Tiểu Luận - Điều Hòa Không Khí - đề tài - Điều Hòa Không Khí Đề Tào Máy Nén Ly Tâm (Centrifugal Compressor)

MÁY NÉN LY TÂM MÁY NÉN LY TÂM (Centrifugal compressor) 1 GVHD GS TS LÊ CHÍ HIỆP http //2 bp blogspot com/ b eyIHkBHqA/SdXLJP q bI/AAAAAAAAAMc/yhtLy cHcg/s1600 h/may+nen+01 jpg Máy nén khí ly tâm sử dụ[.]

MÁY NÉN LY TÂM (Centrifugal compressor)

Máy nén khí ly tâm sử dụng đĩa xoay hình cánh quạt hoặc bánh đẩy để ép khí vào phần rìa của bánh đẩy làm tăng tốc

độ của khí Bộ phận khuếch tán của máy sẽ chuyển đổi năng lượng của tốc độ thành áp suất Máy nén khí khí ly tâm thường sử dụng trong ngành công nghiệp nặng và trong môi trường làm việc liên tục Chúng thường được lắp cố định Công suất của chúng có thể từ hàng trăm đến hàng ngàn mã lực Với hệ thống làm việc gồm nhiều máy nén khí ly tâm, chúng có thể tăng áp lực đầu ra hơn

10000 lbf/in² (694 MPa).

Nhiều hệ thống làm tuyết nhân tạo sử dụng loại máy nén này Chúng có thể sử dụng động cơ đốt trong, bộ nạp hoặc động cơ tua-bin.

2

Nội dung trình bày

IV Ưu

nhược điểm

và ứng dụng

I Cấu tạo và phân loại

A CẤU TẠO

4

1 Vỏ máy

+ Là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn,

là giá đỡ cho các chi tiếtkhác Trong vỏ máy có các ổ trục để đỡ các trụcmáy, có các áo nước để dẫn nước làmmát, có các khoang để dẫn khí

+ Vỏ máy được chế tạo thành 2 nửa để thuận tiện

cho việc tháo lắp, tuy nhiên cũng có loại vỏ máyđược chế tạo liền khối Vỏ máy thường được chếtạo bằng gang xám hay bằng gang hợp kim

3 Bánh công tác

Bánh công tác được lắp trên trục máy quay theo

trục máy để làm biến đổi động năng chất khí, thựchiện quá trình nén khí, trên bánh công tác có cácbánh cong, có 3 loại bánh công tác

4 Cánh định hướng

+ Là bộ phận dùng để dẫn dòng khí ra khỏi bánh

công tác đến cửa ra của máy nén, hoặc đến cấp

nén tiếp theo, cánh định hướng được chế

tạo bằng gang hoặc thép hợp kim

+ Đây là bộ phận gắn dính liền với thân máy,

không quay

10

5 Bộ phần làm kín (vòng bít).

+ Ngoài tác nhân lạnh, máy nén ly tâm còn làm

việc với rất nhiều loại khí như CO2,N2,khí tự

nhiên trong các mỏ khí…,một số yêu cầu áp suấtcao và nén khí độc, cũng như không muốn dầu

bôi trơn lẫn vào khí nén, vì vậy người ta yêu cầu

sử dụng các biện pháp làm kín:

a Vòng đệm kín khuất khúc (labyrinth seal)

b Vòng bịt kín kiểu tiếp xúc cơ học (Mechanical

Seal)

c Đệm màng lỏng (oil seal)

B PHÂN LOẠI

+ Có thể phân loại máy nén ly tâm theo hình dạng vỏhoặc theo số cấp nén,tầng nén

Áp suất hoạt động dưới 60

bar,các miệng hút,đẩy cũng

như các kết nối với máy nén

được đặt ở vỏ dưới.

vỏ phương ngang

Tương tự như máy nén có vỏ phương ngang,tuy nhiên,dạng

máy nén này làm việc ở áp suất lớn hơn > 60 bar.

vỏ phương đứng

14

vỏ xoắn ốc

Ta còn có thể phân loại theo số cấp nén hoặc số tầng nén như sau:

• Máy nén 1 cấp nén: nhiều tầng hoặc 1 tầng.

• Máy nén nhiều tầng với 2 cấp nén.Hai cấp nén được cài đặt trên cùng 1 trục máy.Giữa 2 cấp nén có sự làm lạnh lưu chất để tăng hiệu suất máy nén.

• Máy nén đa tầng với nhiều hơn 2 cấp nén trong 1 vỏ

bọc.Các dòng khí được nén đến nhiều cấp áp suất khác nhau và được trích hoặc bơm ra nơi sử dụng.

• Thỉnh thoảng các tầng nén được bố trí song song trong

1 vỏ đơn.Trên thực tế,cả 2 tầng nén giống hệt nhau và vòi phun phân phối đặt ở trung tâm vỏ làm cho giải

pháp này là cân bằng nhất có thể.Hơn nữa 2 dòng chảy được tạo ra bởi 1 bánh công tác trung tâm.

16

.

II.Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động máy nén ly tâm.

Chất khí được hút từ cửa 1qua các rãnh của bánh

công tác 2,bánh công tác quay với tốc độ lớn nhờ

động lực bên ngoài truyền vào trục máy 4,dưới tác

dụng của lực ly tâm dòng khí được tăng tốc và ra

khỏi bánh công tác với tốc độ lớn,dòng khí tiếp tục

được dẫn vào cánh tĩnh 3 (ống tăng áp),tốc độ sẽ

giảm xuống và áp suất tĩnh tăng lện (biến động

III.Vấn đề gas lạnh và bôi trơn

A Gas lạnh

• Sử dụng chủ yếu các loại môi chất lạnh: HFC

134a,HCFC22,HCFC123

Để so sánh về tác nhân lạnh chúng ta sẽ phân tích 2 loại gas lạnh: HFC 134a,HCFC123

• Khi dùng R123 kích thước bánh công tác lớn

hơn,nên quán tính lớn, làm trục dễ mòn, giảm tuổi thọ máy.

• Trong khi đó: nếu dùng R134a

-Là loại môi chất lạnh có mức độ độc hại thấp -kích thước bánh công tác tương đối thấp

=> Hãy sử dụng R134a

Tại sao đường kính bánh công tác lại khác

nhau?ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống?

22

• Khi xét R123 và R134a ta thấy rằng ở

cùng điều kiện nhiệt độ thì :

khối lượng riêng của R134a > R123

• VD: hơi bão hòa khô ở -20oC

m’R134a=6,784 kg/m3 >> m’R123=0,879 kg/m3

• Lưu lượng thể tích của R123 cần nhiều

hơn => dd bánh công tác phải lớn hơn.

Bôi trơn

• Khác với các loại máy nén khác,máy nén ly

tâm chỉ cần sử dụng dầu trơn cho các ổ đỡ Tại sao???

• Một số model của các hãng sản xuất:

✓Daikin/Mc.Quay Model WSC/WDC-R134a

✓Trane Model CVGF-R134a

✓Carrier Model 19XR Evergreen –R134a

24

• Giống nhau: các Model trên đều dùng bơm dầu,bình làm mát

dầu,điện trở sấy dầu.

• Khác nhau:

✓ Các thương hiệu Trane,York,Carrier dùng hệ thống làm mát dầu bằng gas lạnh trích từ hệ thống.Ưu điểm của hệ thống này là có thể duy trì được nhiệt độ tối ưu cho dầu,có khả năng điều chỉnh được,không phụ thuộc nhiều vào môi trường.Tuy nhiên giá thành lại khá cao.

✓ Riêng Daikin dùng bộ làm mát dầu tấm phẳng,làm mát bằng nước giải nhiệt từ tháp giải nhiệt.Mặc dù hệ thống này có giá thành rẻ,hiệu suất cao.Nhưng nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là phụ thuộc hoàn toàn vào nhiệt độ nước giải nhiệt,tức là phụ thuộc vào điều kiện môi trường, nếu nhiệt độ mội trường quá cao thì sẽ làm giảm chất lượng dầu bôi trơn.Hơn nữa sau một thời gian hệ thống sẽ bám cáu.

IV.Ưu nhược điểm

• Ưu điểm:

✓Dải công suất rộng

✓Điều chỉnh tải linh hoạt

✓Hiệu suất cao

✓Kích thước nhỏ gọn

✓Không phải bôi trơn bên trong cũng như có

tấm chắn dầu bên ngoài nên hầu như không lọt dầu vào hệ thống

26

• Ứng dụng : trong các hệ thống điều hòa không khí hay các hệ thống công suất lớn như vận

chuyển khí nén,hàng không…

✓Lý tưởng cho dải công suất từ 250-2500 tấn

lạnh hay cao hơn nữa.

✓Hiện nay trên thị trường Việt Nam có một số nhà cung cấp lớn như:Trane, Carrier ,Daikin ,York…

28

So sánh các loại máy nén và lựa chọn

Hiện tượng Surge ở máy nén và cách kiểm soát Surging là gì ?

Surge là hiện tượng máy nén bị xung động mạnh đặc biệt là theo chiều trục Đây là hiện tượng

mang tính đặc thù đối với các MN ly tâm.

• HẬU QUẢ CỦA SURGING

- Làm cho các thông số: lưu lượng, áp suất bị

hiệu chênh áp giữa đầu vào và đầu ra.

- Thay đổi tốc độ máy nén tỷ lệ theo lưu lượng

Tài liệu tham khảo

➢ Giáo trình ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (GS Lê Chí Hiệp)

➢ Giáo trình BƠM QUẠT MÁY NÉN KHÍ (TS Lê Xuân Hòa –ThS Nguyễn Thị Bích Ngọc)

➢ Catalog hãng TRANE (Bộ môn CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH)

➢ Sách Handbook Compressor (Paul C Hanlon)