CÂU hỏi ôn tập môn nồi hơi TUA BIN hơi tàu THỦY

* Phân theo sự chuyển động của khói lò và của nước so với bề mặt đốt nóng - Nồi hơi ống lửa: nước bao quanh ngoài ống, khí lò đi trong ống... Ống thủy áp dụng nguyên tắc hình thông nhau:

KHOA MÁY TÀU BIỂN

BỘ MÔN: MÁY PHỤ TÀU BIỂN

CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN NỒI HƠI-TUA BIN HƠI TÀU THỦY A-NHÓM CÂU HỎI MỨC A

Phần I: NỒI HƠI TÀU THỦY

Câu 1: Trình bày khái niệm và công dụng của nồi hơi tàu thủy? Nồi hơi tua bin tàu thủy là thiết bị chịu áp lực dùng để biến nước

thành hơi nhờ việc sử dụng năng lượng của chất đốt như thancủi,dầu đốt,năng lượng khí xả hoặc năng lượng nguyên tử

Nồi hơi tua bin cung cấp hơi nước cho các động cơ sử dụng hơinhư tua bin hơi, máy hơi nước, các thiết bị hâm sưởi và sinh hoạttrên tàu

Câu 2: Nêu và giải thích các yêu cầu đối với chất đốt nồi hơi tàu

Câu 3: Trình bày và giải thích các yêu cầu đối với nồi hơi tàu

thuỷ?

1) Sử dụng an toàn là yêu cầu quan trọng nhất, vì rằng khôngnhững khi nồi hơi hỏng làm cho tàu không chạy được, thậm chígây ra tai nạn cho tàu, do đó nồi hơi chỉ được dùng các kiểu nồihơi cấu tạo bền, chắc, đã qua thử thách lâu dài

2) Gọn, nhẹ, dễ bố trí lên tàu nhằm tăng trọng tải, mở rộng tầm xahoạt động của tàu Do đó nồi hơi dùng loại có nhiệt tải dungtích lò lớn, suất bốc hơi lớn, lưu tốc khí lò nhanh, số bầu nồi ít,đường kính bầu nồi và ống bé để giảm độ dầy và trọng lượng.3) Cấu tạo: Cấu tạo đơn giản, cách bố trí tiện việc coi sóc sửachữa, ít mục rỉ, sử dụng đơn giản vì người đốt lò trên tàuthường thay đổi luôn, bảo đảm điều kiện làm việc cho họ đượcthoáng mát

4) Tính kinh tế cao: Đảm bảo hiệu suất ở toàn tải, hiệu suất giảm ítkhi nhẹ tải, loại nồi hơi lớn đốt dầu nên đạt hiệu suất 91-93%.Nồi hơi của tàu dân dụng thường có hiệu suất cao vì nói chungyêu cầu về mặt trọng lượng và kích thước không cao lắm

5) Tính cơ động cao: Thời gian nhóm lò lấy hơi nhanh có thể

nhanh chóng tăng giảm tải để thích ứng với sự thay đổi chế

độ làm việc của động cơ

Câu 4: Trình bày các cách nhận biết quá trình cháy hoàn toàn và

không hoàn toàn trong buồng đốt nồi hơi?

a) Xem màu ngọn lửa:

-Ngọn lửa đốt dầu được cung cấp không khí vào với số lượngvừa phải sẽ không màu, có thể lờ mờ nhìn thấy tường sau củabuồng đốt

-Nếu thiếu không khí ngọn lửa sẽ có màu vàng, thiếu nhiềukhông khi sẽ có màu da cam, rất thiếu không khí sẽ có màu đỏ -Nếu quá thừa không khí, sẽ nhìn thấy rõ tường sau của buồngđốt Lúc quá tải nhiệt độ trong buồng đốt khá cao, ngọn lửa tốtnhất nên có màu phớt hồng

b) Xem màu khói:

- Cháy hoàn toàn khói sẽ có màu xám nhạt

- cháy không hoàn toàn khói sẽ có màu đen

Câu 5: Trình bày hiện tượng ăn mòn điểm sương và cách khắc

phục?

Lưu huỳnh khi cháy sẽ sinh ra SO, SO3 sẽ kết hợp với H2O tạothành a xít H2SO4 Khi nhiệt độ khói lò nhỏ hơn nhiệt độ điểmsương thì hơi H2SO4 và hơi H2O sẽ ngưng đọng lên các mặt hấpnhiệt và làm mục rỉ các bề mặt ấy Sự ăn mòn này phụ thuộc vàothành phần lưu huỳnh, ôxi, hiđrô Các chất hỗn hợp chuyển đổi từkhí sang lỏng ở điều kiện áp suất riêng phần PH2O=0.05-0.13 at,nhiệt độ bão hoà của nước là 31oC – 51oC SO3 hoá lỏng ở nhiệt độ

120oC – 130oC Như vậy hiện tượng ăn mòn này xảy ra khi nhiệt

độ giảm đến 120oC – 130oC

Câu 6: Trình bày hiện tượng mục rỉ Vanadi và cách khắc phục?

Vanađi cháy sinh ra vanađi ô xít (V2O5) có nhiệt độ nóng chảytương đối thấp, khoảng 6750 nhưng còn có thể giảm đến 550 ÷

5800C nếu cũng có Na2SO4 và K2SO4 được tạo thành bởi sự kếthợp giữa K2O, Na2O với SO3 khi cháy lưu huỳnh Thí nghiệm chothấy, khi V2O5 bám lên bề mặt có nhiệt độ trên 5500C trong 2000giờ có thể ăn mòn bị mặt sâu khoảng 1mm

Nguyên lí ăn mòn của Vanađi như sau:

V + O2 > V2O5

V2O3 + O2 > V2O5

Ở nhiệt độ nóng chảy V2O5 bám lên bề mặt kim loại

Fe + V2O5 > Fe2O3 + V2O3

Và V2O3 lại hấp thụ ô xy trong khói lò trở lại thành V2O5

Lượng Vanađi trong dầu đốt là không được quá 10-4 %

Câu 7: Trình bày các cách phân loại nồi hơi tàu thuỷ?

* Phân theo áp suất hơi

- Nồi hơi thấp áp: áp suất đến 20 kG/cm2;

- Nồi hơi trung áp: áp suất từ 20 ÷ 45 kG/cm2;

- Nồi hơi cao áp: áp suất trên 45 kG/cm2

* Phân theo sự chuyển động của khói lò và của nước so với bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi ống lửa: nước bao quanh ngoài ống, khí lò đi trong ống

- Nồi hơi ống nước: nước đi trong ống, khí lò quét ngoài ống

- Nồi hơi hỗn hợp ống nước ống lửa: kết hợp giữa hai loại, cóvùng là ống nước, vùng khác là ống lửa

* Phân theo nguồn năng lượng

- Nồi hơi đốt dầu (than);

- Nồi hơi khí xả;

- Nồi hơi liên hợp đốt dầu- khí xả

* Phân theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi nằm;

- Nồi hơi đứng

* Phân theo cách liên kết của ống hơi với bầu nồi

- Nồi hơi chia nhiều phần,

- Nồi hơi hai bầu, nồi hơi ba bầu

* Phân theo dòng khói lò

- Nồi hơi 1 và 3 hành trình;

- Nồi hơi 1 và 3 dòng chảy

* Phân theo sự tuần hoàn của nước nồi

- Nồi tuần toàn tự nhiên;

- Nồi hơi cưỡng bách (nhiều lần)

* Phân theo vòng tuần hoàn

- Nồi hơi một vòng;

- Nồi hơi hai vòng tuần hoàn

* Phân theo phương pháp cung cấp không khí

- Nồi hơi với thông gió tự nhiên;

- Nồi hơi với thông gió cưỡng bức

* Phân theo sự điều khiển nồi hơi

- Nồi hơi với sự điều khiển bằng tay;

- Nồi hơi với sự điều khiển tự động 1 phần hay tự động hoàntoàn

* Phân theo công dụng

- Nồi hơi chính;

- Nồi hơi phụ

Câu 8: Trình bày ưu nhược điểm của nồi hơi ống lửa ngược

chiều?

Câu 9: Tại sao người ta thường bố trí bộ sấy hơi giữa hai cụm ống

nước sôi lên và xuống?

- Vị trí giữa 2 cụm ống nước sôi lên và xuống có nhiệt độ phù hợp để sấy hơi.Bộ sấy nhỏ gọn và không bị cháy hỏng.

- Tạo ra độ chênh lệch nhiệt độ lớn hơn giữa hai cụm ống nước với nhau dẫn đến sự chênh lệch về tỷ trọng lớn hơn sẽ tạo lên cột áp động lớn hơn làm tăng khả năng tuần hoàn tự nhiên.

Câu 10: Nêu chức năng của màn vách ống và bộ sấy hơi của nồi

hơi ống nước chữ d nghiêng?

- Chức năng của màn vách ống: nhận nhiệt bức xạ từ ngọn lửa ,giảm tổn thất nhiệt truyền

Cho tường buồng đốt, giảm bề dày cách nhiệt buồng đốt:

- Chức năng bộ sấy hơi: tăng nhiệt cho hơi trước khi đến tua bin

Câu 11: Trình bày ưu nhược điểm của nồi hơi kiểu chữ d

nghiêng?

Câu 12: Trình bày ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước thẳng

đứng?

-ưu điểm:

Các ống thẳng đứng thuận lợi vệ sinh ống

Kích thước nhỏ gọn cấu tạo đơn giản

Không cần chất lượng nước nồi cao do ống nước to, thẳng, tuần

hoàn tốt

Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa

sinh ra khá tốt

- Nhược điểm:

Năng suất , thông số hơi thấp do diện tích bề mặt trao đổi nhiệtnhỏ

Lượng hơi nước trong nồi hơi lớn, nguy hiểm

Câu 13: Nêu sự khác nhau cơ bản về cấu tạo giữa nồi hơi liên hợp

phụ-khí xả với hệ thống liên hợp nồi hơi phụ-khí xả

Câu 14: Trình bày ưu nhược điểm của nồi hơi liên hợp phụ-khí xả

Câu 18: Trình bày các yêu cầu về ống thủy?

Ống thủy thông thường (ống thủy sáng)

6 Bích nối với không gian nước

7 Bích nối với không gian hơi

8 Mặt chia độ

9 Ống thủy tinh

Hình1 Ống thủy sáng

Theo qui định của cơ quan Đăng kiểm mỗi nồi hơi ít nhất phải có

2 ống thủy đặt sát ngay cạnh bên bầu trên để thấy rõ mực nướctrong nồi hơi

Ống thủy áp dụng nguyên tắc hình thông nhau: nửa trên ống thủythông với không gian hơi của bầu nồi, nửa dưới ống thủy thôngvới không gian nước của bầu nồi, mực nước trong ống thủy vẫn làmực nước trong nồi hơi

Để xem mực nước, dùng ống thuỷ tinh (cho trường hợp hơi bãohòa dưới 18 kG/cm2) hoặc tấm thủy tinh phẳng (cho trường hợp PH

> 20 kG/cm2) Để có ánh đèn soi rõ thêm đường mực nước, mặtsau ống thủy được mài nhám, còn tấm thủy tinh phẳng có khắc 2 ÷

3 rãnh dài hình tam giác nhờ tác dụng bức xạ tia sáng đi qua rãnhtam giác nên đứng ngoài nhìn vào thấy nước mầu đen hoặc mầusẫm, còn hơi nước màu trắng, do đó từ xa nhìn vẫn rõ

Mặt ống thủy của nồi hơi dưới 40 kG/cm2 làm bằng thủy tinh ốngthường, trên 40 kG/cm2 phải làm bằng pha lê để khỏi chất kiềmphá hoại

Mỗi ống thủy có 3 rôbinê để thông rửa ống thủy Mỗi ca phải rửamột lần

Ống thủy đặt thấp (ống thủy tối)

Những nồi hơi cao lớn cần có ống thủy đặt thấp để có thể từ xabiết rõ được mực nước trong nồi hơi Mực chất lỏng nặng sẽ biểuthị được mực nước cao thấp trong nồi hơi

Nhánh ống bên phải hình vẽ bao giờ cũng có chiều cao cột chấtlỏng không đổi, đó là vì vách ngăn 3 không bọc cách nhiệt, hơinước ngưng tụ thành nước chảy tràn qua ngăn nước ngưng 3

Hình 2 Ống thủy tối

1- Van nối với không gian hơi; 2 14 Êcu xả khí; 3- Ngăn nước

ngưng; 4- Khoang ngưng tụ;

5- Nhánh cột nước ngưng không đổi; 6- ống thủy tinh; 9- giá ống

thủy; 10- Mực chất lỏng nặng;

11- Vít xả chất lỏng nặng; 12- ống dẫn chất lỏng nặng; 13- Cột

chất lỏng nặng; 15- Nhánh cột nước nổi;

16- Bờ chặn cặn; 17- Đường thông không gian nước; 18- Ống

thoát nước ngưng

Khi mực nước nồi cao nhất mực nước trong nhánh trái và nhánhphải bằng nhau Vậy mực chất lỏng nặng trong 2 nhánh ống chữ utất cũng ngang nhau

Khi mực nước nồi hơi sụt xuống, thì mực nước trong nhánh 10của ống chữ U bị sụt xuống, và ngược lại mực nước nồi hơi tănglên thì mực nước trong nhánh u tăng lên theo Như vậy cứ xemmực chất lỏng nặng trong nhánh phải ống chữ u cũng biết đượcmực nước cao thấp trong bầu trên

Câu 19: Trình bày các yêu cầu đối với van an toàn nồi hơi?

Câu 20: Trình bày mục đích và quy trình gạn mặt, xả đáy nồi hơi?

Câu 21: Trình bày nguyên lý tuần hoàn tự nhiên của nồi hơi ống

nước?

Hình a là sơ đồ một mạch tuần hoàn đơn giản của nồi hơi (gồmmột ống nước lên 2 và ở gần buồng đốt hấp được nhiều nhiệt, mộtphần lưu lượng nước bốc thành hơi hình thành hỗn hợp nước hơi

có tỷ trọng nhẹ, còn lớp ống 1 ở xa buồng đốt, hấp ít nhiệt (hoặc

có khi không hấp nhiệt) Nước không bốc thành hơi có tỷ trọnglớn hơn Do sự chênh lệch về tỷ trọng giữa hai cột chất lưu động

ấy tạo ta cột áp động, cột áp động ấy là nguồn "động lực" để khắcphục sức cản ma sát, sức cản cục bộ của nước và hỗn hợp nướchơi trong ống lên và ống xuống của mạch tuần hoàn

Nhờ đó hỗn hợp nước hơi không ngừng lưu động trong ống xuống

và ống lên, kịp thời mang đi lượng nhiệt từ khói lò truyền đếnthành ống 1, giữ cho nhiệt độ thành ống không cao quá trị số chophép

Phần II: TUA BIN HƠI TÀU THỦY

Câu 22 : Trình bày các cách phân loại tuabin hơi tàu thủy?

1 Phân theo chức năng.

- Tua bin chính: quay trục chân vịt bao gồm hành trình tiến vàtua bin lùi

- Tua bin phụ: để lai các máy phụ như máy phát điện phục vụ,bơm các loại thiết bị phục vụ nồi hơi và hệ thống

2 Phân theo cấu tạo.

- Tua bin nhiều thân: thông thường loại hai thân, thân cao ápđặt tua bin cao áp, thân thấp đặt tua bin thấp áp và tua bin lùi Loạinày đi cùng với bộ truyền động bánh răng hay thủy lực

- Tua bin một thân: toàn bộ các tầng chỉ cấu tạo một trục phầncao áp là tua bin cao áp, phần thấp áp là tua bin thấp áp giữa haiphần có buồng điều áp trung gian tua bin này thường dùng vớitruyền động điện

3 Phân theo đặc tính quá trình làm việc.

- Tua bin xung kích: Bao gồm các kiểu xung kích hỗn hợpnhiều cấp áp lực, nhiều cấp tốc độ Tua bin xung kích được ứngdụng ở vùng cao áp

- Tua bin phản kích nhiều tầng thường dùng ở vùng trung áphay thấp áp

- Tua bin hỗn hợp xung kích, phản kích

4 Phân loại theo thông số hơi.

- Tua bin cao áp: làm việc với hơi có thông số ban đầu P > 35kG/cm2 ; t > 400oC

- Tua bin trung áp: làm việc với hơi có thông số ban đầu 6 > P

≤ 35kG/cm2; t < 400oc

- Tua bin thấp áp: làm việc với hơi có thông số ban đầu P <

6kg/cm2

5 Theo đối đáp và ngưng tụ:

- Tua bin ngưng tụ: hơi nước được giãn nỡ từ áp suất ban đầuđến trạng thái hơi có áp suất 0,06 ÷ 0,04kG/cm2 được làm ngưngthành nước tuần hoàn trở lại nồi hơi Tuabin chính của tàu thủychỉ cấu tạo ngưng tụ

- Tua bin đối áp: hơi thải có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển1,5 ÷ 3 kG/cm2 không thải vào bầu ngưng tụ mà đưa vào các thiết

bị tận dụng nhiệt, hâm nước và nhu cầu sinh hoạt trên tàu, các tuabin tàu thủy thường ứng dụng đối áp

6 Theo sự truyền động trung gian

- Truyền động trực tiếp: dùng để lai máy phát, máy phụ Trongmột vài trường hợp đơn giản công suất nhỏ có thể trực tiếp chochân vịt quay nhanh

- Truyền động cơ giới: thông dụng là truyền động bánh rănghai cấp loại này có hiệu suất cao kết cấu nặng nề, kích thước lớn.Thường dùng cho tua bin công suất lớn loại hai thân vòng quaylớn

- Truyền động điện: điều khiển nhạy, đảo chiều nhanh chỉ cầntua bin chính quay một chiều Thường dùng dùng tua bin một thâncông suất trung bình Hiệu suất thấp hơn kiểu cơ giới

- Truyền động thủy lực: điều khiển nhạy, làm việc đảm bảo cóthể dùng với mọi công suất mọi tốc độ khác nhau Hiệu suất caonhưng chế tạo đắt sử dụng cần có kỹ thuật cao Truyền động thủylực đi với chân vịt biến bước rất có lợi hiệu quả kinh tế cao Làkiểu tiên tiến đang được phát triển cho các tua bin hiện đại

7 Theo kiểu giãn hơi.

- Tua bin hướng trục: phổ biến thông dụng cho tàu thủy, sửachữa dễ nhưng kích thước trọng lượng lớn.

- Tua bin hướng tâm: hiệu suất cao, gọn nhẹ nhưng công suất

không lớn chế tạo sửa chữa phức tạp

Câu 23 : Trình bày đặc điểm của tuabin hơi tàu thủy?

Động cơ tua bin tàu thủy có một loạt các ưu điểm mà các độnglực khác không thể có:

1 Tua bin có quá trình sinh công liên tục là quá trình sinhcông có lợi nhất cho các cơ nhiệt Điều này các động cơ tàu thủykhác không có nhờ đó mà tua bin có thể sử dụng tốc độ cao chochất công tác và các bộ phận máy, làm tăng công suất, hiệu suất,giảm khối lượng và kích thước Các tua bin hiện đại có tốc độ từ

3500V/p đến 15000V/p và cao hơn nữa Cũng do quá trình sinhđộng liên tục nên tải trọng cơ, nhiệt trong các bộ phận máy đượcgiữ ở chế độ ổn định không thay đổi Nhờ vậy độ bền các chi tiếtmáy tăng lên, động cơ có tuổi thọ cao việc chế tạo động cơ đơngiản, gọn nhẹ

2 Tua bin có tính kinh tế cao, các chất công tác có khả nănggiãn nở lớn Thế năng ban đầu được sử dụng triệt để Các tua binhiện đại đã dùng hơi có thông số ban đầu P = 20 ÷ 100 kG/cm2

nhiệt độ 600 ÷ 650oC giãn nở đến áp suất thải 0,05 ÷ 0,03kG/cm2

3 Tất cả các bộ phận chuyển động của tuabin được gắn vàomột khối (rôtô) và chỉ chuyển động quay tròn theo một chiều cùngmột tốc độ Không có chi tiết chuyển động lui tới, các chi tiếtchuyển động song phẳng điều này giảm được nhiều tổn thất cơgiới, loại trừ tác động theo chu kỳ này chấn động máy Máy làmviệc êm, độ bền cao hiệu suất cao, kết cấu đơn giản gọn nhẹ sửdụng an toàn và làm việc tin cậy

4 Tua bin là động cơ có khả năng sinh công lớn phạm vị sửdụng công suất rộng mà các động cơ khác không có Các tua bintàu thủy có thể làm việc với các công suất từ vài chục đến vài vạn

mã lực Công suất càng lớn thì hiệu suất càng cao, suất trọnglượng, suất thể tích nhỏ

5 Trọng lượng nhẹ thể tích nhỏ đặc biệt có lợi đối với tàu cần

độ nhanh thể tích và trọng tải có tích lớn Công suất tua bin cànglớn thì ưu điểm này càng rõ So sánh trọng lượng máy trên 1 đơn

vị công suất, thể tích tua bin trên một đơn vị công suất, bảng sauđây liệt kê của các loại động cơ nhiệt đối với phạm vi công suấtthường dùng trên tàu biển

6 Điều khiển, sử dụng dễ dàng, làm việc tin cậy độ sẵn sàngcao Chi phí sửa chữa phục vụ ít điều kiện làm việc nhẹ nhàng

7 Có nhiều khả năng để hiện đại hóa Có thể sử dụng với nănglượng nguyên tử Sử dụng tua bin tàu thủy có nhiều triển vọnglớn

Câu 24 :Trình bày các yêu cầu của dầu bôi trơn tuabin hơi?

Sự công tác tin cậy của hệ thống dầu nhờn và các chi tiết đượcbôi trơn chỉ có được khi sử dụng dầu nhờn có chất lượng phù hợp.Việc lựa chọn mác dầu bôi trơn phù hợp có một ý nghĩa lớn nênkiểu loại dầu tua bin ngày càng phong phú

Chức năng cơ bản của dầu nhờn tua bin:

độ xác định cần phải chọn đúng độ nhớt của dầu bôi trơn Khi đó

sẽ đảm bảo được màng dầu trên các ổ đỡ ở các chế độ công tác.Tuy nhiên khó có thể tránh được ma sát nửa khô trong các ổ đỡtua bin, vì rằng sự hình thành màng dầu ở các chế độ khởi động,dừng và đảo chiều rất khó khăn

- Độ ổn định cao: Có khả năng chống lại được ô xi hóa trongkhông khí ở nhiệt độ cao Khi hâm nóng dầu tới nhiệt độ công tác

60 ÷ 800C khi có không khí, độ a xít của dầu không được tăng quá

rõ và lúc đó vẫn chưa chia tách các hạt bẩn ra khỏi dầu Thử chấtlượng này bằng thí nghiệm

- Có khả năng khử nhũ tương cao: tức là nhanh chóng loại trừ(chia tách) nước khi nước rơi vào hệ thống dầu nhờn

- Độ a xít và độ tro ban đầu thấp

- Không có các tạp chất cơ khí

Khi khia thác bình thường, việc thay dầu trong hệ thống phảiphù hợp theo điều kiện khai thác thực tế và các qui tắc khai thác.Ngoài ra cần phải thay dầu nhờn khi:

- Độ a xít của dầu tới 1,0 mgKOH khi hàm lượng nước khôngquá 0,1% và 0,3 mgKOH khi hàm lượng nước vượt quá 0,1%

- Trong dầu có nhiều bã cặn mà không thể lọc được bằng máyphân ly trong điều kiện tàu thủy

- Độ nhớt dầu tăng quá 25% so với lúc ban đầu (theo ΓOCT 32

- 53)

- Khả năng khử nhũ tương của dầu kém hẳn đi, trong dầu chứaquá 0,5% nước ở trạng thái nhũ tương bền vững, nước này khôngthể chia tách được khi lọc

Ngoài ra còn bằng loạt lý do đặc biệt mang tính chất đặc trưngcủa tàu thủy khác nữa bắt buộc chúng ta phải thay thế dầu bôi trơntrước thời hạn theo qui tắc thông thường.

Dầu tua bin cần được thay thế sau 2000 giờ khai thác

Câu 25 : Kể tên các phương pháp điều chỉnh công suất tuabin

hơi ?

Để thay đổi công suất tua bin, ta có thể:

- Thay đổi nhiệt giáng của hơi phân bổ trong tua bin (Ha);

- Thay đổi lượng tiêu thụ hơi qua tua bin (G)

Trong thực tế có thể điều chỉnh công suất tua bin hơi theo cáccách:

- Thay đổi nhiệt giáng hơi bằng tiết lưu hơi;

- Thay đổi lượng hơi tiêu thụ;

- Thay đổi nhiệt giáng của hơi và đồng thời thay đổi lượng hơitiêu thụ;

- Điều chỉnh lượng hơi bao gồm hai hoặc nhiều phương pháptrên

Câu 26 : Kể tên các phương pháp sấy tua bin hơi và các lưu ý khi

sấy?

trước khi khởi động tua bin cần phải sấy nóng nó đồng đều Đểgiải quyết được việc này người ta bố trí một hệ thống chuyên dùng

để cấp hơi bão hòa tới các điểm khác nhau trên thân tua bin Đó là

hệ thống sấy nóng tua bin (hình 4.3)

Hỡi bão hòa từ nồi hơi được cấp tới hộp van 1, từ đấy hơi đượccấp tới để sấy tua bin theo những nhánh ống riêng Về phía nạphơi của tua bin cao áp có 4 ống 2 đưa hơi nóng tới các hộp ốngphun ở cả phía trên và phía dưới thân Ngoài ra, ở cửa phía thâncao áp này về phía cuối còn cả hai nhành cấp hơi số 6

Hơi sấy quét qua thân cao áp, rồi qua ống 5 tới tua bin thấp áp,

ở đấy hơi sấy nóng nửa phía trên của mỗi hộp van nạp hơi, cònnửa phía dưới được sấy nóng nhờ các đường ống 4, các ống nàyđưa hơi đến cả hai phía tua bin thấp áp

Để sấy phần giữa tua bin thấp áp, hơi được cấp qua ống 3 tớihộp ống phun của tua bin hành trình lùi Hơi sau khi đi sấy nóngtua bin sẽ về bầu ngưng Phần hơi sẽ được ngưng tụ sẽ thoát ratheo hệ thống riêng Trong suốt thời gian sấy tại bầu ngưng đượcduy trì một độ chân không không cao lắm, chứng 400mm Hg Độtăng nhiệt độ bão hòa của hơi do sự giảm độ chân không, cho phépnâng nhiệt độ thân tua bin ở các tầng cuối thân thấp áp, xúc tiếncho việc sấy nóng đồng đều hơn Việc sấy tua bin thường đượctiến hành trong vòng 20 ÷ 60 phút tuỳ thuộc vào kết cấu của nó

Nhiệt độ thân tua bin được kiểm tra nhờ các nhiệt kế bố trí ởvài điểm theo hình chiều dài thân Độ đồng đều sấy tua bin đượcđảm bảo bằng cách điều chỉnh lượng hơi tại các van ở hộp van vàcho quay (via) rô to Không cho phép độ chênh lệch nhiệt độ ở haiđiểm gần nhau trên thân quá 200C Sự giãn nở thân được kiểm tratrong quá trình sấy nhờ các que dò chuyên dùng.

Việc sấy tua bin được xem như kết thúc khi đạt được các giá trịnhiệt độ theo các mặt bích nằm ngang như sau:

- Tua bin cao áp 80 ÷ 1000C;

- Tua bin thấp áp 70 ÷ 900C

Ngoài ra khi kết thúc quá trình sấy, người ta phải ghi lại sự giãn

nở thân tua bin, giá trị này từ 1 ÷ 3 mm và phụ thuộc vào kết cấutua bin, nhiệt độ sấy

Quá trình sấy tua bin là nguyên công lâu dài vất vả, mất nhiềuthời gian nhất trong giai đoạn chuẩn bị đưa tua bin vào hoạt động,

là một nguyên công quan trọng, nếu mắc 1 thiếu sót, sai lầm nhỏcũng dẫn đến những hậu quả đáng tiếc khi khởi động tua bin

TBCA

TBTA

Hình 4.4 Sơ đồ nguyên tắc của một hệ thống sấy nóng của

tua bin hơi.

B-NHÓM CÂU HỎI MỨC B

Phần I: NỒI HƠI TÀU THỦY

Câu 1 : Trình bày các khái niệm cháy hoàn toàn, cháy không hoàn

toàn và các điều kiện để cháy hoàn toàn ?

Để giảm bớt tổn thất về cháy trong buồng đốt cần tạo ra các điềukiện tạo cho chất đốt cháy hoàn toàn

- Cháy hoàn toàn nghĩa là các sản phẩm cháy (H2O, CO2, SO2,

N2, O2) khi ra khỏi buồng đốt (nhiệt độ từ 800 ÷12000C) khôngthể hòa hợp với ô xy mà tiếp tục cháy nữa, nói cách khác cácthành phần cháy được đã cháy hết và tỏa nhiệt ra hết trongbuồng đốt

- Ngược lại khi cung cấp không đủ không khí, hoặc không khíkhông trộn đều với chất đốt, cung cấp quá nhiều không khí làmcho nhiệt độ buồng nhiệt thấp Khi dung tích buồng đốt quá hẹpcũng xảy ra quá trình cháy không hoàn toàn Trong khói lòngoài H2O, N2, O2 ra còn có các khí cháy chưa kịp cháy như

CO, H2, CH4, CmHm, trên bề mặt hấp nhiệt còn có muội (muội

là các bon thuần tuý và hyđro, hyđro cháy hết còn lại phân giải

ra thành các bon và hydrô, hyđrô cháy hết còn lại các bon ởdạng muội) Thực ra trong nồi hơi quá trình cháy là không hoàntoàn

Ngọn lửa đốt dầu được cung cấp không khí vào với số lượng vừaphải sẽ không màu, có thể lờ mờ nhìn thấy tường sau của buồngđốt Nếu thiếu không khí ngọn lửa sẽ có màu vàng, thiếu nhiềukhông khi sẽ có màu da cam, rất thiếu không khí sẽ có màu đỏ.Nếu quá thừa không khí, sẽ nhìn thấy rõ tường sau của buồng đốt.Lúc quá tải nhiệt độ trong buồng đốt khá cao, ngọn lửa tốt nhấtnên có màu phớt hồng

Trường hợp khí cháy chưa cháy hếtt đã đi lên tiếp xúc với thànhvách buồng đốt có nhiệt độ cao, khí cháy sẽ tiếp tục cháy (hiệntượng cháy muộn) có thể làm buồng đốt bị hỏng nặng, làm bẩnmặt hấp nhiệt.

*Điều kiện đảm bảo cháy hoàn toàn là:

1) Cung cấp đầy đủ không khí Quá ít không khí hoặc quá nhiềukhông khí đều không có lợi Quá thừa không khí không nhữngtốn thêm năng lượng cho việc thông gió của nồi hơi mà còn hạthấp nhiệt độ trong buồng đốt, làm tăng tổn thất nhiệt do khói lòmang đi

2) Trộn đều không khí với chất đốt, nói cách khác là đảm bảo chokhông khí khuyếch tán nhanh chóng đều đặn đến bề mặt chấtđược đốt áp dụng các biện pháp hình thành dòng xoáy lốc trongbuồng đốt là rất có lợi

3) Nhiệt độ trong buồng đốt đủ cao (1000 ÷ 20000C) và phân bốđều đặn (nếu nhiệt độ buồng đốt quá cao lớn hơn 20000C sẽphát sinh quá trình phân giải hấp thụ bớt một phần nhiệt lượng

Để giúp cho chất đốt được bốc hơi một cách nhanh chóng đếnnhiệt độ bén cháy (trước khi chất đốt bén cháy cần cung cấp cho

nó khoảng 5 ÷15% nhiệt lượng mà nó sẽ tỏa ra được về sau đểnung nóng nó đến nhiệt độ bắt đầu phản ứng hóa học) Nếunhiệt độ buồng đốt quá thấp sẽ kéo dài giai đoạn chuẩn bị cháy,thậm chị bị tắt lò

4) Buồng đốt đủ dung tích để cháy hết nhiên liệu

Câu 2 : Trình bày nguyên lý hoạt động cuả nồi hơi ống lửa ngược

chiều (hình số 1)?

Hình số 1 Nồi hơi ống lửa ngược chiều

1 Thân nồi hơi; 2 Thanh chằng dài; 3 Ống lửa chằng;4 Ống

lửa thường;

5 Buồng đốt; 6 Vị trí lắp thiết bị buồng đốt;7.Cửa kiểm tra; 8.Thanh chằng ngắn; 9 Thiết bị buồng đốt;10.Hộp lửa; 11 Ống thủy; 12 Mã đỉnh hộp lửa;13 Cửa lấy hơi ra; 14 Ống khói;

δ: Bề dày thân nồi; D: Đường kính thân nồi;

H:Diện tích mặt hấp nhiệt của nồi hơi; L: chiều dài thân nồi

- Phía khí lò: Nhiên liệuvà không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi, một phần nhiệt trao cho nước bao quanh buồng đốt.Sau đó thoát lên hộp lửa Tại đây phần nhiên liệu chưa cháy hết tiếp tục cháy Khí lò được chia vào các ống lửa nằm trao nhiệt cho nước bên ngoài ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói

- Phía nước: nước bao bên ngoài buồng đốt, hộp lửa và các ống lửa nhận nhiệt từ khí lò hóa thành hơi Phần hơi nước đi lên tập trung ở không gian hơi phía trên bầu nồi hình trụ Tại không

gian hơi hơi nước được tách ra và được dẫn đi sử dụng Nước

bổ xung cho phân nước đã sinh hơi được bơm cấp vào bầu nồi

Câu 3: Trình bày chức năng và kết cấu của các bộ phận: buồng

đốt, hộp lửa, ống lửa của nồi hơi ống lửa ngược chiều?

- Buồng đốt: có dạng hình trụ gợn sóng đặt nằm đẻ tăng khả năngchịu giãn nở nhiệt Có thể bố trí một hoặc 2 buồng đốt

- Hộp lửa: có dạng hình hộp bán nguyệt phía dưới nối với cuối buồng đốt, phía trên là mặt sàng nối với các ống lửa Trên đỉnh hộp lửa có mã đỉnh hộp lửa vừa làm kín hộp lửa vừa có tác

dụng bảo vệ nồi hơi khi bị cạn nước nhờ nút bằng kim loại dễ nóng chảy Hộp lửa được gia cố với vỏ nồi hơi nhờ các đinh chằng ngắn và đinh chằng dài

- Các ống lửa: các ống lửa đặt nằm là nơi dẫn khí lò đi qua đểtrao nhiệt cho nước Một đầu ống lửa nối với mặt sàng của hộplửa, đầu kia nối với mặt sàng trước

Câu 4 : Trình bày nguyên lý hoạt động của nồi hơi ống nước chữ

d nghiêng (hình số 2)?

Hình số 2 Nồi hơi ốngnước chữ d nghiêng

1 Bầu hơi

2 Màn vách ống

3 Ống xuống không hấp nhiệt

11 Van hơi chính

12 Van an toàn

Câu 5 : Trình bày nguyên lý hoạt động của nồi hơi đặt đứng ống

nước đứng (hình số 3)?

Hình số 3 Nồi hơi đặt đứng ống nước đứng

1-Quạt thông gió;

12- Thiết bị dẫn gió; 13-Cách nhiệt bên ngoài;

- Phía nước: Nước trong các ống đứng nhận nhiệt của khí lò quétbên ngoài Hàng ống phía trong do tiếp xúc với buồng đốt nên

nhận được nhiều nhiệt nước sẽ sôi và bốc hơi Hỗn hợp nướchơi có tỷ trọng nhẹ đi lên trống hơi Hàng ống phía ngoài nhậnnhiệt ít hơn, chưa đủ sôi nên có tỷ trọng nặng hơn chảy xuống

bù vào lượng nước đã sinh hơi tạo thành vòng tuần hoàn Tạikhông gian hơi hơi nước được tách ra và được dẫn đi sử dụng.Nước bổ sung cho phần nước đã sinh hơi được bơm cấp nướcnồi cấp vào trống nước

Câu 6: Trình bày nguyên lý hoạt động của nồi hơi liên hợp

02 – Không gian hơi;

03 – Ống lửa nồi hơi khí xả;

04 – Hộp khói nồi hơi phụ;

05 – Ống lửa nồi hơi phụ;

06 – Thiết bị buồng đốt;

07 – Buồng đốt;

08 – Hộp lửa nồi hơi phụ;

09 – Đường khí xả vào;

10 – Hộp khói nồi hơi khí xả.

- Nồi hơi phụ: Khi làm việc với nồi hơi phụ, nhiên liệu và khôngkhí được đốt cháy trong buồng đốt 7 nồi hơi trao nhiệt cho nướcbao bên ngoaì Sau đó thoát lên hộp lửa và chia vào các ống lửa.Khí lò tiếp tục trao nhiệt cho nước bên ngoài ống thoát ra ngoàiqua ống khói 4 Nước bên ngoài ống nhận nhiệt của khí lò sôi,bốc hơi Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không

gian hơi phần hơi tách ra trên không gian hơi và được đưa đi sửdụng.

- Nồi hơi khí xả: Khi tàu chạy hành trình, khí xả từ động cơdiesel chính được dẫn vào nồi hơi, chia vào các ống lửa, traonhiệt cho nước bên ngoài ống sau đó thoát ra ngoài qua ốngkhói Nước bên ngoài ống nhận nhiệt của khí xả sôi, bốc hơi.Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian hơi.Phần hơi tách ra trên không gian hơi và được đưa đi sử dụng.Với loại nồi hơi thứ hai, khí lò sau khi cháy qua cụm ống lửadưới cháy vào hộp khói rồi lại được chia vào cụm ống lửa trêntrước khi thoát ra ngoài

Câu 7: Trình bày nguyên lý hoạt động của nồi hơi liên hợp

phụ-khí xả đặt đứng ống lửa đứng (hình số 5)

Hình số 5 Nồi hơi phụ khí xả đặt đứng ống lửa đứng

8 Cửa khí xả từ động cơ vào;

9 Cửa lắp thiết bị đốt nồi;

Câu 8: Trình bày nguyên lý hoạt động của nồi hơi tuần hoàn

cưỡng bức “LAMON” (hình số 6)

Hình số 6 Nồi hơi Lamon

6- Bầu phân ly hơi;

7- Bơm tuần hoàn;

8- Màn vách ống;

9- Thiết bị buồng đốt

Câu 9: Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống liên hợp nồi

hơi phụ-khí xả (hình số 7)

Hình số 7 Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ - khí xả

Khi tầu đậu, chỉ có nồi hơi phụ 12 (ống lửa ngược chiều) cung cấphơi nước bằng dầu diesel Súng phun 9 nhờ không khí của quạtgió tiến hành phun sương Van 14, 15 đượckhóa lại để tách nồi hơi

khí thải ra Bơm cấp nồi 11 hút nước từ bể nước nóng 10 vào

không gian nước của nồi hơi

Khi tàu chạy nồi hơi khí thải cung cấp hơi nước, còn nồi hơi phụ

không đốt dầu và chỉ có tác dụng của một bầu phân ly hơi

Nước từ không gian nước của nồi hơi phụ 12 qua van 15 hút vào

bơm cưỡng bức tuần hoàn 6, qua các ống ruột gà của nồi hơi khí

thải 4 hấp nhiệt của khí thải động cơ, hình thành hỗn hợp nước

-hơi quan van 14 vào nồi -hơi phụ 12 tiến hành phân ly thành nước

và hơi, hơi nước được dẫn từ nồi hơi phụ vào 12 ra đến nơi tiêu

dùng qua 13 Bơm cưỡng bức tuần hoàn có thể làm việc liên tục

hoặc không liên tục Để giúp cho nồi hơi khí thải cung cấp đủ hơi

nước ngay được có thể phun dầu vào nồi hơi phụ trong thời gian

tàu bắt đầu chạy

Câu 10: Trình bày nguyên lý hoạt động của súng phun nhiên liệu

nồi hơi kiểu áp lực (hình số 8)

Hình số 8 Súng phun kiểu áp lực

C- Đường dẫn dầu vào ; 2- Buồng xoáy lốc;

Súng phun kiểu áp lực còn được gọi là súng phun ly tâm cơ học

hoặc súng phun ly tâm không quay, hoặc súng phun kiểu ly tâm

Lợi dụng hiệu ứng ly tâm tạo nên bởi thế năng của cột áp dầu (dầu

dầu thành sương Dầu cung cấp cho súng phun có cột áp 8 ÷10kG/cm2 nhờ bơm dầu Dầu được dẫn vào rãnh 1 của súng phun,khi qua (2 ÷ 6) rãnh hẹp b của vòi phun sẽ tăng lưu tốc lên rấtnhanh Chú ý rằng rãnh b có hướng tiếp tuyến với buồng xoáy lốc

2 hình côn của vòi phun cho nên khi dòng dầu đi qua vòi phunkhông những đạt lưu tốc nhanh, lại còn chuyển động xoáy mỗi lúcmột nhanh, kết quả dòng dầu theo mặt côn của buồng xoáy lốc avừa xoay vừa tiến nhanh dần lên phía trước Khi ra lỗ dầu C, dòngdầu có hình nón với độ dày mỏng, lực căng bề mặt bé, lực quántính của chuyển động xoáy lốc lớn hơn nội lực ma sát của dầu, nêndòng dầu bị phá vỡ ra thành các hạt sương dầu kết thành hình nón.Động năng của dòng dầu (do thế năng của dầu tạo ra) khôngnhững phải khắc phục nội lực ma sát của dầu (độ nhớt) mà cònphải khắc phục lực ma sát giữa dòng dầu với bề mặt rãnh trên vòiphun Vì vậy đó cũng là một lý do giải thích vì sao rãnh tiếp tuyếnphải rất nhỏ, rất nhẵn

Hình dạng ngọn lửa (độ dài và góc phun sương) chủ yếu phụthuộc vào tỷ số tổng số diện tích mặt cắt các rãnh tiếp tuyến f1 trêndiện tích f0 của lỗ phun

Khi tỷ số ft/f0 lực quán tính tác dụng lên giọt dầu lớn làm tăngphần lưu tốc hướng kính của giọt sương dầu (còn phần lưu tốchướng trục bị giảm tương đối) kết quả ngọn lửa ngắn và có gócphun lớn

Câu 11 : Trình bày nguyên lý hoạt hoạt động của van an toàn kiểu

đẩy thẳng (hình số 9)

Hình số 9 Van an toàn kiểu

Khi áp suất trong bầu nồi quá cao, áp lực hơi thắng lực căng của

lò xo, nấm van 4 bị đội lên xả hơi thừa ra

Khi cần điều chỉnh áp suất làm việc qui định của nồi hơi, vặn đai

ốc 7 để điều chỉnh lực lò xo, sau đó niêm phong chì lại

Nếu không có vành điều chỉnh 15, van sẽ bị run giật khi đóng mởvan: khi áp lực hơi vừa lớn hơn lực căng lò xo, nấm van đã bị độilên ngay đồng thời lực căng lò xo tăng lên và lò xo đẩy van đónglại ngay trước khi xả xong hơi thừa Vì vậy van an toàn nên cóvành điều chỉnh 15, hình thành không gian hình vành khăn và làmtăng thêm diện tích nấm van bị hơi nước tác dụng lên do đó lực

căng lò xo được điều chỉnh với áp lực lớn hơn Nhờ thế khi ápsuất hơi trong bầu nồi lớn hơn áp suất qui định van vẫn chưa bắtđầu mở Khi áp suất hơi lớn hơn nhiều so với áp suất qui định hơinước mới đẩy nấm van lên một cách dứt khoát, ổn định được nhưvậy là nhờ tác dụng tiết lưu của vành điều chỉnh 15 tạo lên khônggian hình vành khăn có áp suất hơi tác dụng lên phần diện tíchtăng thêm của nấm van

Khi cần điều chỉnh áp suất bắt đầu mở van, vặn vành điều chỉnh

15 lên hay xuồng mà điều chỉnh mức độ thông nhau giữa khônggian hình vành khăn với khí trời Việc điều chỉnh này thường tiếnhành như sau:, trước khi siết chặt lò xo vặn vành điều chỉnh 15 saocho nấm van mở ra khi áp suất trong nồi hơi là 0,25 ÷ 0,5 kG/cm2.Van an toàn kiểu đẩy thẳng ổn định được dùng rộng rãi cho nồihơi tàu thủy với áp suất dưới 20 kG/cm2, vì rằng cấu tạo đơn giảnlàm việc đảm bảo, tiện điều chỉnh

Song nó không dùng cho nồi hơi trên 20 kG/cm2 vì rằng khi ấy lò

xo rất lớn, chóng mất tính đàn hồi, khó điều chỉnh Đặc biệt là rấtkhó chế tạo lò xo, dễ rò hở (hơi cao áp có thể tích riêng bé)

Câu 12: Trình bày nguyên lý hoạt động của van an toàn kiểu

xung (hình số 11)

Hình số 10 Van an toàn kiểu xung

Khi áp suất nồi hơi vượt quá áp suất qui định van phụ được mởdẫn mạch xung theo đường ống 10 vào ngăn bên trên piston 5 củavan chính, piston 5 có diện tích lớn hơn diện tích nấm van chính 3,nếu nấm van 3 của piston 5 bị đẩy xuống dưới, hơi thừa qua vanchính mà thoát ra

Khi áp suất nồi hơi đã giảm đến áp suất qui định van phụ đóng lại,ngăn bên trên piston 5 nhờ ống 10 mà thông với khí trời, kết quảnấm van chính 3 đóng lại dưới tác dụng áp lực của hơi nồi hơi lênnấm van 3 và lực nén của lò xo 7

Van an toàn mạch xung chỉ có các lò xo nhỏ, nấm van chính khikhông xả hơi thừa được đóng kín nhờ áp lực của hơi nước; nhỏgọn; bền chắc cho cả trường hợp áp suất cao nhiệt độ cao Vì vậykhi áp suất nồi hơi trên 20 kG/cm2 thường dùng loại van an toànnày

Câu 13: Trình bày nguyên lý hoạt động và công dụng của ống

thuỷ sáng