Nhiên li u và không khí c phun vào và cháy trong bu ng t.
Trang 1Hoàng Anh D ng
Môn h c: N i h i – Tua bin h i tàu th y
Khoa Máy tàu bi n – Tr ng i h c Hàng h i Vi t Nam
H I PHÒNG 2008
Trang 2L I M U
Hi n nay, h i n c là m t trong nh ng công ch t c s d ng r ng rãi trong các ngành công nghi p
và d ch v Ta có th nh n th y s có m t c a h i n c trong r t nhi u l nh v c c a i s ng xã h i t
nh ng ng d ng công nghi p n ng nh s n xu t n ng l ng, gia công ch t o n nh ng nhu c u
hàng ngày c a con ng i nh hâm nóng, s y s i M t s li u th ng kê v n ng l ng cho th y tính
trên toàn th gi i, 80 – 90% i n n ng s n xu t c là t vi c s d ng h i n c S d h i n c ph
bi n nh v y là do nó có r t nhi u u i m nh : tính kinh t , s n có, không c h i, có kh n ng giãn n
l n, sinh công l n
Nói riêng v l nh v c k thu t tàu th y, t th k 17 – 18, h i n c ã c ng d ng r t ph bi n trên
các con tàu ph c v cho h ng chính lai chân v t Ngày nay, tuy h ng l c Diesel g n nh ã
c trang b cho toàn b i tàu th gi i, h i n c v n c s d ng cho nhi u m c ích c n thi t d i tàu nh : sinh công trong các máy ph , ph c v sinh ho t c a thuy n viên, là ch t công tác trong các
thi t b trao i nhi t
N i h i và tua bin h i là hai thi t b chính trong h ng l c h i n c N u n i h i là thi t b sinh h i thì
tua bin h i là thi t b tiêu th h i sinh công V i h ng l c h i n c trên b , tua bin h i c s
d ng lai máy phát i n V i h ng l c h i n c d i tàu bi n, tua bin h i c s d ng lai chân
v t tàu th y Hi n nay, nh ng tàu s d ng h ng l c Diesel, khi mà ng c Diesel là thi t b ng
l c chính lai chân v t tàu th y thì n i h i c s d ng nh m t thi t b ph , còn tua bin h i th ng
c s d ng lai các máy ph khác nh b m, máy phát i n Nói chung, n i h i và tua bin h i là hai thi t b quan tr ng d i tàu th y M t k s khai thác máy tàu bi n có th hoàn thành t t công
vi c thì c n ph i hi u và n m v ng nguyên lý ho t ng c ng nh cách th c khai thác v n hành hai
thi t b này.
“N i h i – Tua bin h i tàu th y” là m t môn h c chuyên ngành quan tr ng trong ch ng trình ào
t o k s khai thác máy tàu bi n c a Khoa Máy tàu bi n, Tr ng i h c Hàng h i Vi t Nam Do ó,
giúp sinh viên ôn t p và n m b t ki n th c chuyên môn c t t, tác gi KS Hoàng Anh D ng ã biên
so n và xu t b n cu n “H ng d n ôn t p môn h c N i h i – Tua bin h i tàu th y” Sách c
trình bày m t cách lô-gíc, d hi u v i n i dung c chia thành các câu h i và g i ý tr l i h c t t
môn h c này, sinh viên c n n m v ng ki n th c c s chuyên ngành v nhi t ng h c k thu t và c n
rèn luy n k n ng c b n v k thu t.
Tôi tin r ng cu n sách s là tài li u b ích và em l i hi u qu cho vi c h c t p c a sinh viên Tuy nhiên,
do l n u tiên xu t b n và do b n thân tác gi còn h n ch v kinh nghi m th c t nên thi u sót là
i u không th tránh kh i Trong quá trình s d ng, chúng tôi mong nh n c và xin chân thành c m
n m i ý ki n óng góp c a c gi sách ngày m t hoàn thi n h n.
Tác gi
Trang 3M C L C
Câu 1 Bi u di n chu trình Carnot c a thi t bĂ ng l c h i n c trên th p-v và T-s, gi ithích các quá trình và vi t công th c tính nhi t c p, nhi t th i, công và hi u su t c a chu trình 6Câu 2 V s Ă nguyên lý, bi u di n chu trình Rankine c a thi t b Ă ng l c h i n c trên
th p-v và T-s, gi i thích các quá trình và vi t công th c tính nhi t c p, nhi t th i, công và hi u su t
c a chu trình 7Câu 3 Trình bày nh h ng c a áp su t ban u, nhi t ban u và áp su t cu i n hi u
su t nhi t c a chu trình Rankine 8Câu 4 V s Ă nguyên lý, bi u di n chu trình h i nhi t c a thi t b Ă ng l c h i n c trên
th T-s và so sánh c i m làm vi c c a chu trình này v i chu trình Rankine 10Câu 5 V s Ă nguyên lý, bi u di n chu trình có quá nhi t trung gian c a thi t b Ă ng l c
h i n c trên th T-s và so sánh c i m làm vi c c a chu trình này v i chu trình Rankine 10Câu 6 nh ngh a n i h i, nêu ch c n ng c a n i h i tàu th y và các các yêu c u i v i n i
h i tàu th y 11Câu 7 Trình bày các thông s c b n c a n i h i tàu th y, bao g m: áp su t, nhi t , s n
l ng h i, su t tiêu hao nhiên li u, di n tích m t h p nhi t và hi u su t n i h i 13Câu 8 Trình bày các cách phân lo i n i h i tàu th y 15Câu 9 Bi u di n quá trình sinh h i c a n i h i trên th i-t, gi i thích và so sánh quá trìnhsinh h i c a n i h i thông s cao v i n i h i thông s th p 18Câu 10 K tên các thi t b , h th ng ph c v n i h i và trình bày nguyên lý ho t ng c a h
th ng n i h i hoàn ch nh 19Câu 11 Nêu khái ni m nhi t tr c a nhiên li u D u t dùng cho n i h i g m nh ng thành
ph n nào? Nêu các yêu c u i v i d u t dùng cho n i h i tàu th y 20Câu 12 Trình bày các giai o n cháy nhiên li u trong n i h i và nêu các y u t Ă nh h ng t iquá trình cháy trong n i h i 22Câu 13 Th nào là cháy hoàn toàn, cháy không hoàn toàn, h s không khí th a a, hi n t ng
n mòn i m s ng và hi n t ng m c r vana i? 23Câu 14 Trình bày các t n th t nhi t trong n i h i và bi n pháp h n ch các t n th t nhi t ó 25Câu 15 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i hình tr Ă ng l a n m (n i h i Scotch) 27Câu 16 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng l a n m (n i h i Cochran) 29
Trang 4Câu 17 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng l a ng 30Câu 18 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng n c ng c a hãng Aalborg 321.1.2 N i h i th ng ng ng n c ng Error! Bookmark not defined.
Câu 19 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng n c ng c a hãng Miura 33Câu 20 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i tu n hoàn c ng b c 35Câu 21 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i liên h p ph - khí x Ă ng l a n m ki u Cochran 36Câu 22 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i liên h p ph - khí x Ă ng l a n m ki u Aalborg 38Câu 23 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a h
th ng liên h p n i h i ph - b t n d ng nhi t khí x 39Câu 24 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i ng n c hai b u 41Câu 25 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng c a b s y h i và b gi m s y s
d ng cho n i h i chính tàu th y 43Câu 26 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng c a các thi t b t n d ng nhi t trang
b cho n i h i chính tàu th y 45Câu 27 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i ng n c hai b u có hai ng khí lò 46Câu 28 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i ng n c n m m t tr ng h i 47Câu 29 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a thi t b c p không khí 49Câu 30 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a h th ng nhiên li u m t vòng
tu n hoàn và hai vòng tu n hoàn 50Câu 31 Trình bày ch c n ng, c u t o, nguyên lý ho t ng, u nh c i m c a súng phun h i
n c và súng phun áp l c 52Câu 32 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a van tu n hoàn nhiên li u 54Câu 33 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a thi t bĂ ánh l a và m t th n
c m bi n ng n l a 54
Trang 5Câu 34 Trình bày ch ng trình t Ă ng i u khi n thi t b bu ng t 56
Câu 35 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a ng th y sáng 57
Câu 36 Trình bày ch c n ng, c u t o và nguyên lý ho t ng c a ng th y t i 58
Câu 37 Trình bày ch c n ng, c u t o, nguyên lý ho t ng c a thi t b c m ng m c n c n i h i ki u que c m ng và h th ng c p n c n i h i 59
Câu 38 Trình bày s Ă thu t toán ch ng trình i u khi n t Ă ng quá trình cháy c a n i h i 61 Câu 39 Trình bày s Ă thu t toán ch ng trình i u khi n t Ă ng hâm nhiên li u 63
Câu 40 Trình bày s Ă thu t toán ch ng trình i u khi n t Ă ng giám sát và c p n c n i 64 Câu 41 Trình bày ch c n ng, c i m c u t o, nguyên lý ho t ng và nh ng chú ý i v i van an toàn ki u y th ng dùng cho n i h i tàu th y 65
Câu 42 Trình bày nguyên nhân, tác h i c a hi n t ng t p ch t cu n theo vào h i và bi n pháp kh c ph c 66
Câu 43 Trình bày các ph ng pháp x lý n c n i h i bên ngoài n i 67
Câu 44 Trình bày các ph ng pháp x lý n c n i h i bên trong n i 70
Câu 45 Trình bày quy trình ti n hành hóa nghi m n c n i h i 72
Câu 46 Trình bày quy trình khai thác v n hành n i h i 74
Câu 47 Trình bày m t s s c hay g p khí khai thác n i h i, nguyên nhân và bi n pháp kh c ph c 78 Câu 48 Trình bày quy trình v sinh bên trong n i h i sau khi ng ng ho t ng 80
Câu 49 Trình bày ph ng pháp t y r a cáu c n cho n i h i b ng axit, b ng ki m và b ng tay.81 Câu 50 Trình bày quy trình th th y l c cho n i h i 81
Câu 51 Nêu nh ngh a tua bin h i, công d ng và c i m làm vi c c a tua bin h i tàu th y 82 Câu 52 Trình bày các cách phân lo i tua bin h i tàu th y 84
Câu 53 Trình bày nguyên lý tác d ng xung kích và ph n kích c a dòng h i, gi i thích c tính t ng xung kích, t ng ph n kích 86
Câu 54 T i sao tua bin nhi u t ng c s d ng? Trình bày nguyên lý ho t ng c a các ki u tua bin nhi u t ng 88
Câu 55 Trình bày c i m k t c u thân tua bin cao áp 90
Câu 56 Trình bày c i m k t c u ng phun t ng u tiên 92
Trang 6Câu 57 Trình bày c i m k t c u bánh t nh c a tua bin h i 94
Câu 58 Trình bày c i m k t c u các ki u rôto c a tua bin h i 95
Câu 59 Trình bày c i m k t c u bánh ng và cánh ng c a tua bin h i 97
Câu 60 Trình bày c i m k t c u các d ng làm kín trong tua bin h i 100
Câu 61 Trình bày c i m k t c u thi t b n i tr c c a tua bin h i 102
Câu 62 Trình bày ch c n ng, s Ă c u t o, nguyên lý ho t ng và yêu c u i v i h th ng bôi tr n tua bin h i 104
Câu 63 Trình bày ch c n ng, s Ă c u t o và nguyên lý ho t ng h th ng s y tua bin h i 105 Câu 64 Trình bày nguyên lý i u ch nh công su t tua bin h i và các ph ng pháp i u ch nh công su t tua bin h i 107
Câu 65 Trình bày thao tác chu n b và v n hành a tua bin h i vào ho t ng 109
Câu 66 Trình bày quy trình o chi u tua bin h i 111
Câu 67 Trình bày quy trình d ng tua bin h i tàu th y, gi i thích thĂ ng cong à quay c a tua bin h i 112
Câu 68 Trình bày m t s s c hay g p, nguyên nhân và bi n pháp kh c ph c i v i tua bin h i tàu th y 114
Trang 7Câu 1 Bi u di n chu trình Carnot c a thi t b ng l c h i n c trên th p-v và T-s, gi i
thích các quá trình và vi t công th c tính nhi t c p, nhi t th i, công và hi u su t c a chu trình.
Chu trình Carnot c a thi t bĂ ng l c h i n c là chu trình lý t ng g m có hai quá trình ng nhi t
và hai quá trình o n nhi t xen k nhau th nhi t ng c a chu trình c th hi n nh sau:
x=0
1
Các quá trình nhi t ng trong chu trình g m có:
1 Quá trình 1-2: Dãn n Ă o n nhi t, h i t n i h i sinh ra c c p vào tua bin và giãn n sinhcông trong tua bin
2 Quá trình 2-3: Ng ng t Ă ng áp, h i n c sau khi giãn n sinh công trong tua bin s Ă i v
b u ng ng ng ng t thành n c, nhi t l ng q2 th i c a h i c trao cho công ch t làmmát
3 Quá trình 3-4: Nén o n nhi t, n c ng ng t Ă c b m nén o n nhi t c p tr l i n i h i
4 Quá trình 4-1: Hóa h i ng áp, n c c un sôi, nh n nhi t l ng q1 t quá trình cháytrong n i h i hóa thành h i ti p t c m t chu trình sinh công m i
Trên th , th c ch t tr ng thái c a h i n c Ă i m 3 là tr ng thái h i bão hòa m, hay nói cách
khác, m t ph n h i v n ch a ng ng t thành n c Chu trình 123’4’ là chu trình ng v i tr ng h p
ng ng t hoàn toàn (toàn b h i ng ng t thành n c)
Nhi t l ng c p, nhi t l ng th i và hi u su t nhi t c a chu trình c xác nh nh sau:
v Nhi t c p : = ( ) ; là nhi t n hóa h i (kJ/kg).
v Nhi t th i : ( ); là nhi t n ng ng t (kJ/kg).
v Hi u su t nhi t : = 1 ( ) = 1 ( %)
Hi u su t nhi t c a chu trình Carnot là l n nh t trong t t c các chu trình thi t bĂ ng l c h i n c
Tuy nhiên, chu trình Carnot ch là chu trình lý thuy t lý t ng, không c dùng trong th c t
Trang 8Câu 2 V s nguyên lý, bi u di n chu trình Rankine c a thi t b ng l c h i n c trên
th p-v và T-s, gi i thích các quá trình và vi t công th c tính nhi t c p, nhi t th i, công
S ăđ nguyên lý và đ th nhi t đ ng c a chu trình Rankine.
Các quá trình nhi t ng trong chu trình g m có:
1 Quá trình 1-2: Dãn n Ă o n nhi t, h i quá nhi t c c p vào tua bin và giãn n sinh côngtrong tua bin
2 Quá trình 2-3: Ng ng t Ă ng áp, h i n c sau khi giãn n sinh công trong tua bin s v b u
ng ng ng ng t thành n c, nhi t l ng q2 th i c a h i c trao cho công ch t làm mát
3 Quá trình 3-4: Nén o n nhi t, n c ng ng t Ă c b m nén o n nhi t c p tr l i n i h i
4 Quá trình 4-5: C p nhi t ng áp, n c c un nóng n nhi t sôi trong n i h i b ngngu n nhi t t ph n ng cháy nhiên li u di n ra trong n i h i
5 Quá trình 5-6: Hóa h i ng áp, quá trình c p nhi t v n ti p di n, n c sôi và bay h i trong
n i h i
6 Quá trình 6-1: Quá nhi t ng áp, h i n c c a vào b quá nhi t, hay còn g i là b s y
h i, nh n thêm nhi t l ng bi n thành h i quá nhi t
Các thông s c b n c a chu trình c xác nh nh sau:
v Nhi t c p: bao g m nhi t un nóng q n , nhi t hóa h i r và nhi t quá nhi t q h
Trang 9Câu 3 Trình bày nh h ng c a áp su t ban u, nhi t ban u và áp su t cu i n hi u
su t nhi t c a chu trình Rankine.
1 nh h ng c a áp su t ban đ u (áp su t h i vào tua bin)
T ng áp su t ban u p1 mà nhi t Ă u T1 và áp su t sau p2 không i thì có nh ng u i m sau:
v Nhi t sôi t s và nhi t trung bình c a quá trình c p nhi t t ng làm cho hi u su t nhi t c a
chu trình t ng t ng nhanh vùng p1 < 90bar; t ng ch m vùng p1 > 90bar vì vùng này
nhi t trung bình t ng ch m Áp su t u p1 có th lên n 300bar.
v Th tích riêng c a h i gi m i u này có ý ngh a trong vi c ch t o thi t b vì khi ó thi t b cókích c nh g n h n, chi phí giá thành v t t ch t o c ng gi m theo
2 Nhi t đ ban đ u (nhi t đ h i vào tua bin)
Khi nhi t ban u T1 t ng, áp su t u p1 và áp su t cu i p2 không i thì hi u su t nhi t t ng (do
nhi t trung bình c a quá trình c p nhi t t ng) Nhi t Ă u có th Ă c t ng b ng cách t ng nhi t
h i quá nhi t, ây là ph ng pháp c ng d ng r ng rãi trong k thu t Nhi t h i quá nhi t
có th t ng lên n 550÷600o C
Trang 10nh h ng c a nhi t đ ban đ u.
Tuy nhiên, nhi t h i quá nhi t quá cao s Ă nh h ng n kh n ng làm vi c lâu dài c a tua bin h i
Mu n m b o tu i th c a thi t b thì v t li u ch t o c ng ph i có b n cao, t ti n
3 Áp su t cu i (áp su t h i ra kh i tua bin)
Khi áp su t cu i p2 gi m, áp su t u p1.và nhi t Ă u T1 không i thì nhi t cu i T2 gi m làm cho
nhi t trung bình c a quá trình th i nhi t gi m, do ó hi u su t nhi t c a chu trình t ng (nhi t c p
t ng ít và nhi t th i gi m nhi u) N u áp su t cu i p2 gi m 0,01÷0,03bar thì hi u su t nhi t ht ng
0,396÷0,427%.
Vi c gi m áp su t cu i b h n ch b i nhi t bão hoà t ng ng do ph i duy trì nhi t này không
nh h n nhi t môi tr ng thì h i n c m i có th ng ng t Ă c trong b u ng ng
N u áp su t cu i p2 quá th p, khô c a h i gi m thì t c h i ph n sau c a tua bin l n gây ra n
mòn, xói mòn các t ng cánh cu i
Trang 11Câu 4 V s nguyên lý, bi u di n chu trình h i nhi t c a thi t b ng l c h i n c trên
th T-s và so sánh c i m làm vi c c a chu trình này v i chu trình Rankine.
t ng c ng hi u qu làm vi c c a h Ă ng l c, gi m kích c các thi t b và t ng hi u su t nhi t c achu trình Rankine, ng i ta s d ng chu trình h i nhi t nh sau:
Chu trình h i nhi t m t l n.
So v i chu trình Rankine c b n, chu trình h i nhi t có nh ng b sung sau ây:
v Tua bin c chia làm nhi u c p (ví d 2 c p)
v H th ng c b trí bình hòa tr n có ch c n ng t ng t nh m t thi t b trao i nhi t,trong ó n c c p là ch t nh n nhi t, h i n c là ch t trao nhi t
v H i ra kh i tua bin c p 1 m t ph n c a vào bình hòa tr n gia nhi t cho n c c p n i,
ph n còn l i c c p vào tua bin c p 2 ti p t c sinh công
Nh v y, n u nh Ă chu trình Rankine c b n, toàn b nhi t c a h i ra kh i tua bin c nh ra ngoài
t i b u ng ng thì chu trình h i nhi t, m t ph n nhi t l ng ó c t n d ng hâm nóng s b
n c c p n i Ngh a là m t ph n nhi t th i q2Ă c b sung vào nhi t c p q1 Do ó, hi u su t nhi t
c a toàn b h Ă ng l c c c i thi n Chu trình h i nhi t có th có m t l n h i nhi t ho c nhi u l n
h i nhi t (kích c h Ă ng l c và s l ng trang thi t b t ng ng s t ng lên)
V i chu trình h i nhi t, bình hòa tr n óng vai trò nh m t b u ng ng trung gian Trên th T-s, quá
trình ab c g i là quá trình h i nhi t Th c ch t quá trình này chính là quá trình ng ng t Ă ng áp
di n ra trong bình hòa tr n nh ng nhi t l ng nh ra c t n d ng c p cho n c
Câu 5 V s nguyên lý, bi u di n chu trình có quá nhi t trung gian c a thi t b ng l c h i
n c trên th T-s và so sánh c i m làm vi c c a chu trình này v i chu trình Rankine.
Mu n t ng hi u su t nhi t c a chu trình thì c n t ng áp su t u p1, nhi t Ă u T1 và gi m áp su t
cu i p2 Tuy nhiên, nh ng bi n pháp ó u làm cho khô c a h i tr ng thái 2 gi m, Ă m t ng
Trang 12d n n nh ng nh h ng có h i i v i thi t b Ă m b o khô c a h i cu i tua bin không
gi m, ng i ta s d ng chu trình có quá nhi t trung gian
Chu trình có quá nhi t hai l n.
Chu trình này s d ng tua bin nhi u c p gi ng nh chu trình h i nhi t Ă ây, ta gi s tua bin h i là
tua bin 2 c p H i sau khi ra kh i tua bin c p 1 s Ă c a tr l i b quá nhi t tr c khi i vào tua bin
c p 2 ti p t c sinh công Trên th T-s, quá trình 1a là quá trình dãn n sinh công trong tua bin
c p 1, quá trình ab là quá trình quá nhi t trung gian trong b quá nhi t, quá trình b2 là quá trình dãn
n sinh công c a h i ã c quá nhi t l n th hai trong tua bin c p 2
Nh v y, n u nh Ă chu trình Rankine c b n, tr ng thái h i sau khi công tác là i m 2’ thì chu trình
có quá nhi t trung gian, tr ng thái h i sau khi công tác là i m 2 có khô l n h n Do ó, s d ng
chu trình có quá nhi t trung gian s kh c ph c c v n Ă khô c a h i cu i tua bin, qua ó c i
thi n hi u qu làm vi c c a thi t b , nâng cao hi u su t nhi t c a toàn b h Ă ng l c
V i nh ng h Ă ng l c h i n c c l n, h i n c có th Ă c quá nhi t trung gian nhi u l n Trên
th c t , v i h Ă ng l c h i n c trên b dùng cho các nhà máy i n nguyên t thì ng i ta th ng
áp d ng chu trình k t h p, ngh a là có c quá trình h i nhi t và quá nhi t trung gian
Câu 6 nh ngh a n i h i, nêu ch c n ng c a n i h i tàu th y và các các yêu c u i v i n i h i
N i h i tàu th y nói chung có th Ă c dùng sinh h i ph c v các m c ích nh lai máy phát i n,
lai các máy ph , dùng hâm s y nhiên li u, phòng ho c dùng cho ng c tua bin h i lai chân v t
Trang 13Vào nh ng n m gi a th k 20 r t nhi u tàu th y c trang b tua bin h i làm ng l c chính lai
chân v t, khi ó n i h i chính và tua bin h i chính lai chân v t là hai thi t b trung tâm trong h Ă ng
l c h i n c tàu th y Tuy nhiên, các cu c kh ng ho ng d u m (t n m 1973) ã y giá d u trên th
gi i lên r t cao i u này khi n các nhà s n su t bu c ph i c i ti n công ngh và thay th công ngh
c b ng các thi t b công ngh m i có hi u su t cao h n Vì v y h u h t các tàu th y g n ây u
c trang b h Ă ng l c Diesel, có hi u su t cao h n Trên các tàu th y hi n nay h u nh ch còn s
d ng các n i h i ph , dùng cung c p h i cho m c ích hâm s y nhiêu li u và các m c ích sinh
ho t khác, m t s cung c p h i cho tua bin h i lai máy phát i n, b m ho c các máy ph khác Ngo i
tr m t s lo i tàu c thù nh tàu ch khí t nhiên hoá l ng thì h Ă ng l c tua bin h i v n c áp
d ng
3 Yêu c u đ i v i n i h i tàu th y
N i h i t d u s d ng d i tàu th y c n th a mãn nh ng yêu c u sau ây:
1 An toàn khi s d ng ây là yêu c u quan tr ng nh t vì n u có s c x y ra trong quá trình
ho t ng c a n i h i, s làm vi c bình th ng c a máy móc xung quanh s bĂ nh h ng,gây tai n n cho thuy n viên, làm nh h ng n ho t ng c a tàu, các h th ng ph c v V i
n i h i chính, s c n i h i có th làm cho tàu d ng Do ó, d i tàu ch có các ki u n i h i
có c u t o b n, ch c, ã qua th nghi m k l ng m i c s d ng
2 Kích th c nh , g n nh , d b trí trên tàu i u này nh m t ng tr ng t i, m r ng t m xa
ho t ng c a tàu Do ó, n i h i tàu th y th ng là lo i có nhi t t i dung tích bu ng t l n,
su t b c h i l n, l u t c khí lò nhanh, s b u n i ít, ng kính b u n i và ng bé gi m dày và tr ng l ng
3 C u t o n gi n, thu n ti n cho vi c khai thác, s a ch a Yêu c u này c n c m b o dothuy n viên trên tàu th ng thay i liên t c Ngoài ra, n i h i tàu th y ph i là lo i phù h p
v i trình c a k s máy trên tàu
4 Tính kinh t cao Yêu c u này th hi n ch : m b o hi u su t toàn t i, hi u su t gi m ítkhi nh t i; su t tiêu hao nhiên li u th p; tu i th cao; chu k b o d ng, s a ch a dài
5 Tính c Ă ng cao Tính c Ă ng cao th hi n ch : th i gian t n i l y h i nhanh, có thnhanh chóng t ng gi m t i thích ng v i s thay i ch Ă làm vi c c a tuan bin h i (v i
h Ă ng l c h i n c); có n ng l ng ti m tàng l n, bu ng t ít quán tính; khi c n thi t có
kh n ng quá t i 25¸45%; các m t h p nhi t không b nhô lên kh i m t n c (v i n i h i ng
l a) khi tàu l c ngang ±30o ho c chúi m i ±12o; thích h p v i nhi u lo i d u t
Chú ý r ng yêu c u i v i n i h i c a các lo i tàu không gi ng nhau Tàu khách, tàu hàng ch y nh
tuy n c cung c p u n m t lo i d u t, có i u ki n ki m tra s a ch a c ng, th i gian i u
ng tàu ít, h u h t th i gian làm vi c u ch Ă toàn t i nên c n b o m hi u su t cao khi tàu
ch y bình th ng (t c Ă nh m c) Tàu kéo, tàu cá, tàu công trình làm vi c ch Ă t i hay thay
i, ôi khi l i c n lai d t nên yêu c u tính c Ă ng t t và b o m hi u su t cao k c khi nh t i Tàuchi n yêu c u th i gian t n i l y h i th t ng n và tính c Ă ng r t cao
Trang 14Yêu c u i v i n i h i tàu th y r t khác so v i n i h i trên b : kích th c, tr ng l ng, c u t o ph i
g n nh , n gi n h n, ch t t t t h n Song n i h i tàu th y không ph i lúc nào c ng ho t ng
nên có i u ki n th ng xuyên r a n i và s a ch a N i h i trên b thông th ng trên m t n m m i
d ng lò và ti n hành b o d ng, s a ch a
Câu 7 Trình bày các thông s c b n c a n i h i tàu th y, bao g m: áp su t, nhi t , s n
l ng h i, su t tiêu hao nhiên li u, di n tích m t h p nhi t và hi u su t n i h i.
ng ng c p n c, t i b u hâm n c c p n i, t i b u hâm n c ti t ki m
2 Nhi t đ
Các thông s nhi t Ă i v i n i h i tàu th y g m có: nhi t h i s y, nhi t h i bão hòa, nhi t
n c c p, nhi t khói, nhi t không khí c p
v Nhi t h i s y t hs là nhi t c a h i quá nhi t ra kh i b s y h i
v Nhi t h i bão hòa t S là nhi t c a h i bão hòa trong thân (b u) n i
v Nhi t n c c p t nc là nhi t c a n c c b m c p vào n i, ây là giá tr áp su t c
o tr c b hâm n c ti t ki m
v Nhi t khói qkl là nhi t c a khí lò ra kh i n i h i, o t i v trí khí lò i vào ng khói
v Nhi t không khí c p qkk là nhi t c a không khí c c p vào trong bu ng t thônggió c ng nh duy trì quá trình cháy
3 S n l ng h i
S n l ng h i là l ng h i l n nh t sinh ra trong m t n v th i gian d i i u ki n n i h i cung c p
h i n c n nh lâu dài S n l ng h i ký hi u là D, có th Ă c o b ng kg/h ho c t/h (t n/gi ).
Trang 15Dmax = 125 ¸140%D N
4 Su t tiêu hao nhiên li u
Su t tiêu hao nhiên li u là l ng nhiên li u c n tiêu th Ă h Ă ng l c phát ra m t mã l c có ích
trong m t gi Ký hi u g e, n v là kg/ml cih ho c g/ml cih
HĂ c tính v phía ti p xúc v i khí lò Riêng i v i b s i không khí và b gi m s y thì tính theo
ng kính trung bình c a ng Các m t h p nhi t trong n i h i g m có:
v M t h p nhi t b c x H b: là m t h p nhi t c nh bu ng t, tr c ti p ti p xúc v i ng n l a
ây hình th c trao nhi t ch y u là b c x nhi t
v M t h p nhi t i l u H đl: là m t h p nhi t xa bu ng t và c khí lò quét qua Hình th ctrao nhi t chính Ă ây là t a nhi t i l u
v M t h p nhi t b c h i H bh: là b m t h p nhi t c a khí lò làm cho n c sôi và b c h i, bao
g m m t h p nhi t c a vách ng và ng n c sôi
v M t h p nhi t ti t ki m H tk: là b m t h p nhi t c a các thi t b t n d ng nhi t nh b hâm
n c ti t ki m và b s i không khí ti t ki m
6 Hi u su t n i h i
Hi u su t nhiêt c a n i h i (boiler thermal efficiency) là t s gi a nhi t l ng có ích c p cho n i h i và
nhi t l ng do nhiên li u t a ra
h = 100 (%)
Chú ý r ng hN tính nh trên ch a xét t i l ng nhi t tiêu hao cho b n thân n i h i nh vi c c p nhiên
li u, c p n c, thông gió, th i mu i cho n i h i
Ngoài ra, n i h i còn có r t nhi u thông s khác nh : b i s tu n hoàn, chu k không c p n c, su t
tr ng l ng n i h i Các thông s này ch y u c s d ng trong thi t k , ch t o hay tính nghi m
nhi t n i h i V i k s khai thác máy tàu bi n, chúng ta ch c n n m c nh ng thông s chính nói
trên có th khai thác n i h i m t cách hi u qu , an toàn và kinh t
Trang 16Câu 8 Trình bày các cách phân lo i n i h i tàu th y.
1 Phân lo i theo áp su t công tác
v N i h i th p áp: có áp su t làm vi c n 2MPa (1MPa = 10bar = 9.81kG/cm 2 ) H u h t n i h i
th p áp là các n i h i ph , cung c p h i cho vi c hâm s y nhiên li u hay lai các thi t b ph
d i tàu
v N i h i trung áp: có áp su t làm vi c kho ng 2÷4,5MPa.
v N i h i cao áp (power boiler): có áp su t làm vi c trên 4,5MPa.
2 Phân theo s chuy n đ ng c a khí lò và n c
v N i h i ng n c: n c i trong ng, khí lò quét ngoài ng
v N i h i ng l a: n c bao quanh bên ngoài ng, khí lò i trong ng
v N i h i h n h p ng n c ng l a: k t h p gi a hai lo i trên, có vùng là ng n c, vùng khác
là ng l a Tuy nhiên lo i n i h i này ít c ng d ng do c u t o ph c t p
N i h i ng n c và n i h i ng l a.
3 Phân theo ngu n n ng l ng s d ng
v N i h i s d ng n ng l ng t ph n ng cháy nhiên li u: nhiên li u dùng cho n i h i có th làthan, d u và khí t Có lo i n i h i s d ng ng th i hai lo i nhiên li u Ă t, ví d nh n i
h i t d u - khí D i tàu th y, ch có n i h i t d u c s d ng
v N i h i s d ng n ng l ng i n: nhi t c p cho n i h i c bi n i t Ă i n n ng Lo i n i
h i này có công su t nh , ch y u ph c v sinh ho t c a thuy n viên trên tàu
v N i h i s d ng n ng l ng nguyên t : nhi t c p cho n i h i sinh ra t ph n ng h t nhân
Lo i n i h i này th ng c s d ng cho tàu quân s , c bi t là tàu ng m
v N i h i s d ng n ng l ng t khí x c a các máy nhi t: n i h i lo i này t n d ng n ng l ngnhi t t khí x c a ng c Diesel chính, c a ng c Diesel lai máy phát i n ho c c a tuabin khí sinh h i
4 Phân theo hình dáng và cách b trí n i h i
v N i h i n m ngang: có chi u ngang l n h n chi u cao
Trang 17v N i h i th ng ng: có chi u cao l n h n r t nhi u so v i chi u ngang Lo i n i h i này ngàycàng c ng d ng r ng rãi d i tàu th y do thu n l i khi b trí d i tàu th y, n i có khônggian ch t h p, c bi t các n i h i liên h p ph - khí x th ng là lo i th ng ng, r t thu n
ti n cho vi c l p t trên ph n ng khói c a th ng t ng tàu
N i h i đ t n m và n i h i đ t đ ng.
5 Phân theo công d ng
v N i h i chính: cung c p h i cho các ng c chính lai chân v t N i h i chính ch có các tàu
có ng c chính lai chân v t là ng c tua bin h i H i sinh ra b i n i h i chính cung c pcho tua bin h i lai chân v t là h i quá nhi t có nhi t và áp su t cao (t i 450o C) Các n i h ichính c ng có th Ă ng th i cung c p h i tua bin h i lai máy phát i n ho c các máy phkhác Thông th ng các thi t b ph này s d ng h i có thông s th p h n (h i gi m s y)
c cung c p qua các b gi m s y
v N i h i ph : cung c p h i cho các máy ph nh tua bin ph , b m ph c v cho vi c hâm s ynhiên li u và cho các nhu c u khác trên tàu N i h i ph th ng sinh ra h i bão hoà, m t s
n i h i ph cung c p h i cho các tua bin ph có th Ă c trang b các b s y h i cung c p
h i s y có thông s th p cho các tua bin ph
N i h i chính c a m t tàu ch khách.
Trang 186 Phân theo nguyên lý tu n hoàn
v N i h i tu n hoàn t nhiên: n c và h i n c trong n i h i tu n hoàn t nhiên do chênh l ch
t tr ng c a n c và h i gi a các vùng khác nhau H u h t các n i h i tàu th y u s d ng
tu n hoàn t nhiên vì lý do n gi n, d ch t o và giá thành r
v N i h i tu n hoàn c ng b c: n c và h i trong n i h i tu n hoàn c ng b c nh b m tu nhoàn Lo i n i h i này có c ng trao i nhi t cao h n, nên kích th c th ng nh g n
h n Tuy nhiên c n ph i trang b các b m tu n hoàn ho t ng liên t c trong môi tr ngnhi t , áp su t cao
v N i h i không tu n hoàn: lo i n i h i này không có vòng tu n hoàn c a n c, có k t c u n
gi n nh t N i h i ng l a c ng là n i h i không tu n hoàn do n c c ch a toàn b trong
N i h i tu n hoàn t nhiên, tu n hoàn c ng b c và n i h i không tu n hoàn.
7 Phân theo nguyên lý thông gió
v Thông gió t nhiên: khí lò chuy n ng t nhiên nh s c t hút c t o ra t s chênh l ch
áp su t trong và ngoài n i
v Thông gió c ng b c: s c t hút trong bu ng t c tao ra nh qu t gió
8 M t s cách phân lo i khác
v Phân lo i theo s tr ng (b u): n i h i m t tr ng, hai tr ng và ba tr ng
v Phân lo i theo s vòng tu n hoàn: n i h i m t vòng tu n hoàn và nhi u vòng tu n hoàn
v Phân lo i theo m c t Ă ng hóa: n i h i t Ă ng ( i u khi n b ng PLC), n i h i bán t
ng và n i h i i u khi n b ng tay
v Phân lo i theo hình dáng bên ngoài: n i h i ch D, n i h i ch A, n i h i ch O
Trang 19Câu 9 Bi u di n quá trình sinh h i c a n i h i trên th i-t, gi i thích và so sánh quá trình
sinh h i c a n i h i thông s cao v i n i h i thông s th p.
Quá trình sinh h i trong n i h i g m 3 giai o n c bi u di n trên th i-t nh sau:
40 80 120 180
x = 1
0.1 0.2 0.3
Quá trình sinh h i c a n i h i trên đ th i-t.
1 Quá trình un sôi n c ( áp su t n i h i) ti n hành theo ng n c sôi x = 0 ( o n 12 ho c12’)
2 Quá trình b c h i ti n hành theo ng ng nhi t ( o n 23 ho c 2’3’)
3 Quá trình s y h i ti n hành theo ng ng áp ( o n 34 ho c 3’4’)
Quá trình 1234 là quá trình sinh h i c a m t n i h i có thông s 20kG/cm2, 212o C (n i h i thông s
th p); 12’3’4’ là quá trình sinh h i c a m t n i h i có thông s 180kG/cm2, 356o C (n i h i thông s
cao)
T Ă th ta th y r ng: bi n thiên enthalpy trong quá trình un sôi Di đs2 > Di đs1, ngh a là di n tích b
m t h p nhi t un sôi F đs1 < F đs2 Trong quá trình b c h i Di bh1 > Di bh2 nên di n tích h p nhi t b c h i
Fbh1 > F bh2 M t khác, trên th c t giá thành ch t o m t n v di n tích b m t b c h i cao h n giá
thành ch t o m t n v di n tích b m t un sôi Nh v y, dùng n i h i thông s cao s t ng tính
kinh t do có di n tích b c h i nh h n
Chú ý r ng quá trình sinh h i th c t có ph n khác quá trình bi u di n trên th do nhi t n c ra
b hâm n c ti t ki m ch a t t i sôi, nhi t b c h i c ng th p h n tr s lý thuy t
Trang 20Câu 10 K tên các thi t b , h th ng ph c v n i h i và trình bày nguyên lý ho t ng c a h
th ng n i h i hoàn ch nh.
H th ng n i h i tàu th y có th g m có:
v N i h i (m t ho c nhi u chi c): thi t b chính trong h th ng
v H th ng nhiên li u: bao g m b m d u t, b u hâm d u, thi t b Ă t d u, két ch a d u, phin
l c d u
v H th ng c p n c: bao g m b m c p n c n i, b u hâm n c c p, két n c c p, két n c
ng ng, b u ng ng
v H th ng x lý n c n i: bao g m b u l c n c, b làm m m n c, két hóa ch t
v H th ng thông gió: bao g m qu t gió, qu t hút khói
v H th ng phân ph i h i: bao g m van h i chính, ng d n h i, van gi m áp
v Các thi t b c i thi n ch t l ng ho t ng c a n i h i: g m có van g n m t, van x Ă áy, b
kh khí, thi t b th i mu i, thi t b khô h i
v Các thi t b t n d ng nhi t nh : b s y h i, b hâm n c ti t ki m, b s i không khí ti t
Trang 21ây là h th ng n i h i ph , n i h i Ă ây là ki u n i h i hình tr Ă ng ng n c ng D u t s
d ng cho n i h i có th là d u n ng (FO) ho c d u nh (DO) Khi c n chuy n i lo i nhiên li u, ta ch
c n óng m các van t ng ng
Trên s Ă này, ta có th nh n th y và phân bi t các h th ng ph c v cho n i h i, ó là: h th ng
nhiên li u (bao g m phin l c d u, b m d u tu n hoàn, b u hâm d u, van i n t , súng phun ), h
th ng n c c p (bao g m két n c c p, két n c ng ng, hai b m c p n c n i song song, b u
ng ng, van m t chi u ), h th ng ph i h i (bao g m van h i chính, bình tích n ng, van t t ) và m t
s thi t b ph c v khác
B m d u luôn ch y ngay c khi n i h i ang t t, d u t c b m c p liên t c qua b u hâm, vào
súng phun Gi s lúc này n i h i ang d ng, van i n t trên ng d u v s m , do ó, d u t
súng phun tr v luôn c a hút c a b m, t o thành m t m ch d u tu n hoàn i u này giúp cho d u
t luôn c hâm m t nhi t nh t nh có th s n sàng cho vi c t n i b t k lúc nào Khi
có tín hi u t n i h i, van i n t s Ă óng, áp l c d u vào súng phun t ng v t và d u c phun vào
bu ng t, hòa tr n v i không khí t o thành h n h p nhiên li u d i d ng s ng mù Cùng lúc ó,
thi t bĂ ánh l a ho t ng và quá trình cháy b t u
Khi n i h i ho t ng, m c n c trong n i s liên t c thay i Vi c duy trì m t m c n c phù h p
c th c hi n b i các b m c p n c k t h p v i thi t b c m ng m c n c n i Các b m này c
b t/t t thông qua các r le i u khi n Tín hi u m c n c c truy n t i r le t thi t b c m ng m c
n c t trong ng th y Khi m c n c n i c n d i m c cho phép, r le i u khi n s Ă a tín hi u b t
b m b sung Các b m có th ho t ng c l p ho c song song Thông th ng, ch có m t b m
ho t ng, b m còn l i d phòng B m có th hút n c t két n c c p ho c két n c ng ng
N c trong két n c ng ng chính là n c ng ng t t h i v b u ng ng Trên ng c p n c t i n i
h i, m t van m t chi u c l p tránh hi n t ng trào ng c khi áp su t trong n i h i t ng cao
Khi m c n c n i cao quá m c cho phép, r le i u khi n s Ă a tín hi u d ng b m
Khi áp su t trong n i cao, h i n c sinh ra có nhi t Ă l n, ta m van h i chính Ă a h i i s
d ng Ngay tr c van h i chính là m t bình tích n ng, thi t b này có nhi m v duy trì áp l c h i
m t giá tr không i M t van t t c b trí gi a ng c p h i i công tác và ng h i v Van t t
có ch c n ng i u ch nh l ng h i i s d ng, ví d nh khi mu n gi m l ng h i i công tác, ta m
van t t n m t m nh t nh trích m t ph n h i v th ng b u ng ng
ây là m t h th ng n i h i c b n, khá n gi n và nh g n V i n i h i c l n, nh ng h th ng
l n, nhi u thi t b , ph ki n khác c trang b
Câu 11 Nêu khái ni m nhi t tr c a nhiên li u D u t dùng cho n i h i g m nh ng thành ph n
nào? Nêu các yêu c u i v i d u t dùng cho n i h i tàu th y.
1 Khái ni m nhi t tr
Nhi t tr c a nhiên li u là nhi t l ng mà 1kg nhiên li u ó t a ra khi c t cháy hoàn toàn Nhi t
tr g m có nhi t tr cao và nhi t tr th p
Trang 22v Nhi t tr cao là nhi t l ng mà 1kg nhiên li u ó t a ra khi c t cháy hoàn toàn, trong ó
ph n n c c a b n thân nhiên li u và n c do hy rô sinh ra ch a bi n thành h i Ký hi u: Q B (kJ/kg ho c kCal/kg).
v Nhi t tr th p là nhi t l ng mà 1kg nhiên li u ó t a ra khi c t cháy hoàn toàn, trong
ó ph n n c c a b n thân nhiên li u và n c do hy rô sinh ra ã bi n thành h i Ký hi u: Q H (kJ/kg ho c kCal/kg).
2 Thành ph n d u đ t n i h i
D u t dùng cho n i h i bao g m hai nhóm thành ph n sau:
v Thành ph n cháy c: g m có cácbon (C), hy rô (H2) , l u hu nh b c (S b)
v Thành ph n không cháy c: g m có nit (N2), l u hu nh không b c - t c là d ng sunfat
(Skb) , ch t tro (A), ch t m (W) và ch t tr cháy ôxy (O2)
L u hu nh b c S b là h p ch t sunfua c a kim lo i nh FeS2 Nó có tính b c cháy c và sinh ra khí
SO2, SO3 L u hu nh không b c S kbĂ th sunfat không cháy c vì nó d ng ôxy hóa t i h n (SO3)
Thành ph n cháy c càng nhi u thì l ng sinh nhi t c a d u t càng cao
Ví d : 1kg cácbon cháy hoàn toàn s t a ra 8100kCal, nhi t l ng ó s là 28700kCal v i 1kg H2 và
2130kCal v i 1kg S b
Ch t tro t n t i là do qu ng l n trong d u t nh ôxít silic, ôxít s t, ôxít nhôm, sunfat l u hu nh,
sunfat magiê Ch t tro nhi u s làm gi m l ng sinh nhi t c a d u t H m l ng ch t tro trong d u
t n i h i th ng d i 1%
Ôxy không th sinh ra nhi t, mà còn ôxy hóa các nguyên t cháy c, h th p l ng sinh nhi t c a
d u t Nit là khí tr , không tham gia vào ph n ng cháy, d bay lên cùng khí lò khi t d u L ng
N2 trong d u t càng ít càng t t, th ng không n 2%
Ch t m trong d u t làm gi m l ng sinh nhi t vì không nh ng nó không cháy c mà còn h p
nhi t b c thành h i trong quá trình t d u
3 Yêu c u đ i v i d u đ t dùng cho n i h i tàu th y
D u t s d ng cho n i h i tàu th y ph i m b o nh ng yêu c u sau:
1 Nhi t tr l n: t ng thêm tr ng t i có ích và t ng thêm bán kính ho t ng c a tàu
2 Không t bén cháy trong két ch a trên tàu: Ă m b o an toàn cho con tàu và thuy n viên
3 Không b bi n ch t
4 Ít tro b i, ít l u hu nh và ch t c: ít t n h i n s c kh e thuy n viên trên tàu, ít làm m c
r Ă ng khói, b hâm n c ti t ki m, b s i không khí
5 Giá thành r vì chi phí v d u t có th chi m t i 30¸40% chi phí s d ng tàu th y
Trang 23Câu 12 Trình bày các giai o n cháy nhiên li u trong n i h i và nêu các y u t nh h ng t i
quá trình cháy trong n i h i.
1 Các giai đo n cháy nhiên li u
D u t súng phun c phun vào bu ng t v i áp l c cao, hòa tr n v i không khí và c xé nh
thành các h t s ng d u Quá trình t cháy h t s ng d u di n ra g m 3 giai o n:
a Giai đo n nung nóng, b c h i (giai đo n chu n b cháy)
Nhi t l ng xung quanh bu ng t truy n t i h t s ng d u, nung nóng nó, làm nó b c h i, t o
thành m t t ng h i d u bao l y h t s ng d u Lúc này, trên b m t c a h t s ng d u có các h p
ch t cao phân t , là ph n còn l i c a l p d u ngoài cùng b nung nóng ã b c thành h i d u Các h p
ch t cao phân t này làm gi m n ng l c khuy ch tán c a ôxy t i h t d u, t o i u ki n hóa c c S d
hi n t ng hóa c c x y ra là do t c b c h i c a h t s ng d u ch m h n t c phân gi i các h p
ch t cao phân t Giai o n này di n ra mãnh li t nhi t 200¸300o C
b Giai đo n phân gi i
H t s ng d u ã c s y khô ti p t c nh n nhi t ch t b c trong nó thoát ra d n và có th b t
u cháy Trong quá trình nung nóng h t s ng d u, các cácbua hy rô cao phân t b nhi t phânthành nh ng nguyên t Ă n gi n cácbon và hy rô D u madút ch a nhi u mêtan và khi thiên nhiên
nên ph i nhi t trên 600o C, các cácbua hy rô m i phân hu
c Giai đo n cháy
Khi các thành ph n h i d u d bén l a t n nhi t bén cháy, giai o n cháy b t u di n ra D u
t n i h i th ng có 15¸20% thành ph n nh , nên nhi t 150¸200o C (nhi t bén cháy c athành ph n nh ) ã xu t hi n ng n l a n inh, t c là giai o n cháy ã b t u
T c ph n ng cháy nhanh h n nhi u so v i t c chu n b cháy (nung nóng, b c h i, phân gi i
h p ch t cao phân t ), th i gian ti n hành ph n ng cháy hóa h c ch chi m kho ng 1% t ng th i
gian cháy T ng th i gian cháy h t s ng d u th ng là 0,1¸0,15 giây
Trên th c t , c ba giai o n c a quá trình cháy h u nh di n ra ng th i
2 Các y u t ă nh h ng đ n quá trình cháy trong n i h i
Giai o n nung nóng, b c h i còn c g i là giai o n chu n b cháy Th i gian chu n b cháy ch
ấ u ph thu c vào các y u t sau:
1 Lo i d u t D u t có ít ch t b c, hàm l ng tro, m cao, n ng c a thành ph n cháy
c không cao s kéo dài th i gian chu n b cháy Ng c l i, v i d u t có nhi u ch t b c,
ít tro, m, n ng c a thành ph n cháy c cao, th i gian chu n b cháy s ng n h n D u
DO có t c cháy r t nhanh vì trong giai o n chu n b cháy, d u l ng c bi n hoàn toànthành khí cháy
2 Ki u bu ng t, k t c u súng phun và tình tr ng k thu t c a thi t bĂ t d u
Trang 243 Kích th c h t d u c phun vào bu ng t Kích th c h t d u càng bé, kh n ng ti p xúc
v i khí nóng trong trong bu ng t càng cao, do ó th i gian chu n b cháy s ng n h n
4 Nhi t và áp su t bu ng t Nhi t và áp su t trong bu ng t càng cao, nhi t béncháy c a d u càng th p, th i gian chu n b cháy càng ng n
5 Nhi t , áp su t và m t c a không khí c p vào Không khí c p vào có nhi t , áp su t và
m t cao s làm cho h t d u nhanh chóng c s y khô và nung nóng, làm t ng nhi t bình quân c a bu ng t
6 V trí t ng i gi a d u ang cháy v i d u m i c p vào
7 T c t ng i gi a d u t v i không khí Khi t c này nhanh và h n h p l u ng ki uxoáy l c, không khí s hòa tr n v i d u t t h n, giúp cho quá trình khu ch tán không khí t icác h t d u nhanh chóng và rút ng n th i gian chu n b cháy
8 H s không khí th a H s không khí th a t t nh t là vào kho ng 1,05÷1,25 V i n i h i
c , có th ch n lên n 1,5 Ă m b o d u t c hoà tr n h t v i không khí
9 T c ph n ng cháy hóa h c T c này ph thu c vào áp su t và nhi t tuy t i Áp
su t hay nhi t tuy t i càng cao thì n ng các ch t tham gia ph n ng càng t ng, do
ó t c ph n ng cháy hoá h c càng nhanh và quá trình cháy di n ra nhanh h n
Câu 13 Th nào là cháy hoàn toàn, cháy không hoàn toàn, h s không khí th a , hi n t ng
n mòn i m s ng và hi n t ng m c r vana i?
1 Cháy hoàn toàn và không hoàn toàn
Cháy hoàn toàn ngh a là các s n ph m cháy (H2O , CO2, SO2, N2, O2) khi ra kh i bu ng t (nhi t t
800¸1200o C) không th hòa h p v i ôxy mà ti p t c cháy n a, nói cách khác các thành ph n cháy
c ã cháy h t và t a nhi t ra h t trong bu ng t
Ng c l i, khi cung c p không không khí, không khí không c tr n u v i d u t, cung c p
quá nhi u không khí làm cho nhi t bu ng t th p, ho c dung tích bu ng t quá h p thì quá
trình cháy s di n ra không hoàn toàn Trong khói lò ngoài H2O , N2, O2 ra còn có các khí cháy ch a k p
cháy nh CO, H2, CH4, C mHn, ng th i trên b m t h p nhi t còn có mu i (mu i là cácbon thu n tuý và
hy rô, hy rô cháy h t còn l i cácbon d ng mu i) Do ó, m i quá trình cháy th c t trong n i h i
u là cháy không hoàn toàn
Ng n l a t d u c cung c p không khí vào v i s l ng v a ph i s có màu vàng nh t, có th l
m nhìn th y vách sau c a bu ng t N u thi u không khí ng n l a s có màu vàng, thi u nhi u
không khi s có màu da cam, r t thi u không khí s có màu N u cung c p quá nhi u không khí, có
th nhìn th y rõ vách sau c a bu ng t qua ng n l a
Trong tr ng h p khí cháy ch a cháy h t ã i lên ti p xúc v i thành vách bu ng t, các b m t trao
nhi t có nhi t cao, nó s ti p t c cháy (hi n t ng cháy mu n, hay còn g i là cháy r t) và có th
t o mu i b n, gây h h ng bu ng t c ng nh các m t h p nhi t
Trang 252 ả s không khí th a
Trên th c t , không th Ă m b o tr n u không khí v i d u t và cung c p l ng không khí thích
h p cho m i giai o n cháy c ng nh m i vùng c a bu ng t Vì v y, Ă m b o cháy hoàn toàn,
so v i ph ng trình ph n ng cháy c n cung c p th a không khí, t c là l ng không khí th c t c p
vào bu ng t ph i l n h n l ng không khí lý thuy t tính theo các ph ng trình ph n ng cháy
Vi c cung c p th a không khí c c tr ng b i h s không khí th a, khí hi u , là t s gi a l ng
không khí th c t c p vào bu ng t Ă t cháy h t 1kg nhiên li u và l ng không khí lý thuy t tính
theo ph n ng cháy Ă t cháy h t 1kg nhiên li u ó.
3 Hi n t ng n mòn đi m s ng và m c r vanađi
a n mòn đi m s ng
L u hu nh khi cháy s sinh ra SO3, SO3 s k t h p v i H2O t o thành axít H2SO4 Khi nhi t khói lò nh
h n nhi t Ă i m s ng thì h i H2SO4và h i H2O s ng ng ng lên các m t h p nhi t và làm m c r
các b m t y Hi n t ng n mòn này x y ra khi nhi t gi m n 120o C¸130o C
Trang 26Câu 14 Trình bày các t n th t nhi t trong n i h i và bi n pháp h n ch các t n th t nhi t ó.
Nhi t l ng Q H ( i v i 1kg ch t t) do ch t t c p vào bu ng t ch có m t ph n Q1Ă c s
d ng có ích (nhi t l ng có ích), có ngh a là nhi t l ng bi n n c thành h i; ph n còn l i là nhi t
l ng t n th t bao g m: t n th t nhi t Q2 do khói lò mang i, t n th t nhi t hóa h c Q3 do cháy
không hoàn toàn, t n th t nhi t c h c Q4, t n th t nhi t ra môi tr ng Q5, t n th t nhi t Q6 do tro x
Trong ó: Vk – L ng khí lò (k c h i m trong khí lò ) do t 1kg ch t t sinh ra (m3tc/kg)
Ckh – Nhi t dung riêng c a khói lò, C kh= 0,323 + 0,000018qkh (kCal/m3tcđ ) tkkl – Nhi t không khí l nh ( o C)
qkh – Nhi t khói lò ( o C)
i v i n i h i t d u, khi có s li u phân tích khói lò, ta có th tính Q2 nh sau:
= 1,86 + 0,375 +
80,4 ( ) ( )
T n th t nhi t q2 là t n th t nhi t l n nh t, nó vào kho ng 5¸12% nhi u khi t i 20¸25% Tr s c a q2
ph thu c vào nhi t khói lò, h s không khí th a, t i tr ng, thi t b bu ng t, các bi n pháp làm
5 B trí các t m d n khí (v i n i h i ng n c) sao cho khí lò quét qua kh p các m t h p nhi t
i l u và ph i s a ch a ngay khi b cháy h ng
Trang 27Gi m c nhi t khói lò s gi m c t n th t nhi t do khói lò q2 Song n u h th p qkhĂ n d i
i m s ng, s làm cho h i n c trong khói lò ng ng ng trên m t h p nhi t ti t ki m, làm m c r
nhanh chóng các b ph n này
Ă m b o cho khi nh t i nh t t c là lúc nhi t khói lò th p nh t qkh v n không c nh h n
i m s ng, nói chung th ng ch n qkh l n h n 155o C cho khi t i tr ng bình th ng
Riêng m t s n i h i cho phép qkh nh h n 155o C, khi y các b ph n h p nhi t ti t ki m c ch t o
b ng v t li u khó m c r ho c c r c hóa ch t (ví d : h n h p 34% CaO, 20,8% MgO, 38,6% CO 2) vào
ch t t ho c vào dòng khí lò tr c b s i không khí ch Ă nh t i
2 T n th t hóa h c q 3
Khi thi t b bu ng t không t t, khi t lò v i nhi t bu ng t quá th p, ho c t v i h s
không khí th a a quá bé, s làm cho các ph n ng cháy không hoàn toàn, trong khói lò bay lên tr i có
các ch t khó còn cháy c nh CO, H2,CH4 và cácbua hy rô
i v i bu ng t có c u t o và thi t bĂ t, cách t khéo léo q3 = 0,5¸1% ng c l i có th t i9¸10% q3 có th Ă c tính g n úng nh sau, theo s li u phân tích khói lò:
q3 = 3,2COa (%)Trong ó: CO – N ng khí CO trong khói lò (%).
Ta th y r ng khi n ng khí CO trong khói lò t ng 1% thì q3 t ng 4¸5% Chú ý r ng khi l y m u khói
lò phân tích n ng CO, ph i l y m u t i các i m cách u nhau trên m t m t c t c a ng
khói Khi ng khói b h ng n ng, ph i l y m u khí lò t i các n i g n bu ng t
V i n i h i t d u, khi thay i t i q3 bi n i r t ít nên có th l y cùng m t tr s q3 cho m i t i
ho c s d ng v hai l p ( gi a hai l p có không khí c p lò i qua) tránh rò r h i và n c Khi tính
nghi m nhi t, q5 có th tính g n úng nh sau:
Trang 28= 0,5 1 + ( %)
Trong ó: q5, Bt – t n th t nhi t ra ngoài và l ng ch t t 100% t i
, – t n th t t n nhi t ra ngoài và l ng tiêu ch t t nh t i
Câu 15 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i hình tr ng l a n m (n i h i Scotch).
Trong nhi u n m tr c ây, n i h i Scotch c s d ng r ng rãi d i tàu th y do c u t o n gi n,
d s d ng Hi n nay lo i n i h i này th ng c s d ng trên b do kích th c c ng k nh, không
thu n l i b trí d i tàu th y và tính c Ă ng không cao (th i gian t khi t lò n khi sinh h i áp
su t nh m c dài)
1 Thân n i h i; 2 inh ch ng dài; 3 ng l a ch ng; 4 ng l a th ng; 5 Bu ng đ t;
6 V trí l p thi t b bu ng đ t; 7 C a th m; 8 inh ch ng ng n; 9 Thi t b bu ng đ t;
10 H p l a; 11 ng th y; 12 Mã đ nh h p l a; 13 C a l y h i ra; 14 ng khói.
N i h i Scotch.
Trang 29Các b ph n chính c a n i h i bao g m v hình tr n m ngang, bên trong có bu ng t, h p l a và
c m ng l a n m Bu ng t d ng hình tr có vách g n sóng bù giãn n nhi t khi t S l ng
bu ng t ph thu c vào kích th c n i h i N i h i có ng kính t i 4m có th Ă c trang b hai
bu ng t, nh ng n i h i l n h n có th l p ba bu ng t
H p l a v a là n i di n ra quá trình cháy c a nhiên li u, v a là n i phân ph i khí lò vào các ng l a
H p l a có d ng hình h p bán nguy t, ho c hai n a hình h p bán nguy t, phía d i n i v i cu i
bu ng t, phía trên là m t sàng n i v i các ng l a Trên nh h p l a có mã nh h p l a v a làm
kín h p l a v a có tác d ng b o v n i h i khi b c n n c nh nút b ng kim lo i d nóng ch y H p
l a c gia c v i v n i nh các inh ch ng ng n
Các ng l a n m là n i d n khói lò i qua trao nhi t cho n c M t u ng l a n i v i m t sàng
c a h p l a, u kia n i v i m t sàng tr c Có hai lo i ông l a: ng l a th ng và ng l a ch ng Các
ng l a th ng có ng kính vào kho ng 65mm và dày 5mm Chúng c nong ch t hai u vào
hai m t sàng, u phía h p l a sau khi nong c làm loe mi ng, ho c có th Ă c hàn t ng i m v i
vách h p l a u phía m t sàng tr c th ng c nong có ng kính l n h n, i u này cho
phép d dàng rút ng v phía này khi s a ch a, ngay c khi có l p cáu c n bám b m t ngoài ng
M t s tr ng h p u phía m t sàng tr c c làm dài ra m t o n kho ng 12mm i u này cho
phép nong l i ng khi u phía h p l a b cháy làm m ng m i ghép v i h p l a Khi ó ng i ta rút
ng ra, v sinh s ch s , c t b ph n m i ghép b cháy h ng, y ng sâu v phía h p l a và nong l i
Các ng l a ch ng có nhi m v ch ng gi các m t sàng v i nhau Hai u các ng l a ch ng có ng
kính ngoài l n h n và có ren b t vào các l ren trên các m t sàng Sau khi b t ren ng th i vào hai
m t sàng, hai u ng l a ch ng c nong ch t, u phía m t sàng tr c th ng c l p êcu
M i l p ráp ng l a th ng và ng l a ch ng.
Thi t b bu ng t c l p m t tr c bu ng t Nhiên li u c phun s ng vào trong bu ng
t, hoà tr n v i không khí, cháy, sinh nhi t M t ph n nhi t c truy n cho n c bao bên ngoài
bu ng t H n h p khí cháy sau ó i vào h p l a, Ă ây nhiên li u ti p t c cháy, m t ph n nhi t
c truy n cho n c bao xung quanh h p l a Khí cháy sau ó c chia vào trong các h p l a,
ây quá trình truy n nhi t cho n c ti p t c di n ra, khí lò l u ng m t l t d c theo các ng l a r i
thoát ra ng khói N c trong n i h i bao xung quanh bu ng t, h p l a và các ng l a nh n nhi t
c a khí cháy, sôi và sinh h i, l ng h i sinh ra n i lên, tách ra không gian h i phía trên và c a
i s d ng N c c b xung nh k cho n i h i nh b m c p n c Trên thân n i h i và m t tr c
c b trí các n p c a th m ki m tra không gian n c
N i h i Scotch có các u và nh c i m sau:
Trang 30v Các ng l a th ng nên thu n l i cho vi c v sinh mu i bên trong ng.
v Không c n ch t l ng n c n i h i cao do tu n hoàn n gi n
v N ng su t, thông s h i th p do t l b m t trao i nhi t th p và hình dáng n i h i khôngthu n l i cho tu n hoàn
v Th i gian nhóm lò l y h i lâu do l ng n c trong b u n i l n Tuy nhiên do l ng n ctrong n i h i l n nên n ng l c ti m tàng l n
v L ng n c trong n i h i l n nên n u x y ra s c , m c nghiêm tr ng s r t cao
v Do chi u cao không gian h i khá l n nên ch t l ng h i bão hoà sinh ra khá t t
v Do kích th c chi u ngang l n nên c ng k nh, không thu n l i cho b trí d i tàu th y
N i h i Scotch th ng c ng d ng làm n i h i ph ph c v hâm s y nhiên li u và sinh ho t cho
m t s tàu Diesel Do có kích th c d ng hình tr Ă t n m nên lo i n i h i này không thu n ti n cho
vi c b trí khu v c th ng t ng ng khói Khi s d ng trên tàu th y, lo i n i h i này th ng c
dùng làm làm n i h i ph trong h th ng liên h p n i h i ph - b t n d ng nhi t khí x (xem ph n
sau) Trong tr ng h p này n i h i ph có th b trí n i thu n ti n, không ph thu c vào v trí c a
b t n d ng nhi t khí x ( t trên ng khí x c a ng c Diesel chính)
Câu 16 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng l a n m (n i h i Cochran).
N i h i Cochran có d ng hình tr Ă t ng ây là lo i n i h i ph bi n, r t phù h p cho nhu c u sinh
h i bão hoà thông s th p, ph c v các nhu c u hâm s y nhiên li u và sinh ho t trên tàu
Trang 31ti p xúc v i ph n không gian n c h p, l u ng kém và là n i l ng ng cáu c n nên c ng trao
i nhi t kém Vách ph n trên bu ng t có d ng hình bán c u ti p xúc tr c ti p v i n c n i, t o nên
b m t trao i nhi t, nên không c n b trí l p g ch cách nhi t Phía trên bu ng t có c a n i v i
h p l a Các ng l a c l p ghép thành c m nh hai m t sàng và c t n m ngang phía trên
bu ng t gia c ng c m ng l a và hai m t sàng, ng i ta s d ng các ng l a ch ng c l p
ren v i hai m t sàng Thân n i hình tr , ph n nh có hình bán c u, cùng v i bu ng t hình bán c u
t o nên c u trúc c ng v ng, n nh, không c n b trí các thanh ch ng Các ng l a th ng và t ng
i ng n, t o i u ki n thu n l i cho vi c v sinh ng Ph n nh bán c u là không gian h i, có trang
b l p c a th m có th ki m tra b m t trao i nhi t phía không gian n c, ph n phía d i có
th m ki m tra b m t trao i nhi t phía d i Ph n m t tr c h p l a có b trí c a th m v
sinh các ng l a C a này có th m ra d dàng nh kh p b n l N p h p khói c ng có th tháo ra
v sinh và ki m tra ph n m t sàng sau
Nhiên li u là không khí c a vào bu ng t nh b Ă t d u Ban u h n h p nhiên li u cháy
nh tia l a i n do b Ă ánh l a t o ra Sau khi ã cháy, nhiên li u và không khí ti p t c c phun vào
bu ng t và cháy nh ng n l a duy trì trong bu ng t Khí lò t o ra trao m t ph n nhi t cho n c
bao phía ngoài bu ng t Khí lò sau ó i vào h p l a, chia vào các ng l a n m ngang, l u ng
m t l t d c theo các ng l a r i thoát ra ngoài h p khói và theo ng khói x ra ngoài N c bao ph
toàn b các b m t bu ng t, h p l a, ng l a và h p khói Ph n n c ti p xúc v i các b m t trao
nhi t nh n nhi t t khí lò, sinh ra h i, ph n h i sinh ra thoát lên không gian h i và c a i s
d ng L ng n c ã hoá thành h i c b xung vào ph n không gian n c nh b m c p n c n i
Lo i n i h i này có các u nh c i m sau:
v C u t o các b m t trao i nhi t n gi n nên không yêu c u ch t l ng n c n i h i cao
v Các c m ng l a ng n, b trí thu n ti n cho vi c v sinh, b o d ng
v L ng n c trong n i h i không l n nên th i gian t lò sinh h i t ng i ng n, an toàn khi
g p s c
v Có c u t o th ng ng, thu n l i cho vi c b trí trên tàu th y
v Chi u cao không gian h i cao nên ch t l ng h i bão hoà sinh ra t t
Lo i n i h i này không có b s y h i và các b h p nhi t ti t ki m, nên ch phù h p cho vi c s d ng
làm n i h i ph trên các tàu có ng c Diesel chính lai chân v t N i h i Cochran còn có th Ă c
thi t k thêm ph n ng l a s d ng khí x Ă tr thành n i h i liên h p
Câu 17 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
Trang 32nhi t Toàn b thân n i, bu ng t, c m ng l a và h p khói t o thành m t k t c u c ng v ng, không
c n các k t c u gia c ng Hai m t sàng c a bu ng t và h p khói có d ng m t ph ng nên th ng
c gia c ng nh các ng l a ch ng Các ng l a ch ng c loe mi ng và hàn vào m t sàng
Trên thân n i, m t vài v trí c b trí các n p c a th m, c a ki m tra thu n l i cho vi c ki m tra,
v sinh các b m t trao i nhi t khi n i h i d ng
B Ă t d u c b trí m t tr c bu ng t H n h p nhiên li u và không khí c phun vào
bu ng t và t cháy Khí lò t o ra trao nhi t cho n c bao bên ngoài bu ng t Khí lò c chia
vào các ng l a th ng ng, ti p t c trao nhi t cho n c bao bên ngoài các ng l a r i thoát ra ng
khói N c bao bên ngoài bu ng t, các ng l a, nh n nhi t c a khí lò, sinh h i Ph n h i t o ra n i
lên không gian h i và c a i s d ng Ph n n c ã sinh h i c b xung vào ph n không gian
n c nh b m c p n c n i h i
Lo i n i h i này có các u nh c i m sau:
v Có c u t o n gi n nên không yêu c u ch t l ng n c n i h i cao
v Các c m ng l a th ng, b trí thu n ti n cho vi c v sinh, b o d ng, s c c n khí lò nh
v Có c u t o th ng ng, thu n l i cho vi c b trí trên tàu th y
v Chi u cao không gian h i cao nên ch t l ng h i bão hoà sinh ra t t
1 t ch u l a; 2 Bu ng đ t; 3 Màn vách ng; 4 V n i h i; 5 ng n c xu ng; 6 ng l a; 7 ng th y;
8 Mi ng ng khói; 9 ng h i ra; 10 Van an toàn; 11 C a ki m tra; 12 Thi t b bu ng đ t
N i h i th ng đ ng ng l a đ ng.
Trang 33Ngoài phiên b n n i h i ph Ă t d u nh trên, lo i n i h i này còn có th Ă c thi t k làm n i h i
khí x ho c n i h i liên h p t d u-khí x Ă l p t trên các tàu có ng l c chính là Diesel (xem
ph n n i h i liên h p) Khi dùng làm n i h i khí x , khoang bu ng t không c l p b Ă t d u mà
b trí c a n i v i ng khí x c a ng c Diesel chính Tr ng h p dùng làm n i h i liên h p
khoang bu ng t c chia làm hai ph n: m t ph n làm bu ng t; m t ph n n i v i ng khí x
c a ng c Diesel Nh v y s có hai c m ng l a ng: m t c m cho n i h i ph ; m t c m cho n i
h i khí x , m i c m có ng ng khói riêng C u t o nh v y cho phép n i h i ph và n i h i khí x
bu ng t kh i b quá nhi t Các ng n c này phía d i c n i v i ng góp, còn phía trên thì n i
v i m t d i c a khoang n c M t trên c a bu ng t c ng chính là m t d i c a khoang n c
Khoang n c c u t o hình vành kh n có thi t di n ch nh t, ph n không gian hình tr Ă gi a là l i
thoát c a khí lò Các c m ng n c th ng ng c n i m t u v i m t trên c a khoang n c, u
kia n i v i m t d i c a khoang h i Các m t trên và d i c a khoang n c và khoang h i là các m t
ph ng, nên c gia c ng b ng các thanh ch ng b xung n c vào ng góp c a màn vách ng
ng i ta b trí m t vài ng xu ng l n, t bên ngoài n i h i
Nhiên li u và không khí c phun vào và cháy trong bu ng t Khí lò sinh ra trao m t ph n nhi t
cho n c trong màn vách ng bao xung quanh bu ng t Khí lò sau ó qua ng thoát i lên phía
trên, quét ngang qua c m ng n c ng, ti p t c trao nhi t cho n c trong ng, r i thoát ra ng
khói Các c m ng n c th ng c b trí thành hàng hình xo n c, t o ra qu Ă o xo n c cho
dòng khí lò, t ng quãng ng và th i gian trao i nhi t c a khí lò cho các ng n c N c trong
các ng c a màn vách ng nh n nhi t b c x t khí lò trong bu ng t, sinh h i, l ng h i sinh ra
thoát lên khoang n c N c trong khoang n c c ng nh trong các ng n c th ng ng ti p t c
nh n nhi t c a khí lò, sinh h i L ng h i sinh ra thoát lên khoang h i và c a i s d ng N c
ph n d i c a khoang h i theo các ng xu ng, c b trí bên ngoài n i h i, i xu ng ng góp
b xung cho l ng n c ã sinh h i
Lo i n i h i này có các c i m sau:
v C u t o n gi n, d s d ng
v Tu n hoàn n gi n, các ng n c th ng ng nên không òi h i ch t l ng n c cao
v Các ng n c th ng ng, n i h i c n c b trí các ng xu ng bên ngoài nên thu n l i cho
tu n hoàn t nhiên
Trang 34v Các ng n c t o nên di n tích b m t trao i nhi t l n, nên kích th c n i h i t ng i
g n nh
v Có c u t o th ng ng, thu n l i cho vi c b trí trên tàu th y
01 02 03
04 05 06
Lo i n i h i này c dùng làm n i h i ph , sinh h i ph c v cho các nhu c u trên các tàu ng l c
Diesel Trong nhi u tr ng h p n i h i này c s d ng k t h p v i m t b t n d ng nhi t khí x
trong h th ng liên h p n i h i ph -b t n d ng nhi t khí x (xem ph n sau) Khi ó n i h i ph
(khoang h i) s Ă óng vai trò là khoang tách h i cho b t n d ng nhi t khí x khi tàu ch y hành trình
(b t n d ng nhi t khí x làm vi c)
Câu 19 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i th ng ng ng n c ng c a hãng Miura.
N i h i th ng ng ng n c ng c a hãng Miura luôn có c u t o d ng hình tr th ng ng Lo i
n i h i này c s d ng r t ph bi n làm n i h i ph trong h th ng liên h p n i h i ph - b t n
d ng nhi t khí x trên các tàu do Nh t B n thi t k
Thân n i h i có d ng hình tr Ă ng, phía d i là tr ng n c, phía trên là tr ng h i Tr ng n c và
tr ng h i u có d ng hình vành kh n ti t di n ch nh t Hai hàng ng n c th ng ng c b trí
n i thông tr ng n c và tr ng h i Hai hàng ng n c hình thành hai màn ng hình tr có hai cung
h Ă i x ng nhau t o ra ng i c a khói lò Thi t b bu ng t c b trí phía trên n i h i ng
khói c b trí bên vách, phía có b trí cung h c a hàng ng bên ngoài
Trang 352 3 4 5 6
7 8 9
10
12 13 14 15 16
17 11
1 Qu t gió; 2 B m gió; 3 N p n i h i; 4 Tr ng h i; 5 M t sàng trên; 6 Loa gió; 7 t ch u l a;
8 Tr ng n c; 9 Bulông n i; 10 Bi n áp đánh l a; 11 Súng phun; 12 H p gió; 13 V ngoài;
14 V trong; 15 ng n c; 16 H p ng khói; 17 M t sàng d i
N i h i th ng đ ng ng n c đ ng c a hãng Miura.
Nguyên lý ho t ng c a n i h i này nh sau:
Phía khí lò: Nhiên li u và không khí c c p vào bu ng t t phía trên, cháy và trao nhi t b c x
cho n c trong ng c a hàng ng ti p xúc v i bu ng t Sau ó khí lò thoát qua cung khuy t c a
hàng ng phía trong, quét qua khe h gi a hai hàng ng, trao nhi t cho n c bên trong hai hàng ng
r i thoát ra ngoài qua ng khói
Phía n c: N c trong các ng n c ng nh n nhi t c a khí lò quét bên ngoài Hàng ng phía trong
do ti p xúc v i bu ng t, nh n nhi t b c x , sôi và sinh h i H n h p n c, h i có t tr ng nh Ă i lên
tr ng h i N c trong hàng ng phía ngoài nh n nhi t ít h n, ch a sôi nên có t tr ng n ng h n
ch y xu ng khoang n c, bù vào l ng n c ã sinh h i t o thành vòng tu n hoàn T i không gian
Trang 36h i, h i n c c tách ra và c d n i s d ng N c b xung cho ph n n c ã sinh h i c
b m c p n c n i c p vào tr ng n c
c i m k t c u và ng d ng:
v Các ng n c th ng ng nên thu n l i cho vi c v sinh ng
v Không c n ch t l ng n c n i h i cao do ng n c to, th ng, tu n hoàn n gi n
v N ng su t, thông s h i th p do t l b m t trao i nhi t th p
v L ng n c trong n i h i l n lên n khi n v nguy hi m
v Do chi u cao không gian h i khá l n nên ch t l ng h i bão hoà sinh ra khá t t
Lo i n i h i này th ng c s d ng làm n i h i ph trong h th ng liên h p n i h i ph - b t n
d ng nhi t khí x , ph c v hâm s y nhiên li u và sinh ho t cho m t s tàu Diesel
Câu 20 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i tu n hoàn c ng b c.
Vi c s d ng tu n hoàn c ng b c trong n i h i cho phép t ng t c chuy n ng c a dòng n c,
d n n t ng c ng trao i nhi t i u này cho phép gi m tr ng l ng, kích th c c a n i h i
M c dù có r t nhi u lo i n i h i tu n hoàn c ng b c, nh ng chúng u có chung c i m k t c u
nh hình v H th ng n i h i này bao g m thân n i h i, bu ng t, các c m ng n c, b u tách h i,
b m tu n hoàn và b m c p n c
1 B m gió; 2 Qu t gió; 3 t ch u nhi t; 4 Bu ng đ t; 5 Cu n ng n c; 6 V n i h i; 7 ng khói;
8 Két n c c p; 9 Van h i chính; 10 Van an toàn; 11 ng th y; 12 B u h i; 13 Van x đáy;
14 Súng phun; 15 ng c p nhiên li u; 16 Van x c n; 17 B m tu n hoàn; 18 B m n c c p
N i h i tu n hoàn c ng b c.
Trang 37Thân n i h i th ng có d ng hình tr , là n i t bu ng t và các c m ng n c Các c m ng n c
th ng c u n thành t ng cu n, t bên trong thân n i M t s tr ng h p s d ng các cu n ng
t ch ng lên nhau, n i chung vào các ng góp th ng ng
Nhiên li u và không khí c c p vào và t cháy trong bu ng t Khí lò t o ra quét d c qua các
ch ng ng n c, trao nhi t cho n c trong ng, r i thoát ra ng khói N c trong các ng l u ng
c ng b c nh b m tu n hoàn hút n c t phía d i c a b u tách h i N c c c p cho các c m
ng t phía trên Ă m b o nhi t n c t ng d n D c theo ng l u ng c a n c trong ng,
nhi t n c t ng d n, sôi và sinh h i H n h p n c và h i c a t i b u tách h i, Ă ây ph n
h i c tách ra, n i lên phía trên và c a i s d ng L ng n c phía d i ti p t c c b m
tu n hoàn hút và a n c m ng n c B m c p n c có nhi m v c p n c vào b u tách h i (ph n
không gian n c) b xung cho l ng n c ã sinh h i
Lo i n i h i này không c n tr ng n c, nên l ng n c trong n i h i t ng i nh Vì v y chúng an
toàn h n nhi u so v i các lo i n i h i khác Nh l ng n c nh c ng v i c ng trao i nhi t cao
do tu n hoàn c ng b c, nên lo i n i h i này th ng có tr ng l ng, kích th c nh h n nhi u so v i
các n i h i tu n hoàn t nhiên có cùng công su t L ng n c nh c ng giúp cho th i gian sinh h i
nhanh, i u này là c bi t h u ích trong các tr ng h p c n cung c p h i nhanh Nh tu n hoàn
c ng b c, lo i n i h i này cho phép s d ng các ng n c cong và có ng kính nh h n, nên t ng
di n tích b m t trao nhi t trên m t n v th tích, t ng c ng trao i nhi t nh Ă i l u c ng
b c Nh s d ng tu n hoàn c ng b c, con cho phép s d ng bu ng t t ng áp, t ng nhi t t i
dung tích bu ng t, gi m tr ng l ng, kích th c c a n i h i Tuy nhiên, do các c m ng n c cong,
nh , c ng bay h i trên m t n v di n tích b m t trao i nhi t cao, nên òi h i ch t l ng
n c n i h i cao ng th i c n c bi t chú ý c p n c cho các c m ng n c khi n i h i làm vi c
các ch Ă quá hay khi kh i ng Ă m b o ho t ng an toàn, lo i n i h i này th ng c
trang b m t h th ng t Ă ng i u khi n, giám sát và b o vê H th ng này t Ă ng a b m tu n
hoàn vào ho t ng khi t n i h i và t Ă ng d ng n i h i khi nhi t các c m ng n c quá cao
Câu 21 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
h i liên h p ph - khí x ng l a n m ki u Cochran.
H u h t các tàu Diesel u c l p t h th ng t n d ng nhi t khí x Ă sinh h i S n l ng h i sinh
ra c a các h th ng này hoàn toàn ph thu c vào l ng nhi t th i t Ă ng c Diesel chính Vì v y c n
ph i trang b thêm cho h th ng m t n i h i ph , cung c p h i trong th i gian tàu d ng ( ng c
chính không ho t ng) M t trong hai ph ng pháp là tích h p v i n i h i khí x m t n i h i t
d u Ă c m t n i h i liên h p Trong h u h t các tr ng h p h th ng này có chung không gian
n c nh ng không gian khí lò thì c tách bi t Nh v y n i h i ph có th ho t ng c l p, b
xung nhi t khi ng c chính ch y các ch Ă nh t i, thay th n i h i khí x khi ng c chính
d ng ho t ng i u này cho phép duy trì n ng su t sinh h i, không ph thu c vào ch Ă ho t
ng c a ng c chính
N i h i ph ki u Cochran nh hình v có th Ă c tích h p c m ng l a cho n i h i khí x Ă tr
thành n i h i liên h p
Trang 38N i h i bao g m hai ph n Ph n d i b trí bu ng t và c m ng l a n m c a n i h i ph Ph n
trên b trí c m ng l a n m c a n i h i khí x
1 N p n h i; 2 C a th m; 3 ng l a; 4 C a ki m tra; 5 ng khí x Diesel vào; 6 Bu ng đ t;
7 ng khói; 8 C a ki m tra ng khói ; 9 t ch u l a; 10 V trí l p thi t b bu ng đ t
N i h i liên h p ng l a n m ki u Cochran.
Nguyên lý ho t ng c a n i h i này nh sau:
Ph n n i h i ph : Khi làm vi c v i n i h i ph , nhiên li u và không khí c t cháy trong bu ng t
n i h i trao nhi t cho n c bao bên ngoài Sau ó thoát lên h p l a và chia vào các ng l a n m Khí
lò ti p t c trao nhi t cho n c bên ngoài ng r i thoát ra ngoài qua ng khói N c bên ngoài ng
nh n nhi t c a khí lò, sôi, b c h i H n h p n c, h i có t tr ng nh thoát lên không gian h i Ph n
h i tách ra trên không gian h i và c a i s d ng
Ph n n i h i khí x : Khi tàu ch y hành trình, khí x t Ă ng c Diesel chính c d n vào n i h i, chia
vào các ng l a, trao nhi t cho n c bên ngoài ng sau ó thoát ra ngoài qua ng khói N c bên
ngoài ng nh n nhi t c a khí x , sôi, b c h i H n h p n c, h i có t tr ng nh thoát lên không gian
h i Ph n h i tách ra trên không gian h i và c a i s d ng
Ngoài d ng k t c u nh hình bên trái, là k t c u mà c hai ph n c a n i h i u s d ng chung c m
ng trao nhi t, n i h i liên h p ph - khí x Cochran còn có k t c u d ng c m ng tách riêng nh
hình bên ph i
V i k t c u d ng này, n i h i không t n d ng h t c toàn b di n tích b m t trao i nhi t n u ch
s d ng ho c ph n n i h i ph , ho c ph n n i h i khí x Ă c l p Tuy nhiên, khi c n t ng c ng l ng
sinh h i, ta có th dùng song song c n i h i ph và n i h i khí x mà không s ho t ng c a ph n
n i h i ph Ă nh h ng n công tác c a ng c chính do chúng ã có các c m ng trao nhi t riêng
Trang 39ng th i, n u có s c x y ra v i m t ph n (n i h i ph ho c n i h i khí x ), ta v n có th duy trì
ho t ng c a n i h i b ng ph n còn l i
Thông th ng các n i h i d ng này c trang b h th ng t Ă ng i u khi n b Ă t d u theo áp
su t h i trong khoang h i Nh v y, n i h i ph Ă c t Ă ng a vào ho t ng khi áp su t trong
v Có kích th c g n nh , do b trí hai n i h i trong m t thân và theo chi u th ng ng
v Không òi h i ch t l ng n c cao
v N ng su t sinh h i th p do t l b m t trao i nhi t th p
v Thông s h i th p nh ng ch t l ng h i t t do chi u cao không gian h i l n
v Th i gian l y h i lâu do l ng n c trong n i khá l n Tuy nhiên n ng l c ti m tàng l n
Câu 22 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a n i
Trang 40N i h i ph : Khi làm vi c v i n i h i ph , nhiên li u và không khí c t cháy trong bu ng t n i
h i, theo ng n i thoát lên khoang ng n c T i ây, khí lò quét ngang qua các ng n c th ng
ng, trao nhi t cho n c trong ng r i thoát ra ngoài qua ng khói N c trong các ng n c nh nnhi t c a khí lò sôi, b c h i H n h p n c, h i có t tr ng nh thoát lên không gian h i qua các ng
n c c a n i h i khí x Ph n h i tách ra trên không gian h i và c a i s d ng Ph n n c b
xung cho l ng n c ã sinh h i theo ng n c to i xu ng
N i h i khí x : Khi tàu ch y hành trình, n i h i khí x Ă c a vào làm vi c Khí x t Ă ng c Diesel
chính c d n vào n i h i, quét m t l ng ngang các ng n c ng, trao nhi t cho n c trong
ng, sau ó thoát ra ngoài qua ng khói N c trong các ng n c nh n nhi t c a khí x sôi, b c h i
H n h p n c, h i có t tr ng nh thoát lên không gian h i Ph n h i tách ra trên không gian h i và
c a i s d ng Ph n n c b xung theo ng n c to i xu ng phía d i c m ng n c n i h i
ph , bù cho l ng n c ã sinh h i
c i m k t c u:
v C u t o n gi n, d s d ng
v Không òi h i ch t l ng n c cao
v N ng su t sinh h i th p do t l b m t trao i nhi t th p
v Thông s h i th p nh ng ch t l ng h i t t do chi u cao không gian h i l n
v Th i gian nhóm lò l y h i lâu do l ng n c trong b u n i l n Tuy nhiên n ng l c ti m tàng
l n
v N i h i khá cao do chi u cao c a hai c m ng n c ng
Câu 23 Trình bày c i m k t c u, nguyên lý ho t ng, ng d ng và u nh c i m c a h
th ng liên h p n i h i ph - b t n d ng nhi t khí x
M t h th ng liên h p n i h i ph -b t n d ng nhi t khí x bao g m m t n i h i ph và m t b t n
d ng nhi t khí x Khác v i n i h i liên h p, h th ng này n i h i ph Ă c b trí c l p so v i b
t n d ng nhi t khí x i u này cho phép d dàng b trí n i h i ph Ă v trí thu n l i trong bu ng
máy N i h i ph s d ng trong h th ng liên h p có th là d ng ng l a ho c ng n c
Các b t n d ng nhi t khí x th ng có d ng c m ng n c, c b trí ngay trên ng ng x c a
ng c Diesel chính mà không có b m h ng khí x t ng c ng trao i nhi t, các c m ng
c a b t n d ng nhi t khí x có th Ă c b trí cánh t n nhi t V i k t c u nh v y h th ng liên h p
n i h i khá g n nh , d b trí trong bu ng máy Tuy nhiên, c n chú ý c p n c tu n hoàn cho b t n
d ng nhi t, ngay c khi máy chính ho t ng ch Ă Ă i u ng, tránh cháy h ng c m ng
Thông th ng các b t n d ng nhi t c ch t o có th thay th t ng c m ng ho c thay toàn
b khi các ng b cháy h ng M t s b t n d ng nhi t còn b trí b s y h i s n xu t h i s y dùng
cho các tua bin ph lai các máy ph Nh ng h th ng nh v y th ng c b trí khoang h i c a
n i h i ph c ng ng th i là b u tách h i c a b t n d ng nhi t khí x