MÁY NÉN KHÍ LY TÂM 4 CẤP 20K – 1001 NÉN KHÍ CO2 TẠI XƯỞNG URÊ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ Mỹ

Ngành công nghiệp dầu khí đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của nền kinh tế nước ta.

LỜI NÓI ĐẦU

=== *** ===

Ngành công nghiệp dầu khí đóng vai trò rất quan trọng đối với sự pháttriển của nền kinh tế nước ta Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành dầukhí cũng không ngừng phát triển vươn lên một tầm cao mới xứng đáng là nềnkinh tế mũi nhọn của đất nước Ngày càng mở rộng ra nhiều lĩnh vực nghànhnghề khác nhau, trong đó nổ bật là lĩnh vực hoá dầu một lĩnh vực non trẻ nhấtcủa ngành dầu khí Bên cạnh sự phát triển là việc các thiết bị dầu khí ngànhngày càng được hiện đại hoá, với nhiều thiết bị hiện đại đòi hỏi quá trình làmviệc với các thiết bị đó phải thành thạo và chính xác, vì vậy hiểu được quytrình vận hành và bảo dưỡng các hệ thống thiết bị dầu khí là một nhiệm vụ rấtquan trọng Đồ án chuyên ngành thiết bị dầu khí, giúp sinh viên năm cuối hệthống lại các kiến thức thu nhận được từ các bài giảng, bài thực hành và quátrình thực tập Làm quen nhiều hơn với các thiết bị và các quy trình vận hành

và bảo dưỡng thiết bị dầu khí sẻ giúp sinh viên hình thành khả năng hiểu vàlàm việc độc lập đối với nhiệm vụ của người kỹ sư sau này

Sau quá trình học tập tìm hiểu và thực tập em đã chọn MÁY NÉN

KHÍ LY TÂM 4 CẤP 20K – 1001 NÉN KHÍ CO 2 TẠI XƯỞNG URÊ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ Mỹ là thiết bị rất quan trọng đối với quá trình sản

xuất của nhà máy, để làm đề tài tốt nghiệp

NGƯỜI THỰC HIỆN

LÊ PHONG VŨ

PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÉN VÀ TURBINE DẪN

ĐỘNG:

1.1.1 Gíơi thiệu về dây chuyền công nghệ của nhà máy Đạm Phú Mỹ:

Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí ( tiền thân là Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu Khí ) là đơn vị thành viên của Tập đoàn Dầu khí

Việt Nam , bắt đầu đi vào hoạt động từ ngày 01/01/2004 Từ 31/8/2007, Công

ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí chính thức chuyển đổi trở thành Công ty Cổphần Phân đạm và Hóa chất Dầu khí và vận hành theo mô hình công ty Cổphần

Nhà máy Đạm Phú Mỹ được xây dựng tại KCN Phú Mỹ I - Huyện TânThành-BRVT Nhà máy có vốn đầu tư 370 triệu USD, có diện tích 63ha, sửdụng công nghệ của hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch) để sản xuất Amôniắc(công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ của hãng Snamprogetti (Italy) để sảnxuất urê (công suất 2.200 tấn/ngày) Đây là các công nghệ hàng đầu thế giới

về sản xuất phân đạm với dây chuyền khép kín, nguyên liệu chính đầu vào làkhí thiên nhiên, không khí, đầu ra là amôniắc và urê Chu trình công nghệkhép kín cùng với việc tự tạo điện năng và hơi nước giúp Nhà máy hoàn toànchủ động trong sản xuất, kể cả khi lưới điện quốc gia có sự cố

Nhà máy bao gồm ba phân xưởng công nghệ chính là Xưởng Amôniắc,Xưởng Urê, Xưởng Phụ trợ và các Phòng/Xưởng chức năng khác

Đội ngũ quản lý, vận hành, bảo dưỡng Nhà máy đã chủ động đảmđương hầu hết các công việc, Nhà máy luôn được vận hành ổn định, đạt 95 –100% công suất Ngoài các hạng mục ban đầu, nhằm nâng cao chất lượng, đadạng hoá sản phẩm, sử dụng tối đa các nguồn lực của Công ty, đáp ứng mộtcách thuận lợi, hiệu quả cho công tác sản xuất kinh doanh và cải thiện môitrường làm việc cho người lao động, Công ty đã và đang triển khai cải tạo,nâng cấp và đầu tư mới các hạng mục và hệ thống công nghệ trong Nhà máynhư sau :

- Chương trình quản lý thiết bị động “MMS Bently Nevada” sử dụng hệthống “System I” - hệ thống tiên tiến nhất của tập đoàn GE Energy: dựa vào nhiệt độ và độ rung của thiết bị, chương trình này cho phép Nhà máy quản lý chính xác thực trạng của thiết bị, từ đó, tiên lượng những sự cố, hư hỏng có thể xảy ra để có kế hoạch bảo dưỡng và thay thế kịp thời

- Lắp đặt hệ thống hút bụi urê nhằm đảm bảo môi trường làm việc cho người lao động

- Hệ thống kho trữ urê bao với sức chứa 20.000 tấn

Trong nhà máy có rất nhiều thiết bị hiện đại, đòi hỏi quá trình vậnhành, bảo dưởng và xử lý sự cố phải chính xác, an toàn Một trong số đó làmáy nén ly tâm 20k – 1001 , 4 cấp, được dẫn động bằng turbine hơi nước ,nén khí CO2 tại xưởng URÊ nhà máy đạm phú mỹ

1.1.2 Tầm quan trọng và nhiệm vụ của máy nén ly tâm nén khí CO2 ( k-1001) đối với dây chuyền công nghệ sản xuất URÊ tại nhà máy Đạm Phú Mỹ :

20-Máy nén khí ly tâm 4 cấp nén khí CO2 tại xưởng Urê, nhà máy ĐạmPhú Mỹ đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất Urê của nhàmáy , và được ví như trái tim của nhà máy, để thấy được tầm quan trọng củathiết bị Bởi vì khi máy nén 20-k-1001 bị cố, thì quá trình sản xuất URÊ cũngngưng theo và hiện nay máy nén 20k – 1001 chưa có thiết bị dự phòng , dovậy càng làm cho quá trình vận hành và bảo dưởng máy nén 20-k-1001 luônđòi hỏi độ an toàn và chính xác cao

* Máy nén 20-k-1001 có nhiệm vụ nén CO2 lấy từ xưởng Amônia, đếnmột áp suất yêu cầu để đưa vào tháp chưng cất Tại đây CO2 sẻ phản ứng vớiNH3 lỏng để tạo thành CONH2 là thành phần chính trong phân đạm Urê

1.1.3 Phạm vi áp dụng

Quy trình này được áp dụng cho việc chạy/ngừng máy nén 20-K-1001thông thường, là tài liệu tham khảo cho các trường hợp chạy máy nén để kiểmtra sau khi sửa chữa lớn Quy trình này liên quan mật thiết với quy trình chạy

hàng năm nhằm để chuẩn hóa các thao tác/thông số theo tình trạng thực tế củathiết bị.

1.1.4 Tài liệu viện dẫn

1) Operating manual 2200 MTPD Urea Plant

2) 20-K-1001 Vendor Data Book

3) PID: PID-0021-01~03, PID-0021-04 1/6 ~ 6/6, PID-0021-35 1/2 ~ 2/2, 2098-21-PID-0021-36

2098-21-1.1.5 Định nghĩa- thuật ngữ

 Bộ phận quay máy (Turning Device) - là bộ phận để quay máy nén/tuốcbin hơi trước khi khởi động hoặc sau khi ngừng máy

 DCS – Hệ thống điều khiển phân phối

 Field - Tại hiện trường

 LCP - Bảng điều khiển từ hiện trường (Field)

 PCP - Bảng điều khiển từ phòng Rack Room

 TIC/FIC/PIC/PDIC/LIC - Bộ điều khiển khống chế nhiệt độ/lưulượng/áp suất/chênh áp/dịch diện

 TI/FI/PI/PDI/XI/ZI/LI (LG)/SI – Thiết bị chỉ thị nhiệt độ/lưu lượng/ápsuất/chênh áp/độ rung hướng trục/dọc trục/dịch diện/tốc độ quan sát từ DCShoặc Field

 TTV – Van tiết lưu dùng để khởi động tuốc bin hơi và tự động đóng khituốc bin ngừng máy

1.1.6 Chỉ tiêu công nghệ

hành

Giá trị báo cảnh

Hệ thống dầu bôi trơn và dầu điều khiển.

1 Dịch diện thùng chứa dầu

bôi trơn

LG.1811LSL.1312 ≥ Nor. 1415 mm

2 Dịch diện thùng chứa dầu LIT.1314 2935 mm Cao: 2935 mm

bôi trơn khẩn cấp

3 Nhiệt độ dầu bôi trơn

trong thùng chứa TI.4001 ≥ 33

0C

4 Nhiệt độ dầu bôi trơn cấp

đi các điểm TIC.1318 45 ~ 48

0C 52 0C

5 Áp suất khí ngăn cách PI.1863

PI.1859 3.5 BarG 0.3 BarG

6 Lưu lượng khí ngăn cách FI.1872/73

FI.1865/66 8 Nm3/h

7 Áp suất đầu ra bơm dầu

chính

PI.1806PI.1807 11.65 BarG 8.6 BarG

8 Áp suất dầu bôi trơn PT.1342

PT.1343 1.5 BarG

L: 0.84 BarGLL: 0.56 BarG

9 Áp suất dầu điều khiển PI.1844 10 BarG

Thấp: 8.0 BarGRất thấp: 3.0BarG

10 Áp suất dầu bôi trơn tại

cửa ra bơm dầu khẩn cấp PIT.1308 2.5 BarG 2.1 BarG

11 Áp suất dầu bôi trơn ra

khỏi bộ lọc PI.1844 10 BarG 8.5 BarG

12 Chênh lệch áp suất qua bộ

lọc PDIT.1317 ≤ 0.35 Bar 2.35 Bar

Mạng hơi nước của turbine

13 Áp suất hơi cao áp vào

Turbine PI.1917 38 BarG

14 Nhiệt độ hơi cao áp vào

bổ sung vào turbine.

18 Áp suất hơi ra khỏi

turbine PIT.1404 - 0.8 BarG

Cao:-0.47BarGRất cao: - 0.34BarG

19 Nhiệt độ hơi trung thấp áp

bổ sung vào turbine TI.1505 158

0C

Hệ thống ngưng tụ chân không của turbine

20 Mức nước trong thiết bị

ngưng tụ của turbine LG.1901 Mức Nor.

Thấp: 75 mmCao: 275 mm(90%)

21

Áp suất hơi bịt kín cho hệ

ngưng tụ chân không của

turbine

PI.1913 0.2 BarG

22 Áp suất của hệ ngưng tụ

chân không cho turbine PI.1911 - 0.81 BarG - 0.47 BarG

Hệ thống khí bịt kín.

23 Chênh lệch áp suất khí bịt

kín qua bộ lọc

PDIT.1356PDIT.1360

43.9 Nm3/h20.3 Nm3/h

48.3 Nm3/h22.3 Nm3/h

25 Lưu lượng hơi bịt kín cho

phần cao áp của máy nén

FI.1870FI.1871

37.1 Nm3/h37.1 Nm3/h

40.8 Nm3/h40.8 Nm3/h

26 Lưu lượng khí rò rỉ của

phần thấp áp của máy nén

FIT.1367FIT.1368

3.9 Nm3/h3.9 Nm3/h

4.8 Nm3/h4.8 Nm3/h

27 Lưu lượng khí rò rỉ của

phần cao áp của máy nén

FIT.1374FIT.1375

3.0 Nm3/h3.0 Nm3/h

4.0 Nm3/h4.0 Nm3/h28

Giá trị cài đặt cho bộ điều

khiển chênh áp khí bịt kín

cho phần thấp áp

PDIC.1351PDIC.1352

0.35 BarG0.35 BarG

0.21 BarG0.21 BarG

0.54 BarG0.54 BarG

0.32 BarG0.32 BarG

Hệ thống khống chế vượt tốc của turbine

30 Giá trị ngắt do quá tốc độ(Gurdian) SE.1401 7275 rpm 8561 rpm

31 Giá trị ngắt do quá tốc độ(Mechanical) SE.1401 7275 rpm 8639 rpm

32 Giá trị ngắt do quá tốc độ(Governor) SE.1401 7275 rpm 9425 rpm

Hệ thống theo dõi độ rung, nhiệt độ các vòng bi, ổ đỡ

33

Độ dịch trục của turbine

theo phương trục

XE.1351XE.1352

≤ 0.30 mm Cao: 0.50 mm

Rất cao: 0.75mm

≤ 0.30 mm Cao: 0.50 mm

Rất cao: 0.75mm

35 Độ dịch chuyển bánh răngtheo phương trục XE.1331

≤ 0.30 mm Cao: 0.50 mm

Rất cao: 0.75mm

37 Độ rung vòng bi củaturbine VE.1353

Hệ thống thiết bị phân ly ngưng tụ trung gian của máy nén

Các thông số công nghệ chính của máy nén

50 Áp suất tại cửa hút cấp 1 PIT.1001 0.12 BarG 0.02 BarG

51 Áp suất tại cửa hút cấp 2 PIT.1004 5.1 BarG

52 Áp suất tại cửa hút cấp 3 PIT.1006 18.5 BarG

53 Áp suất tại cửa hút cấp 4 PIT.1013 69.7 BarG

54 Áp suất tại cửa ra cấp 4 PIT.1029 158 BarG Thấp:120 BarG

Cao: 167 BarG

55 Nhiệt độ khí CO2 tại cửa

vào cấp 4

TIC.1008 50 0C

PHẦN II : CẤU TẠO MÁY NÉN

Máy nén khí ly tâm 4 cấp 20k – 1001 là máy nén nằm ngang có cấu tạotương đối phức tạp và hiện đại Nhiệt độ và áp suất khí đầu vào là P = 0.13Bar, T = 45,50 C và áp suất khí CO2 ở cấp cuối là 155 Bar , nhiệt độ 133,40 C

Với áp suất khí nén cao, máy nén lại hoạt động liên tục và đóng vai trò rấtquan trọng trong dây chuyền công nghệ của nhà máy, do đó việc hiểu đượccấu tạo của máy nén là nhiệm vụ bắt buộc với các kỹ sư của nhà máy đạmĐạm Phú Mỹ, để khi thiết bị gặp sự cố, có thể phán đoán chính xác lỗi vàkhắc phục kịp thời các sự cố đó một cách chính xác và hiệu quả

Hình 2.1

2.1 Vỏ máy nén :

Vỏ máy nén là chi tiết có cấu tạo phức tạp, có khối lượng lớn, là giá đỡcho các chi tiết khác Trong vỏ máy có ổ trục để đỡ các trụ máy, có các áonước để dẫn nước làm mát, có các khoang để dẫn khí… Vỏ máy nén khí

Ổ đỡ

Mâm cặp

Vỏ máy nén

Máy nén này có vỏ nằm theo phương ngang

Vỏ máy được chế tạo thành hai nửa để thuận tiện cho việc tháo lắp.Máy nén này có vỏ hình thùng, mà đáy của nó được định vị trên chân

ra Khi trục quay với tốc độ cao, tạo ra lực ly tâm từ trục máy nén ra vỏ máynén, biến đổi động năng dòng khí thành áp năng.

2.3 Bánh công tác:

* Bánh công tác của máy nén được thiết kế và chế tạo bằng phươngpháp hàn Gồm 2 đĩa được nối với nhau bằng các cánh cong chúng được lắp

cố định trên trục máy nén và quay theo trục máy nén Khi trục máy nén nhận

Đĩa đẩy Bánh công

tác

Miếng đệm

Piston cân bằng

Trục

Vỏ trục Vỏ trục

Khớp nối trụcNgõng

trục

tâm dòng khí trong rảnh được tăng tốc và chuyển động ra xa tâm trục Quátrình đó làm làm biến đổi động năng chất khí, làm tăng áp suất của chất khí

Hình 2.4

Hình 2.5

2.4 : Đệm làm kín :

Làm kín ở máy ly tâm 4 cấp là rất quan trọng vì máy nén co2 hoạt độngvới áp suất cao và nén khí độc , vì vậy trên máy nén co2 người ta sử dụng cùnglúc nhiều biện pháp làm kín

2.4.1 Làm kín bằng đệm màng mỏng :

 Các bộ phận chính gồm : ống lót trong và ống lót ngoài, khôngquay theo trục và có khe hở với trục Khi trục quay dầu sẻ đi vào khe hở đểlàm kín không cho khí nén lọt ra ngoài Loại đệm này ngăn sự lọt khí rất tốt,tuy nhiên hệ thống dầu cao áp liên tục, dầu phải cực sạch Dầu khi nhiễm bẩnphải được thu hồi để làm sạch và làm nguội Nếu áp suất dầu trong hệ thốnggiảm đi chứng tỏ đệm làm kín đã giảm hiệu quả làm kín do mài mòn

Hình 2.6

2.4.2 Làm kín bằng khí :

- Một vòng làm kín khép kín được ứng dụng cho những khí không dểcháy như không khí, nitơ, và khí CO2 Và với hệ thống bơm phụt được ápdụng cho máy nén co2 ở xưởng Urê

- Trong trường hợp của vòng làm kín kín, kẻ hở khí từ cuối trục khôngphai là nhỏ Tuy nhiên với việc khôi phục kẻ hở khí từ nơi có áp suất cao đếnnơi có áp suất thấp, thì số lượng kẻ hở giảm đi đáng kể

- Trong hệ thống vòng tuần hoàn khép kín cùng với hệ thống bơm trợlực, những kẻ hở khí tới khí quyển từ phần cuối trục là bằng zero Và tất cảcác sự rò rỉ đều được dẫn vào hệ thống ống dẫn tuần hoàn, khí rò rỉ được đưaquay lại ống hút ban đầu Tuy nhiên vẫn có một số lượng không khí nhỏ lọtvào trong quá trình, nhưng nó chấp nhận được cho máy nén co2

 Thùng chứa dầu và van điều khiển mức

- Dầu được cung cấp qua van điều khiển mức tới những phần cần làmkín Dầu cung cấp được giữ ở áp suất thấp hơn khí để làm kín nhờ vào thùngchứa ban đầu

- Ở trong hệ thống này mức dầu ở thùng chứa ban đầu được giữ ở mức4.572mm cao hơn tân trục máy nén Mức dầu đó tạo ra được áp lực vi sai0.35kgf/cm2 giữa dầu cấp vào và đường khí để làm kín Một đầu nối cânbằng được cung cấp để huỷ lực đẩy khí bởi sự kết nối bởi ống thông từ sau

- Sự làm kín bằng dầu bao gồm 2 vòng chuyển động mà chúng tự dobởi phao nổi và theo sự chuyển động của trục.

- Dầu làm kín được đưa vào giữa những cái vòng, chảy qua nhữngvòng đến bên trong ra bên ngoài

LIC

Bồn chứa dầu

Đường cấp dầu làm kínLCV Đường khí cân bằng

đường nối cânbằng

Hình 2.8

2.5 Khớp nối :

 Khớp nối truyền động gồm có những phần sau :

- Khớp nối trục : làm bằng thép hợp kim, ren được tiện bằng máy Với việchoàn thiện mặt cắt là quá trình Nitrat hoá bề mặt Mặt cắt xoắn ốc của răng

có cùng bản chất sắp thẳng hàng có điều kiện và phủ bọc lớp kim loại cứngmàu bạc MoS2 ) ở bề mặt răng làm giảm bớt ma sát

- Phần bọc bên ngoài : bề mặt làm bằng thép hợp kim và có khả năngchống mài mòn , được xử lý bằng cách nitrat hoá giống trục

- Miếng đệm : cũng được chế tạo bằng thép hợp kim

- Bulông và đai ốc : bắt chặt măng sông với miếng đệm lại với nhau

Măng sông Miếng đệm Măng sôngTrục

Trục

Ốc khoá khớp nốibulông

Lổ định vị

Xiết bulôngĐai ốc Ống cấp dầu Ống cấp dầu

Khớp nối khô có nhiều lợi thế hơn khớp nối bằng hộp số, và hiện nay được ứng dụng khá phổ biến

Đầu xiết bulông Miếng chêm Màng

Đai ốc khoá

Màng Đinh tánMép

Lỗ định vị

Miếng chêmHình 2.10

 Phần khí quay trở lại được định hướng tới phần tiếp theo của bánh côngtác.

 Sự khuyết tán khí theo chiều rộng và chiều dài là để tập hợp các giá trị tốt nhất, để đạt được hiệu suất tối ưu của các thành phần

Cánh dẫn hướngMàng

Cánh dẫn hướng vào

Bánh công tác

Hình 2.11

Phần dưới màng( ảnh máy nén CO2 )

Bề mặt chia theo phương ngang của phần dưới màng

 Chốt cố định ( 11

 Vỏ ( 12 )

 Sự sắp xếp các miếng chịu lực , dầu bôi trơn và làm mát thể hiện nhưhình vẽ sau :

Trục

Hình 2.14

Dầu vào

Miếng

chịu lực

Hình 2.16

2.10 Ngăn cân bằng ( piston cân bằng ) :

Trong máy nén khí ly tâm nhiều cấplực do áp suất tác dụng lên haichiều của trục không cân bằng nhau, phía áp suất cao hơn sẻ có lực tác dụnglớn hơn Do vậy trục có xu hướng dịch chuyển về phía cửa nạp Sự dịchchuyển này sẻ gây va đập, gây mài mòn các chi tiết liên quan

- Ngăn cân bằng có tác dụng gỉm bớt sự mất cân bằng này Ngăn cân bằngnày là một bộ phận gắn với trục gồm 2 phần :

 Phần phía cửa nạp thì chịu áp suất khí xả

 Phần phía cửa xả thì chịu áp suất khí nạp

Như vậy lực tác dụng lên trục sẻ cân bằng

Hình 2.17

2.11 Hệ thống làm mát :

- Khi nhiệt độ của khí nén tăng cao, tỷ số nén càng cao thì nhiệt độcàng cao Nhiệt độ cao làm cho năng suất máy nén giảm, tổn thất công nénnhiều, làm giảm sức bền của chi tiết máy

2.11.1 làm mát máy nén khí : trong vỏ máy nén khí người ta làm các áonước, nước được bơm nước đẩy tuần hoàn, qua các áo nước thu nhiệt đưa rabên ngoài Nước nóng được làm mát bên ngoài tuần hoàn trở lại làm mát vỏmáy nén

2.11.2 Làm mát trung gian : khí nén sau mỗi cấp nén tăng lên cao, do

đó cần phải làm mát trước khi vào cấp tiếp theo Ở máy nén ly tâm thì người

ta làm mát bằng nước Khí nén sau khi ra khỏi mỗi cấp nén, cho đi qua tiếpxúc với các đường ống dẫn nước và xảy ra quá trình trao đổi nhiệt Khí nénsau khi trao đổi nhiệt xong đi vào cấp nén tiếp theo Nước nóng được đưa rangoài làm mát xong, tuần hoàn trở lại để làm mát khí nén

Hình 2.18

2.12 Hệ thống bình tách :

- Khí nén trước khi đi vào máy nén hoặc ra khỏi mỗi cấp nén đều đượccho đi qua thiết bị tách lỏng, nhằm tách những giọt lỏng hoặc sương lẫn trongdòng khí nén

- Thiết bi tách có cấu tạo gồm các tấm chắn bằng kim loại, hình chữ V,khi dòng khí đi vào bình tách, gặp các tấm chắn, chất khí nhẹ hơn sẻ đổihướng tiếp tục đi tiếp, còn chất lỏng hoặc những giọt sương bị giữ lại theođường ống đi vào bể chứa

2.13 Thiết bị an toàn :

* Ở máy nén khí Ly tâm 20k – 1001 có gắn thêm các van xả khí phíasau và các van bypass nối liền cửa xả với cửa nạp Thực chất chúng là cácvan an toàn Khi áp suất phía sau máy nén vượt quá trị số cho phép, thì dể xảy

ra hiện tượng sốc, lúc này van xả sẻ mở để xả khí ra ngoài Với máy nén khíđọc như máy nén khí CO2 thì van bypass mở để đưa một phần khí xả về cửanạp để đảm bảo an toàn cho môi trường xung quanh

Hình 2.19

* Các thiết bị an toàn khác :

Máy nén ly tâm 20k – 1001 được dẫn động bằng turbine hơi, ở đâyngười ta gắn một bộ phận điều tốc Khi tốc độ bình thường , lò xo giữ chốtđối trọng nằm chìm trong trục turbine, lúc này chưa có tác động, khi tốc độvượt quá giá trị cho phép, lực ly tâm tác động lên chốt đối trọng lớn thắng sứccăng của lò xo, chốt này nhô ra ngoài trục tác động vào cần gạt thông qua hệthống điều khiển đóng bớt van cung cấp hơi nước làm cho tốc độ turbine giảmxuống

Hình 2.20

* Đối với các hệ thống bôi trơn và làm mát, cũng đều có hệ thống antoàn, nếu nhiệt độ làm mát quá cao, áp suất dầu bôi trơn thấp hơn qui định,các thiết bị đó sẻ tác động vào hệ thống báo hiệu, để người vận hành biết đểdừng hệ thống hoặc bổ sung thêm dầu

III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN LY TÂM 20K -1001 :

 Máy nén khí ly tâm 20k - 1001 hoạt động nhờ vào sự truyền chuyểnđộng từ Turbine hơi với tốc độ cao tạo ra lực ly tâm, biến động năngcủa dòng khí nén thành áp năng

 Các thông số công nghệ chính của hệ thống :

- Áp lực hơi đi vào turbine : 38,6 bar

- Công suất máy nén ở 100% tải : 75,6 kg/h

- Số vòng quay của turbine tối thiểu : 6500 vòng/p

- Áp lực và nhiệt độ khí nén đi vào cấp 1 : T = 45,50C , P = 0.13 Bar

-Áp lực và nhiệt độ khí nén ra khỏi cấp 1 : T = 203,10C , P = 4,7 Bar

- Áp lực và nhiệt độ khí nén ra khỏi cấp 2 :T = 108,30C, P = 19,5 Bar

- Áp lực và nhiệt độ khí nén ra khỏi cấp 3 :T= 167,60C, P=70,8 Bar

- Áp lực và nhiệt độ khí nén ra khỏi cấp 4 :T = 133,40C, P= 155 Bar

Sơ đồ công nghệ nguyên lý hoạt động của máy nén :

3.1 Nguyên lý làm việc của máy nén khí 20k - 1001 :

Sau khi kiểm tra kĩ thuật các thiết bị máy móc đảm bảo an toàn choquá trình khởi động hệ thống và các thiết bị phụ trợ khác , hệ thống được khởiđộng Sau khi turbine và máy nén hoạt động ổn định và đạt tốc độ yêu cầu,khí CO2 được lấy từ xưởng Amônia với nhiệt độ và áp suất ban đầu : t =45,50C , P = 0.13 Bar , đi qua thiết bị tách lỏng để tách các giọt lỏng lẫn theodòng khí, sau khi đi qua thiết bị tách dòng khí đi vào cấp nén thứ nhất Ởđây , khí nén dưới tác dụng của lực ly tâm dòng khí trong rảnh được tăng tốc

và chuyển động ra xa tâm trục Quá trình đó làm làm biến đổi động năng chấtkhí, làm tăng áp suất của chất khí Khí nén được tăng áp, nhờ cánh dẫn hướng

đi đến đường ống , để vào cửa nạp của cấp thứ 2 Khí nén khi ra khỏi cấp thứnhất có nhiệt độ và áp suất tăng lên, T = 203,10C , P = 4,7 Bar Nhiệt độ caolàm cho năng suất máy nén giảm, tổn thất công nén nhiều, làm giảm sức bềncủa chi tiết máy , mặt khác trong quá trình thực hiện nén khí sẻ hình thànhnhững hạt lỏng trong dòng khí, vì vậy khí nén trước khi đi vào cấp tiếp theocần làm mát và tách những giọt lỏng ra khỏi dòng khí Khí nén được cho quathiết bị trao đổi nhiệt ( làm mát bằng nước ) , sau khi đi qua thiết bị trao đổinhiệt, nhiệt độ khí nén giảm xuống T = 440C , tiếp theo dòng khí được choqua bình tách, để tách những giọt sương hoặc lỏng lẫn trong dòng khí , saukhi đi ra khỏi bình tách khí nén tiếp tục đi vào cấp thứ 2 Nguyên lý làm việccủa máy nén ở cấp thứ 2, thứ 3 và thứ 4 cũng giống như cấp thứ nhất với cácthông số :

- Khí nén ra khỏi cấp thứ 2 : T = 108,30C, P = 19,5 Bar Sau khi điqua thiết bị trao đổi nhiệt và bình tách có : T = 49,80C, P = 19,2 Bar

- khí nén ra khỏi cấp thứ 3 : T = 167,60C, P = 70,8 Bar Sau khi điqua thiết bị trao đổi nhiệt và bình tách có : T = 48,10C, P = 70,6 Bar

- khí nén ra khỏi cấp thứ 4 : T = 133,40C, P = 155 Bar với nhiệt độ

và áp suất như thế dòng khí nén CO2 đi vào tháp chưng cất ở tháp chưng cấtkhí CO2 phản ứng với NH3 tạo thành CONH2 là thành phần chính của sảnphẩm Urê của nhà máy Đạm Phú Mỹ

PHẦN III : CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU VỀ CÁC HỆ THỐNG

LÀM KÍN VÀ BÔI TRƠN :

Đối với những thiết bị máy móc làm việc với hiệu suất lớn, liên tục …thì hệ thống cung cấp dầu bôi trơn và dầu làm kín là cực kỳ quan trọng.Chúng ta tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống dầu bôitrơn và làm kín

3.2.1 Những vấn đề cơ bản của hệ thống dầu bôi trơn và dầu làm kín :

 Giải thích chung của hệ thống :

* Sự bôi trơn, làm kín trục và điều khiển hệ thống dầu ( ở đây các hệthống như LO,SO hoặc LSO ) là được thiết kế theo thoả thuận với API 614( viện dầu mỏ mỹ ) với sự cải tiến với yêu cầu của khách hàng

* Hệ thống cung cấp dầu bao gồm : có 2 loại được nêu rõ trong API 614

- Mục đích của hệ thống tra dầu chung : hệ thống dầu cơ bản có

những thành phần tối thiểu để cung cấp lượng dầu đủ sạch , áp lực và nhiệt độthích hợp cho quá trình khởi động và cả các điều kiện vận hành

- Mục đích của hệ thống cung cấp dầu đặc biệt : hệ thống này ứng

dụng cho những thiết bị được thiết kế làm việc liên tục và quan trọng hệthống này được thiết kế một bàn điều khiển riêng biệt

 Hệ thống dầu cơ bản bao gồm những thiết bị sau :

- Motor khởi động bơm

- Thùng chứa

- Bộ phận làm mát dầu

- Bộ lọc

- Bộ điếu khiển cho áp lực dầu phân phối

 Hệ thống dầu ( LO ) áp dụng cho mục đích đặc biệt : hệ thốngnày được ứng dụng tới những máy nén khí ly tâm, hộp số và những thiết bịđiều khiển của chúng Thiết kế phù hợp với điều kiện vận hành liên tục Hệthống tiêu biểu LO ứng dụng cho loại đặc biệt , gồm có các thiết bị sau :

- Bơm dầu chính chạy bởi turbine hơi nước

- Bên cạnh là bơm chạy bằng động cơ điện

- Bồn chứa dầu duy trì hoạt động được 8 phút

- Những bộ lọc với van điều khiển làm việc liên tục

- Van điều khiển áp suất dầu dầu nhờn phân phối

- Van điều khiển áp suất dầu cung cấp

Hình 3.2aVan điều khiển áp suất dầu Dầu xuống thùng

Bồn chứa dầu Hơi nước

Hình 3.2b

3.2.2 Sự khác nhau giữa hệ thống yêu cầu áp suất cao và hệ thống yêu

cầu áp suất trung bình và thấp.

Trong trường hợp này ứng dụng của màng dầu làm kín và làm kín tiếpxúc kết hợp LSO hoặc Lo riêng biệt là được thiết kế theo tiêu chuẩn API

1 Bơm rotor cung cấp dầu nhờn và dầu làm kín được dùng trong hệthống Cài đặt van điều khiển áp suất cố định dòng dầu xuống dựa Loại giảm

áp suất : hệ thống loại này bình thường được áp dụng trong thường hợp ápsuất dầu làm kín ở mức thấp hoặc trung bình và áp suất yêu cầu của dầu làm

Máy nén

TurbineDầu

vào

N2

Đường dẫn dầu

Ống vent

kín đến máy nén hoặc bộ điều chỉnh dầu đến turbine bao gồm áp suất khácnhau giữa đầu và cuối

- Dầu bôi trơn và bộ điều khiên dầu đến những thiết bị là được cung cấpqua van điều khiển áp suất tương ứng

- Dầu làm kín được cung cấp đến thiết bị từ dòng xuống của bộ lọc quavan điều khiển múc dầu làm kín

2 Loại tăng áp suất : nếu p làm kín đến máy nén cao, bơm rotor phù hợpcho loại áp suất thấp, loại này không phù hợp trong yêu cầu của máy nén lytâm 4 cấp 20k – 1001 Trong trường hợp như vậy, sự tăng lên của hệ thốngđược áp dụng như hệ thống LSO Từ dòng ra của bộ lọc dầu làm kínđược rút

ra và điều hoà đến áp suất yêu cầu bởi bơm dầu làm kín và cung cấp đến thiết

bị qua bộ lọc dầu làm kín và van điều khiển mức

Sơ đồ dầu làm kín áp suất cao :Dầu bôi trơn

Máy nénTurbine

Van điều khiển mức

Bộ lọc dầu làm kín Dầu làm kín

Dầu bẩnBơm dầu làm kín

Sơ đồ dầu làm kín áp suất thấp và trung bình :

Dầu bôi trơn

3.2.3 Hệ thống cung cấp dầu làm kín :

Trong trường hợp turbine khí chạy máy nén, dầi bôi trơn sẻ được cungcấp từ hệ thống bên cạnh turbine khí Máy nén được cung cấp bởi hệthống dầu làm kín riêng biệt nếu loại làm kín là loại màng dầu hoặcdầu tiếp xúc Hệ thống gồm những thiết bị sau :

- Bơm dầu làm kín chính, bình thường được chạy bởi turbine hơi

- Bên cạnh là một bơm dầu làm kín được chạy bằng động cơ điện

- Thùng chứa dầu bằng thép sẻ duy trì làm việc trong 8 phút

- Những bộ phận làm mát kép với van di chuyển dòng liên tục

- Những bộ phận lọc dầu kép với van di chuyển dòng liên tục

- Van điều khiển áp suất đến cửa xả bơm chính

- Van điều khiển mức phân phối dầu làm kín đến máy nén

- Một thùng tách khí

- Một thùng chứa dầu làn kín ban đầu

- Đường ống dẫn dầu bẩn ra

Van điều khiển mức dầu làm kín Thùng chúa dầu làm kín

Bồn chứa dầu

Hình 3.4b

3.2.4 Các hệ thống làm kín : việc lựa chọn làm kín trục được ví như trái tim

của máy nén khí ly tâm Kiến thức và nguyên lý cơ bản của sự làm kín là rấtquan trọng , để dể dàng các hệ thống làm kín khác nhau

 Làm kín bằng tuần hoàn

 Làm kín tiếp xúc

N2

van điều khiển P Dầu làm kínỐng

 Làm kín bằng khí khô.

Được nêu ra như sau :

3.2.4.1 Làm kín tuần hoàn : được sử dụng ở trong máy nén nơi mà có sự rò rỉkhí đến khí quyển là được chấp nhận cho quá trình như máy nén khí.một ví dụnhư máy nén khí trong cây Amonia Hệ thống bao gồm những ống dẫn ápsuất cân bằng của máy nén và ống thông đến khí quyển Một đường gom khíđến đường cân bằng khí được cung cấp để giảm sự rò rỉ khí đến khí quyển lànhỏ nhất.Ống bơm phụt khí khô được cung cấp bên ngoài vòng làm kín đểtránh khả năng sự ngưng tụ nước trong khoan rỗng của miếng đệm

Sơ đồ màng làm kín cho máy nén CO2

chuyển động và khí phân tán từ nơi làm kín là được đưa từ cửa xả đến cửanạp thứ nhất Bởi vậy không có khe hở khí nào đến khí quyển

3.2.4.2 Màng dầu làm kín :

- Màng dầu làm kín bao gồm 2 vòng mà nó được để tự do đi theo sựchuyển động của trục Dầu làm kín được đưa vào giữa những cái vòng, ngangqua những cái vòng đến bên trong

- Giữ mức dầu làm kín ở thùng chứa dầu làm kín đầu ở mức 4572 ±

300 mm cao hơn tâm của máy nén Áp suất dầu làm kín cung cấp hiểm soát ởmức 0.35kg/cm2 cao hơn áp suất dầu làm kín Một van điều khiển mức ( LCV) tương ứng với mức dầu làm kín trong thùng chứa đầu

 Sơ đồ của hệ thống màng dầu làm kín :

- Trong sơ đồ này dầu rời thùng chứa và được điều chỉnh bởi bơm dầuchính chạy bằng turbine hơi Dòng dầu trước hết chảy qua bộ làm mát dầu và

bộ lọc dầu Đảm bảo 100% khả năng làm việc của bộ lọc và bộ làm mát hoạtđộng tốt Một trường hợp phụ, đó là khi bơm chính không hoạt động thì bơmphụ chạy bằng motor tự động khởi động để cung cấp dầu cho hệ thống, khibơm chính gặp sự cố hoặc cần bảo dưỡng

- Sau khi đi qua bộ lọc, một dòng dầu theo đường ống đến van điềuchỉnh áp suất, để giảm áp suất đến 1.4kg/cm2 theo yêu cầu để đến khớp nốicủa thiết bị chính Một dòng dầu theo đường ống đi vào bộ điều chỉnh dầu, ápsuất trong khoảng 9kg/cm2

- Dầu làm kín là được tăng lên từ dòng xuống của bộ lọc dầu Dầu làmkín được điều hoà bởi bơm dầu làm kín chính chạy bởi turbine hơi Dòng đivào bộ lọc dầu làm kín Mức áp suất của dòng xuống của bộ lọc được điềukhiển bằng hằng số bởi van điều khiển áp suất Đảm bảo bộ lọc dầu làm kínđược cung cấp, một bơm dầu làm kín phụ chay bằng động cơ điện sẻ tự độngkhởi động để cung cấp cho hệ thống trong điều kiện mức dầu làm kín trongthùng chứa dầu làm kín thấp

- Mức dầu làm kín trong thùng chứa dầu làm kín được điều chỉnh ởmức 4.75m trong chiều cao từ tâm trục máy nén Áp suất khí để làm kín làđược đưa lên đỉnh thùng chứa dầu làm kín Dầu làm kín sạch kết hợp với dầubôi trơn từ ổ đỡ quay về bồn chứa Dầu làm kín bẩn đi vào bộ gom dầu làm

kín, sau đó khí và dầu được tách ra tại đây Lỗ thông khí từ bộ gom dầu làmkín, được nối tới cửa nạp của mát nén qua bộ lọc sương dầu từ bộ gom dầu

Được tích luỹ đưa về thùng tách khí Trong thùng tách khí, khí hoà tan( lẫn ) trong dầu được tách ra bởi sự hỗ trợ của nhiệt độ và khí N2 Dầu đượcđưa trở lại bồn chứa

Bộ lọc dầu bôi trơn