 6.4. Yêu cầu an toàn khi sử dụng máy nén. Khi sử dụng máy nén khí cần chú ý đảm bảo các yêu cầu an toàn sau: - Sử dụng nắp che đai để che kín hoàn toàn dây đai và có thể đặt hường về bức tường, khoảng cách tối thiểu thuận lợi cho việc bảo dưỡng là 0.6 m. - Ngắt công tắc điện khi không làm việc để tránh máy khởi động ngoài mong muốn. - Xả hết áp lực khí nén trong hệ thống trước khi bảo trì sửa chữa để đảm bảo an toàn. - Khi lắp điện không được bỏ qua rơle bảo vệ dòng quá tải của động cơ. - Không được thay đổi việc lắp đặt làm ảnh hưởng đến hoạt động của van an toàn. Tài liệu tham khảo Nguyễn Ngọc phương. “Hệ thống điều khiển bằng khí nén”, NXB Giáo Dục, 1998. Nguyễn Minh Tuyển. “Bơm quạt máy nén”, NXB Khoa học kỷ thuật, 1985. Nguênx Văn May. “Bơm quạt máy nén”, NXB Khoa học kỷ thuật, 7/2001. Nguyễn Cao Đàm, Nguyễn Hữu Bích. “Trạm máy nén khí”, NXB Khoa học kỷ thuật, 1982. Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú. “Bài tập cơ sở kỷ thuật nhiệt”, NXB Giáo Dục, 1999. Tài liệu của nhà máy đóng tàu Nhật Lệ. “Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa máy nén khí L132/200A”. Trần Sĩ Phiệt, Vũ Duy Quang. “Thủy khí động lực kỹ thuật”, NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1979.