Nghiên cứu tổng quan về trang bị điện của công ty đóng tàu phà rừng – đi sâu điều khiển hệ thống khí nén

Hình 1.1c thể hiện các công tắc tơ trong mạch động lực của cơ cấu nâng hạ hàng được điều khiển bằng các tiếp điểm của rơle trung gian.. H12K1: Công tắc tơ đóng mạch động lực cấp nguồn ch

LỜI GIỚI THIỆU

Nước ta với vị trí nằm ở giữa khu vực Đông Nam Á, là cửa ngõ ra TháiBình Dương Với đường bờ biển dài trên 3000km và hệ thống sông ngòi dàyđặc rất thuận lợi cho ngành vận tải thuỷ Từ lâu nó đã hình thành và phát triển

và ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Theo

đó ngành công nghiệp đóng tàu được đầu tư phát triển để đáp ứng với nhu cầuđóng mới và sửa chữa tàu trong nước và quốc tế Rất nhiều những công nghệ,thiết bị mới đã được đưa vào để phục vụ cho ngành công nghiệp đóng tàu

Xuất phát từ những quan sát thực tế tại công ty đóng tàu Phà Rừngtrong thời gian thực tập tốt nghiệp, em đã được thầy giáo hướng dẫn giao cho

đề tài tốt nghiệp: “ Nghiên cứu tổng quan về trang bị điện của công ty đóng

tàu Phà Rừng – Đi sâu điều khiển hệ thống khí nén”.

Với đề tài như trên nội dung đồ án của em gồm ba chương:

Chương 1: Tổng quan về trang bị điện của công ty đóng tàu Phà Rừng Chương 2: Hệ thống khí nén của công ty đóng tàu Phà Rừng

Chương 3: Sử dụng PLC để điều khiển hệ thống khí nén

Trong quá trình thực hiện đề tài, với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp

đỡ tận tình của TS Hoàng Xuân Bình cùng các kỹ sư tại phân xưởng cơ điệncủa công ty đóng tàu Phà Rừng em đã hoàn thành xong cuốn đồ án này đúngthời hạn.Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian cũng như kinh nghiệm của bảnthân nên bản đồ án này không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhậnđược sự đóng góp ý kiến chỉ bảo của các thầy cô giáo cũng như các bạn

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoaĐiện – Điện tử Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng đã tạo mọi điều kiện vàgiúp đỡ tận tình để em hoàn thành bản đồ án này Đặc biệt cảm ơn thầy giáohướng dẫn TS Hoàng Xuân Bình để em hoàn thành đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Thụy

TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN CỦA CÔNG TY ĐÓNG

TÀU PHÀ RỪNG1.1 TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỦA MỘT SỐ CẦN TRỤC – CẦU TRỤC CỦA CÔNG TY ĐÓNG TÀU PHÀ RỪNG

1.1.1 Các yêu cầu về nâng vận chuyển trong công ty đóng tàu Phà Rừng

Đối với công ty đóng tàu Phà Rừng, việc nâng vận chuyển các mãhàng, các thiết bị phục vụ cho sản xuất, các tấm thép có các độ dày khácnhau, các ống có đường kính khác nhau … để gia công thành các chi tiết đểlắp ráp thành các tổng đoạn, các khung, các ống dẫn, các chi tiết của contàu Việc di chuyển các tổng đoạn, phân đoạn nặng vài chục đến vài trăm tấnvào trong phân xưởng phun sơn, lên các triền, ụ khô rất quan trọng Để đápứng được những yêu cầu nâng vận chuyển trong sản xuất như trên công ty đãtrang bị rất nhiều nhóm thiết bị cầu trục - cần trục, các xe nâng siêu trườngsiêu trọng với trọng tải lên tới hàng trăm tấn để di chuyển các tổng đoạn từcác phân xưởng vỏ tới phân xưởng phun sơn hoặc từ phân xưởng phun sơn

ra các bãi tập kết

Tại các phân xưởng sản xuất trong nhà, công ty lắp đặt các cầu trục – báncầu trục với các trọng tải khác nhau: từ 5 đến 40 tấn Các loại này do cáchãng KoneCranes của Phần Lan, Abus của Đức, Vinalift của Việt Nam cungcấp

Tại các bãi sản xuất ngoài trời, triền, ụ khô, âu tàu công ty trang bịnhiều loại cầu trục – cần trục hiện đại

+ Ba cần trục CQ523 50 tấn của Trung Quốc sản xuất

+ Một cầu trục 200 tấn (gồm 2 xe con 100 tấn và 1 xe con 10 tấn) do công tyFormach hợp tác với công ty Mẫn Đạt của Trung Quốc chế tạo và lắp đặt vớihầu hết thiết bị nhập khẩu từ hãng KoneCranes của Phần Lan

+ Một cẩu tháp 20 tấn, tầm với 60m, cao 75m của hãng SCM cung cấp.

1.1.2 Trang bị điện - điện tử cần trục CQ523

Cấu trúc hệ thống truyền động điện điều khiển cơ cấu nâng hạ hàngcủa cần trục CQ523(hình 1.1a), động cơ truyền động là động cơ không đồng

bộ rôto dây quấn Các tín hiệu đưa vào đầu vào của PLC để điều khiển cơcấu nâng hạ hàng từ tay điều khiển, các áptômat, côngtắctơ, các tiếp điểmcủa các hạn vị, các đầu ra của biến tần( hình 1.1b)

Các tín hiệu đầu ra của PLC điều khiển hoạt động của cơ cấu nâng hạhàng( hình 1.1c) Hình 1.1c thể hiện các công tắc tơ trong mạch động lực của

cơ cấu nâng hạ hàng được điều khiển bằng các tiếp điểm của rơle trung gian

Hình 1.1a: Sơ đồ mạch động lực của cơ cấu nâng hạ hàng.

Hình 1.1b: Tay trang điều khiển S1 của cơ cấu nâng hạ hàng.

Hình 1.1d: Sơ đồ tín hiệu đầu ra PLC của cơ cấu nâng hạ hàng.

Hình 1.1e: Rơle, côngtắctơ thực hiện của cơ cấu nâng hạ hàng.

1 2 3 4 5 6 7 8

Hình 1.1f : Sơ đồ PLC điều khiển biến tần cung cấp cho cơ cấu nâng hạ

hàng

Chức năng các phần tử trong sơ đồ:

S1: Tay điều khiển của cơ cấu nâng hạ hàng

ZERO POSITION: Tay điều khiển ở vị trí không

UP: Chọn chiều nâng hàng

DOWN: Chọn chiều hạ hàng

UP/DOWN(1- 3)Step: Cấp tốc độ 1- 3 theo chiều nâng hạ

UP/DOWN(2- 4)Step: Cấp tốc độ 2- 4 theo chiều nâng hạ

UP/DOWN(3- 5)Step: Cấp tốc độ 3-5 theo chiều nâng hạ

H10Q1: Áptômat cấp nguồn, bảo vệ quá tải ngắn mạch cho động cơ phanhthủy lực

H10Q2: Áptômat cấp nguồn cho quạt thông gió, làm mát

H12K1: Công tắc tơ đóng mạch động lực cấp nguồn cho cơ cấu nâng hạ P13Q1: Áptômat cấp nguồn cho cơ cấu nâng hạ hàng

E: Tiếp điểm của công tắc dừng khẩn cấp

H12K2: Công tắc tơ đóng phanh thủy lực Y1.

G20K4: Công tắc tơ cấp nguồn cho cơ cấu quấn cáp

G5: Biến tần báo tay điều khiển ở vị trí không, báo nỗi cho cơ cấu nâng hạhàng(như phanh chưa mở)

CDBR: Báo lỗi phanh nâng hạ, tiêu tán năng lượng thừa khi hãm

S1(C29): Tín hiệu báo phanh Y1

S1(C26): Các tín hiệu báo giới hạn nâng hạ hàng và tự động giảm tốc độ khisắp tới điểm giới hạn

S2(C29): Reset lại biến tần

27- 5, 27- 6: Rơle báo vị trí của móc hàng, đảo chiều

C50H1: Đèn báo móc chạm đỉnh khi nâng hàng

C50H2: Đèn báo móc chạm giới hạn hạ hàng

C51H1: Đèn báo cơ cấu nâng hạ hàng đang hoạt động bình thường

C51H8: Còi báo động khi có sự cố

C52K1: Rơle trung gian đóng cấp nguồn cho công tắc tơ động lực của động

cơ truyền động chính (H12K1)

C52K2: Rơle chọn chiều nâng hàng

C52K3: Rơle chọn chiều hạ hàng

C52K4: Rơle báo lỗi sự cố, cắt khẩn cấp

C52K5: Rơle restart đặt lại đầu vào biến tần

C52K6: Rơle chọn cấp tốc độ 1 – 3

C52K7: Rơle chọn cấp tốc độ 2 – 4

C52K8: Rơle chọn cấp tốc độ 3 – 5

C56K8: Rơle hạn chế mômen

C57K1: Rơle trung gian của cơ cấu phanh Y1

H12K2: Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ phanh thuỷ lực Y1

M1: Động cơ truyền động chính cho cơ cấu nâng hạ hàng

M2: Động cơ quạt làm mát

Y1: Phanh thuỷ lực.

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ mạch điều khiển của cơ cấu nâng hạhàng:

Người điều khiển cần trục thực hiện các thao tác cấp nguồn cần thiết rồi ấnnút Start để đóng công tắc tơ động lực P20K2 cấp nguồn chờ sẵn sàng hoạtđộng Khi đưa tay điều khiển S1 của cơ cấu tiến hoặc lùi tương ứng với việcnâng hoặc hạ hàng thì C0001 = 1 hoặc C0002= 1 (hình 1.1b) xác định chiềunâng hoặc hạ hàng, PLC kiểm tra các tín hiệu đầu vào như:

+ Áp tô mat cấp nguồn cho cơ cấu phanh sẵn sàng hoạt động C0006 = 1 khiH10Q1 =1 (hình 1.1b)

+ Quạt thông gió đã dược khởi động C0007 = 1 khi P13Q1= 1 (hình 1.1b) + Áp tô mat cấp nguồn động lực cho cơ cấu tầm với đã đóng C0006 = 1khi P13Q1= 1 (hình 1.1c)

+ Công tắc tắc cấp nguồn động lực cho cơ cấu di chuyển đã được cắt raC0502 = 0 khi G20K3 = 0(hình 1.1c)

Tín hiệu đóng phanh của cơ cấu nâng hạ hàng C0306 = 1 khi côngtắc tơ cấp nguồn cho cơ cấu phanh đã đóng H12K2 = 1(hình 1.1c)

Đồng thời PLC kiểm tra tín hiệu từ biến tần G5 gửi về báo tốc độ động cơđang là 0, kiểm tra lỗi của cơ cấu nâng hạ hàng Khi đó PLC sẽ đưa ra tínhiệu điều khiển cấp nguồn cho các rơle trung gian:

Rơle K1 =1(hình 1.1d), H12K1 = 1(hình 1.1c) đóng nguồn động lực cấp chođộng cơ Tuỳ thuộc vào vị trí tay điều khiển mà PLC quyết định C52K2 = 1hay C52K3 = 1(hình 1.1f), để điều khiển biến tần cấp cho động cơ M quaytheo chiều thuận hay chiều ngược tương ứng với chiều nâng hay hạ hàng.Khi đẩy tay điều khiển lên tốc độ cao hơn thì C1003, C1004, C1005(hình1.1d) lần lượt bằng 1, ở đầu ra PLC các rơle trung gian C52K6, C52K7,C52K8 lần lượt bằng 1 (hình 1.1f) điều khiển biến tần G5 cấp điện áp và tần

số phù hợp với tay trang điều khiển S1 Khi gần tới cuối hành trình C0202

= 1 hoặc C0203 = 1(hình 1.1c) làm giảm tốc độ nâng hàng hoặc hạ hàng, khitới cuối hành trình nâng hoặc hạ hàng thì tiếp điểm của công tắc tơ hànhtrình sẽ tác động làm C0201 =1, C0200 = 1(hình 1.1c) PLC điều khiển đầu

ra C1200(hình 1.1d) làm C57K1 = 0(hình 1.1d) cắt nguồn cấp cuộn hút củacông tắc tơ, H12K2 = 1(hình 1.1c) làm phanh hãm dừng tác động, hãm dừngcho cơ cấu Khi phanh hãm đã tác động nó gửi tín hiệu về PLC thông báocác chế độ hiện tại của cẩu C0312 = 1(hình 1.1c) Ở hành trình hạ hàng xảy

ra quá trình hãm tái sinh, năng lượng thừa trong quá trình hãm được tiêu tántrên điện trở R3 nhờ mạch CDBR (hình 1.1a) Khi hết một hành trình nânghoặc hạ hàng người điều khiển đưa tay điều khiển S1 về vị trí 0, C0000 =1(hình 1.1b) làm cho C1004 = 1, K5 = 1(hình 1.1d) restart lai biến tần Trongquá trình làm việc của cơ cấu nâng hạ hàng có các đèn báo chỉ thị chế độlàm việc của cẩu:

Khi đèn C50H1 sáng báo cho người điều khiển biết móc đã chạm đỉnh Khi đèn C50H2 sáng báo cho người điều khiển biết móc chạm đất (trùngcáp nâng)

Khi đèn C51H1 sáng báo cơ cấu nâng hạ hoạt động bình thường

Cơ cấu nâng hạ hàng được bảo vệ hành trình nâng, hạ bằng các công tắchành trình, khi nâng hàng vượt giới hạn cho phép thì công tắc hành trình ngắttín hiệu từ tay điều khiển, đồng thời phanh Y1 tác động cố định vị trí móchàng, không cho phép chuyển động theo chiều nâng nhưng vẫn cho chuyểnđộng theo chiều hạ Ở hành trình hạ hàng thì ngược lại Khi cẩu làm việcbình thường đèn C51H1 sáng, khi có sự cố đèh H8 nháy sáng đồng thờichuông báo động C kêu, khi đó người điều khiển ấn nút dừng khẩn cấp dừngtoàn bộ hoạt động của cần trục

Các bảo vệ trong mạch điều khiển nâng hạ hàng:

+ Hạn chế cường độ dòng ngắn mạch bằng cuộn kháng L3

+ Bảo vệ quá tải 110% mômen bằng C56K8

+ Bảo vệ hành trình tầm với bằng công tắc tơ hành trình S1.

+ Bảo vệ quá tải, ngắn mach bằng các áp tô mat P13Q1, H10Q1, H10Q2 + Bảo vệ không bằng rơle, công tắc tơ C52K1, H12K1

Cần trục CQ523 là loại cần trục có tải trọng lớn, mới và hiện đại Hệthống điều khiển bằng PLC(của hãng Oron) để thay thế sự điều khiển bằngrơle công tắ tơ cồng kềnh Điều khiển các bộ biến tần để điều chỉnh tốc độđộng cơ truyền động cho các cơ cấu chuyển động của cần trục Các phanhthuỷ lực, trống tời, cáp nâng làm việc tin cậy và an toàn

1.1.3 Trang bị điện – điện tử cầu trục Abus 40 tấn

Cầu trục ABUS 40 tấn × 31,9m là loại khung dầm thép dạng hộp chạytrên đường ray đặt trong các nhà xưởng Là loại cầu có trọng tải lớn, làmviệc trong phạm vi quy định Gồm 3 cơ cấu điều khiển chuyển động: cơ cấunâng hạ hàng, cơ cấu di chuyển giàn, cơ cấu di chuyển xe con

Dưới đây là sơ đồ điện mạch cấp nguồn và di chuyển giàn của cầu trụcABUS 40 tấn × 31,9m (hình 1.2):

X3 X4

1 2

1 3

~ ~

- + L1 L2L3 PE

PE W V U

power choke F60

L1 L3 PE

U1 V1 W1 W2 V2 U2

U1 U2 V1 W1 V2 W2 T61

X61 X61 KR

KR R67 brake resister

1 2 W67

U62 rectifier

1 2 4

Attention ! with 90V brake.bridge1,2 and 3,4 remove and 2,3 bridge

1 2 3 9 10 10 9 2 8Y 2Y 1U 1W

2U 2W

Y1

10 9 2 X62 X62 1 2 3 9 10 8Y 2Y 1W 1V

2W 2V

Y1

M 3~

3~

M M61

M62

X61 X61

4 5 6 7 8 PE PE 5 4 3 2

PE 8 7 6 5 W61

X62 W62 1 3 4 5 PE PE

4 3 2 1 X4

PE

1 2 3 PE KSZ-W4

/4.1 /4.1 /4.1 /4.1

1L1 1L2 1L3 1PE

L01 L02 /2.1 /2.1

L01 L02 X1 X1 X1 17 16

380 0 0 +5%

Cầu trục được cấp điện từ lưới qua các thanh góp điện cố định dịchchuyển theo đường ray Nguồn điện 3 pha 4 dây(L1, L2, L3, PE), điện áp U

T1 : Biến áp cho điện áp ra 48V cho mạch điều khiển

F10, F11, F12 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho biến áp T1

F60 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho biến tần

T61, T62 : Là các cuộn kháng có chức năng hạn chế cường độ dòng ngắnmạch

U61 : Biến tần cấp cho động cơ di chuyển giàn

U62: Bộ chỉnh lưu cấp điện 1 chiều cho phanh điện từ Y1

M61, M62: Động cơ truyền động cơ cấu di chuyển giàn

Z62: Bộ lọc tần số cho biến tần U61

Y1: Phanh điện từ của cơ cấu di chuyển giàn

R67: Điện trở phanh

Động cơ truyền động cho các cơ cấu di chuyển của cầu trục M61 vàM62 là các động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, với số đôi cực p= 1 và p=

2 và được cấp nguồn bởi bộ biến tần U61

Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu di chuyển giàn của cầu trục Abus 40 tấnđược biểu diễn dưới hình 1.3 và sơ đồ tay trang điều khiển được biểu diễndưới hình 1.4 Tay trang điều khiển S1 được đặt trong cabin của giàn và mộthộp cáp điều khiển HT cho điều khiển dưới mặt đất

Chức năng các phần tử trong sơ đồ tay trang điều khiển:

S1: Công tắc nút ấn emergency stop có nhiệm vụ dừng tất cả các chuyểnđộng trong tình trạng khẩn cấp

/2.8 L02

X5 1 1L01 /6.1

/6.1 1L02

X5 X1 14 X1 15 converter

forward

FGS backward

-6 7

8 9

10 5

41 42

11 12 X1 4

Hình 1.3a : Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu di chuyển giàn.

1 2

3 KSZ-W5.0

terminal no see wiring diagram of the crance

L02 /3.1 /1.3 L02

/1.1 /1.1 /1.1

main contactor

3 4

1 2 6 5

K1 A1

A2

horn

X1 12 1 W11

X1 13 W11 2

X2 12 14 15 16

X5 3 3 KSZ-W5 3 X5

/6.2 /6.2

1-11 1-12 SKA-K1.1:A1

SKA-U32:14

X1 3 W31 2

X1 1 1

1 W31 X1 2 2 X5

X5 2 2 KSZ-W5

2 X2 X2 1

Hình 1.3b: Sơ đồ điện điều khiển dừng khẩn cấp.

push button pendant

push button pendant

emergency stop

1 2

1 2 0 0

1 2 0

lifting lowering

right left

forward backward

7 7

22 21 21 22 22

21 21 22 22

21 21 22 13 14 13 14

1 2 0

33 34 34 33

34 33

33 34 6

5 3

13 14 33 34 34 33

Hình 1.4: Tay điều khiển của cầu trục Abus 40 tấn.

S21: Công tắc chính nâng hàng

S22: Công tắc chính hạ hàng

S41: Công tắc chính di chuyển xe con về phía phải

S42: Công tắc chính di chuyển xe con về phía trái

S61: Công tắc chính di chuyển giàn về phía trước

S62: Công tắc chính di chuyển giàn về phía sau

Sơ đồ chức năng các phần tử trong sơ đồ điều khiển di chuyển giàn:S71: Công tắc giới hạn hành trình của giàn

B74, B75: Các thanh cản đường phát sáng phía đầu và cuối của đường ray.H11: Chuông báo

K1: Công tắc tơ cấp nguồn động lực

S31: Công tắc bảo vệ sự nâng hàng

Nguyên lý hoạt động của cơ cấu di chuyển giàn:

Người điều khiển thực hiện các thao tác cấp nguồn cần thiết rồi ấn nút Start

để đóng công tắc tơ động lực K1 cấp nguồn chờ sẵn hoạt động Khi đưa tayđiều khiển S1 chéo lên hoặc chéo xuống (hoặc ấn nút trên bảng điều khiểndưới mặt đất) tương ứng với việc di chuyển về phía trước hoặc về phía sau

của giàn Nếu công tắc giới hạn di chuyển giàn về phía trước S71 =1(hình1.3a) S61 có 3 mức: 0 là dừng, 1 là tốc độ 1, 2 là tốc độ 2(hình 1.3a) thì có tín hiệu tại các chân 9 hoặc 11 tới bộ chỉnh lưu U62(hình 1.3a) và tínhiệu đầu ra của nó tới bộ biến tần U61 để cung cấp cho các động cơ M61 vàM62 hoạt động và đồng thời cấp điện cho các phanh Y1 và Y2 mở ra.

Các bảo vệ trong mạch điều khiển di chuyển giàn:

1.2.1 Giới thiệu về phân đoạn bắn bi làm sạch

Đây là giai đoạn đầu tiên trong dây chuyền bắn bi làm sạch Nó là mộtkhâu rất quan trọng và quyết định tới chất lượng của sản phẩm Nếu phânđoạn không được làm sạch thì nó sẽ ảnh hưởng tới lớp sơn có tốt hay không.Máy phun bi làm sạch bề mặt là một loại thiết bị làm sạch bề mặt được sửdụng trong kết cấu khung nhà thép và các loại dầm thép Nó phun bi thép vớimột lực nhất định vào bề mặt của thép để giúp bề mặt của thép trở lại hiệntrạng ban đầu, tẩy đi những chất bẩn dính trên bề mặt của thép: các lớp rỉ,đốm han rỉ, xỉ hàn…

Phân đoạn bao gồm các thành phần chính: Buồng làm sạch, con lănbăng tải, súng phun, hệ thống băng tải, hệ thống cánh quạt theo chiều dọc, hệthống cánh quạt cấp liệu, bộ tách, cơ cấu cấp bi, hệ thống hút bụi, hệ thốngkhí nén và điều khiển điện Hệ thống phun bi thông qua quạt cánh kép giúpcho lượng bi bắn nhiều hơn và tốc độ bắn bi cao Hệ thống thu hồi hoạt độngtheo phương thức tiên tiến sử dụng lõi lọc xung thu hồi bụi Lõi lọc bụi baogồm trống lọc bụi được bao phủ bên ngoài bởi các màng lọc.Với công nghệtiên tiến này màng lọc được cấu tạo bởi những sợi siêu nhỏ kỹ thuật cao có

thể thu hồi được những hạt bụi nhỏ đến 0.5μm, hệ thống thu hồi loại bỏ bụim, hệ thống thu hồi loại bỏ bụi

có hiệu suất lọc bỏ đến 99.99% bụi trong không khí Không khí sạch sau khi

đi qua bộ lọc có thể được sử dụng bên trong phòng phun

Hệ thống tách bi bụi được tích hợp bởi những màng lọc thế hệ mới.Đây là những màng lọc mới được thiết kế riêng phù hợp cho nhu cầu làmsạch các sản phẩm kết cấu thép, mỗi một loại sản phẩm sẽ có những loại phùhợp với chúng Màng tách được sử dụng phối hợp với khí nén tập trung kếthợp với sàng dùng để tách bụi, vẩy mảnh vỡ kim loại, mảnh vỡ của bi thép,các vật nhỏ khác… đồng thời thu nạp lại bi để sử dụng lại cho quá trình bắn.Tại hai đầu của buồng phun bi được lắp đặt các tấm thép đàn hồi và mànchắn bằng cao su tổng hợp, điều này có thể ngăn chặn sự bắn toé ra ngoàicủa bi trong quá trình phun Đồng thời nó có thể mở ra và đóng lại buồngphun cho phép tạo tốc độ gió gia tăng trong quá trình thu hồi bụi, giúp quátrình này tăng nhanh và hiệu quả hơn.Trong cửa vào của buồng phun đượclắp đặt các thiết bị thổi sạch, các thiết bị này có thể tự động thổi sạch bi bịbám dính trên bề mặt dầm, tránh thất thoát bi Lượng bi đưa vào bắn đượcđiều khiển thông qua van điều khiển Van này không chỉ điều khiển lượng biđưa vào bắn mà còn có thể điều khiển lưu lượng bắn thông qua việc điềuchỉnh hành trình làm việc Van này rất an toàn không bị rò rỉ bi, khí

Hệ thống thu hồi bụi cấu tạo bao gồm: ống thu hồi bụi, van điều chỉnhkhông khí, bộ lọc thu hồi bụi, quạt gió, ống khí.Vật liệu dùng để chế tạo bộlọc bụi là một loại kim loại mới với cấu tạo là một lớp sợi siêu mỏng, siêubền bọc phía bên ngoài lõi kim loại thông thường Các sợi được sắp xếp xen

kẽ rắn chắc với nhau, khoảng hở giữa mỗi sợi chỉ là 1% (0.12~0.6micron)kích thước một sợi, tạo thành mặt sàng siêu nhỏ có thể giữ được phần lớn bụisiêu hiển vi rời ra từ bề mặt kim loại ngăn cản chúng bám vào nền sợi Bởivậy lớp phủ bên ngoài luôn được giữ nguyên vẹn ngày này qua ngày khác

giúp tăng hiệu suất làm sạch.

Kích thước bi thép ф1.2-ф1.8mm

Nguyên lý làm việc của máy phun bi: Vật làm sạch được đặt lên trên

hệ thống con lăn sau đó điều chỉnh tốc độ và đưa vào buồng phun Trước khivật làm sạch được đưa vào buồng phun, bộ phận cung cấp bi thép trong quátrình bắn bắt đầu làm việc Tại thời điểm này các cánh quạt kép bắt đầu chạy.Sau khi được bắn bi lên bề mặt, các loại rỉ sét, bụi bẩn bám trên bề mặt kimloại sẽ được làm sạch

1.2.2 Trang bị điện phân đoạn bắn bi làm sạch

Hệ thống dùng PLC để điều khiển Đây là một dây chuyền công nghệhiện đại và phức tạp

Dưới đây là các sơ đồ mạch điện động lực của phân đoạn phun bi làm sạchđược biểu diễn trên hình 1.6:

Chức năng các phần tử trong sơ đồ mạch điện động lực của phân đoạnphun bi làm sạch:

1M: Động cơ quạt gió thổi bụi, P = 45kW

2M: Động cơ quạt gió phun bi, P = 18,5kW

1QF: Áp tô mat cấp nguồn cho quạt gió thổi bụi

2QF: Áp tô mat cấp nguồn cho quạt gió phun bi

1PA: Ampe kế chỉ thị dòng điện pha Wo của mạch quạt gió thổi bụi

2PA: Ampe kế chỉ thị dòng điện pha Wo của mạch quạt gió phun bi

1FR, 2FR: Các rơle nhiệt bảo vệ quá tải các động cơ quạt gió thổi bụi và quạtgió phun bi

1TA, 2TA: Các rơle dòng điện bảo vệ sự quá dòng cho các động cơ 1M, 2M.4M ÷ 9M: Các động cơ truyền động cho các máy phun bi số 1 ÷ 6(P =15kW)

4QF ÷ 9QF: Các áp tô mat cấp nguồn cho các động cơ truyền động máyphun 4M ÷ 9M

1KM, 2KM: Tiếp điểm chính của công tắc tơ 1KM, 2KM cấp nguồn chođộng cơ quạt gió thổi bụi và động cơ quạt gió phun bi.

1KMΔ, 2KMΔ: Tiếp điểm chính của công tắc tơ 1KMΔ, 2KMΔ cấp nguồncho động cơ quạt gió thổi bụi và quạt gió phun bi làm việc ở chế độ nối Δ.1KMY, 2KMY: Tiếp điểm chính của công tắc tơ 1KMY, 2KMY cấp nguồncho động cơ quạt gió thổi bụi và quạt gió phun bi làm việc ở chế độ nối sao.4FR ÷ 9FR: Các rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho các động cơ truyền động máyphun 4M ÷ 9M

4KM ÷ 9KM: Các tiếp điểm chính của các công tắc tơ 4KM ÷ 9KM cấpnguồn cho các động cơ 4M ÷ 9M

4TA ÷ 9TA: Các rơle dòng điện bảo vệ sự quá dòng cho các động cơ 4M ÷9M

4PA ÷ 9PA: Các ampe kế chỉ thị dòng điện 1 pha Uo của các mạch điện cấpcho máy phun

10M: Động cơ phân ly(P = 5,5kW)

11M: Động cơ nâng (P = 11kW)

12M: Động cơ vít di chuyển ngang (P = 4kW)

13M: Động cơ vít di chuyển dọc(P = 7,5kW)

14M: Động cơ xử lý bụi thổi ngược(P = 3kW)

15M: Động cơ trừ bụi thổi xoay vòng(P = 0,4kW)

16M: Động cơ vít tháo bụi(P = 1,1kW)

17M: Động cơ vít xoay thu bi (P = 2,2kW)

18M: Động cơ con lăn chải tự động(P = 4kW)

19M: Động cơ nâng co lăn chải(P = 2,2kW)

10QF ÷ 19QF: Các áp tô mat đóng cấp nguồn động lực cho các động cơ 10M

÷ 19M

10FR ÷ 19FR: Các rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho các động cơ 10M ÷ 19M.10KM ÷ 18KM: Các công tắc tơ đóng cấp điện cho các động cơ 10M ÷ 18M

19KMF: Công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ nâng con lăn chải quaythuận.

19KMZ: Công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ nâng con lăn chải quayngược

20QF: Áp tô mat cấp nguồn cho động cơ truyền động súng phun di chuyểnngang

21QF: Áp tô mat cấp nguồn cho động cơ băng tấm chuyển hàng

22QF: Áp tô mat cấp nguồn cho động cơ chuyền hàng vào đường băng.23QF: Áp tô mat cấp nguồn cho động cơ đường băng tải trong phòng phunbi

24QF: Áp tô mat cấp nguồn cho động cơ băng tải chuyển ra

20M: Động cơ súng di chuyển ngang(P = 5,5kW)

21M: Động cơ băng tấm chuyển hàng(P = 4KW)

22M: Động cơ chuyền hàng vào đường băng(P = 4KW)

23M: Động cơ đường băng tải trong phòng phun bi(P = 4KW)

24M: Động cơ băng tải chuyển ra(P = 4KW)

1U ÷ 5U: Các biến tần điều tốc điều chỉnh tốc độ các động cơ 20M ÷ 24M.38M ÷ 42M: Các động cơ quạt gió biến tần

38KM ÷ 42 KM: Các tiếp điểm chính của công tắc tơ 38KM ÷ 42 KM cấpnguồn cho các động cơ quạt gió biến tần 38M ÷ 42M

1KA, 2KA: Các tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 1KA, 2KA điều khiểnbiến tần 1U điều chỉnh súng phun tốc độ thấp, cao

3KA, 4KA: Các tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 3KA, 4KA điều khiểnbiến tần 2U điều chỉnh động cơ băng tấm chuyển hàng quay thuận, ngược.5KA, 6KA : Các tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 5KA, 6KA điều khiểnbiến tần 3U điều chỉnh động cơ chuyền hàng vào đường băng quay thuận,ngược

7KA, 8KA: Các tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 7KA, 8KA điều khiểnbiến tần 4U điều chỉnh động cơ đường băng tải trong phòng phun bi quaythuận, ngược.

9KA, 10KA: Các tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 9KA, 10KA điềukhiển biến tần 5U điều chỉnh động cơ băng tải chuyển ra quay thuận, ngược

15kW 15kW 15kW 15kW 15kW 15kW 22kW

18,5kW 45kW

50A 2QF

Xñ lý bôi s¬n

M¸y phun s« 2

M¸y phun s« 3

M¸y phun s« 4

M¸y phun s« 5

M¸y phun s« 6

Hình 1.6a: Sơ đồ mạch điện các động cơ truyền động cho các máy phun.

8,77A 13FR15,4A

14FR 5,32A 15FR1A 16FR2,75A 17FR5,03A

18FR 8,77A 5,03A19FR

10A

25 24 23

22 21

20 19

18 17

lý bụi thôỉ nguọc

bụi thôỉ xoay vòng

tháo bụi xoay thu bi lăn chải tụ

đông

lăn chải

10QF 11QF 12QF 13QF 14QF 15QF 16QF 17QF

16A 18QF 19QF

Hỡnh 1.6b: Sơ đồ mạch điện động cơ truyền động cho bắn bi.

U V W

3KA 256 3KA 4KA 4KA

5KA

260 261 262 263 5KA 6KA 6KA

267 266 265 8KA 8KA7KA 264 7KA

42KM

24KM

SD RM RH STF S1 R1 T S R W V U

9KA 268 9KA 10KA 10KA

38QF: Áp tô mat đóng cấp nguồn cho mạch điện điều khiển

1TC: Biến áp cung cấp nguồn điều khiển

39QF: Áp tô mat đóng cấp nguồn cho mạch điều khiển

1SA: Công tắc đóng mở nguồn điện điều khiển

1SB1 ÷ 1SB6: Ngừng khẩn cấp

2SB: Công tắc đóng nguồn điện PLC

3SB: Công tắc ngắt nguồn điện PLC

11KA: Công tắc tơ đóng cấp nguồn cho PLC

40QF: Áp tô mat đóng cấp nguồn cho PLC

20KM ÷ 24KM: Các công tắc tơ đóng cấp nguồn cho các động cơ 20M ÷24M

1HA: Đèn báo sự cố

1HD: Còi báo sự cố.

12KA: Công tắc tơ cảnh báo chuyển ra

Y0: Số hiệu điện ra chuông báo sự cố

13KA: Tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 13KA báo cấp liệu

44KA ÷ 47KA: Các công tắc tơ có nhiệm vụ báo tín hiệu tự động

38KM ÷ 42KM: Các công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ quạt gió biến tần1U ÷ 5U

13KA: Công tắc tơ đóng báo cấp liệu

4PV: Vôn kế chỉ thị điện áp của nguồn PLC

1KM, 2KM: Các công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ quạt gió hút bụi vàđộng cơ quạt gió thổi bi

1KMY, 2KMY: Các công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ quạt gió hút bụi

và động cơ quạt gió thổi bi làm việc ở chế độ nối sao

1KMΔ, 2KMΔ: Các công tắc tơ đóng cấp điện cho động cơ quạt gió hút bụi

và động cơ quạt gió thổi bi làm việc ở chế độ nối tam giác

14KA: Công tắc tơ khởi động sao động cơ quạt gió hút bụi

15KA: Công tắc tơ khởi động tam giác đông cơ quạt gió hút bụi

16KA: Công tắc tơ khởi động sao động cơ quạt gió phun bi

17KA: Công tắc tơ khởi động tam giác động cơ quạt gió phun bi

1FR, 2FR: Các tiếp điểm thường đóng của rơle nhiệt 1FR, 2FR

Y4, Y5: Số hiệu điện ra của PLC khởi động sao của động cơ quạt gió hút bụi

và quạt gió thổi bi

Y6, Y7: Số hiệu điện ra của PLC khởi động tam giác của động cơ quạt gióhút bụi và quạt gió thổi bi

5SB: Công tắc máy phân ly mở

6SB: Công tắc máy phân ly ngừng

7SB: Công tắc máy nâng ngừng

8SB: Công tắc máy ngâng mở

9SB: Công tắc vít di chuyển ngang ngừng.

10SB: Công tắc vít di chuyển ngang mở

11SB: Công tắc vít di chuyển đứng ngừng

12SB: Công tắc vít di chuyển đứng mở

13SB: Công tắc phun xoay thổi ngược ngừng

14SB: Công tắc phun xoay thổi ngược mở

15SB: Công tắc vít dỡ bụi ngừng

16SB: Công tắc vít dỡ bụi mở

17SB: Công tắc vít thu bi ngừng

18SB: Công tắc vít thu bi mở

19SB: Công tắc con lăn chải ngừng quay

20SB: Công tắc con lăn chải quay

10KM ÷ 18KM: Các công tắc tơ đóng cấp nguồn cho các động cơ 10M ÷18M

19KMF: Công tắc tơ đóng cấp nguồn cho động cơ nâng con lăn chải quaythuận

19KMZ: Công tắc tơ đóng cấp nguồn cho động cơ nâng con lăn chải quayngược

90HL: Tín hiệu vít thu bi quay

91HL: Tín hiệu con lăn chải quay

Y12: Số hiệu điện ra PLC của máy phân ly

Y13: Số hiệu điện ra PLC của máy nâng

Y14: Số hiệu điện ra PLC của vít di chuyển ngang

Y15: Số hiệu điện ra PLC của vít di chuyển đứng

Y16: Số hiệu điện ra PLC của phun xoay thổi ngược

Y17: Số hiệu điện ra PLC của vít dỡ bụi

Y20: Số hiệu điện ra PLC của vít thu bi

Y21: Số hiệu điện ra PLC của con lăn chải

Y22: Số hiệu điện ra PLC của cơ cấu làm sạch lên.

Y23: Số hiệu điện ra PLC của cơ cấu làm sạch xuống

10FR ÷ 19FR: Các tiếp điểm của các rơle nhiệt 10FR ÷ 19FR

1SQ: Công tắc hạn vị kiểm tra cửa phun bi

2SQ: Dãy các công tắc hạn vị củ máy phun móc nối với nhau

29KA: Công tắc tơ đóng điện điều khiển máy phun

29SB: Công tắc máy phun bi ngừng

30SB ÷ 35SB: Công tắc máy phun bi số 1 ÷ 6 mở

4KM ÷ 9KM: Các công tắc tơ đóng cấp nguồn cho các động cơ truyền độngmáy phun 4M ÷ 9M

30KA ÷ 35KA: Các công tắc tơ báo sự hoạt động của các máy phun 1÷ 6.4FR ÷ 9FR: Các tiếp điểm của các rơle nhiệt 4FR ÷ 9FR

Y56 ÷ Y57: Các số hiệu điện ra PLC của máy phun số 1và 2

Y60 ÷ Y63: Các số hiệu điện ra PLC của máy phun số 3, 4, 5, 6

36SB: Công tắc van cấp bi đóng

37SB ÷ 42SB: Các công tắc van cấp bi 1 ÷ 6 mở

4KM ÷ 9KM: Các tiếp điểm thường mở của các công tắc tơ 4KM ÷ 9KM cónhiệm vụ khi các máy phun hoạt động thì mới mở các van cấp bi

36KA ÷ 41KA: Các công tắc tơ có nhiệm vụ cấp bi liên tục

1YV ÷ 6YV : Các van cấp bi cho máy phun bi

Y64 ÷ Y71: Số hiệu điện ra PLC của các van cấp bi 1 ÷ 6

Y74 ÷ Y83: Số hiệu điện ra PLC của các súng phun bi

9YV ÷ 16YV: Các van mở bi của súng phun bi

43SB: Công tắc ngừng cấp bi bổ sung

44SB: Công tắc cấp bi bổ sung mở

13KA: Công tắc tơ đóng báo cấp liệu

Y72: Số hiệu đầu ra PLC của van cấp bi bổ sung

45SB: Công tắc đóng xy lanh đóng kín

46SB: Công tắc mở xy lanh đóng kín.

42KA: Công tắc tơ có nhiệm vụ cấp bi bổ sung liên tục

Y73: Số hiệu đầu ra PLC của xy lanh đóng kín

7YV: Van cấp bi bổ sung

41QF: Áp tô mat cấp nguồn cho van cấp bi bổ sung

42KA: Tiếp điểm thường mở của công tắc tơ 42KA

43QF: Áp tô mat cấp nguồn cho ổn áp điện nguồn bảng tín hiệu

44QF: Áp tô mat cấp nguồn cho bảng tín hiệu

12KA 11KA

1

K B 66

20KM 20KM 20KM

28 B

B K

K B 36

197 189 185 181 177 B K

211 207 205 203 201 B

43 B K

15 13KA

1KA 2KA 3KA 4KA 5KA 6KA 7KA 8KA 9KA 10KA

®iªn th«ng

Ngu«n ®iªn biªn t©n th«ng

Chu«ng b¸osôc«

§«ng c¬ qu¹t giã biªn t©n

119 248 B

123

250 B

25

251127 25225 126

B K

44KA

10KM

9SB

10SB 12KM

19FR

19KMZ 19KMF

xoay th«Ø nguäc VÝt dâ hµng

Con l¨n ch¶i tô quay

§«ng c¬ lµm s¹ch n©ng h¹

Hình 1.7b: Sơ đồ mạch điện điều khiển máy phân ly và máy nâng.

46 47

49

52 50

97 100 B K

K B 234

100 95 B K

K B 96

B

K K B 101

Khèng chÕ qu¹t giã hót bôi Khèng chÕ qu¹t giã thæi bi Qu¹t giã thæi bôi s¬n

Hình 1.7c: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt gió hút bụi và quạt gió thổi bi.

191 192 193 194 190

189 188 187 186 185 184 183 182 181 180 179 178 177 176 175 174 173 172

236201

K B

B K 201 236

K B

B K 236 201

K B

B K 201 236

K B

B K

236201

K B 178

K B 199

H¹n vÞ kiªm tra

cña phun bi

M¸y phun bi s« 1 M¸y phun bi s« 2 M¸y phun bi s« 3 M¸y phun bi s« 4 M¸y phun bi s« 5 M¸y phun bi s« 6

105

30KA 5KM 31KA 6KM 32KA 7KM 33KA 8KM 34KA 9KM 35KA

Hình 1.7d: Sơ đồ mạch điều khiển các máy phun bi.

210 277

214 B

38SB 37KA 39SB 38KA 40SB 39KA 41SB 40KA 44SB 42KA

43SB

46SB 43KA 45SB

201 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214

11

41KA 42SB 47KA 9KM Y71

278 212 B K 6YV 41KA

215 216

Hình 1.7e: Sơ đồ mạch điều khiển các van cấp bi.

K B Y74

77 76 213 215

12YV111HL13YV112HL14YV114HL15YV115HL16YV116HL17YV 18YV 19YV 20YV 21YV 22YV

Tín hiêu tam ngung bang tai Câp liêu Ha liêu

Tín hiêu bao công tác chuân

bi làm viêc da hoàn tât

Tín hiêu sua chua phòng phun son

5A 41QF

42KA

42KA

200 201

Khi đưa xong tổng đoạn vào trong xưởng phun bi Đóng 38QF =1(hình 1.7a), biến áp 1TC được cấp hiệu điện thế U2V2 , đóng39QF=1(hình1.7a), 1SA =1(hình 1.7a), 1SB1÷1SB6 = 0(hình1.7a, reset tất

cả các ngừng khẩn cấp), 2SB=1(hình 1.7a, nguồn điện PLC mở), trên đườngdây 11 có điện Đóng cửa xưởng phun bi 1SQ=1(hình1.7d), hạn vị kiểm tracửa phun bi 2SQ=1(hình1.7d) 2SQ là các hạn vị củ máy phun bi móc nốivới nhau được biểu diễn dưới hình 1.8:

284 283 282 281 280

2SQ6 2SQ5 2SQ4 2SQ3 2SQ2 2SQ1

Hình 1.8: Sơ đồ các hạn vị củ máy phun bi móc nối với nhau.

Công tắc tơ 29KA =1(hình 1.7d), tiếp điểm thường mở 29KA =1(hình1.7d), nối 11 với 105(hình 1.7d), 29SB=1(hình 1.7d, do máy phun bi ngừng),đóng 30SB =1(hình 1.7d, máy phun bi số 1), tiếp điểm thường đóng củacông tắc tơ 46KA=1(hình 1.7d), tiếp điểm thường đóng 4FR =1 (hình 1.7d),công tắc tơ 4KM =1(hình 1.7d), tiếp điểm chính 4KM = 1 cấp điện cho động

cơ 4M

36SB = 1(hình 1.7e), đóng van cấp hàng số 1 37SB=1(hình 1.7e), tiếp điểmthường đóng của công tắc tơ 47KA =1(hình 1.7e), tiếp điểm thường mở4KM =1(hình 1.7e) do công tắc tơ 4KM=1(hình 1.7d) dẫn tới 36KA=1(hình1.7e) , 1YV=1(hình 1.7e) Máy phun bi số 1 được cấp bi qua van điều khiển.Tiếp điểm thường mở 36KA =1(hình 1.7e) duy trì sự cấp bi liên tục

Khi máy phun số 1 hoạt động : Đường điện đưa ra khuôn số 4 , cổng COM 1,khuôn ra A5, số hiệu điện ra Y64(Y64 = 1), số vị trí 1209, vị trí khống chếmáy phun số 1 mở Nối thông đường điện đơn nguyên 012

Đường điện đưa ra khuôn số 3, cổng COM 2, khuôn ra B6, số hiệuđiện ra Y56(Y56=1), số vị trí 1112, vị trí khống chế máy phun số 1 mở Nốithông đường điện đơn nguyên 011

Các bảo vệ trong phân đoạn phun bi làm sạch:

+ Bảo vệ quá tải, ngắn mạch bằng các áp tô mat CQF, 1QF ÷ 24QF, 38QF,39QF

+ Bảo vệ quá tải các động cơ bằng các rơle nhiệt 1FR ÷ 19FR

+ Bảo vệ bằng các tiếp điểm hạn vị 1SQ, 2SQ

2.1.1 Vài nét về sự phát triển của khí nén

Ứng dụng khí nén đã có từ thời trước công nguyên Ví dụ: nhà triếthọc người Hi Lạp Ktesibios (năm140 trước công nguyên) và học trò của ông

là Heron (năm 100 trước công nguyên) đã chế tạo thiết bị bắn tên hay némđá.Dây cung được căng bằng áp suất khí trong 2 xilanh thông qua 2 đòn bẩynối với 2 pittông của 2 xilanh đó

Cho đến thế kỉ 17 kĩ sư chế tạo người Đức Otto von Guerike (1602-1686),nhà toán học và triết học người Pháp Blaise Pascal (1623-1662), nhà vật língười Pháp Denis Papin (1647-1712) đã xây dựng nên nền tảng cơ bản ứngdụng khí nén

Trong thế kỉ 19 rất nhiều thiết bị sử dụng năng lượng khí nén đã đượcphát minh: phanh khí nén (1880), búa tán đinh bằng khí nén (1861)…

Sau chiến tranh thế giới thứ 2, việc ứng dụng năng lượng khí nén trong kĩthuật điều khiển phát triển khá mạnh mẽ Với những dụng cụ, thiết bị, phần

tử khí nén mới được sáng chế và được ứng dụng vào trong nhiều lĩnh vựckhác nhau

2.1.2 Vai trò của khí nén trong công ty đóng tàu Phà Rừng

Vai trò của khí nén rất quan trọng trong sản xuất của công ty đóng tàuPhà Rừng Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong những chỗnguy hiểm đối với tính mạng và sức khoẻ của con người: trong phun sơn cáctổng đoạn, vỏ tàu, trong dây chuyền bắn bi, phun cát làm sạch thân vỏ tàu

trước khi phun sơn Sử dụng trong dõy chuyền mạ điện ống, cỏc mỏy cắt tụntheo hỡnh CNC, cỏc mỏ cắt hơi …

1 Cỏc yờu cầu về khớ nộn

- Đảm bảm về ỏp suất p yờu cầu

- Đảm bảo lưu lượng Q tiờu thụ

bến đỗ xe cổng nhà máy

Mạng đường ống dẫn khí nén có thể chia làm 2 loại :

+ Mạng đường ống được lắp ráp cố định: mạng đường ống trong nhà máy.+ Mạng đường ống được lắp ráp di động: mạng đường ống trong dâychuyền, trong máy móc, thiết bị

a) Mạng đường ống lắp ráp cố định

Mạng đường ống dẫn khí nén của công ty đóng tàu Phà Rừng:

Khí nén có một vai trò quan trọng trong công ty đóng tàu Phà Rừng, vìthế đường ống dẫn khí nén đi tới mọi phân xưởng sản xuất, các ụ nổi, ụ khô,triền, đà, cầu tàu Đường ống dẫn khí nén còn đi song song với các đườngống dẫn oxy, gas, nước sinh hoạt, nước kỹ thuật, cacbonic Có rất nhiềuđiểm lấy khí nén phụ vụ cho sản xuất cung với oxy, gas, nước, cacbonic đặtphân bố khắp nhà máy Và hình 2.1 biểu diễn sơ đồ hệ thống cung cấp nănglượng của công ty đóng tàu Phà Rừng

b) Mạng đường ống lắp ráp di động

Mạng đường ống lắp ráp di động đa dạng hơn mạng đường ống lắp ráp

cố định Ngoài những đường ống bằng kim loại, còn sử dụng các loại ốngdẫn khác bằng nhựa, vật liệu tổng hợp, các đường ống dẫn bằng caosu, cácống mềm bằng vật liệu tổng hợp Ngoài những mối lắp ghép bằng ren, mạngđường ống lắp ráp di động còn sử dụng các mối nối cắm với các đầu kẹp

2.1.3 Giới thiệu một số các phần tử đo được sử dụng trong trạm khí nén của công ty đóng tàu Phà Rừng

1 Rơle áp suất

Nguyên lí hoạt động của rơle áp suất (hình 2.2): áp suất p để đóng và

mở công tắc điện được tiêu chuẩn theo từng hãng sản xuất Ví dụ: những hệthống điều khiển bằng khí nén có áp suất làm việc là 5-8 bar, áp suất đượctiêu chuẩn để đóng công tắc điện là 1,5 bar và áp suất để mở công tắc là1bar Đối với những áp suất nhỏ hơn 0,1 bar cần phải qua van phụ trợ hayphần tử khuếch đại.[Tr101, 4]

z

2 4

Hình 2.2: Nguyên lí hoạt động của rơle áp suất.

Nguyên lí hoạt động của phần tử chuyển đổi van năng tín hiệu khí nén

- điện(hình 2.3):

Khi lò xo điều chỉnh 1 cùng với áp suất điều khiển P1 tác động lênống lượn sóng 2, làm thay đổi khoảng cách của mặt đáy ống lượn sóng, nhưvậy trong mạch điện 3: điện dung hay điện trường sẽ thay đổi, tín hiệuđiện(tín hiệu nhị phân hay tín hiệu tương tự ) được tạo ra Phần tử này làchuyển đổi tín hiệu khí nén(áp suất dư ) - điện

Nếu như có áp suất P2 tác động, lực của áp suất P2 cùng với lực ốnglượn sóng 2 tác động ngược lại với lực do áp suất P1 và lực lò xo 1, làmthay đổi khoảng cách của mặt đáy ống lượn sóng Phần tử này gọi là chuyểnđổi tín hiệu khí nén(độ chênh lệch áp suất) - điện

Nếu như P2 nối với áp suất chân không, dưới tác dụng của lò xo 1 cùng vớilực của ống lượn sóng 2 sẽ làm thay đổi khoảng cách của mặt đáy ống lượnsóng Phần tử này gọi là chuyển đổi tín hiệu khí nén (áp suất chân không) -điện

Chuyển đổi :

Áp suất dư P1 - tín hiệu nhị phân hay tín hiệu tương tự

Áp suất chân không P2 - tín hiệu nhị phân hay tín hiệu tương tự

Hiệu áp suất ΔP =( P1 - P2) - tín hiệu nhị phân hay tín hiệu tương tự

Hình 2.3: Phần tử chuyển đổi vạn năng tín hiệu khí nén - điện.

Hình rơle áp suất tại công ty đóng tàu Phà Rừng(hình 2.4):

Hình 2.4: Rơle áp suất.

2 Cảm biến đo nhiệt độ động cơ máy nén bằng điện trở

Trong tất cả các đại lượng vật lý, nhiệt độ là đại lượng được quan tâmnhiều nhất vì nó có vai trò quyết định trong nhiều tính chất của vật chất Vìvậy trong nghiên cứu khoa học, trong công nghiệp cũng như trong cuộc sốnghàng ngày việc đo nhiệt độ là một vấn đề rất quan trọng

Thường các điện trở làm bằng kim loại như Pt, Ni, Cu, W Sự thay đổi nhiệtcủa một điện trở ΔR = RαRΔT sẽ gây nên một điện áp đo Vm = ΔR.i

Trong đó: i là dòng điện chạy qua điện trở thông thường chỉ giới hạn ở giá trịmột vài mA

Nhiệt điện trở: là điện trở có độ nhạy rất cao, khoảng gấp 10 lần so với

độ nhạy nhiệt của điện trở làm bằng kim loại Nó được làm từ hỗn hợp cácôxít bán dẫn đa tinh thể như: MgO, MgAl2O4, Mn2O3, Fe3O4, Co2O3, NiO,ZnTiO4.[Tr83, 2]

Để chế tạo nhiệt điện trở các bột ôxít được trộn với nhau theo tỉ lệthích hợp, sau đó chúng được nén định dạng và thiêu kết ở nhiệt độ 10000C.Các dây nối kim loại được hàn tại hai điểm trên bề mặt bán dẫn đã được phủmột lớp kim loại Vỏ bọc của nhiệt điện trở sẽ bảo vệ nó không bị phá huỷhoá học và tăng độ ổn định khi làm việc

Độ dẫn của nhiệt điện trở :

σ = q(μm, hệ thống thu hồi loại bỏ bụinn + μm, hệ thống thu hồi loại bỏ bụipp)

Trong đó: μm, hệ thống thu hồi loại bỏ bụin và μm, hệ thống thu hồi loại bỏ bụip là độ linh động

cơ khí.Trong quá trình nén, nhiệt độ khí nén tăng lên có thể gây lên quá trìnhôxi hoá một số phần tử trong chất bẩn đã kể trên Như vậy khí nén bao gồmchất bẩn đó được tải đi trong đường ống dẫn khí, sẽ gây lên sự ăn mòn, gỉsét, cản trở khí nén đi trong ống và trong các phần tử của hệ thống điều khiển Như vậy vấn đề xử lí chất bẩn trong khí nén là vấn đề quan trọng Các giaiđoạn xử lý khí nén được biểu diễn dưới hình 2.5[Tr51, 4]

Giai doan xu lí khí nén

Loc thô Sây khô Loc tinh

Làm lanh Tách nuoc Ngung tu Hâp thu Bô loc Cum bao

duong

Loc chât

bân Loc bui

Sây khô bang chât làm lanh

Hâp thu khô bangchât làm lanh

Bô loc Ðiêu chinh

áp suât Bô tra dâu

dụ nhiệt độ nước làm lạnh có nhiệt độ là 10 0C thì nhiệt độ khí nén trongbình ngưng tụ sẽ khoảng 200C

+ Nguyên lí hoạt động của bình ngưng tụ bằng nước được biểu diễn dướihình 2.6

7 6

5 4

3 2

Hình 2.6: Nguyên lí hoạt động của bình ngưng tụ làm lạnh bằng nước.

Trong đó :

1: Van an toàn

2: Hệ thống ống dẫn nước làm lạnh

3: Nước làm lạnh được dẫn vào

4: Khí nén sau khi được làm lạnh

5: Tách nước chứa trong khí nén

6: Nước làm lạnh đi ra

7: Khí nén được dẫn vào từ máy nén khí

2 Sấy khô

Giai đoạn này tuỳ theo chất lượng yêu cầu của khí nén Thường có haicách sấy khô, đó là sấy khô bằng chất làm lạnh và sấy khô bằng hấp thụ

a) Sấy khô bằng chất làm lạnh

Nguyên lí hoạt động của phương pháp sấy khô bằng chất làm lạnh(được biểu diễn dưới hình 2.7 ):