by Phân loại
Máy nén pittông được phân loại theo một số căn cứ sau đây :
- Theo môi chất lạnh : VD máy nén amoniac, máy nén freôn…vv.
- Theo cách bố trí xilanh : thẳng đứng, nằm ngang, hình V,W…vv.
- Theo số xilanh của máy nén : 1,2,4,6,8…
- Theo số cấp nén : máy nén 1 cấp, máy nén 2 cấp, máy nén 3 cấp..vv.
- Theo hướng chuyển động môi chất : máy nén thuân dòng và máy nén ngược dòng
Máy nén thuân dòng: là máy nén mà dòng môi chất không đổi hướng khi đi qua xilanh
Máy nén ngược dòng: là máy nén mà dòng môi chất đổi hướng khi đi qua xilanh.
- Theo phương pháp giữ kín khoang môi chất :
Máy nén hở : động cơ nằm ngoài, truyền động qua đai hoặc khớp nối
Máy nén nửa kín : động cơ nằm trong vỏ máy nén, bích bắt bulông
Máy nén kín : động cơ nằm trong vỏ máy nén hàn kín
- Theo năng suất lạnh Q0
Máy nén nhỏ Q0 < 14 kW (12000 kcal/h)
Máy nén trung bình Q0 = 14 ÷ 105kW
Máy nén lớn Q0> 105 kW (90000 kcal/h)
Các thông số đặc trưng máy nén pittông
Trong đó
Vlt: Năng suất hút lý thuyết (m³/s)
d : Đường kính xilanh (m)
s: Hành trình pittông (m)
n: Tốc độ vòng quay (vòng/s)
z: Số pittông
Thể tích hút thực tế: Vtt = λ.Vlt (m3/s) (6.6)
Trong đó λ = λc.λtl.λw.λr.λk (6.7)
λc :Hệ số tổn thất do thể tích chết gây ra
λw :Hệ số tổn thất do môi chất bị nóng lên
λtl :Hệ số tốn thất tính đến môi chất tiết lưu ở van đẩy và máy nén
λr :Hệ số tốn thất tính đến môi chất bị rò rỉ qua secmăng
λk :Hệ số tổn thất tính đến các tổn thất khác
Năng suất khối lượng của máy nén: m= Vtt/v= ρ. Vtt (kg/s) (6.8)
Năng suất lạnh của máy nén:
Q0 = mq0 = (Vtt/v1).q0 = (λ.Vlt/v1).q0 = λ.π.d2.s.z.n.q0/4v1 (kW) (6.9)
Trong đó
m : Năng suất khối lượng (kg/s)
q0 : Năng suất lạnh riêng (kJ/kg )
Vtt: Thể tích hút thực tế của máy nén (m3/s)
v1: Thể tích hơi hút về máy nén (m3/s)
λ: Hệ số cấp
Vlt: Thể tích hút lý thuyết của máy nén (m3/s)
d: Đường kính pittông (m)
s: Hành trình pittông (m)
z: Số xilanh hay số pittông
n: Số vòng quay trục khuỷu (vòng/s)
Công nén lý thuyết (công nén đoạn nhiệt): Ne = Ni + Nms (6.10)
Công suất hữu ích:Ne = Ni + Nms (6.12)
Trong đó:
Nms= Vtt .Pms:Công ma sát
Pms :Áp suất ma sát
Vtt :Thể tích thực tế m3/s
Pms = 0,19 - 0,59 với môi chất Freon
Pms= 0,49- 0,69 với môi chất NH3
Công suất điện tiêu thụ: Nel = Ne/ (ηtd ηel) (6.13)
Hiệu suất truyền động của khối đai: ηtd ≈ 95,0
Hiệu suất truyền động của động cơ:ηel = 0,8÷0,9
Công suất động cơ lắp đặt: Ndc = (1,1÷2,2) Nel (6.14)
Các chi tiết của máy nén pittông
1. Thân máy
Còn gọi là cacte hoặc block cacte là chi tiết chính để lắp ráp tất cả các chi tiết còn lại với nhau thành tổ hợp máy nén hoàn chỉnh.Thân máy thường đúc bằng gang xám, kim loại nhẹ, kết cấu thép hàn. Thân máy yêu cầu phải gia công với độ chính xác cao.
2. Xilanh
Xilanh là một chi tiết hình trụ rỗng để pittông chuyển động lên xuống thực hiện quá trình hút, nén, đẩy môi chất lạnh. Xilanh được đúc bằng gang xám và được gia công chính xác.Đối với máy nén ngược dòng: van hút và van đẩy được bố trí trên nắp xilanh. Các loại máy nén frêon nhỏ được làm mát bằng không khí nên trên đầu xilanh có các cánh tản nhiệt.
3. Pittông
Pittông trượt có dạng hình trụ, chuyển động tịnh tiến trong xilanh thực hiện quá trình hút, nén, đẩy môi chất. Mỗi pittông thường có 3 sécmăng hơi và 1 sécmăng dầu. Pittông đòi hỏi gia công với độ chính xác cao, tốc độ trung bình của pittông không vượt quá tốc độ 4÷5 m/s. Đối với máy nén thuận dòng thì trên pittông bố trí các van hút và van đẩy.Pittông thường đúc bằng gang xám hoặc hợp kim nhôm.
4. Sécmăng
Sécmăng có hai loại sécmăng hơi và sécmăng dầu. Sécmăng hơi dùng để giữ kín khoanh môi chất, không cho môi chất bị rò rỉ trở trong quá trình làm việc. Sécmăng hơi thường được chế tạo bằng gang và được phủ kín bằng một lớp kim loại có có độ bền cao. Sécmăng dầu sử dụng để đưa dầu bôi trơn pittông, xilanh. Khi pittông đi lên sécmăng dầu thoa một lớp dầu mỏng lên thành xilanh, khi pittông đi xuống sécmăng dầu gạt lượng dầu thừa về cácte.
5. Tay biên
Là chi tiết kết nối giữa pittông và trục khuỷu để biến chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của pittông trong xilanh.Các lỗ lắp chốt pittông và cổ trục đều có ổ bạc và được bôi trơn nhờ các lỗ dẫn dầu. Tay biên đòi hỏi phải có độ dẻo cao và thường được chế tạo bằng thép rèn.
6. Trục khuỷu
Là một trong những chi tiết quan trọng của máy nén, một đầu được nối trực tiếp hoặc gián tiếp với động cơ còn một đầu nối với bơm dầu hoặc bên trên có gắn cánh té dầu bôi trơn. Trong trục được khoan lỗ để dầu để dầu chảy đến bôi trơn các chi tiết chuyển động. Trục khuỷu thường được chế tạo bằng thép 40X bằng phương pháp rèn.
7. Clapê hút và clapê đẩy
Là các chi tiết đóng, mở tự động theo hiệu áp suất, khi máy nén thực hiện quá trình hút, đẩy. Lá van ở clapê thường được làm bằng gang xám có độ dày 0,2÷2,5 mm. Để tránh khí trong khoang đẩy trở lại xilanh yêu cầu lá van đẩy đóng lại rất nhanh vì vậy lá van đẩy thường được lắp thêm lò xo trở lực. Clapê đẩy không gắn chặt ở trên nắp xilanh mà được giử bằng lò xo an toàn nhằm mục đích xả nhanh khí ra ngoài trong trường hợp áp suất đẩy tăng đột ngột.
8. Cơ cấu giảm tải khi khởi động
Có nhiều phương pháp giảm tải máy nén khi khởi động, nhưng một trong những phương pháp tối ưu là giử van hút luôn ở trạng thái mở, để thực hiện điều này người ta thường dùng cơ cấu giảm tải bằng dầu. Khi giảm tải van điện từ 4 mở ra, dưới tác dụng của áp lực dầu thắng lực lò xo 1, làm thanh truyền 5 dịch chuyển sang sang trái, vòng xuyến 6 quay theo chiều kim đồng hồ, nhờ mặt cắt vát chốt 3 được nâng lên, chống giử lá van 1 luôn ở trạng thái mở.
9. Hệ thống bôi trơn và làm mát
Mục đích của việc bôi trơn là làm giảm ma sát giữa các chi tiết chuyển động trong máy nén, giảm tiêu hao năng lượng do ma sát, tăng độ kín, tuổi thọ các chi tiết máy.
Có nhiều phương pháp bôi trơn, mỗi loại máy nén có một phương pháp bôi trơn phù hợp, đối với máy nén kín có trục đứng dầu được bơm từ đáy lên bằng các rãnh xoắn quanh trục nhờ lực ly tâm. Các máy nén nhỏ hở và nửa kín có thể dùng cơ cấu té dầu gắn ở trục khuỷu. Khi trục khuỷu quay cánh té với xuống bề mặt thoáng của dầu và té dầu bôi trơn cho các chi tiết, còn các máy nén có công suất trung bình và lớn thường được bố trí bơm dầu bánh răng để đưa dầu đến các bề mặt bôi trơn.
Khi các máy nén làm việc, nhiệt độ cuối tầm nén cao do đó có thể làm cháy dầu bôi trơn, lão hóa nhanh dầu, các chi tiết máy nén dễ mài mòn, biến dạng công gãy vì vậy cần phải làm mát máy nén.
Có nhiều phương pháp làm mát, mỗi loại máy nén có một phương pháp phù hợp, đối với các máy nén sử dụng môi chất amôniăc có nhiệt độ cuối tầm nén rất cao nên thường được làm mát bằng nước. Các máy nén frêon được làm mát bằng cánh tản nhiệt bố trí trên nắp xilanh, đầu xilanh hoặc được làm mát nhờ hơi môi chất từ thiết bị bay hơi về. Ngoài ra các máy nén nhỏ còn được làm mát bằng dầu bôi trơn.
10. Cụm bít ổ trục
Cụm bít ổ trục có nhiệm vụ giữ kín khoang môi chất không cho môi chất rò rỉ ra ngoài cũng như không cho không khí lọt vào hệ thống khi áp suất trong máy chân không . Cụm bít ổ trục có nhiều loại khác nhau như: cụm bít cổ trục kiểu màng, cụm bít cổ trục kiểu hộp xếp tĩnh, cụm bít cổ trục kiểu hộp xếp quay, tuy nguyên lý cấu tạo khác nhau nhưng đều có chung nhiệm vụ là giử kín khoang môi chất.
11. Van an toàn của máy nén
Van an toàn là thiết bị dùng để tự động xả bớt hơi nén về đường hút khi áp suất quá cao. Đường xả của van an toàn đôi khi cho xả thẳng vào khí quyển.
12. Bộ sưởi dầu
Trong khi vận hành máy lạnh, nhiều khi máy nén dừng một thời gian dài. Môi chất lạnh thường bị dầu hấp thụ, đặc biệt các môi chất frêon. Bộ sưởi dầu đơn giản là một thanh điện trở bố trí trong một vỏ hình trụ đường kính (10 - 15) mm dài (100 - 200) mm có ren bắt vào đáy cacte máy nén và đệm kín đảm bảo không chảy dầu ra ngoài. Đối với các máy nén kín có thể bố trí vòng điện trở nằm bên
ngoài dưới đáy của lốc kín.
13. Rơle hiệu áp suất dầu
Đối với các máy nén sử dụng bơm dầu để bôi trơn, để có thể bôi trơn máy nén đúng theo chế độ làm việc yêu cầu thì hiệu áp suất dầu giửa đầu đẩy bơm dầu và cácte phải đảm bảo. Trong trường hợp hiệu áp suất dầu tụt xuống dưới mức quy định thì phải ngừng máy nén. Để thực hiện điều này, người ta sử dụng một thiết bị gọi là rơle hiệu áp suất dầu để bảo vệ.
Hiệu áp suất dầu tụt do nhiều nguyên nhân sau:
- Bơm dầu bị hư hỏng.
- Thiếu dầu trong máy nén.
- Phin dầu bị tắc bẩn, ống dẩn dầu bị tắc, gẫy.
- Lẫn quá nhiều môi chất lạnh trong dầu.
Bôi trơn không đảm bảo, ảnh hưởng đến độ bền các chi tiết máy. Ngoài ra, không điều khiển đựợc các cơ cấu giảm tải khi khởi động. Khi rơle hiệu áp suất dầu làm việc tín hiệu áp suất cácte được chuyển thành độ co dãn của hộp xếp LP, tín hiệu áp suất dầu được chuyển thành độ co dãn của hộp xếp HP. Độ co dãn tổng hợp của hai hộp xếp được chuyển vào cơ cấu ngắt tiếp điểm. Khi hiệu áp tụt xuống quá thấp, không đảm bảo bôi trơn, rơle hiệu áp dầu ngắt động cơ và máy nén ngừng chạy. Muốn cho máy chạy lại, phải kiểm tra lại hệ thống bôi trơn sau đó ấn nút “reset” để đưa máy nén hoạt động trở lại.
0 comments: