Tải bản đầy đủ (.ppt) (45 trang)

Bài giảng Chương 2 Máy nén khí và thiết bị xử lý khí nén

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.38 MB, 45 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
o0o
TPHCM, THÁNG 9/2009
MÁY NÉN KHÍ VÀ
THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN
2.1. Máy nén khí
2.1.1. Nguyên lý hoạt động và phân loại máy nén khí
2.1.2. Máy nén khí piston
2.1.3. Máy nén khí cánh gạt
2.1.4. Máy nén khí trục vít
2.1.5. Máy nén khí kiểu root
2.1.6. Máy nén khí tuabin dạng ly tâm

2.2. Hệ thống xử lý khí nén
2.2.1. Yêu cầu về khí nén
2.2.2. Chức năng của hệ thống xử lý khí nén
2.2.3. Các phương pháp xử lý khí nén
2.2.4. Bộ lọc
MÁY NÉN KHÍ

Áp suất khí được tạo ra từ máy nén khí, ở đó năng lượng
cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được
chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.
Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý thay đổi thể tích: không khí được dẫn vào
buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại.
Như vậy theo đònh luật Boyle – Mariotte, áp suất trong
buồng chứa sẽ tăng lên.
ví dụ: máy nén khí kiểu piston, trục vít, cánh gạt.



Nguyên lý động năng: không khí được dẫn vào buồng
chứa, ở đó áp suất khí nén được tạo ra bằng động năng
của bánh dẫn. Nguyên tắc hoạt động này tạo ra lưu
lượng và công suất rất lớn.
ví dụ: máy nén khí kiểu ly tâm.

Phân loại theo áp suất

Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar

Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar

Máy nén khí áp suất rất caop ≥ 300 bar

Phân loại theo nguyên lý hoạt động

Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy
nén khí kiểu piston, máy nén khí kiểu cánh gạt,
máy nén khí kiểu trục vít, máy nén khí kiểu root.

Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy
nén khí theo chiều trục.
2.1. MÁY NÉN KHÍ
PHÂN LOẠI MÁY NÉN KHÍ

Các loại máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích

Máy nén khí tuabin:
Máy nén khí ly tâm

MÁY NÉN KHÍ PISTON

Việc nén khí thực hiện
bằng cách hút khí vào và
nén thể tích khí nằm giữa
piston và vỏ xy lanh

Khi piston di chuyển sẽ
tạo nên quá trình hút và
nén khí.

Các van chặn ở cửa vào
và cửa ra sẽ đóng hay
mở tự động khi piston di
chuyển trong buồng xy
lanh.
Nguyên lý hoạt động của piston
Hoạt động trên nguyên lý thay đổi thể tích.
Máy nén khí piston đơn một cấp
MÁY NÉN KHÍ PISTON
L u l ng: 10 mư ượ
3
/ phút
Áp suất nén: 6 ÷10 bar
MÁY NÉN KHÍ PISTON
Nguyên lý hoạt động của MNK piston 2 cấp
Máy nén khí piston kiểu chữ V
MÁY NÉN KHÍ PISTON
MÁY NÉN KHÍ CÁNH GẠT


Sử dụng rotor lệch tâm với các cánh gạt có thể trượt theo hướng hướng
tâm để nén khí.

Không khí đi vào buồng tạo bởi cánh gạt, rotor và vỏ máy nén khí, thể tích
buồng này được nới rộng ra và hình thành thể tích buồng là lớn nhất.

Khi các cánh gạt quay tiến đến cửa ra, khí sẽ được nén lại vì thể tích buồng
chứa ngày càng nhỏ.

Khi thể tích giảm thì áp suất tăng cho đến khi áp suất khí đạt được lớn
nhất.
Cấu tạo máy nén khí cánh gạt một cấp
MÁY NÉN KHÍ CÁNH GẠT
MÁY NÉN KHÍ TRỤC VÍT


Hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Thể tích khoảng trống giữa các
răng sẽ thay đổi khi trục vít quay được một vòng.

Như vậy sẽ tạo ra quá trình hút (thể tích khoảng trống tăng lên),
quá trình nén (thể tích khoảng trống nhỏ lại) và cuối cùng là quá trình đẩy.
Vận hành với 2 rotor xoắn ốc
ăn khớp với nhau
MÁY NÉN KHÍ TRỤC VÍT
Sơ đồ máy nén khí trục vít một cấp có hệ thống cấp dầu bôi trơn
Sơ đồ máy nén khí trục vít hai cấp có hệ thống cấp dầu bôi trơn
MÁY NÉN KHÍ TRỤC VÍT
Sử dụng các cặp rotor kết hợp lại với nhau. Quá trình nén sẽ được chia làm
2 cấp: cấp đầu và cấp thứ hai nối tiếp  tăng hiệu suất nén lên 50% của tổng
số công suất tiêu thụ.

MÁY NÉN KHÍ KIỂU ROOT

Nguyên lý tạo áp suất dựa vào 2 cam như hình vẽ dùng để hút và
chuyển đổi dòng khí nén.

Khả năng hút của máy phụ thuộc vào khe hở giữa hai cam, khe hở
giữa phần quay và thân máy.
Máy nén khí kiểu root hai cấp
MÁY NÉN KHÍ KIỂU ROOT
HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ NÉN
Hệ thống cung cấp và xử lý khí nén trong công nghiệp
Hệ thống phân phối khí
trong nhà máy
HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ NÉN
Khí nén chứa
đựng những chất
bẩn được tải đi
trong những ống
dẫn khí sẽ gây
nên sự mài mòn,
gỉ trong ống và
trong các phần tử
của hệ thống điều
khiển  Do đó
khí nén cần phải
được xử lý
CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG
XỬ LÝ KHÍ NÉN

Quá trình lọc thô: làm mát tạm thời khí nén từ máy nén khí đưa ra để tách

ra chất bẩn và bụi. Sau đó khí nén được đưa vào bình ngưng tụ để tách hơi
nước. Giai đoạn lọc thô là giai đoạn cần thiết nhất cho vấn đề xử lý khí nén.

Quá trình sấy khô: là giai đoạn xử lý tuỳ theo chất lượng yêu cầu của khí
nén.

Quá trình lọc tinh: xử lý khí nén trong giai đoạn này trước khi đưa vào sử
dụng.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ NÉN

Hệ thống làm lạnh

Bộ sấy khí

Thiết bò sấy khô bằng chất làm lạnh

Thiết bò sấy khô bằng hấp thụ

Hệ thống sấy khô nhiệt độ thấp
HỆ THỐNG LÀM LẠNH
Nguyên lý hoạt động của bình ngưng tụ làm lạnh bằng nước
Khí nén sẽ được
làm lạnh và phần
lớn lượng hơi
nước chứa trong
khơng khí sẽ
được ngưng tụ
và tách ra.
BỘ SẤY KHÍ
Nguyên tắc hoạt động của thiết bò sấy khô bằng chất làm lạnh

Q trình làm lạnh
sẽ được thực hiện
bằng cách: dòng
khí nén sẽ được đổi
chiều trong những
ống dẫn nằm trong
Bộ phận trao đổi
nhiệt khí – chất
làm lạnh.
Nhiệt độ hố sương
tại đây là +2
0
C.
Như vậy lượng hơi
nước trong dòng
khí nén vào sẽ
được tạo thành
từng giọt nhỏ một.
BỘ SẤY KHÍ
Quá trình vận hành của thiết bò sấy khô bằng hấp thụ
Chất sấy khơ: silicagel SiO2 ,
nhiệt độ điểm sương -50
0
C,
nhiệt độ tái tạo t = 120
0
C -
180
0
C.

Q trình vật lý: chất
sấy khơ hay gọi là chất
háo nước sẽ hấp thụ
lượng hơi nước ở trong
khơng khí ẩm ở trong
hai bình sấy khơ.
Bình sấy khơ thứ nhất
chứa chất sấy khơ và
thực hiện q trình sấy
khơ.
Bình sấy khơ thứ hai sẽ
tái tạo lại khả năng hấp
thụ của chất sấy khơ
(chất háo nước) mà đã
dùng lần trước đó.
BOÄ SAÁY KHÍ

Quá trình hoá học:
Thiết bị gồm 1 bình chứa,
trong đó có chứa chất hấp thụ
(thường là NaCl).
Không khí ẩm sẽ được đưa
vào bình từ cửa 1, sau khi đi
qua chất hấp thụ 2, lượng hơi
nước trong không khí sẽ kết
hợp với chất hấp thụ và tạo
thành những giọt nước lắng
xuống phần dưới của đáy
bình chứa.
Từ đó, phần nước ngưng tụ sẽ

được dẫn ra ngoài bằng van
5. Phần không khí sấy khô sẽ
theo cửa 3 vào hệ thống điều
khiển.
Nguyên lý hấp thụ bằng phản ứng hóa học
Hệ thống sấy khô nhiệt độ thấp
BỘ SẤY KHÍ
Khơng khí ẩm đi vào
bộ trao đổi nhiệt sau
đó sẽ được làm lạnh
và sẽ cho ra khơng khí
khơ.
Ở đây bộ trao đổi
nhiệt chính là một hệ
thống lạnh. Bình
ngưng tụ sẽ chứa
nước ngưng tụ và có
thể xả ra.
Khơng khí được làm
lạnh khơ sau đó sẽ
được làm ấm lại.

×