Đồ án Nghiên cứu máy nén khí piston 4BY-5/9 trong công tác khoan, khai thác dầu khí và phương pháp phục hồi cụm piston – xilanh của máy nén khí 4BY-5/9

én z 1 2 3 4 5-7 Tỷ số nén z ³ 7 5 ÷ 30 15 ÷ 150 35 ÷ 400 150 ÷ 1100 Bảng 3.1. Tỉ số nén theo các cấp. * Do công tiêu thụ trong máy nén nhiều cấp có làm mát trung gian nhỏ hơn công tiêu thụ cho máy nén một cấp có cùng tỷ số: Hình 3.8. Công tiêu thụ trong máy nén nhiều cấp. Xét quá trình đa biến lý thuyết: - Nếu là máy nén một cấp thì khí nén được nén theo đường 1-A-2’, khi đó công tiêu thụ cả chu trình là diện tích của hình ( 4-1-A-2’-2-3-4). - Nếu là máy nén 2 cấp có làm mát trung gian để nhiệt độ khí sau cấp nén thứ nhất bằng nhiệt độ khí nạp TB = T1 thì quá trình nén là: + Đường 1-A : Quá trình nén đa biến cấp 1. + Đường A-B : Làm mát đẳng áp. + Đường B-2 : Nén đa biến cấp 2 - Công tiêu thụ của máy nén 2 cấp cùng tỷ số nén e là diện tích giới hạn bởi đường (4-1-A-B-2-3-4). - So với máy nén một cấp cùng tỷ số nén ta thấy máy nén hai cấp có làm mát trung gian tiêu thụ ít hơn một lượng công bằng diện tích của hình (A-B-2-2’-A). * Do ảnh hưởng của khoảng không gian chết Vh : e = P2/ P1 e’ = P2’/ P1’ e” = P2”/ P1” Xét các chu trình lý thuyết có tính đến Vh và các tỷ số nén khác nhau Ta có: e < e’ < e” và V4 < V4’ < V4’’ Nghĩa là khi tăng tỷ số nén, áp suất nén trong khoảng không gian chết bằng áp suất trong đường xả cần lớn thì sẽ càng lớn và do vậy lượng khí đó dãn nở sẽ chiếm trong xilanh nhiều hơn, dẫn đến làm giảm lượng khí nạp thực tế vào xilanh và ảnh hưởng tới lưu lượng và công suất máy. Hình 3.9. Ảnh hưởng của khoảng không gian chết. Khi tỷ số nén và áp suất nén đủ lớn thì lượng khí trong khoảng không gian chết sẽ dãn nở và sẽ chiếm hoàn toàn thể tích công tác của xi lanh và khi đó năng suất nén của máy nén sẽ bằng 0. Vì vậy tỷ số nén càng bé càng có lợi. Tuy nhiên khi thiết kế phải tính toán đến nhiều yếu tố khác để lựa chọn số cấp nén cho hợp lý. * Do giảm lực tác dụng lên piston và các chi tiết truyền động máy nén khi sử dụng máy nén khí nhiều cấp. * Công nén của máy nén một cấp tăng do mất mát vì rò rỉ lớn, mất mát công suất ở các van lớn, do không làm mát đầy đủ khí nén, do sự thay đổi tính chất của khí nén khi bị nén và những nguyên nhân khác. 3.6.2. Phân phối áp suất nén giữa các cấp nén Xuất phát từ điều kiện thực tế đối với máy nén nhiều cấp người ta phân phối áp suất nén sao cho nhiệt độ nén sau mỗi cấp đếu bằng nhau: T2 =T4 = T6 (1) Và nhiệt độ khí nén sau mỗi cấp đều là đường đẳng áp đến nhiệt độ ban đầu. T1 = T3 =T5 (2) Hình 3.10. Áp suất nén giữa các cấp nén. Từ những điều kiện trên chúng ta xác định được tỷ số tăng áp suất của mỗi cấp. Xét quá trình đa biến trong từng cấp: (3) Từ (1), (2), (3) => Trong đó x là tỷ số nén của từng cấp => Do P2 = P3; P4 = P5 => Tổng quát: m : Cấp số nén. Pđ: Áp suất vào cấp 1. Pc: Áp suất cửa ra cấp m. Thể tích xilanh được tính như sau: Ta có: Và: P2 = Pđ.X = Pc1 P4 = Pđ.X2 = Pc2 P6 = Pđ.X3 = Pc3 Do 1,3,5 là các điểm nằm trên đường đẳng nhiệt nên ta có (theo Bôi-Mariot): P1.V1 = P3.V3 = P5.V5 P1.V1 = P3.V3 Þ V3 = V1. P1/P3 = V1.P1/P2 = V1/X P1.V1 = P5.V5 Þ V5 = V1.P1/P5 = V1.P1/P4 = V1/X2 Dung tích công tác của xilanh giảm dần theo cấp số nhân với công bội là 1/X. 3.6.3. Sơ đồ tổng quát của máy nén khí dạng chuỗi Phin lọc 9. Bình chứa chất lỏng sau cấp Cấp nén 1 10. Đồng hồ đo áp suất cấp 2 Van an toàn cấp 1 11. Rơle áp suất bảo vệ quá tải Đồng hồ đo cấp 1 12. Van an toàn cấp 2 Làm mát khí sau cấp 1 13. Van chặn Bình tách lỏng (nước, dầu) 14. Van một chiều Cấp nén 2 15. Bình chứa Làm mát khí sau cấp 2 a. Van xả tải Hình 3.11. Sơ đồ tổng quát của máy nén nhiều cấp 3.7. Phương pháp điều chỉnh lưu lượng máy nén khí piston Trong thực tế sản suất không phải lúc nào nhu cầu tiêu thụ khí nén cũng tương ứng với thông số lưu lượng khí, vì vậy người ta phải sử dụng các phương pháp điều chỉnh lưu lượng khí do máy nén cung cấp cho phù hợp Qlt = r.n.(pD2/4). Điều chỉnh lưu lượng có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động bằng các phương pháp sau: a. Tác dụng lên bộ phận truyền động một cách tự động hoặc bằng tay, dừng hoặc mở máy tự động theo chu kỳ. Việc dừng hoặc mở máy dựa vào thông số áp suất của bình chứa thông qua hệ thống điều khiển tự động, rơle áp suất mạch điều khiển… Máy sẽ dừng lại hoặc chạy lại khi áp suất trong bình chứa đạt giá trị trên hoặc dưới theo quy định. b. Tác dụng lên bộ phận truyền động để thay đổi số vòng quay/ trên một đơn vị thời gian làm việc của động cơ. Việc làm này thường được áp dụng trên các máy nén dẫn động bằng động cơ gas, diezen, tuốc bin khí. c. Tác dụng lên đường nạp của máy nén: Để nạp hoặc cắt hoàn toàn lượng khí nạp vào bằng cách lắp trên đường nạp vào của máy nén một van tiết lưu hoặc một van chặn điều khiển bằng tay hoặc tự động. d. Tác động lên đường xả của máy nén: Bằng cách lắp trên đường xả vào bình chứa một van xả khí nén ra môi trường một cách tự động hoặc bằng tay và làm việc ở chế độ tự động nhờ hệ thống điều khiển khí động điện theo các giới hạn áp suất. Biện pháp thứ hai là lắp một van tuần hoàn từ đường xả cấp cuối về đường hút cấp 1 như máy nén 4BY- 5/9M, van được điều chỉnh bằng tay hay tự động theo áp suất. e. Tác dụng lên van hút của xi lanh cấp 1: Bằng các cơ cấu khí động hoặc điện một cách tự động hoặc điều khiển bằng tay như trong các máy nén lạnh cần điều chỉnh công suất hoặc nén khí. Thường các van của máy nén có lắp cơ cấu này là van có cấu tạo hình vành xuyến. Khi cơ cấu này tác động lên van hút thì vòng xuyến bị ép và giữ ở trạng thái luôn luôn mở. Phương pháp này được thực hiện khi cần khởi động và tắt máy không tải đối với máy nén 1 hay nhiều xilanh cấp 1 hoặc là điều chỉnh lưu lượng bằng cách cho 1 hay nhiều xilanh cấp 1 cùng làm việc để thay đổi khí nén ra van cấp 1. f. Thay đổi khoảng không gian chết của máy nén: Bằng cách lắp thêm một khoảng không gian có hại bổ sung nối với khoang xilanh và có van chặn điều khiển tự động hoặc bằng tay cửa lưu thông từ khoang bổ sung và khoang công tác. Phương pháp này có thể áp dụng với các máy nén có cơ cấu điều chỉnh hành trình công tác S của piston. CHƯƠNG IV: CẤU TẠO, THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NÉN KHÍ 4BY – 5/9 4.1. Thông số kỹ thuật của máy nén khí 4BY-5/9 4.1.1. Phạm vi ứng dụng Máy nén không khí 4BY - 5/9 dùng để cung cấp khí nén áp suất 0,78 Mpa (8 KG/cm2) cho các mục đích như: Cung cấp khí nén cho thiết bị khoan. Dự phòng khí cho hệ thống đo lường tự động hóa. - Cung cấp khí nén cho việc khai thác nước kỹ thuật. 4.1.2. Ý nghĩa các kí hiệu tên máy - 4 : Số xilanh của máy nén. - B : Môi chất nén là không khí. - Y : Kiểu máy nén là dạng góc hình chữ V. - 5 :Năng suất máy nén theo điều kiện nạp :m3/phút - 9 : Áp suất nén tuyệt đối : KG/ cm2. 4.1.3. Các thông số làm việc của máy A. Máy nén: ¨ Dạng máy nén: Piston, chữ V, 2 dãy, 4 xi lanh, hai cấp nén tác dụng đơn. ¨ Năng suất máy nén theo điều kiện nạp : (83,5+ 4,2) (l/giây) hay (5+0,25) (m3/phút). ¨ Vòng quay định mức của máy nén : 735 (vòng/phút). ¨ Công suất định mức của máy nén không lớn hơn: 33 kw. ¨ Áp suất khí nạp: Khí trời. ¨ Áp suất dư cuối cùng của máy nén: 8 (KG/cm2). ¨ Áp suất dư (tương đối) sau cấp 1 : 1,7 – 2,2 (KG/cm2). ¨ Nhiệt độ khí nén sau cấp I và cấp II (khi nhiệt độ không khí nạp là 20 0C) không lớn hơn: 165 0C. ¨ Số xi lanh: - Cấp I: 2. - Cấp II: 2. ¨ Đường kính xi lanh: - Cấp I: 210 mm. - Cấp II: 125 mm. ¨ Hành trình piston: 120 mm. ¨ Làm mát bằng không khí. ¨ Bôi trơn bằng phương pháp tung toé. ¨ Dầu bôi trơn: -50 ; -40 ; Vitrea –100. ¨ Lượng dầu bôi trơn: 17 lít. ¨ Lượng dầu tiêu hao: 8(mg/giây) hay 30(g/giờ). ¨ Nhiệt độ dầu bôi trơn trong cacte không lớn hơn: 75 0 C. ¨ Phương pháp điều chỉnh lưu lượng: - Tắt mở máy tự động. - Xả khí từ đường đẩy cấp II về đường hút cấp I. ¨ Truyền động: Từ động cơ điện trực tiếp qua khớp nối mềm. ¨ Chiều quay trục máy nén: Cùng chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ phía bánh đà. ¨ Điện áp nuôi bảng điều khiển: 220 V , 50 Hz. B. Động cơ điện: ¨ Kiểu động cơ: 3 pha. ¨ Mác động cơ: 4AM250 S8Y3. ¨ Công suất : 37 kW. ¨ Điện áp : 220/380 V. ¨ Số vòng quay: 740 v/phút. ¨ Tần số : 50 Hz. 4.1.4. Sơ đồ cấu tạo máy nén khí 4BY - 5/9 (Hình 4.1) 1: Các te. 14: Nắp cửa hông. 2: Bloc xilanh cấp I 15: Que thăm nhớt. 3: Thanh truyền. 16: Nắp cửa hông 4: Piston cấp I. 17: Trục khuỷu. 5: Nắp buồng van cấp I. 18: Bánh đà. 6: Nắp đậy cụm cấp I. 19: Nắp đậy ổ bi. 7: Hộp van cấp I. 20: Nắp đậy ổ bi. 8: Hộp van cấp II. 21: Nắp chặn. 9: Nắp đậy cụm cấp II. 22: Puli quạt gió. 10: Nắp buồng van cấp II. 23: Quạt gió. 11: Bloc xilanh cấp II 24: Bulông hãm. 12: Piston cấp II. 25: Bulông điều chỉnh. 13: Ống thông hơi. Hình 4.1. Cấu tạo máy nén khí 4BY-5/9. 4.2. Nguyên lý làm việc Máy nén được dẫn động từ động cơ điện 3 pha qua khớp nối mềm. Máy nén có hai buồng riêng biệt là buồng cấp I và buồng cấp II.. Van 1 chiều đảm bảo khí chỉ đi theo một đường nhất định. Hình 4.2. Sơ đồ động học của máy nén khí 4BY-5/9. 1,3,5,7. Van hút. 11. Két làm mát. 21. Trục cơ. 2.4,6,8. Van nén. 12,16,17,20. Piston. 22.Môtơ điện. 9. Bình khí. 13,15,18,19. Xilanh. 23. Van một chiều. 10. Bình lọc khí. 14. Bầu lọc khí. Nạp không khí qua bầu lọc khí, qua van hút của xi lanh cấp I được nén lên 1,7 – 2,2 KG/cm2 và đẩy qua van ra của cấp I, sau đó được nạp vào van hút của xi lanh cấp II và được nén lên tới áp suất 8 KG/ cm2 rồi đẩy qua van đẩy cấp II đi vào bình chứa và từ đây đi đến các nơi tiêu thụ. Khí nén sau khi ra khỏi cấp I sẽ đi qua bộ tản nhiệt làm mát khí nén trung gian nhờ có quạt gió được dẫn động bằng dây đai cỡ B-52 qua trục khuỷu. Khi áp suất của bình chứa khí nén đạt 8 KG/cm2 thì rơle điện ngắt, máy dừng làm việc. Khi áp suất trong bình tụt xuống dưới 6 KG/cm2 thì rơle điện đóng cho máy làm việc trở lại. Cứ như vậy hệ thống đảm bảo nguồn khí nén luôn đạt áp suất 6÷8 KG/cm2, đảm bảo cho các hệ thống sử dụng khí nén trên giàn hoạt động bình thường. 4.3. Thành phần cấu tạo Cấu tạo của máy nén gồm có các thành phần sau: Cácte, blốc xi lanh, trục khuỷu, tay biên, piston, van,nắp van, quạt gió và hệ thống điều khiển. 4.3.1. Cácte Các te được đúc bằng gang có hai lỗ để lắp trục khuỷu, hai cửa sổ để tháo lắp thanh truyền và kiểm tra làm sạch buồng nhớt, hai mặt ghép phía trên để lắp cụm xi lanh. Trong khoang cacte có lỗ thông gió để cân bằng áp suất với áp suất với bên ngoài và để đổ nhớt bôi trơn. 4.3.2. Trục khuỷu Hình 4.3. Trục khuỷu máy nén khí 4BY - 5/9. Nhận chuyển động quay từ động cơ, truyền chuyển động tịnh tiến cho tay biên và piston làm cho piston chuyển động lên xuống để thực hiện quá trình hút và nén khí Trục khuỷu gồm hai ổ trục đường kính 65 mm và được đặt trên hai gối đỡ. Hai gối đỡ này được cố định vào hai đầu cácte. Hai đầu trục khuỷu được lắp hai ổ bi côn đỡ chặn 7613. Trục được chế tạo từ thép CT40 có độ bền cao, có đối trọng để cân bằng lực quán tính. Góc lệch của hai chốt khuỷu được bố trí lệch nhau 1800. Tại một đầu trục lắp với bánh đai để dẫn động quạt gió làm mát khí nén, đầu còn lại lắp bánh đà có các lỗ dùng để bắt nối các khớp nối từ động cơ sang máy nén. Trên má khuỷu lắp đầu to thanh truyền. 4.3.3. Tay biên Có nhiệm vụ biến đổi chuyển động quay từ trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của piston trong xilanh. Tay biên của máy nén khí 4BY-5/9 được chế tạo từ thép CT20. Đầu nhỏ không tháo ra được và được ép bạc đồng ở bên trong, đầu này để lắp với piston, đầu lớn có thể tháo ra được, được tráng babít, nắp đầu lớn của tay biên được gắn chặt với tay biên bằng hai bulông biên. Bulông biên là một chi tiết rất quan trọng của máy nén khí, nó được làm bằng thép CT45 và khi lắp bulông biên không cho phép một khuyết tật nhỏ nào trên bulông như: rạn nứt hay hư hỏng phần ren. Hình 4.4. Tay biên máy nén khí 4BY-5/9. 1. Bạc lót đầu nhỏ. 7. Chốt chẻ. 2. Tay biên. 8. Thìa vẩy dầu. 3. Bulông tay biên. 9. Vít. 4. Bộ đệm. 10. Bạc. 5. Nắp đầu to tay biên. 11. Êcu bắt thìa vẩy dầu 6. Đai ốc xẻ rãnh. Ở nắp đầu lớn của tay biên người ta làm lỗ ren N10 để bắt ống vẩy dầu bôi trơn cho xilanh và cơ cấu truyền động. 4.3.4. Piston và chốt piston Máy nén khí 4BY-5/9 được lắp 4 piston, gồm 2 piston cấp I và 2 piston cấp II.Piston được đúc bằng gang, có hai xécmăng khí và hai xécmăng dầu. Bộ phận chốt piston được làm bằng thép 15X và được thấm tôi với độ sâu 0.75÷1 mm, có HCR=50. Chốt piston có dạng ống được tôi bề mặt, chốt được định vị bằng các vành hãm làm bằng thép lò xo nhằm chống dịch chuyển ngang trong quá trình làm việc. Hình 4.5. Piston cấp I máy nén khí 4BY – 5/9. 1. Piston cấp I. 2. Xécmăng khí Y 210. 4. Chốt piston. 3. Xécmăng dầu M 210. 5. Võng hãm. Hình 4.6. Piston cấp II máy nén khí 4BY – 5/9. 1. Piston cấp II. 2. Xécmăng khí Y 125. 4. Chốt piston. 3. Xécmăng dầu M 125. 5. Vòng hãm. 4.3.5. Xilanh Xi lanh máy nén được đúc bằng gang với bề mặt có cánh tản nhiệt, được đúc đôi ở dạng khối có mặt bích trên và dưới. Phía dưới được lắp với cacte còn phía trên bắt với tổ hộp van hút và đẩy. 4.2.6. Van Hộp van làm bằng gang, được chia bên trong bởi các vách ngăn để tách phần hút và đẩy. Ống hút và ồng đẩy được bố trí trong hộp lá van. Nắp lá van bằng gang có gờ trên bề mặt để tăng cường sự làm mát. Van cấp I và II giống nhau về kết cấu và chỉ khác nhau về kích cỡ. Chúng cấu tạo gồm các tấm van trên đó có van hút và van xả. Các van hình thanh tự đàn hồi như lò xo. Trong thời gian máy nén làm việc dưới tác động của không khí hút và nén các lá van tương ứng của van hút và van xả bị ép cong lại và mở thông cho không khí đi qua. Hình 4.7.Van hút. 1. Tấm thép định vị lá van. 3. Tấm thép đỡ lá van. 2. Lá van. 4. Tấm gang đậy cụm van. Hệ thống đường ống dùng để nối cấp I và II của máy nén với bộ phận làm mát và van ngược. Đường ống cấu tạo từ các đoạn ống đúc, các ống được hàn mặt bích. Hình 4.8. Van nén. 1. Tấm thép đỡ lá van. 3. Lá van. 2. Tấm định vị lá van. 4. Tấm gang đậy cụm lá van. Van một chiều được lắp trên đoạn ống nén cấp II và dùng để ngăn chặn dòng khí từ đường ống có áp suất trở ngược về máy nén khi dừng hoặc ở chế độ điều chỉnh, khi áp suất máy nén giảm. Hình 4.9. Van một chiều. 1. Đế van. 4. Đĩa van. 2. Thân van. 5. Đinh chốt bằng kim loại. 3. Lò xo. Van thông áp dùng để đảm bảo an toàn cho máy trong mỗi lần khởi động và xả hết lượng khí dư ở đỉnh piston ra ngoài. Khi máy dừng làm việc van này sẽ mở ra đưa lượng khí nén trong khoang nén cấp II về khoang hút cấp I thông với bên ngoài. Hình 4.10. Van thông áp. 1. Nắp đậy. 4. Vít điều chỉnh lò xo. 7. Piston. 2. Ốc hãm. 5. Bệ tì lò xo. 8. Lò xo. 3. Đầu côn. 6. Thân van. 9. Cối van. Các van an toàn cấp I và cấp II có cùng kết cấu và khác nhau về độ cứng lò xo. Van an toàn gồm: Lá van, chốt chặn, thân, nắp chụp, lò xo, và thanh nối với vành. Lá van được ép bởi lò xo lên mặt côn ống lót của thân van. Điều chỉnh van bằng nắp chụp. Van an toàn cấp I được lắp trên nắp của buồng cấp I dùng để xả không khí khi áp suất nén cấp I tăng. Van an toàn cấp II cũng được lắp trên nắp buồng của cấp II dùng để xả không khí ra ngoài khi áp suất nén cấp II tăng quá mức. Các van cấp I và II được chỉnh với áp suất là (2,4 +0,1) và (9 +0,2) KG/cm2 và được kẹp chì. Hình 4.11. Van an toàn. 1. Ty van. 4. Thân van. 7. Piston. 2. Cối van. 5. Vít tì. 8. Ống lót. 3. Lò xo. 6. Bệ tì lò xo. 4.3.7. Bầu lọc khí, quạt gió và két làm mát trung gian Bầu lọc khí được làm bằng lưới và có thấm nhớt để khi hút có hơi nhớt đi theo để bôi trơn các chi tiết trong xi lanh. Quạt gió hướng trục được dẫn động từ trục khuỷu qua bộ truyền đai B-52 và dùng để hút gió từ ngoài vào qua bộ tản nhiệt làm mát khí nén sau cấp I đồng thời tăng cường làm mát cho máy nén. Bộ phận làm mát trung gian dạng tản nhiệt bốn cửa dùng để làm mát không khí nén chạy qua các ống nhỏ của cấp I, nó được cố định trên giá phía dưới quạt gió. Trên két làm mát có lắp van an toàn, van này sẽ mở khi áp suất vượt quá 2.4 KG/cm2. Sau khi làm mát nhiệt độ khí nén là 40÷60 0C. Dòng không khí được tạo ra bởi quạt gió bao bọc các ống nhỏ từ bên ngoài vuông góc với bó ống đảm bảo làm mát cho khí nén. Trong kết cấu của bộ làm mát đã tính đến các nắp riêng biệt để tránh việc nung nóng không khí qua vách tấm ngăn. Hình 4.12. Hệ thống làm mát máy nén khí. 4.3.8. Hệ thống điều khiển tự động và bảo vệ Hệ thống điều khiển tự động và bảo vệ sự cố máy nén dùng để điều khiển động cơ dẫn động, van thổi xả, van giảm tải, bảo vệ máy nén khỏi sự cố, đưa ra tín hiệu để khởi động và tắt máy nén khi có sự cố. Hệ thống điều chỉnh lưu lượng là một bộ phận của hệ thống tự động của máy nén và dùng để giữ áp suất không khí trong bình chứa trong giới hạn cho trước. Hệ thống điều chỉnh lưu lượng gồm: - Bộ cảm biến, dùng để kiểm soát áp suất không khí trong bình chứa, truyền tín hiệu điện và hệ thống tự động của máy nèn. - Thiết bị chuyển đổi để biến tín hiệu điện thành tín hiệu khí (van điện từ). - Van xả tải. Trên mỗi đường ra của mỗi cấp có lắp các van xả áp suất trong các khoang đường ống và xi lanh của các cấp nén, chúng được điều khiển tự động bằng điện và gọi là các van điện từ. Trong máy nén khí 4BY 5/9 đã định trước hai cách điều chỉnh lưu lượng phụ thuộc vào lưu lượng không khí – dừng động cơ với việc dỡ tải máy nén hoặc xả khí từ đường ra cấp II sang đầu hút cấp I (không dừng máy nén) bằng nút chuyển mạch trên bảng điều khiển. Khi điều chỉnh bằng cách dừng máy khi áp suất không khí trong bình chứa đến 0,82- 0,85 Mpa (8,2 – 8,5 KG /cm2) thì theo tín hiệu của rơle áp suất thì máy nén phải tự động dừng đồng thời mở van điện từ xả bậc I (kí hiệu là Y2), được nối thông với bộ phận làm mát trung gian và van điện từ Y1 (sau cấp 2) điều khiển van thông tải mở đưa khí ra ngoài môi trường bên ngoài. Ngược lại khi áp suất trong bình chứa giảm xuống giá trị đặt thì rơle áp suất tác động, qua hộp điều khiển, đóng nguồn cung cấp cho động cơ, máy nén làm việc đồng thời hai van điện từ bị cắt nguồn và tự động đóng lại. Khi chọn cách điều chỉnh lưu lượng bằng cách xả khí từ cấp II xả về đường hút cấp I thì khi áp suất trong bình chứa tăng đến 0,82 – 0,85 Mpa (8,2 – 8,5 KG /cm2) theo tín hiệu của rơle áp suất chỉ có van điện từ Y2 và van tháo tải Y1 được mở. Van Y1 mở để cung cấp khí vào van xả. Khi đó dưới tác động của khí nén ép piston và cùng với van của nó sẽ mở thông để khí xả từ đường đẩy cấp II về đường hút cấp I. CHƯƠNG V: VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY NÉN KHÍ 4BY – 5/9 5.1. Vận hành 5.1.1. Công tác chuẩn bị và vận hành a. Chạy rà máy nén: Trước khi chạy rà máy nén cần phải: - Xem xét bên ngoài máy nén, kiểm tra việc gia cố lần sau cùng. - Đổ dầu vào cacte qua lỗ thông đến vạch cao que thăm dầu, khi rót phải có sử dụng phễu có lưới lọc. - Thấm dầu vào lưới lọc và rót 200 g dầu vào từng phin lọc hút không khí. - Làm sạch và lau chùi máy nén khí khỏi bụi và dầu nhớt. - Dọn dẹp dụng cụ và các vật lạ ra khỏi máy nén. - Quay bánh đà không ít hơn 2 vòng bằng xà beng để kiểm tra tình trạng kỹ thuật của máy. - Kiểm tra sự đảm bảo của hệ thống điều khiển và điện. - Mở hết các van đường ra, vào bình chứa *Chạy rà: - Khởi động máy nén bằng cách ấn nút “khởi động”, kiểm tra chiều quay của máy, cho máy làm việc khoảng 5-6 phút và nghe hoạt động của máy có những tiếng va đập bất thường hay không. - Sau thời gian 5-6 phút thì dừng máy bằng nút “Stop”, rồi kiểm tra các chi tiết, các bulông thanh truyền, chân máy và nhiệt độ ổ bi không quá 80-90 0C. - Tiến hành cho chạy rà máy nén không tải với thời gian 10 giờ để rà các phần chuyển động sau đó chuyển sang chế độ chạy tự động. - Sau 10 giờ làm việc thì có thể rà máy ở chế độ có tải, mà được thực hiện với áp suất tăng từ: 0,4 Mpa (4KG/cm2) – 0,5 giờ .0,5 Mpa (5 KG /cm2) – 1 giờ 0,6 Mpa (6 KG /cm2) – 1,5 giờ 0,7 Mpa (7 KG /cm2) – 2 giờ - Sau mỗi 2 giờ hoạt động cần phải tiến hành thổi thông gió máy nén bằng nút xả trên mạch hệ thống đều khiển. - Nếu không có khuyết tật thì máy nén được nâng tải toàn phần với áp suất làm việc 0,8 Mpa (8 KG /cm2) trong vòng 5 giờ. Sau thời gian chạy rà thì dừng máy, xả nhớt cũ, rửa bể nhớt và thay nhớt mới. b. Đưa máy vào hoạt động: Khởi động máy nén ở chế độ tự động. Khi áp suất trong bình chứa thấp hơn điểm đặt tối thiểu của rơle áp suất thì máy nén được khởi động. Khi áp suất khí nén cao hơn giá trị bé nhất cần thiết thì phải xả bớt áp suất xuống tới giá trị bé nhất cho phép máy khởi động. Kiểm tra chế độ làm việc điều chỉnh lưu lượng bằng cách dừng, ta sử dụng các van trên đường ra để đạt áp suất tối đa 8,2 - 8,5 KG /cm2 khi đó máy nén dừng tự động và đồng thời đóng mạch cho các van thông và xả tải. Các van này ở trạng thái mở trong thời gian máy dừng và đóng tự động khi máy nén khởi động. Việc xả tải máy nén qua van thông khi khởi động xảy ra trong vòg 3-4 giây. Thời gian xả tải có thể điều chỉnh bằng vít, vít này có vát nghiêng để xả không khí. Khi áp suất trong bình chứa tụt xuống còn 6,2 - 6,5 KG/cm2 thì rơle áp suất tác động và máy nén được khởi động, cứ thế máy nén làm liên tục ở chế độ tự động. Kiểm tra tình trạng làm việc của thiết bị bảo vệ theo nhiệt độ khí nén. Kiểm tra tình trạng làm việc của các đèn tín hiệu. 5.1.2. Bảo dưỡng kỹ thuật trong thời gian vận hành -Kiểm tra thường xuyên mức nhớt bôi trơn. -Kiểm tra phin lọc khí còn nhớt hay không. -Kiểm tra các đèn tín hiệu. -Kiểm tra áp suất làm việc của máy nén qua các đồng hồ đo: - Cấp I : 1,7 – 2,2 KG /cm2. - Cấp II: £ 8 KG /cm2. -Kiểm tra độ kín của các bề mặt lắp ghép. -Không ít hơn hai lần trong ngày phải xả nước ngưng trong bình chứa. -Kiểm tra tình trạng làm việc của quạt gió với bộ truyền đai. -Kiểm tra và nghe tiếng kêu của máy khi làm việc. 5.1.3. Kết thúc vận hành Khi ngừng vận hành máy nén khí ta thực hiện các bước sau: - Từ từ đóng van xả trên đường ống xả. - Ngắt động cơ điện. - Đóng van một chiều. 5.2. Bảo dưỡng Công tác bảo dưỡng máy móc thiết bị vô cùng quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận hành an toàn cho người và thiết bị, bảo dưỡng đúng, kịp thời còn mang lại tuổi thọ làm việc của máy. Tiến hành hành dưỡng theo kế hoạch do cán bộ kỹ thuật lập và phụ thuộc vào thời gian làm việc mà thực hiện một trong những việc sau đây: Sau 200 giờ – 300 giờ: - Xả hết dầu cũ, rửa sạch cacte, thay dầu mới. - Rửa phin lọc khí và đổ nhớt mới vào phin lọc. - Kiểm tra chốt chẻ của bulong thanh truyền - Cứ sau mỗi 4-5 giờ làm việc liên tục của máy nén thì tiến hành thổi bằng cách ấn thổi nút trên bảng điều khiển Sau 1000 giờ làm việc cần phải: - Thực hiện các công việc sau 200-300 giờ và đổ 200g nhớt vào phin lọc - Tháo và kiểm tra các van và đĩa van. - Kiểm tra quạt gió và bộ truyền đai, các bulong hãm. - Kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị điện và dụng cụ điện. - Kiểm tra hệ thống bảo vệ máy nén. - Kiểm tra và thử các van an toàn. Sau 6000 giờ làm việc cần phải: - Thực hiện các công việc sau 1000 giờ. - Tiến hành đo tất cả các khe hở của bề mặt ma sát theo tài liệu kỹ thuật và trong trường hợp cần thiết điều chỉnh chúng hoặc thay mới từ phụ tùng thay thế. - Kiểm tra trạng thái của các mặt làm việc của trục khuỷu, xi lanh, piston. Các mặt làm việc phải bóng, sáng. Khi phát hiện các vết xước chưa tới mức ảnh hưởng tới máy nén thì cần được đánh bóng cẩn thận. - Làm sạch các đường ống dẫn không khí, bộ phận làm mát trung gian, các khoang hút và khoang nén và các van khỏi cặn nhớt, bẩn. Chú ý: Bảo dưỡng máy nén khi không làm việc: Khởi động máy nén ít nhất một lần hoặc hai lần trong ca, việc bảo dưỡng máy nén trong thời gian máy nghỉ thì các công việc cần làm theo sổ tay cơ khí hướng dẫn. 5.3. Sửa chữa Khi máy nén hư hỏng không thể làm việc được hoặc quá thời hạn sử dụng dẫn đến hiệu suất làm việc kém, phải đưa chúng vào xưởng sửa chữa, cần tuân thủ những nguyên tắc sau: - Tiến hành lập biên bản tình trạng kỹ thuật của máy và đơn hàng sửa chữa chúng. - Ngắt nguồn tới mạch điều khiển trên bảng phân phối. Tháo và xếp các nhiệt kế. - Tháo nhớt ra khỏi cacte máy nén. - Tháo rời các đường ống dẫn không khí, bộ phận làm mát máy nén. - Tháo rời các bulong chân bệ, các chốt khống chế, tách máy nén khỏi động cơ. Hình 5.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sửa chữa 5.3.1. Quy trình tháo dỡ máy nén Trước khi tháo máy cần phải làm sạch dầu mỡ, thổi khô bằng không khí nén. Trình tự tháo máy như sau: - Tháo nắp van - Tháo hộp van - Tháo van. - Tháo nắp khoang cacte. - Tháo chốt hãm đầu dưới thanh truyền, tháo đai ốc và nắp đầu dưới. - Sử dụng bulông M10 (thiết bị chuyên dụng) cẩn thận tháo piston cấp I và II ra khỏi xi lanh, tránh các va chạm làm chầy xước mặt làm việc của xi lanh và cổ lắp thanh truyền của trục khuỷu. - Tháo bộ xi lanh và quạt máy. - Tháo ốc bánh đà và bánh đà - Tháo bánh đai quạt máy. - Tháo nắp ổ bi (dùng ốc tỳ hoặc cảo chuyên dụng). - Tháo trục khuỷu và đặt lên kệ bằng gỗ. Các chi tiết sau khi tháo ra phải sắp xếp gọn gàng, ngăn nắp, lau chùi sạch sẽ, tránh những va chạm và tiến hành kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các chi tiết. 5.3.2. Rửa chi