Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tuốc bin khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
LOGO
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH

BÁO CÁO: GAS TURBINE
ĐỀ TÀI:

Cấu tạo và nguyên
lý hoạt động của
tuốc-bin khí


Phần: Hệ Thống Dầu Bôi Trơn
Tuốc-bin Khí
GVHD: TS. Hoàng An Quốc
SVTH:
1. Nguyễn Ngọc Yên
(09113057)
2. Phan Xuân Huy
(09113014)
3. Nguyễn Quang Đàm(09113007)
4. Nguyễn Hữu Trung (091130 )
5. Chương Cún Sáng (091130 )
6. Nguyễn Văn Chiến (091130 )
7. Nguyễn Hữu Khoa (09113016 )
8. Phan Phú Quý
(091130 )

NỘI DUNG TRÌNH BÀY :

Sự bôi trơn và dầu bôi trơn

1

Các thiết bị làm mát và lọc dầu

2

GAS
TURBINE

3

4

5

Hệ thống Làm Mát Và Thông Gió
Dầu bôi trơn máy nén

Dầu bôi
trơn và làm mát máy phát


1. Sự bôi trơn và
dầu bôi trơn

GIỚI THIỆU:
 Phần này là lần đầu tiên trong một
loạt bài về hệ thống dầu bôi trơn của
tua bin khí. Nó mô tả các hệ thống
như là một hệ thống hoàn chỉnh.
 Các thành phần chính của hệ
thống:
- Bể chứa và máy bơm.
- Bộ lọc và hệ thống làm mát
- Thiết bị đo và điều khiển
Phần này sẽ trình bày nhiệm vụ của
hệ thống dầu bôi trơn.


Dầu Bôi Trơn: Mục Đích Và Chức Năng


Mục đích của hệ thống dầu bôi
trơn trong tua bin khí là cung cấp
dầu sạch và mát đến các bộ phận
bị ma sát của động cơ.
 Dầu bôi trơn:

 Giảm ma sát
 Giảm chấn
 Làm mát
 Làm sạch
 Làm lớp đệm kín
 Mục đích chính của bất kỳ dầu bôi trơn nào là làm giảm ma sát giữa các
bộ phận chuyển động.

 Hệ thống dầu bôi trơn cung cấp các màng dầu làm các lớp phủ trên bề mặt
các bộ phận chuyển động
 Các lớp dầu trượt lên nhau để chống lại sự tiếp xúc giữa các bề mặt kim
loại.


Chức Năng: Giảm Ma Sát
 Khi lớp dầu được liên tục thì ma sát trong động cơ là ma sát của chất
lỏng thay thế cho ma sát của các bề mặt kim loại với nhau.
ví dụ: thực tế áp suất dầu sẽ nâng
trục lên khi ở trạng thái nghỉ.
 Khi trục quay, một lớp dầu sẽ giúp
chống lại các tác động vật lý lên ổ trục.
 Dầu bôi trơn đóng vai trò như một
lớp đệm giữa các bộ phận chuyển
động. Dầu:
- Ngăn chặn sự tiếp xúc giữa các bề
mặt kim loại kim loại.
- giảm sự chấn động, ví dụ như chấn
động khi các răng của bánh răng vào
khớp.


Chức Năng: Làm Mát Và Làm Sạch
 Một trong các định luật nhiệt động nói rằng nhiệt được chuyển từ bề
mặt nóng sang bề mặt lạnh hơn. 
Dầu bôi trơn làm mát các bộ phận bên
trong của động cơ bằng cách hấp thụ
nhiệt. Dầu sẽ hấp thụ nhiệt từ động cơ.
 Dầu sẽ mang lượng nhiệt này ra khỏi

động cơ
 Dầu sẽ được đưa qua bộ phận làm
mát dầu để loại bỏ lượng nhiệt đó.
 Dầu cũng làm sạch các bộ phận bên
trong động cơ.
 Khi dầu đi qua động cơ, nó thu nhặt
các tạp chất và mang nó theo vòng tuần
hoàn của dầu đến bể chứa dầu. Những
tạp chất được loại bỏ ở bộ lọc dầu.


Chức năng: Hình thành lớp đệm kín
Dầu bôi trơn cũng được sử dụng để tạo thành lớp đệm kín.
 Các đệm trục cơ khí được đặt
giữa bộ phận chuyển động và đứng
yên của động cơ
 Luôn có một khoảng không gian
rất nhỏ tồn tại giữa 2 phần của bộ
đệm. Không gian này đôi khi được
điền đầy với dầu bôi trơn.
 Một màng dầu mỏng giữa các bề
mặt đệm trục tạo thành một lớp
đệm cơ khí chống rò rỉ tốt hơn.
 Để thực hiện các chức năng bôi
trơn của dầu phải đáp ứng được các
yêu cầu nhất định.


Yêu Cầu: Độ Nhớt
 Để thực hiện đúng chức năng,dầu bôi

trơn phải có một độ nhớt thích hợp.
 Độ nhớt là thước đo trở lực của dòng
chất lỏng.
Ví dụ: nước có độ nhớt thấp vì nó chảy
dể dàng, mật ong có độ nhớt cao vì nó
chảy chậm.
 Nếu dầu bôi trơn có độ nhớt quá cao
thì nó không thể đi qua không gian nhỏ
tại nơi mà có yêu cầu lưu lượng dòng
chảy
 Nếu dầu bôi trơn có độ nhớt không đủ
thì lớp dầu sẽ làm hư các bộ phận
chuyển động một cách nhanh chóng.


Yêu Cầu: Dầu Tổng Hợp
 Các yêu cầu về độ nhớt của dầu bôi trơn cho đông cơ tua
bin khí thường được yêu cầu là dầu tổng hợp chất lượng cao.
 Dầu bôi trơn tổng hợp được sử dụng trong tua bin khí, nó
phải đáp ứng được các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
 Sau một khoảng thời gian dầu bôi trơn (tổng hợp từ dầu
mỏ) sẽ bắt đầu phân huỷ.
 Vì thế để đảm bảo chất lượng của dầu bôi trơn, nó phải
được kiểm tra tạp chất định kì.
 Các tạp chất là dấu hiệu tốt để xem xét mức hao mòn của
động cơ. Các mẫu dầu được lấy từ vùng lắng đọng trong
bể chứa dầu bôi trơn. Các mẫu dầu được chọn ra để thử
nghiệm.

Yêu cầu: phân tích quang phổ
 Mẫu được thử nghiệm bằng cách phân tích quang phổ của dầu.
 Quang phổ kế đo chất bẩn và mức độ bẩn của dầu.
 Kết quả phân tích được sử dụng để giám sát độ mài mòn của các bộ
phận chuyển trong tua bin. Nó sẽ cho phép các nhà vận hành biết cách
sửa chữa để tránh tốn kém hoặc mất mát thiết bị hay được bảo trì khi
có kết quả phân tích của dầu.
 Hệ thống dầu bôi trơn: các quy trình sửa chữa


Các biện pháp bảo dưỡng:

 Khi bảo dưỡng hệ thống dầu bôi trơn nên dùng các biện pháp sau:
 Duy trì độ sạch
 không cho phép các tạp chất đi
vào hệ thống
 Sử dụng một bộ lọc 10-micro
hoặc nhỏ khi bảo dưỡng dầu số
lượng lớn.
 Nếu dùng bơm tay để bảo dưỡng
dầu bôi trơn,sử dụng bơm đó cho
chỉ một dầu bôi trơn riêng biệt.
 Không trộn lẫn dầu bôi trơn, việc
trộn lẫn làm giảm đặc tính của dầu.
 Ghi lại số lượng dầu được bảo dưỡng


Các biện pháp bảo dưỡng:

 Mặc đồ bảo hộ thích hợp

và đeo găng tay vì tất cả các
loại dầu bôi trơn chứa các
thành phần gây kích ứng da
và có thể gây độc.


Hệ Thống Dầu Bôi Trơn: Vận Hành
 Dầu bôi trơn được trữ trong bể
chứa dầu.
 Các bơm chính, bơm bổ sung hoặc
bơm chuẩn bị trước sẽ hút dầu lên từ
bể chứa dầu bôi trơn đến hệ thống
cần bôi trơn.
 Van kiểm soát nhiệt độ điều chỉnh
nhiệt độ của dầu.
 Dầu sau đó chảy từ bơm dầu lên
các bộ lọc dầu để loại bỏ các tạp
chất có trong dầu.
 Sau khi đi qua bộ lọc, dầu chảy
vào ống góp.


Hệ Thống Dầu Bôi Trơn: Vận Hành


Đồng hồ áp suất dầu, chỉ thị nhiệt độ, công tắc báo động và công
tắc dừng điều chỉnh áp suất và nhiệt độ của dầu trong đường ống góp
phân phối dầu.
 Từ ống góp phân phôi dầu, dầu bôi trơn được phân phối cho tua bin
các ổ trục rotor, bơm thuỷ lực, các ổ hãm động cơ và ổ bi máy phát.

 Sau khi bôi trơn ổ đỡ và bánh răng, dầu bôi trơn được đưa trở về bể
chứa.
 Hệ thống bôi trơn sẽ hoạt động khác nhau tuỳ vào nhà sản xuất,
nhưng thành phần cơ bản giống nhau.


Hệ Thống Dầu Bôi Trơn: Thành Phần

 Một hệ thống bôi trơn tua
bin khí cơ bản bao gồm các bộ
phận:
- Bể chứa dầu
- Bơm dầu
- Bộ lọc
- Cuộn làm mát
- Điều khiển các thiết bị
- Thiết bị và hệ thống báo
động.


2. Các thiết bị làm mát và lọc dầu


Các bộ lọc dầu: Nhiệm vụ
Các bộ lọc giữ cho dầu luôn sạch bằng cách loại bỏ các cặn bẩn có
trong dầu. Nhưng nhiệt độ cũng có thể làm phân hủy dầu nhanh chóng.
Vì vậy, nhiệt độ dầu phải luôn được kiểm soát cẩn thận nhờ các bộ làm
mát dầu.
Mục đich của các bộ lọc dầu là loại bỏ các thành phần thu được từ
dầu. những phần này có thể kẹt lại trong vùng không gian khép kín giữa

ổ bi và đệm trục.
Cặn bẩn trong dầu sẽ làm tăng ma sát giữa các bộ phận chuyển động,
kết quả là làm tăng mài mòn và hư hỏng ổ bi.
Dầu bôi trơn được bơm qua các bộ lọc để loại bỏ các cặn bẩn có trong
dầu.
Các bộ lọc dầu của động cơ tuabin khí có kích thước lọc rất nhỏ
(khoảng 1micro =10-6 m = 0.000039 inch).


Hệ thống dầu bôi trơn: Các nguồn cặn bẩn
 Các cặn bẩn có trong dầu
bôi trơn chủ yếu đến từ các
nguồn sau:
• Một lượng nhỏ Carbon sinh
ra trong quá trình phân hủy
dầu.
• Phần kim loại rơi ra do mài
mòn động cơ và gỉ sét.
• Cặn bẩn trong không khí đi
vào qua đường đệm kín ổ bi.
• Bụi bẩn và các phần tử bên
ngoài môi trường thâm nhập
vào bể chứa dầu trong quá
trình vận hành.


Hệ thống dầu bôi trơn: Các loại
 Hầu hết các hệ thống lọc dầu thường sử dụng là bộ lọc dùng một lần
hoặc loại có thể làm sạch dùng lưới lọc (lọc dây).
Bộ lọc dầu dùng một lần thì nhỏ

hơn bộ lọc lưới có thể làm sạch.
Các bộ lọc dùng một lần có thể
lọc các phần tử nhỏ khoảng 5
micro.
Các bộ lọc dùng một lần thì dày
nếp gấp hơn.
Mục đích của các nếp gấp này
là tạo ra một vùng không gian lớn
nhất cho việc lọc.
Các bộ lọc lưới có thể được bỏ
đi, được làm sạch lại hoặc tái thay
thế.


Bộ lọc dầu: các cách ghép
 Có 2 bộ lọc dầu được sử dụng
trong động cơ tuabin khí.
•Bộ lọc một chiều
•Bộ lọc hai chiều
 Một chiều gồm 1 khoang lọc, 2
chiều là 2 khoang lọc.
 Khi sử dụng bộ lọc một chiều thì
ta phải dừng động cơ trước khi thay
thế các bộ phận.
 Khi sử dụng bộ lọc dầu 2 chiều thì
dòng chảy của dầu có thể được đổi
hướng sang bộ lọc thứ 2 và động cơ
không phải dừng lại khi thay bộ
phận.

Bộ lọc dầu: Ghép một chiều

 Bộ lọc dầu một chiều thường
gồm các bộ phận sau:
•Khoang lọc
•Đường ống dẫn
•Đồng hồ đo chênh lệch áp suất
•Công tắc báo động chênh lệch áp
suất
 Khoang lọc có hình dạng giống
như xylanh và chứa các bộ phận
lọc mà có thể thay thế được.
 Mỗi bộ phận lọc là một vỏ giấy
được gấp nếp có thiết kế không lớn
hơn 5 micro.


Bộ lọc dầu: Ghép một chiều

Công suất của khoang lọc thì thay đổi tùy theo dòng chảy
của dầu mà tuabin khí yêu cầu.
Bộ lọc dầu nhận toàn bộ lượng dầu ra khỏi bộ làm mát dầu
hoặc van bypass nhiệt.
Các ống của bộ lọc có một van xả đáy ở bên dưới và một
van xả hơi lắp ở bên trên.
Van xả đáy dùng để giam bớt áp suất bên trong khoang lọc
và xả dầu ra ngoài.
Van xả hơi phải được mở hoàn toàn khi xả đáy và làm thông
khoang lọc với bên ngoài khi khoang lọc đầy dầu.

Bộ lọc dầu: hệ thống bảo vệ
Trong suốt quá trình hoạt động
của tuabin khí, bộ lọc bị kẹt bởi các
cặn bẩn có trong dầu.
Khi điều này xảy ra, áp suất của
dầu bôi trơn giữa bơm dầu và bộ
lọc bắt đầu tăng lên và áp suất giữa
bộ lọc với ống góp và bộ góp giảm.
Sự chênh áp này sẽ được hiển thị
trên đồng hồ chênh lệch áp, giúp
xác định được bộ lọc bị kẹt.
Nhiều hệ thống dầu bôi trơn có
một công tắc chênh lệch áp suất sẽ
báo động khi độ chênh áp đạt đến
giá trị cài đặt.