Trang bị động lực tàu thủy

Nha Trang 2015
1


CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TÀU
1.1- SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TÀU THỦY
1- Thuyền buồm – Thuyền chèo
Thuyền chèo đã xuất hiện hàng chục nghìn năm trƣớc công nguyên, thuyền buồm đã có
từ 3.500 năm trƣớc công nguyên.
2- Tàu máy hơi nƣớc
Ý tƣởng chế tạo máy hơi nƣớc đã hình thành từ rất sớm, từ quả cầu Hêrôn 120 năm trƣớc
công nguyên, đến phát kiến của Leonard De Vinci ở thế kỷ 15, và Papin (Pháp) ở cuối thế kỷ
17. Việc nghiên cứu chế tạo máy hơi nƣớc có kết quả từ cuối thế kỷ 17 sang thế kỷ 18. Điển
hình là những máy hơi nƣớc do Severi (Anh) chế tạo vào năm 1669, Newcomen và Cowli
(Anh) vào năm 1712, Polzunov (Nga) năm 1764. Tuy nhiên, các máy hơi nƣớc này còn có
nhiều nhƣợc điểm, đặc biệt là hiệu suất rất thấp.
Năm 1784 đƣợc xem là mốc phát minh ra động cơ nhiệt nhờ việc chế tạo thành công
động cơ hơi nƣớc ngƣng hơi hơn hẳn các động cơ trƣớc đó của James Watt [mặc dù công
suất 20 mã lực, hiệu suất chƣa cao (2,5%)].
Ý tƣởng sử dụng tàu máy hơi nƣớc hình thành năm 1802. Và năm 1807, tàu máy hơi
nƣớc guồng quay đầu tiên thành công trong kinh doanh vận tải thủy (tàu “Clecmont” do
Phuntơn đóng, chạy trên sông Mississipi).
Tàu máy hơi nƣớc đầu tiên vƣợt Đại Tây Dƣơng không dùng buồm là tàu “Ciuraco”,
năm 1827.
Chân vịt “Achimedes” (USA) lần đầu tiên đƣợc sử dụng trên tàu máy hơi nƣớc vào năm
1840.
Tàu máy hơi nƣớc lớn nhất là tàu Olempic và tàu Titanic, dài 268 m, đóng năm 1912.
3- Tàu tuabin hơi
Tuabin hơi đƣợc chế tạo thành công vào cuối thế kỷ 19. Năm 1883, Laval (Thuỵ Điển)

chế tạo thành công tuabin hơi đầu tiên – tuabin xung kích một cấp (công suất 5 ML, tốc độ
quay 25.000 v/ph). Năm 1884, Parsons chế tạo tuabin hơi phản kích nhiều cấp, công suất 10
ML, tốc độ quay 17.000 v/ph.
Tuabin hơi do Parsons chế tạo sớm đƣợc dùng làm nguồn động lực cho tàu thủy. Chiếc
tàu đầu tiên lắp tuabin hơi là thuyền buồm “Turbinia”, đƣợc đóng ở Anh năm 1896, đƣa vào
khai thác năm 1897, tốc độ đạt đến 34,5 HL/h.
Hiện nay các chiến hạm lớn đều trang bị tuabin hơi nhƣ: tàu sân bay, tuần dƣơng hạm
[dài từ (162243) m, tốc độ 30 HL/h], khu trục hạm [(126136) m, 30 HL/h, (200300) thủy
thủ].
4- Tàu động cơ đốt trong (chủ yếu là động cơ điêden)
Động cơ đốt trong đƣợc Lenoir (Pháp) chế tạo năm 1860, chạy bằng nhiên liệu khí. Đó
là động cơ hai kỳ không có quá trình nén.
Năm 1877, động cơ đốt trong 4 kỳ ra đời (do Ôttô và Lăngghen chế tạo, chạy bằng
nhiên liệu khí). Năm 1885, Đămle (Áo) chế tạo thành công động cơ đốt trong chạy bằng
2


nhiên liệu lỏng. Ngƣời ta bắt đầu chế tạo động cơ chạy bằng xăng trang bị trên ôtô, sau đó là
máy bay ngay trong năm này.
Sau khi động cơ Điêden đƣợc chế tạo thành công năm 1897, nhân loại bắt đầu sử dụng
chúng trên tàu thủy.
Năm 1903, tàu chạy bằng động cơ điêden đầu tiên trên thế giới – tàu “Vandal” của Nga
đƣợc đƣa vào khai thác
Năm 1909, động cơ đốt trong đảo chiều Ruxki Diesel đƣợc trang bị trên tàu.
5- Tàu tuabin khí
Ý tƣởng chế tạo tuabin khí đƣợc Barber (Anh) đề xuất năm 1791 và đã đƣợc cấp bằng
phát minh.
Năm 1908, Karavodin (Nga) chế tạo tuabin khí “thuốc nổ” đầu tiên. Năm 1914,
Golxvart (Đức) chế tạo tuabin khí có hiệu suất không quá 13%.
Năm 1927, tuabin khí chu trình đẳng tích đƣợc chế tạo đạt hiệu suất 13%.

Năm 1940, tuabin khí làm việc tin cậy đầu tiên có công suất 4.000 kW, hiệu suất 18%.
Năm 1948, lần đầu tiên ngƣời ta trang bị tuabin khí trên tàu thủy.
Năm 1958, tàu tuabin khí – pittông tự do đầu tiên ra đời (Pháp).
6- Tàu nguyên tử
Năm 1954, tàu ngầm nguyên tử Nautilus (USA) đƣợc đƣa vào sử dụng.
Tàu phá băng Lênin (USSR) đƣợc hạ thủy năm 1957.
Tàu sân bay nguyên tử đầu tiên (USA) đƣợc đƣa vào sử dụng năm 1961.
Tàu hàng nguyên tử đầu tiên là tàu NS Savannah (Đức) dài 182 m, các tuabin hơi dùng
năng lƣợng hạt nhân (1962).
Ngoài ra, còn có tàu năng lƣợng mặt trời, tàu điện siêu dẫn, tàu năng lƣợng pin nhiên
liệu, tàu năng lƣợng ion. Về thiết bị đẩy, chân vịt đƣợc sử dụng lần đầu tiên năm 1844.
1.2- CÔNG DỤNG, THÀNH PHẦN VÀ PHÂN LOẠI THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TÀU
THỦY
1- Công dụng
Thiết bị năng lƣợng (TBNL) là tổ hợp các trang thiết bị (các động cơ nhiệt, các máy
móc, thiết bị, đƣờng ống và hệ thống) đƣợc dùng để biến một dạng năng lƣợng tự nhiên nào
đó (hoá năng của nhiên liệu, năng lƣợng mặt trời, …) thành cơ năng, điện năng và nhiệt
năng và chuyển chúng đến các hộ tiêu dùng nhằm đảm bảo cho tàu chuyển động với tốc độ
cho trƣớc; chạy an toàn và tin cậy; đảm bảo sự làm việc bình thƣờng của máy móc trong
buồng máy, máy móc và trang thiết bị mặt boong; chiếu sáng bằng điện; đảm bảo sự hoạt
động của các phƣơng tiện hàng hải, sự điều khiển máy móc, hệ thống tín hiệu, thiết bị tự
động; đảm bảo các nhu cầu sinh hoạt của ngƣời đi tàu; đảm bảo việc thực hiện các công
đoạn sản xuất trên các tàu chuyên dùng.
2- Thành phần của TBNL tàu
Thiết bị năng lƣợng tàu thủy bao gồm:
- Thiết bị năng lƣợng chính, hay còn gọi là thiết bị động lực tàu, có nhiệm vụ cung cấp
năng lƣợng để làm hoạt động thiết bị đẩy. Nó gồm có các động cơ chính, các máy móc thiết
bị phụ và hệ thống phục vụ chúng, hệ trục và bộ truyền.
- Thiết bị năng lƣợng phụ có nhiệm vụ biến đổi và sử dụng các dạng năng lƣợng đã nêu
trên để đảm bảo sự hoạt động bình thƣờng của các TBNL chính và các máy móc khác. Nó

3


bao gồm các động cơ phụ, các nồi hơi phụ và trạm ắc qui, các máy móc phụ, các thiết bị và
hệ thống phục vụ chúng.
- Các máy móc và thiết bị của hệ thống chung toàn tàu.
- Các hệ thống điều khiển, kiểm tra và bảo vệ tự động từ xa của TBNL chính và TBNL
phụ, các máy móc và thiết bị của hệ thống chung toàn tàu.
3- Phân loại TBNL tàu
TBNL chính có thể đƣợc phân loại theo các dấu hiệu chủ yếu sau:
+ Theo loại nhiên liệu sử dụng: Thiết bị sử dụng nhiên liệu hữu cơ và hạt nhân.
+ Theo môi chất công tác: Thiết bị năng lƣợng hơi nƣớc và thiết bị năng lƣợng khí.
+ Theo kiểu động cơ chính:
- Các thiết bị sử dụng động cơ đốt trong kiểu pittông và máy hơi nƣớc kiểu pittông;
- Các thiết bị sử dụng động cơ tuabin: tuabin khí và tuabin hơi, loại hỗn hợp gồm tuabin
khí với máy sinh khí kiểu pittông tự do và tuabin hơi - khí.
+ Theo chu trình công tác: Chu trình kín (hơi nƣớc), chu trình hở (khí cháy).
+ Theo kiểu truyền động chính:
Đó là các thiết bị với các bộ truyền cơ khí, thủy lực, điện và phối hợp.
+ Theo số lƣợng trục chân vịt:
Gồm có thiết bị một trục và thiết bị nhiều trục [Tàu trang bị TBNL điêden có thể có đến
4 trục chân vịt].
Ngoài ra, ngƣời ta còn phân loại TBNL tàu theo công dụng của tàu (TBNL tàu không tự
hành và TBNL tàu tự hành), theo kiểu loại của TBNL [TBNL hơi nƣớc, TBNL động cơ đốt
trong kiểu pittông-thanh truyền, TBNL tuabin khí, TBNL liên hợp (máy hơi nƣớc – tuabin
hơi thải, điêden – tuabin khí, tuabin khí – tuabin hơi), TBNL nguyên tử], theo kiểu điều
khiển (điều khiển tại buồng máy, điều khiển từ xa, điều khiển bán tự động và điều khiển tự
động) và theo loại chân vịt.
Thành phần và mối quan hệ giữa các phần tử của TBNL tàu đƣợc thể hiện trên hình 1.1.
1.3- CÁC DẠNG THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TÀU THỦY HIỆN ĐẠI

1.3.1- THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG ĐIÊDEN
1- Đặc điểm của TBNL điêden
Thiết bị năng lƣợng điêden là loại TBNL sử dụng động cơ điêden làm máy chính cho
tàu. Đó là động cơ đốt cháy nhiên liệu trong xilanh theo nguyên lý tự bốc cháy nhờ sự nén
hỗn hợp nhiên liệu – không khí đến áp suất và nhiệt độ nhất định. Trong TBNL điêden, các
động cơ phụ thƣờng cũng là các động cơ điêden.
Thiết bị điêden có các đặc điểm sau:
+ Lực quán tính của động cơ điêden có tính chu kỳ.
+ Hoạt động sinh công có tính chu kỳ và động cơ quay không đều.
+ Phải có cơ cấu phân phối khí mới đảm bảo tính chu kỳ của quá trình nạp, xả.
+ Một số chi tiết phải làm việc trong vùng nhiệt độ cao và ma sát lớn.
+ Các chi tiết chịu tải có tính chu kỳ.
+ Chiều quay của trục khuỷu không ảnh hƣởng đến qui luật chuyển động của pittông;
+ Sản phẩm cháy của nhiên liệu với không khí đƣợc hình thành ngay trong buồng cháy
của động cơ. Hiệu suất cao, thiết bị đơn giản;
+ Áp suất và nhiệt độ tức thời trong xilanh rất cao, do vậy tuổi thọ của động cơ thấp;
4



`





Hình 1.1a- Sơ đồ thành phần TBNL tàu và mối quan hệ giữa các phần
tử
BƠM CỦA HỆ THỐNG CHUNG TOÀN
TÀU

THÔNG GIÓ
THIẾT BỊ LẠNH
ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
MÁY MÓC PHỤC VỤ ĐỘNG CƠ CHÍNH
MÁY MÓC PHỤC VỤ ĐỘNG CƠ PHỤ
MÁY NÉN KHÍ
THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
MÁY PHÁT ĐIỆN DO
ĐỘNG CƠ CHÍNH LAI
TRUYỀN ĐỘNG VÀ HỆ
TRỤC
NỒI HƠI TẬN DỤNG
NHU CẦU SINH HOẠT
SẤY NÓNG
PHỤC VỤ ĐỘNG CƠ
CHÍNH
PHỤC VỤ ĐỘNG CƠ PHỤ
THIẾT BỊ ĐẨY
ĐỘNG CƠ CHÍNH

THIẾT BỊ NĂNG
LƢỢNG TÀU
TUYẾN DẪN
(Ống dẫn và dây cáp)
BẢO QUẢN NHIÊN LIỆU, NƢỚC, DẦU NHỜN, KHÔNG KHÍ
KÉT
DỰ
TRỮ
KÉT
CHỨA

BÌNH
CHỨA
NỒI HƠI ĐỘC LẬP
MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ
TRÊN TÀU CHUYÊN
DÙNG
ĐỘNG CƠ SỰ CỐ VÀ
ACQUI DỰ PHÕNG
CHIẾU SÁNG DỰ
PHÒNG
THÔNG TIN LIÊN LẠC
DỤNG CỤ
KIỂM TRA
VÀ ĐIỀU
KHIỂN TỰ
ĐỘNG
ĐỘNG CƠ ĐIỆN CỦA HỆ
THỐNG TÀU
TRẠM ĐIỆN
ĐỘNG CƠ ĐIỆN CỦA MÁY
MÓC MẶT BOONG
MÁY LÁI
THIẾT BỊ LÁI
MÁY TỜI ĐẶT ĐỨNG
MÁY TỜI NẰM NGANG
MÁY TỜI XẾP DỠ
MÁY TỜI NÂNG HẠ XUỒNG
CỨU SINH
ĐỘNG CƠ ĐIỆN CỦA
MÁY MÓC PHỤ

ĐỘNG CƠ PHỤ
CHIẾU SÁNG
THIẾT BỊ ĐIỆN HÀNG HẢI
THÔNG TIN LIÊN LẠC
NHU CẦU SINH HOẠT
5

THIẾT BỊ SẢN
XUẤT HƠI NƢỚC
THIẾT BỊ CHẾ BIẾN
NƢỚC NGỌT
THIẾT BỊ LẠNH
THIẾT BỊ ĐIỀU
HÒA KHÔNG KHÍ
THIẾT BỊ NÉN KHÍ
THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TÀU THỦY

TBNL CHÍNH
TBNL PHỤ
PHẦN SỬ
DỤNG
PHẦN BĐ NĂNG
LƢỢNG BAN ĐẦU
MSKPTD
TBTKHN
TBSHHN
NH
CHÍNH
ĐC ĐỐT TRONG
TUABIN KHÍ
TB TUABIN KHÍ
TUANIN HƠI
MÁY HƠI NƢỚC

TRUYỀN ĐỘNG
CHÍNH
TRỰC TIẾP (CK)
CƠ KHÍ
THỦY LỰC
ĐIỆN
HỆ TRỤC
THIẾT BỊ ĐẢY
THIẾT BỊ THỦY
LỰC
HT ĐIỆN NĂNG
ĐỘNG CƠ SƠ CẤP
NGUỒN ĐIỆN

NĂNG
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN
THIẾT BỊ PHÂN
PHỐI ĐIỆN
MẠNG ĐIỆN ĐỘNG
LỰC CHÍNH
HỘ TIÊU THỤ ĐIỆN
HỆ THỐNG ĐIỀU
CHỈNH
MẠNG LƢỚI ĐIỆN
PHỐI HỢP
ĐỘNG CƠ CHÍNH
Hình 1.1b- Sơ đồ thành phần TBNL tàu và mối quan hệ giữa các phần tử
6


+ Phải có thiết bị khởi động và đảo chiều quay phức tạp;
+ Nhiệt độ khí xả cao, mang theo nhiều nhiệt năng ra ngoài (cho dù có giải quyết tận
dụng nhiệt nhƣng phần nhiệt lƣợng thải ra ngoài vẫn còn lớn);
+ Khi động cơ làm việc theo đặc tính bộ phận thì quá trình cháy diễn ra không tốt lắm,
suất tiêu hao nhiên liệu tăng, động cơ làm việc không ổn định.
Ngày nay, trên các phƣơng tiện thủy, TBNL điêden thƣờng chiếm (95

97)% số lƣợng
các tàu đóng mới hàng năm. Dù rằng, TBNL tuabin khí ngày càng chiếm ƣu thế trên các tàu
cỡ lớn, nhƣng trong tƣơng lai, ngƣời ta dự đoán rằng TBNL điêden sẽ là loại TBNL chủ yếu
của tàu sông, tàu biển cỡ nhỏ và tàu pha sông biển vì rằng chúng có các ƣu điểm hơn hẳn so
với các loại TBNL khác.
2- Phân loại TBNL điêden tàu thủy
Phân loại thống nhất và chấp nhận chung của nhà máy điện tàu không tồn tại vì sự đa

dạng rất lớn của các nhà máy điện tàu. Thông thƣờng, các TBNL chính đƣợc phân loại theo
các dấu hiệu cơ bản sau đây.
a) Theo kiểu động cơ chính
1/- Cùng loại, trong thành phần của nó chỉ có động cơ điêden. Các thiết bị điêden đƣợc
phân loại, lần lƣợt, theo kiểu động cơ chính - với một tốc độ quay thấp, tốc độ quay trung
bình, điêden tốc độ quay cao hoặc rất cao.
2/- Kết hợp, đƣợc lắp đặt trên một số tàu có công dụng đặc biệt. Sử dụng rộng rãi nhất
là thiết bị điêden - tuabin khí, trong đó các động cơ điêden chính đảm bảo chế độ hành trình
thấp và trung bình, còn tuabin khí chạy nhanh – chế độ hành trình toàn phần. Đúng ra, trong
số các thiết bị phối hợp còn bao gồm cả thiết bị điêden-điện.
b) Theo kiểu truyền công suất đến thiết bị đẩy
1/. Thiết bị điêden với bộ truyền trực tiếp (gián tiếp) công suất động cơ điêden chính
đến chân vịt.
2/. Thiết bị điêden với sự biến đổi năng lƣợng hoặc mômen xoắn của điêden chính, mà
có thể biểu hiện sự thay đổi chiều của mômen (chiều quay), sự thay đổi mômen xoắn phụ
thuộc vào tốc độ quay (chuyển đổi) và tổng (hay phân phối) công suất của động cơ chính.
Thiết bị điêden với sự biến đổi mô-men xoắn đƣợc phân ra theo kiểu truyền động chính nhƣ
sau:
a/. Thiết bị điêden với bộ truyền giảm tốc (động cơ điêden-thiết bị giảm tốc);
b/. Thiết bị điêden với bộ truyền giảm tốc đảo chiều (thiết bị công suất nhỏ);
c/. Thiết bị điêden với bộ truyền thủy lực: 1) với khớp nối thủy lực và biến tốc thủy
lực; 2) với bơm thủy lực, do động cơ điêden lai và động cơ thủy lực truyền công suất đến
chân vịt; 3) với bơm thủy lực, do động cơ điêden lai và động cơ thủy lực và thiết bị đẩy kiểu
phụt nƣớc;
d/. Thiết bị điêden với bộ truyền động điện (điêden-thiết bị điện) với các máy phát
7


điện điêden chính và động cơ lai chân vịt;
e/. Thiết bị điêden với bộ truyền phối hợp (hỗn hợp), chẳng hạn nhƣ hộp số và động

cơ diesel-truyền động điện (bộ truyền giảm tốc giữa động cơ điện và thiết bị đẩy), hộp số cơ
khí và thủy lực.
c) Theo số lƣợng trục chân vịt
1/. Thiết bị điêden một trục, đƣợc trang bị trên phần lớn các tàu vận tải của đội tàu biển
và tàu sông.
2/. Thiết bị điêden nhiều trục, trong đó sử dụng nhiều nhất là loại hai trục và hiếm khi
lắp đặt ba trục.
d) Theo số lƣợng động cơ chính làm việc trên một trục
1/- Thiết bị điêden một động cơ.
2/- Thiết bị điêden nhiều động cơ, trong đó có việc lắp đặt hai động cơ đƣợc sử dụng
rộng rãi nhất, ít khi gặp tổ hợp 3 hoặc 4 động cơ điêden – hộp giảm tốc.
e) Theo kiểu thiết bị đẩy
1/. Thiết bị điêden với chân vịt định bƣớc.
2/. Thiết bị điêden với chân vịt biến bƣớc.
3/. Thiết bị điêden với các chân vịt đồng trục quay ngƣợc chiều.
4/. Thiết bị điêden với thiết bị đẩy kiểu cánh.
5. Thiết bị điêden với thiết bị đẩy phụt nƣớc.
g) Theo phƣơng pháp đảm bảo sự đảo chiều của tàu
1/- Thiết bị điêden với động cơ điêden chính đảo chiều.
2/- Thiết bị điêden với động cơ điêden chính không đảo chiều có hộp số đảo chiều hoặc
ly hợp đảo chiều.
3/- Thiết bị điêden với động cơ điêden chính không đảo chiều và việc đảm bảo hành
trình lùi nhờ chân vịt biến bƣớc.
h) Theo mức độ tự động hóa, phƣơng pháp điều khiển và bảo trì
1/. Thiết bị điêden không tự động hóa và tự động hóa từng phần với trạm điều khiển tại
chỗ và theo dõi liên tục trong buồng máy.
2/. Thiết bị điêden tự động hóa với thiết bị điều khiển tự động từ xa (DAU), theo dõi
liên tục ở trạm điều khiển tập trung và bảo dƣỡng định kỳ trong buồng máy (tự động hóa cấp
A2 theo "Quy phạm của Liên bang Nga")
3/. Thiết bị điêden tự động hóa với thiết bị điều khiển tự động từ xa (DAU), không theo

dõi liên tục ở trạm điều khiển tập trung và buồng máy và với việc bảo dƣỡng định kỳ (tự
động hóa cấp A1).
8


i) Theo phƣơng pháp kẹp chặt động cơ điêden chính vào thân tàu
1/- Thiết bị điêden với điêden chính và bộ truyền đƣợc kẹp chặt trên bệ của tàu.
2/- Thiết bị điêden với điêden chính đƣợc giảm chấn và các tổ hợp thiết bị khác.
k) Theo phƣơng pháp đảm bảo điện năng cho tàu
1/. Thiết bị điêden với các máy phát điện điêden độc lập.
2/. Thiết bị điêden với các máy phát điện đồng trục và máy phát điện điêden độc lập.
3/. Thiết bị điêden với các máy phát điện tuabin tận dụng nhiệt và máy phát điện
điêden độc lập.
4/. Thiết bị điêden với một hệ thống điện năng chung. Thiết bị với hệ thống điện năng
chung, trong đó TBNL chính đƣợc sử dụng để làm cho tàu chuyển động cũng nhƣ để cung
cấp điện năng cho tàu, đƣợc áp dụng cho các tàu chạy bằng điện.
Trên các tàu vận tải biển, phổ biến hơn cả là thiết bị điêden một trục với tốc độ quay
thấp và truyền động trực tiếp đến chân vịt.
3- Ƣu nhƣợc điểm của TBNL điêden
- Có dải công suất rộng và có khả năng tạo đƣợc tổ hợp công suất ở phạm vi lớn;
- Động cơ điêden dễ cƣờng hoá và tăng công suất nhờ việc áp dụng tăng áp;
- Tính kinh tế tƣơng đối cao (đối với thiết bị có tận dụng nhiệt thải từ động cơ);
- Có thể sử dụng các kiểu truyền động khác nhau;
- Tƣơng đối đơn giản trong việc tự động hóa điều khiển;
- Động cơ có thể tự đảo chiều quay khi cần đối chiều chuyển động của tàu;
- Giá thành thấp;
- Độ ồn thấp, kích thƣớc và khối lƣợng tƣơng đối nhỏ.
Nhƣợc điểm cơ bản thuộc về bản chất của TBNL điêden là cơ cấu truyền lực kiểu tay quay
– thanh truyền đƣợc sử dụng trong động cơ điêden sử dụng nên gây ra rung động động cơ và
thân tàu (lực tác dụng, mômen quay của đong cơ không đều); Sự thay đổi phƣơng, chiều, trị

số lực tiếp tuyến (vuông góc với tay quay), tốc độ góc của động cơ gây ra dao động xoắn
trục.
Trên các tàu cỡ vừa và cỡ nhỏ, ngƣời ta sử dụng các động cơ điêden 4 kỳ tăng áp và
không tăng áp, loại trung tốc đảo chiều và không đảo chiều và loại có tốc độ quay cao,
không đảo chiều làm động cơ chính. Công suất nhỏ nhất của động cơ chính là 4 kW và công
suất cực đại của tổ hợp động cơ chính đạt đến 2.200 kW.
Các động cơ thủy có tốc độ quay thấp [
phvn /)170100( 
] loại 2 kỳ tác dụng đơn có
con trƣợt đƣợc dùng phổ biến trên các tàu giao thông cỡ lớn. Chúng chiếm 75% công suất
thiết bị của TBNL mới. Loại lớn nhất có công suất tổ hợp đạt đến 26.480 kW. Sở dĩ các
động cơ này đƣợc dùng phổ biến trên các tàu giao thông vì chúng có các ƣu thế sau:
+ Tính kinh tế nhiệt cao và có khả năng làm việc với nhiên liệu nặng (rẻ tiền);
+ Có khả năng truyền công suất trực tiếp đến chân vịt;
+ Tuổi thọ cao.
9


Trên các tàu cỡ nhỏ, tàu kéo, phà, tàu chuyên dùng, ngƣời ta trang bị các động cơ điêden
4 kỳ trung và cao tốc làm máy chính.
Các động cơ điêden 4 kỳ cao tốc không tăng áp và tăng áp, công suất nhỏ đƣợc sử dụng
làm động cơ phụ tàu thủy.
Trong TBNL điêden, ngƣời ta áp dụng các kiểu truyền động chính: cơ khí, thủy lực, điện
và phối hợp.
Kiểu truyền động phụ thuộc vào kết cấu của động cơ điêden, tốc độ quay của trục, kiểu
loại và công dụng tàu. Thông thƣờng, ngƣời ta sử dụng các kiểu truyền động thủy lực và
truyền động điện trong các trƣờng hợp đòi hỏi tính cơ động của TBNL tàu cao, động cơ
chính sản ra công suất toàn phần ở các chế độ gần với chế độ buộc tàu hoặc khi cần nhận tốc
độ quay tối ƣu của chân vịt ở chế độ hành trình.

Hình 1.2- Dạng chung của TBNL điêden

1.3.2- THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TUABIN HƠI
1- Đặc điểm thiết bị năng lƣợng tuabin hơi
TBNL tuabin hơi là TBNL sử dụng động cơ chính là tuabin hơi (là loại động cơ nhiệt
đốt ngoài kiểu rôto).
Ở thiết bị năng lƣợng tuabin hơi, môi chất công tác tuần hoàn không ngừng theo vòng
kín, trong đó, diễn ra sự thay đổi trạng thái của môi chất công tác (nƣớc nhận nhiệt, biến
thành hơi nƣớc tại nồi hơi; hơi nƣớc trao nhiệt để biến thành công tại tuabin hơi; hơi nƣớc
tiếp tục thải nhiệt để biến thành nƣớc tại bình ngƣng; nƣớc đƣợc cấp trở lại nồi hơi nhờ bơm
cấp).
Ngoài những đặc điểm chung của thiết bị tuabin nhƣ đƣợc giới thiệu ở động cơ tuabin
khí, thiết bị tuabin hơi có các đặc điểm riêng sau:
+ Môi chất công tác là hơi nƣớc nên trong thành phần của thiết bị có nồi hơi, thiết bị
ngƣng tụ;
+ Nhiệt độ của chu trình thấp, do đó hiệu suất nhiệt thấp. Có nhiều tổn thất nhiệt ở nồi
hơi và ống dẫn hơi cùng các tổn thất khác;
+ Muốn tận dụng nhiệt đƣợc tốt cần có thiết bị ngƣng tụ;
+ Sự trao đổi nhiệt giữa khí lò và nƣớc cùng với hơi nƣớc bị hạn chế bởi ứng suất nhiệt
xuất hiện ở vật liệu dùng làm mặt hấp nhiệt (nhiệt độ giới hạn của hơi nƣớc là
C
0
500
và của
khí lò là
C
0
300.1
);

10


+ Thiết bị động lực cần có thiết bị dự trữ nƣớc, vận chuyển và các thiết bị phụ khác phức
tạp;
+ Kích thƣớc và khối lƣợng lớn;
+ Nồi hơi phải đốt liên tục, hơi nƣớc có áp suất và nhiệt độ cao lƣu động không ngừng
trong các đƣờng ống, rất nguy hiểm cho ngƣời vận hành;
+ Thời gian chuẩn bị khởi động thiết bị dài, do đó tính cơ động của tàu thấp.
2- Sơ đồ nguyên lý thiết bị năng lƣợng tuabin hơi
Sơ đồ nguyên lý thiết bị năng lƣợng tuabin hơi đơn giản đƣợc thể hiện trên hình 1.3.
Ở thiết bị này, nhiệt năng tỏa ra từ sự đốt cháy nhiên liệu đƣợc cung cấp cho nồi hơi 4.
Nƣớc trong nồi hơi nhận nhiệt này biến thành hơi bão hòa, rồi thành hơi quá nhiệt trong bộ
sấy hơi. Hơi quá nhiệt đƣợc đƣa đến tuabin hơi 3 qua hệ thống miệng phun. Tại miệng phun,
hơi tiến hành giãn nở, biến một phần thế năng thành động năng rồi đƣợc đƣa vào dãy cánh
công tác của tuabin để biến động năng thành cơ năng, làm quay trục tuabin. Công suất do
tuabin sản ra đƣợc truyền qua hộp số 2 và hệ trục, đến chân vịt 1. Hơi nƣớc sau khi ra khỏi
tuabin 3 đƣợc đƣa đến thiết bị ngƣng tụ 6 để biến thành nƣớc, rồi đƣợc bơm cấp 5 cấp trở lại
nồi hơi 4, hoàn thành chu trình công tác.






Hình 1.3- Sơ đồ nguyên lý TBNL
tuabin hơi
1. Chân vịt; 2. Hộp số;
3. Tuabin hơi; 4. Nồi hơi; 5. Bơm
cấp; 6. Thiết bị ngưng tụ; 7. Mạch

nước làm nguội


TBNL tuabin hơi đƣợc sử dụng trên các tàu hơi nƣớc cỡ lớn của hạm tàu biển công suất
trên 20.000 kW. Nó cho phép tạo ra công suất chung trên trục chân vịt của tàu đến 220.10
3

kW và lớn hơn nữa.
3- Các bộ phận hợp thành của TBNL tuabin hơi
Thiết bị tuabin hơi bao gồm nồi hơi, tuabin hơi, thiết bị ngƣng tụ, bơm cấp và các thiết bị
phụ khác. Đó là thiết bị động lực hơi nƣớc và việc nghiên cứu nó đƣợc bắt đầu từ chu trình
nhiệt.
(1)- Nồi hơi
Nồi hơi là thiết bị dùng để sản xuất ra hơi nƣớc có các thông số nhất định dùng cho động
cơ hơi nƣớc, sản xuất và nhu cầu sinh hoạt của con ngƣời.
1
1
2
3
4
1
5
6
7
11


Nguyên lý chung là nhiên liệu trong buồng lửa (buồng đốt) đƣợc đốt cháy, tạo ra khí lò
có nhiệt độ cao và truyền nhiệt cho các mặt hấp nhiệt của nồi hơi. Nƣớc trong nồi hơi nhận
nhiệt từ đây, nâng cao nhiệt độ, sôi và biến thành hơi nƣớc bão hoà rồi thành hơi quá nhiệt

(theo yêu cầu), sau đó, đƣợc cấp cho các hộ tiêu dùng (xem hình 1.4).
Nồi hơi tàu thủy đƣợc dùng để cung cấp hơi nƣớc cho các máy động lực (máy hơi nƣớc
và tuabin hơi), cấp cho nhu cầu sƣởi ấm, sấy nóng. Nó đƣợc sử dụng rộng rãi trên các tàu
thủy cỡ lớn với chức năng là nồi hơi chính hay phụ để phục vụ cho các thiết bị động lực, sản
xuất hay sinh hoạt trên tàu.
(2)- Tuabin hơi
Tuabin hơi là loại động cơ nhiệt kiểu rôto, môi chất công tác là hơi nƣớc, trong đó năng
lƣợng nhiệt của hơi hoặc khí ở dạng thế năng (áp năng) đƣợc biến thành động năng, rồi
thành cơ năng làm quay trục tuabin.






Hình 1.4- Cấu tạo nồi hơi
a) Cấu tạo; b) Hình dạng chung

Sự biến đổi thế năng thành động năng có thể diễn ra trên cả phần cố định và phần quay
(chuyển động) của tuabin hoặc là sự biến đổi thế năng thành động năng chỉ xảy ra ở phần cố
định, còn động năng biến thành cơ năng trên phần quay. Chính vì thế nên tuabin hơi có 2
loại: tuabin xung kích (xung lực) và tuabin phản kích (phản lực).
a)

b)
12


Cấu tạo tuabin hơi đƣợc thể hiện trên hình 1.5.
(3)- Bình ngƣng

Bình ngƣng đƣợc dùng để duy trì sự hạ áp và ngƣng tụ hơi thải. Việc giảm áp suất từ p
1

đến p
2
trong bình ngƣng cho phép tăng mức giãn nở chung của hơi trong tuabin. Kết quả là
độ giáng nhiệt (độ chênh nhiệt) đƣợc tạo ra trong thiết bị, cho phép gia tăng đại lƣợng H
a
,
tổn thất chu trình q
2
giảm và hiệu suất nhiệt tăng lên.
Bình ngƣng trong TBNL tuabin hơi thƣờng là kiểu ống chùm nằm ngang (nƣớc tải nhiệt
đi bên trong ống).
(4)- Bơm cấp
Bơm cấp nồi đƣợc dùng trong TBNL tuabin hơi thƣờng là bơm ly tâm có cột áp cao
(xem hình 1.6).

Hình 1.5- Cấu tạo tuabin hơi
a) Cấu tạo tuabin hơi
b) Tổ hợp tuabin hơi


4- Các thông số cơ bản của tuabin hơi
Các thông số cơ bản của tuabin hơi gồm có tốc độ quay, công suất, suất tiêu hao hơi và
hiệu suất.
Suất tiêu hao hơi (chi phí hơi riêng) đƣợc tính theo công thức:
b)
a)
13


D
e
=
ea
h

.
632
, kg/MLh hoặc D
e
=
e
N

G 3600.
, kg/MLh (1.1)
Trong đó: h
a
- nhiệt giáng giãn nở đoạn nhiệt, kcal/kg;


e
- hiệu suất có ích của tuabin;
N
e
- công suất có ích (trên bích của trục chân vịt), ML.
Theo đó, công suất có ích đƣợc tính theo công thức:
N
e
=
632
3600.
ea
hG

= 5,69.G.h
a
.
e
, ML (1.2)
Nếu đợn vị đo công suất là kW thì công suất và suất tiêu hao hơi của tuabin đƣợc tính
theo các công thức:
D
e

=
ea
h

.
859
, kg/kWh và N
e
= 4,19.G.h
a
.
e
, kW (1.3)










Hình 1.6- Cấu tạo
bơm ly tâm
a), b) Bơm có trục
độc lập;
c) Bơm được lắp
trên trục động cơ
điện

Hiệu suất có ích của toàn thiết bị tuabin hơi:

ethb
= 
N
.
e
= 
N
.
t
.
oit
.
ng
(1.4)
Trong đó:

N
- hiệu suất của nồi hơi,

N
= (0,93

0,96);


t

- hiệu suất nhiệt của tuabin,
-

t
= (0,36

0,38) khi tuabin làm việc với hơi có thông số trung bình;
-

t
= (0,42

0,44) đối với tuabin làm việc với hơi có thông số cao có hoàn nhiệt và
quá nhiệt trung gian.
a)
b)
c)
14


Thông thƣờng 
ethb
= (0,26  0,28), cá biệt có thể đạt đƣợc 
ethb
= (0,32  0,34).
5- Đặc tính của tuabin hơi
Đặc tính tải – tốc độ của tuabin ở các mức chi phí hơi khác nhau đƣợc thể hiện trên hình
1.7. Sự phụ thuộc N
e
= f(n) đối với tuabin ở mức chi phí hơi D có dạng gần nhƣ đƣờng

parabol bậc hai, xuất phát từ gốc toạ độ và có điểm cực đại khi n = n
e
, nếu độ chênh nhiệt có
đƣợc khi thay đổi tốc độ quay đƣợc coi nhƣ không đổi. Mômen xoắn và công suất do tuabin
sản ra ở tốc độ quay không đổi tỷ lệ với chi phí hơi trên giây. Khả năng tuabin gia tăng
mômen cùng với sự giảm tốc độ quay đảm bảo cho nó có đƣợc chất lƣợng cơ động cao.
Tốc độ quay của tuabin khi vận hành không đƣợc vƣợt quá (10†15)% so với tốc độ quay
tính toán định mức. Điều này đƣợc đảm bảo bởi bộ điều chỉnh tốc độ và thiết bị khoá nhanh
tự động tác động, ngừng sự cấp hơi đến tuabin, chỉ khi tốc độ quay đạt đến giá trị giới hạn.
Trong các trƣờng hợp đặc biệt, cần đảm bảo tính kinh tế cao của thiết bị tuabin hơi chính
ở chế độ công suất toàn phần ứng với tốc độ tàu toàn phần, cũng nhƣ ở chế độ công suất nhỏ
trong giai đoạn chuyển tiếp [(20†25)% công suất định mức và nhỏ hơn], ngƣời ta trang bị
thiết bị “cấp hành trình nhỏ”, đƣợc bố trí ở trong phần thân chính của tuabin hoặc đƣợc gắn
vào thân riêng, tạo nên hành trình kinh tế cho tuabin. Nó chỉ làm việc ở hành trình thấp và
không tải khi chạy hành trình hoặc đƣợc tách khỏi thiết bị bởi khớp nối tách đƣợc.








Hình 1.7- Đặc tính tải-tốc độ của
tuabin hơi

6- Ƣu nhƣợc điểm của TBNL tuabin hơi
a)- Ƣu điểm
- Công suất lớn, có thể đạt trên 100.000 mã lực
- Có hiệu suất 

e
tăng theo công suất N
e
(Động cơ càng lớn thì tính kinh tế càng cao);
- Sử dụng đƣợc nhiều loại nhiên liệu rẻ tiền: than đá, dầu nặng, ;
- Có thể tận dụng đƣợc nhiệt khí xả của động cơ điêden (sử dụng nồi hơi tận dụng).
b)- Nhƣợc điểm
- Hiệu suất 
e
thấp do mất mát nhiệt quá lớn vì gia nhiệt gián tiếp, sự chuyển trạng trái
liên tục của môi chất công tác;
- Tốc độ quay của tuabin lớn nên thiết bị truyền động cồng kềnh (hộp giảm tốc lớn);
15


- Tính cơ động thấp (không thể thay đổi nhanh chế độ làm việc, thời gian khởi động lâu,
tuabin không tự đảo chiều);
- Hiệu suất thấp [
e
= (0,170,23)], tính kinh tế thấp ở các động cơ cỡ nhỏ;
- Sơ đồ nguyên lý phức tạp, các thiết bị phân tán với nhiều đƣờng ống cao áp ở nhiệt độ
cao;
- Giá thành chế tạo cao;
- Nhân viên vận hành đòi hỏi số lƣợng lớn.
TBNL tuabin hơi đƣợc sử dụng trên các tàu hơi nƣớc cỡ lớn của hạm tàu biển công suất
trên 20.000 kW. Nó cho phép tạo ra công suất chung trên trục chân vịt của tàu đến 220.10
3

kW và lớn hơn nữa.
Có thể nâng cao tính kinh tế của TBNL tuabin hơi bằng cách:

- Sử dụng các loại nhiên liệu rẻ tiền;
- Cải thiện thông số hơi ban đầu và thay đổi tƣơng ứng sơ đồ động và kết cấu các thành
phần của thiết bị tuabin hơi;
- Hoàn thiện sơ đồ nhiệt, gia tăng hiệu quả bộ sấy nƣớc cấp kiểu hoàn nhiệt;
- Giảm bớt tổn thất nhiệt do nƣớc ngoài mạn mang đi, hạn chế sự rò rỉ nƣớc và hơi nƣớc;
- Nâng cao hiệu suất các phần tử riêng của thiết bị tuabin hơi.
Tính kinh tế của thiết bị tuabin hơi tỉ lệ thuận với công suất của tổ hợp thiết bị.
7- Các hệ thống của TBNL tuabin hơi
(1)- Hệ thống cấp – ngƣng tụ
Hệ thống ngƣng tụ – cấp đƣợc dùng để tiếp nhận nƣớc ngƣng từ bình ngƣng chính và
phụ và đảm bảo việc cấp nƣớc vào nồi hơi. Chúng là một trong những bộ phận chủ yếu của
sơ đồ nhiệt của thiết bị, nối liền giữa bình ngƣng chính với nồi hơi.
Trên các tàu hiện đại, ngƣời ta dùng hệ thống cấp nƣớc kín và đảm bảo việc khử khí cho
nó. Nƣớc cấp cho nồi hơi nhận đƣợc từ các bình ngƣng chính và phụ. Mức hao hụt của nƣớc
trong hệ thống ngƣng tụ – cấp đƣợc bổ sung bằng nƣớc ngọt nhận từ bờ hoặc nƣớc chƣng
cất từ nƣớc biển bằng cách tận dụng nhiệt.
(2)- Hệ thống làm mát tuần hoàn
Trong các thiết bị tuabin hơi, hệ thống làm mát đƣợc dùng để đảm bảo việc ngƣng tụ hơi
trong các bình ngƣng chính và phụ và làm mát dầu trong các bình làm mát dầu.
(3)- Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ cung cấp dầu bôi trơn đến các gối đỡ trục, các hệ thống
điều chỉnh và bảo vệ của tuabin (dầu bôi trơn đƣợc sử dụng là loại dầu bôi trơn tuabin). Hiện
tại ngƣời ta sử dụng hai kiểu hệ thống bôi trơn: tuần hoàn cƣỡng bức và tuần hoàn cƣỡng
bức kết hợp với tự chảy (hệ thống này có độ tin cậy cao hơn).
Tổ hợp thiết bị tuabin – truyền động bánh răng chính và dẫn động tuabin - hộp giảm tốc
phụ có hệ thống bôi trơn tuần hoàn cƣỡng bức đảm bảo việc bôi trơn tin cậy trƣớc lúc khởi
động, trong thời gian làm việc và sau khi dừng máy. Ngƣời ta chia thành hệ thống bôi trơn
tự chảy và bôi trơn tuần hoàn có áp. Trong hệ thống bôi trơn tự chảy, áp suất dầu cần thiết
đƣợc tạo ra nhờ thế năng do két đặt trên cao (két thế năng). Trong hệ thống có áp, áp suất
dầu cần thiết đƣợc tạo ra bằng bơm dầu trực tiếp, chuyển dầu từ các két góp dầu. Khác với

các hệ thống có áp, trong hệ thống tự chảy, các bơm dầu chuyển dầu từ két góp đến két thế
16


năng, thể tích của chúng cần phải đủ để đảm bảo việc cấp dầu bôi trơn bình thƣờng cho tổ
hợp tuabin – truyền động chính trong vòng 5 phút.
Ngƣời ta thƣờng áp dụng hệ thống bôi trơn dầu tự chảy cho tổ hợp tuabin – truyền động
chính của tàu vận tải và hệ thống bôi trơn có áp cho cơ cấu dẫn động bằng tuabin hộp số phụ
và đối với tổ hợp tuabin chính trên các tàu hạng nhẹ.
Các hộ tiêu thụ dầu trong hệ thống bôi trơn tổ hợp tuabin chính là:
- Các gối đỡ của tuabin và hộp giảm tốc chính, vòi phun hệ làm mát và bôi trơn các hộp
giảm tốc kiểu bánh răng;
- Các gối đỡ và bộ truyền bánh răng của các máy móc phụ gắn trên tổ hợp tuabin chính;
- Gối chặn chính;
- Hệ thống điều chỉnh, điều khiển và bảo vệ.
(4)- Hệ thống nhiên liệu
Đối với thiết bị có nồi hơi dùng nhiên liệu lỏng thì lƣợng dự trữ nhiên liệu thƣờng đƣợc
bảo quản trong các két ở dƣới đáy đôi, hai bên mạn tàu. Nhiên liệu đƣợc tiếp nhận qua ống
nhận ở trên boong theo đƣờng ống đến các két dự trữ. Đƣờng kính ống nhận đƣợc tính toán
từ điều kiện tốc độ nhiên liệu trong ống từ (1†1,5) m/s và thời gian tiếp nhận từ (4†6) giờ.
Để chuyển nhiên liệu từ két này sang két khác, ngƣời ta trang bị các bơm chuyển. Trong
hệ thống ngƣời ta còn trang bị các bộ phận để làm sạch, sấy nóng, …
(5)- Hệ thống cấp không khí cho nồi hơi
Việc đốt cháy nhiên liệu xảy ra trong điều kiện cấp nhiên liệu liên tục vào vùng cháy
ứng với lƣợng không khí cần thiết và thải khí cháy ra ngoài. Việc khắc phục sức cản thủy
lực của đƣờng ống dẫn không khí và khí xả trong các nồi hơi tàu thủy hiện đại đƣợc thực
hiện nhờ các quạt gió đẩy không khí liên tục vào nồi hơi theo đƣờng ống dẫn không khí đặc
biệt. Để khắc phục sự lọt khí cháy (khói) trong buồng nồi hơi, các nồi hơi có vỏ bọc hai lớp;
lúc này quạt thông gió đẩy không khí vào buồng đốt qua đƣờng dẫn đƣợc tạo nên bởi thành
bên trong và bên ngoài của vỏ bọc. Phƣơng pháp cấp không khí nhƣ thế đảm bảo sự lọt khí

tƣơng đối nhỏ, độ tin cậy làm việc của thiết bị nồi hơi và các điều kiện thuận tiện cho ngƣời
vận hành.
(7)- Hệ thống an toàn và bảo vệ tuabin
Hệ thống này đƣợc trang bị nhằm bảo đảm tính an toàn vận hành cho tổ hợp thiết bị
tuabin hơi. Ngƣời ta trang bị hệ thống báo sự cố và bảo vệ thiết bị theo các tham số sau:
- Sự giảm áp suất dầu bôi trơn.
- Sự giảm độ chân không trong bình ngƣng chính (xuống đến 550 mmHg).
- Sự tăng độ dịch dọc trục rôto tuabin quá 1 mm.
- Sự tăng tốc độ quay của trục tuabin vƣợt quá giá trị định mức đến (1014)%.
(8)- Hệ thống làm kín và hút hơi
Việc làm kín bên trong tuabin rất quan trọng. Ngƣời ta sử dụng các bộ làm kín nhờ áp
suất hơi theo kiểu chân không và kiểu áp suất thay đổi. Do đó, để đảm bảo độ kín cần thiết,
ngƣời ta trang bị hệ thống cấp hơi và hút hơi để tác động đến bộ làm kín.
(9)- Hệ thống sấy nóng tuabin
Nếu khởi động tuabin từ trạng thái nguội sẽ làm cho các bộ phận của tuabin bị biến dạng,
xuất hiện hiện tƣợng xung kích nƣớc (do hơi nƣớc ngƣng tụ thành những giọt nƣớc lƣu động
cùng với dòng hơi) làm cho tuabin bị hƣ hỏng. Do vậy, trƣớc khi khởi động, cần phải sấy
17


nóng tuabin đạt đến chế độ nhiệt nhất định. Ngƣời ta dùng hơi bão hoà để sấy nóng tuabin
trong thời gian từ (2060) phút tuỳ theo kết cấu của nó. Việc sấy nóng đƣợc coi nhƣ kết thúc
khi nhiệt độ trên mặt bích nằm ngang đạt đến (80100)
0
C đối với tuabin cao áp và (7090)
0
C đối với tuabin thấp áp.
(10)- Hệ thống xả
Hệ thống xả đƣợc trang bị nhằm để xả phần nƣớc đọng do ngƣng tụ trong các khoang
của tuabin. Phần nƣớc đọng này chủ yếu xuất hiện trong giai đoạn sấy nóng tuabin.

(11)- Hệ thống điều chỉnh tốc độ quay và công suất
Việc thay đổi công suất của tuabin thƣờng đi liền với sự thay đổi tốc độ quay của nó.
Theo công thức tính công suất N
e
= 5,69.G.h
a
.
e
, ML, ta nhận thấy có thể thay đổi công suất
của tuabin bằng cách thay đổi nhiệt giáng của hơi phân bố trong tuabin (h
a
) hoặc thay đổi
lƣợng hơi tiêu thụ (G). Để điều chỉnh tốc độ quay của tuabin, ngƣời ta trang bị bộ điều tốc.
Trong thực tế có thể điều chỉnh tuabin hơi theo các cách sau:
- Thay đổi nhiệt giáng của hơi bằng cách tiết lƣu (theo chất lƣợng).
- Thay đổi lƣợng hơi tiêu thụ (theo số lƣợng).
- Thay đổi nhiệt giáng của hơi và đồng thời thay đổi lƣợng hơi tiêu thụ (liên hợp).
- Điều chỉnh hỗn hợp bao gồm hai hoặc nhiều phƣơng pháp điều chỉnh nêu trên.
1.3.3- THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG TUABIN KHÍ
1- Đặc điểm của TBNL tuabin khí
Thiết bị năng lƣợng tuabin khí đƣợc chia thành các thiết bị chu trình hở và thiết bị chu
trình kín; theo quá trình cháy có chu trình cháy đẳng tích và chu trình cháy đẳng áp(các
tuabin ngày nay đƣợc chế tạo theo chu trình đẳng áp). Nhiên liệu dùng trong TBNL tuabin
khí chủ yếu ở dạng lỏng, ngoài ra có thể ở dạng khí và dạng rắn (than đá).
Thiết bị năng lƣợng tuabin khí chu trình hở có các đặc điểm sau:
+ Quá trình sinh công ở động cơ tuabin là quá trình liên tục nên tạo ra mômen quay đều;
+ Môi chất công tác là sản phẩm cháy của nhiên liệu với không khí, đƣợc hình thành
ngay trong buồng cháy của động cơ. Nhờ đó thiết bị đƣợc đơn giản;
+ Môi chất công tác có thể đi qua tuabin nhiều nên công suất của động cơ lớn;
+ Chiều quay của động cơ đƣợc quyết định bởi hƣớng đi của dòng môi chất công tác

trong động cơ nên theo kết cấu, động cơ chỉ quay một chiều;
+ Do đƣợc cân bằng tốt nên khi động cơ làm việc ổn định không sinh ra lực quán tính,
không gây rung động;
+ Khi động cơ làm việc ở tốc độ quay thấp, tính kinh tế không cao. Vì vậy, cần nâng cao
tốc độ quay để nâng cao tính kinh tế và buộc phải dùng bộ giảm tốc khiến cho kết cấu trở
nên cồng kềnh.
Tuy nhiên, do sự hạn chế về tính bền nhiệt của vật liệu chế tạo các chi tiết nên không thể
đạt đƣợc hiệu suất nhiệt cao và tuổi thọ cũng thấp.
Mặc dù ra đời muộn, nhƣng ngày nay tuabin đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ
năng lƣợng, vận tải, …
2- Sơ đồ nguyên lý của TBNL tuabin khí
A- Thiết bị tuabin khí chu trình hở
18


Ở thiết bị tuabin khí chu trình hở, môi chất công tác lúc đầu là không khí và sau đó là
hỗn hợp không khí với sản phẩm cháy của nhiên liệu, đi qua các khoang bên trong của các
phần tử thiết bị, trao đổi năng lƣợng trong đó rồi đƣợc thải ra ngoài khí quyển.
(1)- Chu trình thiết bị tuabin khí cháy đẳng tích
Sơ đồ nguyên lý thiết bị tuabin khí cháy đẳng tích đƣợc thể hiện trên hình 1.8.




Hình 1.8- Sơ đồ nguyên lý thiết
bị tuabin khí cháy đẳng tích
1. Van nạp không khí; 2. BCA -
Vòi phun; 3. Van thải khí cháy;
4. Miệng phun; 5. Cánh công tác
của tuabin; 6. Đoạn ống xả khí

thải; 7. Khớp nối; 8. Máy công
tác; 9. Động cơ điện khởi động;
10. Tuabin; 11. Máy nén khí
Trong thiết bị tuabin khí cháy đẳng tích, buồng cháy có trang bị van nạp ở cửa vào và
van xả khí cháy ở cửa ra. Khi nhiên liệu đƣợc phun vào thì 2 van này đều đóng và hỗn hợp
nhiên liệu – không khí cháy trong thể tích không đổi của buồng cháy.
Khi thiết bị làm việc, không khí ở áp suất và nhiệt độ khí quyển p
1
, T
1
đƣợc máy nén 9
hút và nén đến áp suất và nhiệt độ khí quyển p
2
, T
2
[thƣờng từ (810) kG/cm
2
] và đƣa đến
buồng cháy. Tại đây, nhiên liệu đƣợc phun vào qua vòi phun 2 trong điều kiện các van 1 và
3 đều đóng, hỗn hợp nhiên liệu – không khí bốc cháy với thể tích không đổi tạo ra khí cháy
với thông số p
3
, T
3
, rồi van xả 3 đƣợc mở ra để cấp cho tuabin khí. Sau đó, van nạp 1 mở và
van xả 3 đóng để nạp không khí vào buồng cháy chuẩn bị cho quá trình làm việc tiếp theo.
Trong tuabin, khí cháy hoàn thành việc biến đổi năng lƣợng (biến một phần nhiệt năng thành
cơ năng làm quay tuabin), sau đó đƣợc thải ra ngoài với thông số p
4
, T

4
.
Công suất do tuabin sản ra đƣợc dùng một phần lớn để lai máy nén, một phần nhỏ để lai
thiết bị phục vụ và phần còn lại cung cấp cho máy công tác.
(2)- Chu trình thiết bị tuabin khí cháy đẳng áp
Sơ đồ nguyên lý thiết bị tuabin khí cháy đẳng áp đƣợc thể hiện trên hình 1.9.
Khi thiết bị làm việc, không khí ở áp suất và nhiệt độ khí quyển p
1
, T
1
đƣợc máy nén 5
hút và nén đến áp suất và nhiệt độ khí quyển p
2
, T
2
[thƣờng từ (810) kG/cm
2
] và đƣa đến
buồng cháy 9. Tại đây, không khí nén đƣợc tách làm 2 luồng, một phần không khí nén
[(3040)%] hoà trộn với nhiên liệu do vòi phun 8 cung cấp và bốc cháy, tạo ra khí cháy có
áp suất và nhiệt độ cao (cao hơn 1.000
0
C) p
3
, T
3
, phần không khí nén còn lại đƣợc dùng để
hoà trộn với khí cháy nhằm hạ thấp nhiệt độ khí cháy (1.000
0
C ) để đảm bảo độ bền nhiệt

của các chi tiết trong tuabin. Chính vì vậy, hệ số dƣ lƣợng không khí ở thiết bị tuabin khí
cháy đẳng áp lớn:  = (3,84,5) [khi  = (1,051,6) thì nhiệt độ khí cháy đạt đến
(1.8002.500)
0
C ]. Sản phẩm cháy với thông số này đƣợc đƣa vào tuabin 11, tại đây khí
cháy giãn nở và sinh công. Kết quả tạo đƣợc công suất tuabin N
T
, sau khi hoàn thành sự biến
đổi năng lƣợng, khí cháy đƣợc thải ra ngoài với thông số p
4
, T
4
.

19

Hình 1.9- Sơ đồ nguyên lý
TBNL tuabin khí cháy đẳng
áp, chu trình hở
a) Thiết bị cùng trục
1. Chân vịt; 2. Hộp số;
3. Bơm phun nhiên liệu;
4. Ống hút không khí;
5. Máy nén khí; 6. Ly hợp;
7. Động cơ điện khởi động; 8.
Vòi phun;
9. Buồng đốt; 10. Ống khí xả;
11. Tuabin khí
b) Thiết bị không cùng trục



Công suất do tuabin sản ra đƣợc dùng một phần lớn để lai máy nén [(6075)%], một
phần nhỏ dùng để lai thiết bị phục vụ, [(45)%], và phần còn lại cung cấp cho máy công tác
[(2035)%]. Khi khởi động, ngƣời ta dùng động cơ điện khởi động 7. Việc điều khiển tách
nối trục động cơ điện khởi động đƣợc thực hiện nhờ ly hợp 6.
B- Thiết bị tuabin khí chu trình kín
Ở TBNL tuabin khí chu trình kín (Hình 1.10) chỉ có một môi chất công tác. Chúng hoạt
động theo chu trình kín, cách ly với khí quyển.

b)
a)
20

Hình 1.10- Sơ đồ nguyên lý TBNL tuabin khí chu trình kín
1.Chân vịt; 2 Hộp số; 3. Tuabin khí; 4. Thiết bị nung; 5. Máy nén khí; 6. Thiết bị làm mát

Môi chất công tác (có thể là không khí hay một khí trơ nào đó) đƣợc máy nén 5 nén và
đƣa đến thiết bị nung 4 để nâng nhiệt độ của nó lên đến khoảng chừng
C
0
)750650( 
với áp
suất không đổi, rồi đƣợc đƣa vào tuabin 3. Tại tuabin, môi chất công tác tiến hành giãn nở
sinh công, áp suất giảm đến gần với giá trị áp suất trƣớc máy nén. Sau đó, môi chất công tác
đƣợc làm mát trong thiết bị làm mát 6, nhờ nƣớc ngoài mạn, đến nhiệt độ ban đầu của chu
trình. Công suất do tuabin sản ra đƣợc dùng một phần để lai máy nén, thiết bị phụ và phần
còn lại đƣợc truyền đến chân vịt qua hộp số 2 và hệ trục.
3- Các bộ phận hợp thành của TBNL tuabin khí
Thiết bị tuabin khí bao gồm máy nén khí, buồng cháy, tuabin và thiết bị phục vụ. Máy
nén đƣợc dùng với tuabin khí là loại hƣớng trục hay ly tâm.
(1)- Máy nén
Trong thiết bị tuabin khí, máy nén đƣợc dùng để nén không khí và nhiên liệu khí. Máy
nén đƣợc sử dụng là máy nén ly tâm hoặc hƣớng trục. Để nén nhiên liệu khí có nhiệt trị trên
30.10
6
J/m
3
, phải chọn loại máy nén có tổn thất thể tích khoảng 3% thể tích của môi chất.
Nhƣ vậy, loại máy nén thích hợp chỉ có thể là loại máy nén pittông hay loại máy nén ly tâm
có tốc độ quay rất lớn.
Máy nén dùng trong thiết bị tuabin khí cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Hiệu suất cao.
- Độ nén (tỷ số tăng áp) ở từng cấp nén cao.

- Có thể làm việc ở tốc độ quay lớn.
- Độ sử dụng vật liệu và không gian cao.
- Làm việc ổn định trong phạm vi tải và tốc độ của thiết bị tuabin.
- Việc điều khiển dễ dàng.
1
2
3
4
5
6
21






Hình 1.11- Máy nén ly tâm
Hình 1.12- Máy nén hƣớng trục

Máy nén ly tâm (Xem hình 1.11) làm việc theo nguyên lý ly tâm, nó có cấu tạo đơn giản,
hoạt động tin cậy, có thể làm việc ở tốc độ quay cao. Nhƣợc điểm của nó là rôto khó chế tạo
và đắt tiền, công suất giới hạn nhỏ. Máy nén ly tâm đƣợc dùng trong thiết bị tuabin khí có
công suất đến (300400) kW.
Máy nén hƣớng trục (Xem hình 1.12) thực hiện sự nén theo nguyên tắc biến động năng
thành áp năng trong các dãy cánh công tác và cánh hƣớng. Do tỷ số nén của mỗi tầng cánh
nhỏ hơn so với máy nén ly tâm nên máy nén hƣớng trục đƣợc dùng cho thiết bị tuabin khí là
loại máy nén hƣớng trục nhiều cấp (ở máy nén hƣớng trục không thể áp dụng làm mát trung
gian cho không khí nén).
Ƣu điểm của máy nén hƣớng trục là công suất giới hạn lớn, hiệu suất cao. Nó có nhƣợc

điểm lớn là kích thƣớc và khối lƣợng lớn, giá thành cao.
(2)- Buồng cháy
Buồng cháy là nơi nhiên liệu đƣợc phun vào hoà trộn đều với không khí nóng và tự bốc
cháy. Buồng cháy cần có kết cấu tạo xoáy để tạo điều kiện cho sự hình thành hỗn hợp nhiên
liệu – không khí đƣợc tốt. Để sự cháy đạt hiệu quả cao, cần sử dụng hệ số dƣ lƣợng không
khí  = (1,32,2). Ngoài ra, để đảm bảo nhiệt độ sản phẩm cháy không quá cao, kết cấu
buồng cháy còn phải có lối dẫn không khí nén bọc ngoài đến hoà trộn với sản phẩm cháy sau
khi ra khỏi khu vực cháy.
Buồng cháy của tuabin khí có các loại: buồng cháy hình trụ đơn, buồng cháy ghép (đƣợc
ghép từ nhiều hình trụ đơn), buồng cháy hình vành khăn.
(3)- Tuabin khí
Tuabin khí là một loại động cơ nhiệt (có thể gọi là động cơ đốt trong) kiểu rôto, trong đó
hoá năng của nhiên liệu (chủ yếu là nhiên liệu lỏng) đƣợc biến đổi thành cơ năng nhờ thiết bị
quay (rôto) có cánh.
Khác với TBNL tuabin hơi, trong TBNL tuabin khí không có nồi hơi, bộ khử khí, bình
ngƣng tụ và một số bộ phận khác nên TBNL tuabin khí có kích thƣớc và khối lƣợng nhỏ,
trong khi công suất tổ hợp lớn.
Kết cấu của tuabin khí đơn giản hơn một ít so với tuabin hơi (số tầng áp lực ít hơn),
không có van điều chỉnh. Việc điều chỉnh công suất đƣợc thực hiện bằng cách thay đổi
lƣợng nhiên liệu cấp vào buồng đốt.
22


Tuabin làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao nên cần đƣợc làm mát. Ngƣời ta dùng
không khí để làm mát cho tuabin.



Hình1.13- Buồng cháy và các tầng cánh của tuabin khí

4- Ƣu nhƣợc điểm của TBNL tuabin khí
So với các kiểu TBNL khác, TBNL tuabin khí có các ƣu điểm sau:
- Công suất tổ hợp thiết bị lớn;
- Nguyên lý làm việc đơn giản, độ tin cậy cao (nhờ nguyên tắc tác động quay và sự đơn
giản của sơ đồ động);
- Vận hành thuận tiện, đơn giản trong việc bảo dƣỡng, có khả năng khởi động nhanh và
tính năng tăng tốc cao;
- Chi phí vận hành thấp;
- Hiệu suất tƣơng đối lớn [ = (0,32

0.34)];
- Kích thƣớc và khối lƣợng nhỏ, diện tích chiếm chỗ và thể tích buồng máy nhỏ;
- Có khả năng nghiên cứu hoàn thiện chu trình nhiệt và kết cấu nhằm nâng cao hiệu suất
và giảm chi phí nhiên liệu;
- Thích nghi tốt với việc tự động hóa và điều khiển từ xa do đơn giản đƣợc việc khởi
động và điều khiển.
Các thiết bị tuabin khí tàu thủy sử dụng nhiên liệu hữu cơ thuộc các thiết bị chu trình hở.
Thiết bị tuabin khí chu trình kín đƣợc dùng với TBNL nguyên tử.
Việc đảo chiều ở thiết bị tuabin khí có thể đƣợc thực hiện bằng: tuabin đảo chiều có cấp
hành trình lùi; tuabin hành trình lùi độc lập; bộ truyền giảm tốc đảo chiều; bộ truyền đảo
chiều thủy lực và điện; chân vịt biến bƣớc; thiết bị đẩy kiểu phụt nƣớc với thiết bị lái đảo
chiều.
Nhƣợc điểm chung của TBNL tuabin khí là:
- Công suất giới hạn nhỏ hơn so với thiết bị tuabin hơi.
- Vật liệu chế tạo có giá thành cao.
- Tính kinh tế tƣơng đối thấp vì nhiệt độ ban đầu của khí cháy bị giới hạn;
- Sự phụ thuộc của độ tin cậy và tính kinh tế của thiết bị tuabin khí chu trình hở vào tác
dụng ăn mòn của môi trƣờng ngoài;
23

- Yêu cầu nghiêm ngặt về chất lƣợng nhiên liệu sử dụng trong thiết bị tuabin khí chu
trình hở và chi phí cho nó lớn;
- Khó thực hiện việc đảo chiều ở các thiết bị cỡ lớn;
- Phải trang bị thiết bị thay đổi tốc độ (hộp số có kích thƣớc lớn, cồng kềnh).
- Kích thƣớc ống không khí và khí cháy lớn nên gây phức tạp cho việc ghép bộ thiết bị
tuabin khí trên tàu.
TBNL tuabin khí đƣợc sử dụng trên các tàu cánh ngầm, tàu đệm khí và tàu chuyên dùng.
5- Các hệ thống của TBNL tuabin khí
(1)- Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn của thiết bị tuabin khí tàu vận tải có thể là loại có áp và loại trọng lực
(tự chảy). Đôi khi để bôi trơn các gối đỡ và hộp giảm tốc bánh răng, ngƣời ta sử dụng hệ
thống bôi trơn tự chảy, còn để bôi trơn các gối đỡ của tuabin máy nén và thiết bị điều khiển,
điều chỉnh và bảo vệ, ngƣời ta dùng hệ thống bôi trơn tăng áp. Thực ra, hệ thống này không
khác biệt về sơ đồ nguyên lý và các phần tử hợp thành với hệ thống bôi trơn của thiết bị
tuabin hơi tàu thủy.
Trong thiết bị tuabin khí có máy sinh khí kiểu pittông tự do có hai hệ thống bôi trơn độc
lập, một là hệ thống có áp dùng cho tổ hợp tuabin và hộp số với năng suất riêng của bơm dầu
từ (10†12) l/MLh, còn hệ thống kia dùng để làm mát cho pittông và các chi tiết chuyển động
của máy sinh khí kiểu pittông tự do.
(2)- Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu đƣợc dùng để cấp vào buồng đốt với số lƣợng yêu cầu và chất lƣợng
thoả đáng.
Đối với các thiết bị tuabin khí tàu giao thông hợp lí là sử dụng nhiên liệu có chất lƣợng
thấp – đó là mazut, nó rẻ hơn nhiều so với nhiên liệu điêden, đƣợc áp dụng rộng rãi trong
các thiết bị sử dụng động cơ đốt trong. Tuy nhiên việc áp dụng loại nhiên liệu nặng trong
thiết bị tuabin khí gắn liền với một loạt khó khăn cần phải giải quyết. Mazut có khối lƣợng
riêng lớn và độ nhớt cao, làm phức tạp cho việc thực hiện phun nó có chất lƣợng cao, do đó
việc đốt cháy có hiệu suất cao là khó. Ngoài ra, hàm lƣợng lớn vanađi, natri, canxi, lƣu
huỳnh trong mazut làm tích tụ tro và gây ăn mòn trong các phần nó đi qua của tuabin và

thiết bị hoàn nhiệt. Khi sử dụng nhiên liệu nặng trong hệ thống nhiên liệu của thiết bị tuabin
khí, ngƣời trang bị thiết bị bổ sung để đảm bảo việc lọc sạch sơ bộ và sấy nóng nhiên liệu
trƣớc khi cấp nó vào buồng đốt.
(3)- Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát đƣợc dùng để làm mát các phần rôto và stato của tuabin khí. Ngƣời ta
dùng không khí và nƣớc làm môi chất làm mát. Việc làm mát bằng không khí đƣợc áp dụng
rộng rãi để làm mát các đĩa tuabin, còn nƣớc dùng để làm mát phần không chuyển động của
tuabin và vỏ. Chính vì vành đĩa có nhiệt độ cao hơn so với phần tâm [độ chênh nhiệt độ có
thể đạt đến (350†450)
0
C] nên vật liệu của đĩa phải chịu ứng suất nhiệt lớn. Nhằm làm đều
nhiệt độ đĩa theo hƣớng kính từ hai phía, ngƣời ta dùng không khí trích từ các cấp của máy
nén hoặc từ bộ hoàn nhiệt để làm mát đĩa tuabin.
(4)- Hệ thống điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ
Hệ thống điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ hợp nhất thành một tổ hợp thống nhất với hệ
thống bôi trơn nhiên liệu và làm mát, tạo khả năng thực hiện việc điều khiển và điều chỉnh
24


tự động thiết bị tuabin khí từ trạm điều khiển trung tâm (tập trung) hoặc từ đài chỉ huy, còn
trong trƣờng hợp cần thiết thì có thể điều khiển thiết bị bằng tay. Trong trƣờng hợp chung hệ
thống này đảm bảo:
- Khởi động thiết bị từ trạng thái nguội và nóng với sự ngắt tải chuyển về chế độ chạy
không.
- Chuyển đổi từ chế độ này sang chế độ khác trong khoảng thời gian đã cho.
- Duy trì các thông số đã định của môi chất công tác đảm bảo phát ra công suất yêu cầu
(hoặc chi phí nhiên liệu) ở tất cả các mức tải tính toán.
- Bảo vệ thiết bị không bị sự cố, đảm bảo các thông số làm việc không vƣợt quá giá trị
cho phép [nhiệt độ khí vƣợt quá từ (20†40)
o

C, tốc độ quay vƣợt quá giới hạn (10†12)%,
…].
- Đảo chiều thiết bị tuabin khí chính.
I.3.4- THIẾT BỊ NĂNG LƢỢNG NGUYÊN TỬ
Thiết bị năng lƣợng nguyên tử đƣợc dùng trên các tàu nguyên tử: tàu ngầm nguyên tử,
tàu phá băng nguyên tử, tàu hàng nguyên tử.
Ở TBNL nguyên tử, nhiên liệu đƣợc sử dụng là Uranium U
235
, chính là đồng vị của U
238

(trong Uranium tự nhiên U
238
thì hàm lƣợng đồng vị U
235
chiếm 0,712%). Phản ứng phân rã
hạt nhân (phân hạch) U
235
đƣợc điều khiển xảy ra trong lò phản ứng nhờ sự bắn phá của các
nơtron nhiệt và chất kìm hãm tốc độ phản ứng. Nhiệt lƣợng do phản ứng phân hạch U
235
tỏa
ra rất lớn, 1 kg U
235
khi bị phân hạch tỏa ra một nhiệt lƣợng lớn hơn 1,5.10
6
lần khi đốt cháy
1 kg nhiên liệu hữu cơ. Do vậy, tàu trang bị thiết bị năng lƣợng nguyên tử cần lƣợng dự trữ
nhiên liệu ở mức thấp nhất, đảm bảo khả năng hoạt động độc lập lớn và vùng hoạt động
không hạn chế.

1- Nguyên lý của lò phản ứng hạt nhân
Lò phản ứng hạt nhân là thiết bị có thể điều khiển và kiểm soát phản ứng phân hạch để
thu đƣợc năng lƣợng nhiệt do phản ứng phân hạch tạo ra.
Cấu tạo của lò gồm các bộ phận chủ yếu sau:
1) Bộ phận cấp nhiên liệu hạt nhân để tạo ra sự phân hạch và sinh nhiệt.
2) Bộ phận cung cấp chất làm chậm với chức năng làm giảm tốc độ của các nơtron sinh
ra từ phản ứng phân hạch để tạo điều kiện cho phản ứng dây chuyền xảy ra.
3) Bộ phận tải nhiệt với chức năng thu nhiệt sinh ra do phân hạch hạt nhân từ tâm lò
phản ứng để chuyển ra bộ phận ngoài.
4) Bộ phận điều khiển để điều chỉnh quá trình phân hạch của nhiên liệu hạt nhân.
Nguyên lý của lò phản ứng hạt nhân đƣợc thể hiện trên hình 1.14.
Để có phản ứng dây chuyền tự duy trì, ta phải làm thế nào để có ít nhất một nơtron trong
số gần 2,5 nơtron ( = 2,5) do một phân hạch cho trƣớc sinh ra có thể tạo ra một phân hạch
khác. Cho nên nguyên tắc thiết kế lò là phải làm giảm các quá trình tiêu phí các nơtron
không phân hạch sao cho điều kiện nêu trên có thể thỏa mãn. Các quá trình tiêu phí nơtron
một cách vô ích có 3 dạng nhƣ sau:
- Nhiên liệu bắt nơtron mà không phân hạch.
- Các vật liệu khác trong lò bắt nơtron.
- Các nơtron rò ra khỏi hệ thống lò, không gây đƣợc một hiệu ứng nào cả.