Đọc truyện - Bai Giang Noi Hoi Tua Bin Chuong 4 - Yêu để đọc truyện

Bai Giang Noi Hoi Tua Bin Chuong 4

Màu nền

Font chữ:

Chiều cao dòng:

Kích cỡ chữ:

CHƯƠNG 4: KẾT CẤU NỒI HƠI TÀU THỦY

4.1. Phân loại nồi hơi tàu thủy

4.1.1 Phân theo áp suất hơi

- Nồi hơi thấp áp: áp suất đến 20 kG/cm2;

- Nồi hơi trung áp: áp suất từ 20 ¸ 45 kG/cm2;

- Nồi hơi cao áp: áp suất trên 45 kG/cm2.

4.1.2 Phân theo sự chuyển động của khói lò và của nước so với bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi ống lửa: nước bao quanh ngoài ống, khí lò đi trong ống

- Nồi hơi ống nước: nước đi trong ống, khí lò quét ngoài ống

- Nồi hơi hỗn hợp ống nước ống lửa: kết hợp giữa hai loại, có vùng là ống nước, vùng khác là ống lửa

4.1.3 Phân theo nguồn năng lượng

- Nồi hơi đốt dầu (than);

- Nồi hơi khí xả;

- Nồi hơi liên hợp đốt dầu- khí xả.

4.1.4 Phân theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi nằm;

- Nồi hơi đứng.

4.1.5 Phân theo cách liên kết của ống hơi với bầu nồi

- Nồi hơi chia nhiều phần,

- Nồi hơi hai bầu, nồi hơi ba bầu.

4.1.6 Phân theo dòng khói lò

- Nồi hơi 1 và 3 hành trình;

- Nồi hơi 1 và 3 dòng chảy.

4.1.7 Phân theo sự tuần hoàn của nước nồi

- Nồi tuần toàn tự nhiên;

- Nồi hơi cưỡng bức (nhiều lần).

4.1.8 Phân theo vòng tuần hoàn

- Nồi hơi một vòng;

- Nồi hơi hai vòng tuần hoàn

4.1.9 Phân theo phương pháp cung cấp không khí

- Nồi hơi thông gió tự nhiên;

- Nồi hơi thông gió cưỡng bức.

4.1.10 Phân theo sự điều khiển nồi hơi

Nồi hơi với sự điều khiển bằng tay;

- Nồi hơi với sự điều khiển tự động 1 phần hay tự động hoàn toàn.

4.1.11 Phân theo công dụng

- Nồi hơi chính;

- Nồi hơi phụ.

4.2. Nồi hơi ống lửa

4.2.1. Nồi hơi ống lửa ngược chiều

1.Sơ đồ cấu tạo (hình 4.1):

Nồi hơi có dạng hình trụ đặt nằm. Các chi tiết chính gồm có:

- Buồng đốt: có dạng hình trụ gợn sóng đặt nằm đẻ tăng khả năng chịu giãn nở nhiệt. Có thể bố trí một hoặc 2 buồng đốt.

- Hộp lửa: có dạng hình hộp bán nguyệt phía dưới nối với cuối buồng đốt, phía trên là mặt sàng nối với các ống lửa. Trên đỉnh hộp lửa có mã đỉnh hộp lửa vừa làm kín hộp lửa vừa có tác dụng bảo vệ nồi hơi khi bị cạn nước nhờ nút bằng kim loại dễ nóng chảy. Hộp lửa được gia cố với vỏ nồi hơi nhờ các đinh chằng ngắn và đinh chằng dài.

- Các ống lửa: các ống lửa đặt nằm là nơi dẫn khí lò đi qua để trao nhiệt cho nước. Một đầu ống lửa nối với mặt sàng của hộp lửa, đầu kia nối với mặt sàng trước.

2. Nguyên lý làm việc

- Phía khí lò: Nhiên liệuvà không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi, một phần nhiệt trao cho nước bao quanh buồng đốt. Sau đó thoát lên hộp lửa. Tại đây phần nhiên liệu chưa cháy hết tiếp tục cháy. Khí lò được chia vào các ống lửa nằm trao nhiệt cho nước bên ngoài ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói.

- Phía nước: nước bao bên ngoài buồng đốt, hộp lửa và các ống lửa nhận nhiệt từ khí lò hóa thành hơi. Phần hơi nước đi lên tập trung ở không gian hơi phía trên bầu nồi hình trụ. Tại không gian hơi hơi nước được tách

3. Đặc điểm, ứng dụng

* Ưu điểm:

- Ống lớn, thẳng, nên không đòi hỏi chất lượng nước cao lắm, dễ thông rửa trong và ngoài ống.

- Bền, sử dụng đơn giản, dễ dàng

- Thân nồi chứa nhiều nước -> NH có năng lượng tiềm tàng lớn (Nếu Phơi W ổn định khi tải đột ngột thay đổi)

- Độ khô hơi lớn vì chiều cao không gianhơi lớn (x = 0,95 ¸ 0,98)

* Nhược điểm

- To nặng, không kềnh các chi tiết dày

- Kết cấu cuống, ống thẳng

- Chứa nhiều nước -> không lợi cho tuần hoàn của nước -> nhóm lò lấy hơi lâu

- Nguy hiểm khi nổ vỡ thân nồi

Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu, mà hệ động lực chính là diesel. Tuy nhiên hiện nay ít được sử sụng

4. Các bộ phận chính

a, Thân nồi: Hình trụ tròn, bằng thép nồi lớn có độ dầy lớn được hàn hoặc tán

Một số chú ý:

- Mối hàn dọc: Hàn theo đường sinh. Không được hàn mối hàn dọi nối nhau theo một đường thẳng để tránh lực xe dọc. Không hàn ở vùng mực nước tránh ứng suất nhiệt và mỏi.

Không hàn ở vùng tờ lên bệ nối để dễ kiểm tra mối hàn khi rò rỉ.

Thường hàn ở góc 450 dưới đường ngang thân nồi.

- Mối hàn dọc phải chắc hơn mối hàn ngang.

- Các cửa khoét trên thân nồi thường là hình bầu dục hoặc clip (trục ngắn hướng theo đường sinh thân nồi) sd > s ngang

b,Nắp (mặt săng). Có lỗ khoét để nắp cửa buồng đốt, ống lửa, đinh chằng dài, hộp lửa...

c. Buồng đốt: Số lượng buồng đốt tuỳ thuộc vào diện tích bề mặt hấp nhiệt của nồi hơi. Buồng đốt chịu nhiệt độ cao của khí cháy, hai đầu chịu lực nén của khí cháy. Phía ngoài buồng đốt chịu áp lực của nước và bị võng xuống bởi trọng lượng bản thân nên buồng đốt có kết cấu hình trụ có gợn sóng để tăng độ bền dẻo, co dãn khi t0 cao và chịu uốn tốt và tăng thêm bề mặt hấp nhiệt.

d. Gờ chắn tro: (Đối với NH than và dầu)

- Nơi tiếp giáp giữa buồng đốt và hộp lửa có bờ chắn tro ngăn không cho tro và xỉ rơi vào hộp lửa và tăng lưu tốc dòng khí lò và tăng mức độ hoà trộn trong hộp lửa.

e. Hộp lửa: Tiếp tục đốt cháy chất đốt và phân bố dòng khí lò vào các ống lửa

Hộp lửa: Để đảm bảo cháy hết Vb -> Vhlửa» Vbđ

- Thiết diện hộp lửa = S thiết diện ống lửa.

- Hình hộp: 2 đầu hộp lửa hơi vát 40 để tránh nhô lên khi sóng gió. Các loại mã: Bu lông, hàn..

f. Mã đỉnh hộp lửa:

Đỉnh hộp lửa ở vị trí có điều kiện khắc nghiệt (tiếp xúc ngọn lửa to cao, gần đường mực nước có thể bị nhô lên trên mặt nước khi cạn nước hoặc sóng gió). Vì vậy, mã đỉnh hộp lửa là thiết bị gia cường cho đỉnh hộp lửa.

g. Ống lửa: Có 2 loại ống lửa

* Ống lửa thường. Có độ dầy nhỏ hơn, làm nhiện vụ dẫn khí cháy từ hộp lửa và là bề mặt trao đổi nhiệt cho nước. Đầu mút được hàn hoặc nong với mặt sàng (nắp).

* Ống lửa chằng: Có độ dày lớn hơn, dẫn khí cháy và là bề mặt hấp nhiệt. Đồng thời làm nhiệm vụ chằng giữ nắp trước nồi hơi và thành hộp lửa. Đầu ống được hàn hoặc ren với mạt sàng

h. Đinh chằng dài: Chằng gửi nắp trước và sau của nồi hơi phần không có ống lửa, đầu mút hàn hoặc ren bắt bu lông

i. Đinh chằng ngắn

Chằng giữ nắp sau của NH và thành sau của hộp lửa. Đầu mút hàn hoặc tán, ren có thể ở đầu có khoan lỗ để phát hiện khi bị rạn nứt nước xì ra.

k. Hộp tro: (NH đốt than). Chứa tro xỉ

Hình 4.2: Nồi hơi ống lửa cùng chiều

1. Hộp khói: Chứa bộ sấy hơi (kiểu bộ SH độc lập)

Hình 4.3 Nồi hơi ống nước 2 bầu chữ d nghiêng

1. Vỏ nồi hơi

2. Màn vách ống

3. ống góp hơi

4. Bầu trên

5. Điểm thổi muội

6. Bộ sởi không khí

7. Cửa chui, kiểm tra

8. Bộ hâm nước tiết kiệm

9. Cụm ống nước sôi II

10. Bộ sấy hơi

11. Cụm ống nớc sôi I

12. Van xả đấy

13. Bầu nước

14. Buồng đốt

15. Chân bệ nồi hơi

16.Hộp góp

17. Vách ống

m. Bầu khô hơi: Tăng chiều cao của không gian hơi làm cho hơi khô hơn (tăng độ khô cho hơi)

n. Cửa chui: Để chui vào kiểm tra làm vệ sinh, sửa chữa... Cửa phải có vành gia cuồng hình bầu dục. Đóng từ phía trong ra.

4.2.2. Nồi hơi ống lửa cùng chiều (hình 4.2)

Nồi hơi ống lửa cùng chiều có đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các bộ phận gần giống như nồi hơi ống lửa ngược chiều , nhưng khác là không có hộp lửa nên khí lò sau khi ra khỏi buồng đốt thì đi thẳng, hình thức trao nhiệt giữa khí lò và nước là cùng chiều

4.3. Nồi hơi ống nước

4.3.1 Nồi hơi ống nước đứng, hai bầu kiểu chữ d nghiêng

1. Sơ đồ cấu tạo (hình 4.3)

Kiểu nồi hơi này chỉ có hai bầu, ngoài ra còn có các bầu góp vào vách ống, chỉ có một đường khí lò, ống của các cụm ống nước sôi dốc nghiêng 35 ¸ 700 có vách ống ba phía hoặc bốn phía, bộ sấy hơi kiểu ống nằm (giữa hai cụm ống nước sôi), ống nước sôi cả hai đầu đều khá cong, có bộ hâm nước tiết kiệm hoặc bộ sưởi không khí hoặc có cả hai bộ. Có khi trong bầu dưới có đặt tấm dẫn để chia dòng nước cho vách ống và cho cụm ống nước sôi.

2. Nguyên lý làm việc

Phía khí lò: không khí và nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt thành khí lò có nhiệt độ cao quét qua màn ống, các ống lên, các ống xuống trao nhiệt cho nước ở trong ống. Sau cùng quét các bề mặt hấp nhiệt tiết kiệm (bộ hâm nước, bbộ sưởi không khí) rồi thoát ra môi trường theo ống khói. Một phần nhiệt của khói lò đươc trao cho nước trong các màn vách ống trước, sau và bên cạnh. Nhờ bố trí hợp lý nhiều bề mặt hấp nhiệt trên đường khí lò mà hiệu quả trao đổi nhiệt của nồi hơi rất cao.

Phía nước: nguyên lí tuần hoàn của nước trong các ống là tuần hoàn tự nhiên. Nước trong các ống bố trí gần buồng đốt hơn nhận được nhiều nhiệt hơn nên sôi, tạo thành hơi. Hỗn hợp nước, hơi tỷ trọng nhẹ hơn nước trong các ống xa buồng đốt tự chảy lên trống hơi. Tại trống hơi phần hơi nhẹ hơn được tách ở phía trên, nước ở phía dưới lại theo các ống xuống bù vào phần nước đã sinh hơi. Nồi hơi có 2 mạch tuần hoàn:

1. Mạch tuần hoàn chính : giữa trống nước và trống hơi: Nước trong cụm ống 9 và 11 nhận nhiệt của khí lò sôi và bay hơi, hỗn hợp nước hơi có tỷ trọng nhẹ đi lên trống hơi theo cụm ống nước sôi số 11 và các ống gần buồng đốt của cụm số 9. Nước có tỷ trọng lớn hơn từ khoang nước của trống hơi đi xuống theo các ống xa buồng đốt của cụm ống 9 vào trống nước và điền vào các ống nước sôi. Giữa hai cụm ống này được bố trí bộ sấy hơi để tăng độ chênh lệch nhiệt độ của các ống lên và xuống.

2. Mạch tuần hoàn theo màn vách ống: Xung quanh buồng đốt ở mặt trước, mặt sau và mặt cạnh có bố trí màn vách ống trước, sau và cạnh. Các vách ống này tiếp xúc với buồng đốt nên nhận nhiệt bức xạ của khí lò và là các ống lên. Nước bổ xung cho các màn vách ống này được cấp từ trống nước đến hộp góp nước phía dưới.

Hơi nước được sinh ra theo các các mạch tuần hoàn kể trên là hơi bão hòa khô tập trung phía trên trống hơi. Hơi này được dẫn qua bộ góp khô hơi, phần lớn được đưa tới bộ sấy hơi để đưa hơi bão hoà thành hơi quá nhiệt có thông số cao được, hơi quá nhiệt được đưa vào tua bin hơi chính. Một phần hơi sấy được trích qua bộ giảm sấy phụ đặt trong trống nước. Tại đây thông số hơi giảm xuống và được dẫn đi sử dụng cho các tua bin phụ. Van điều chỉnh nhiệt độ sẽ tự động điều chỉnh lượng hơi qua bộ giảm sấy điều chỉnh nhiệt độ hoặc đi tắt qua lỗ tiết lưu nhờ đó điều chỉnh được nhiệt độ hơi tới tua bin chính. Nước cấp cho nồi hơi được lấy từ kết nước ngưng, rồi cấp qua bộ hâm nước tiết kiệm sau đó được các bơm cấp nước nồi cấp vào trống hơi

3.Đặc điểm, ứng dụng

Đây là loại nồi hơi sử dụng chủ yếu làm nồi hơi chính hoặc nồi hơi phụ có thông số cao cho các tàu thủy hiện nay do có các đặc điểm sau:

- Có thông số hơi cao do bố trí nhiếu nhiều bề mặt trao đổi nhiệt, có cường độ trao đổi nhiệt cao.

- Năng suất sinh hơi cao và hiệu suất nhiệt cao do bố trí hợp lí các mạch tuần hoàn, màn vách ống, các bộ tânh dụng nhiệt.

- Thông số hơi ổn định do bố trí bộ tự động điều chỉnh nhiệt độ hơi và các bộ sấy hơi, bộ giảm sấy.

- Kích thước gọn nhẹ do bố trí hợp lí các bề mặt trao đổi nhiệt rất phù hợp trang bị cho các tàu thủy.

- Các ống cong, bố trí dày nên đòi hỏi chất lượng nước cao.

Tuy nhiên nồi hơi đòi hỏi người khai thác phải có trình độ, phải tuyệt đối tuân thủ quy trình khai thác. Đặc biệt là chương trình thổi muội và xử lí nước nồi hơi. Chất lượng nước đòi hỏi cao

Hình 4.4 : Kết cấu nồi hơi ống nước đứng chữ d đứng

1. Trống hơi ; 2. Ống khói; 3. Bộ sưởi không khí ;

4. Bộ hâm nước tiết kiệm; 5. Cụm ống nước sôi I;

6. Trống nước; 7. Cụm ống nước sôi II;

8. Thiết bị buồng đốt; 9. Buồng đốt; 10. Màn vách ống

4.3.2. Nồi hơi ống nước đứng 2 bầu kiểu chữ d đứng

1, Sơ đồ cấu tạo (hình 4.4)

2. Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi ống nước chữ d đứng giống như nồi hơi ống nước chữ d nghiêng đã trình bày ở trên

3. Ưu, nhược điểm:

Ngoài các ưu, nhược điểm chung của nồi hơi chữ d ra, kiểu nồi hơi chữ d đứng còn có những ưu, nhược điểm sau đây:

Chiều ngang của nồi hơi bé, tiện bố trí các mặt hấp nhiệt tiết kiệm trong đường khí lò thẳng đứng, dễ bố trí trên tàu.

Cấu tạo nồi hơi đơn giản và cho phép có thể bố trí các mặt hấp nhiệt tiết kiệm với diện tích lớn, kết quả là nâng cao hiệu suất nồi hơi.

Bộ hâm nước tiết kiệm đặt trong đoạn đường khí lò thẳng đứng, do đó giảm được chiều cao của nồi hơi.

Có tấm dẫn khí đặt giữa các ống nước sôi làm cho khí lò quét không khắp và tăng sức cản khí lò. Sức cản khí lò tăng là vì khí lò phải hai lần đi vòng 1800 vàtăng lượng muội bám.

Kiểu nồi hơi này được phát triển mạnh hơn cả, nhất là những nồi hơi có lượng sinh hơi lớn và thông số hơi nước cao. Đã chế tạo những nồi hơi có lượng sinh hơi 13 ¸ 90 tấn/h, thông số hơi nước 33 ¸70/400 ¸ 515, hiệu suất 91¸92,5% trọng lượng riêng gND = 5,9 ¸ 5,1 kg/kg.h.

4.3.3. Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức nhiều lần (Nồi hơi Lamon)

1.Sơ đồ cấu tạo (hình 4.5)

2. Nguyên lý hoạt động:

Nhiên liệu và không khí được thiết bị buồng đốt 9 đưa và buồng đốt 1 đốt cháy tạo thành khí lò có nhiệt độ cao. Khí lò trao nhiệt cho màn vách ống 8, quét qua các cụm ống nước sôi 3, cụm ống sấy hơi 4, cụm ống hâm nước 5. Sau đó đi lên ống khói và ra ngoài.

Nước trong màn vách 8, ống cụm ống nước sôi 3 nhận nhiệt của khí lò sôi và bay hơi. Hỗn hợp nước hơi được đưa về bầu hơi 6 và hơi tách ra khỏi hỗn hợp thành hơi bão hoà. Hơi bão hoà được đưa tới bộ sấy hơi 4 để nhận nhiệt thành hơi quá nhiệt đi phục vụ các nhu cầu sử dụng hơi.

Hình 4.5: Kết cấu nồi hơi ống nước tuần hoàn cưỡng bức (Lamon)

1. Buồng đốt ; Thân nồi; 3. Cụm ống nước sôi; 4. Cụm ống sấy hơi; 5. Cụm ống hâm nước;

6. Bầu hơi; 7. Bơm tuần hoàn; 8. Màn vách ống; 9. Thiết bị buồng đốt

3. Đặc điểm, ứng dụng :

* Ưu điểm:

Hình 4.6: Nồi hơi lưu động thẳng

1.Bộ sưởi KKTK

2. Bộ HNTK

3.Đoạn ống sôi đối lưu

4. Bộ sấy hơi đối lưu

5. Bộ sấy hơi bức xạ

6. Đoạn ống sôi bức xạ

7.Bơm cấp nước

Đây là nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức, khắc phục được các nhược điểm của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên

Nồi hơi có thể bố trí được nhiều diện tích trao đổi nhiệt trong thể tích nhỏ nên nhỏ, gọn, kinh tế hơn

Có thể bố trí các bề mặt tận dụng nhiệt khói lò nên hiệu suất nhiệt cao

* Nhược điểm :

Sức cản thuỷ động lớn nên phải có bơm tuần hoàn

Ống nhỏ, xoắn ruột gà nên vệ sinh khó khăn, chủ yếu tẩy rửa cáu cặn bằng hoá chất, đòi hỏi chất lượng nước cao

Sức cản khí lò cao nên phải tăng cường thổi muội

4.3.4. Nồi hơi lưu động thẳng

1. Sơ đồ cấu tạo (hình 4.6)

Những tồn tại của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên:

- To nặng vì muốn đảm bảo tuần hoàn tự nhiên, không bố trí tùy ý các cụm ống

- Không đảm bảo cho nồi hơi áp suất cao vì sự chênh lệch tỷ trọng nước và hơi nước nhỏ làm cộct áp lưu động nhỏ, không đủ khắc phục được sức cảcn tuần hoàn.

Đối với nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức và lưu động thẳng sẽ khắc phục được những nhược điểm này của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên.

2. Nguyên lý làm việc

Nước được bơm cấp đưa qua đoạn ống hâm nước tiết kiệm nâng nhiệt độ lên, sau đó đưa vào đoạn ống sôi bức xạ rồi đoạn ống sôi đối lưu, tại đây toànbộ nước được bay hơi hoàn toàn, sau đó qua bộ sấy hơi bức xạ, đối lưu rồi được dẫn đi công tác.

3. Đặc điểm, ứng dụng

1) Gọn nhẹ, không có bầu nồi, chế tạo nồi hơi thông số cao.

2) Yêu cầu chất lượng nước cao.

3) Năng lượng dự trữ bé nên làm việc kém ổn định khi biến tải.

4) Dùng cho nồi hơi nhỏ

4.3.5. Nồi hơi ống nước thẳng đứng

1. Sơ đồ cấu tạo (hình 4.7)

Nồi hơi thẳng đứng ngày càng được sử dụng rộng rãi trên tàu thủy do đặc điểm là tiết kiệm được không gian bố trí. Nồi hơi ống nước thẳng đứng hang Miura được lắp đặt trên các tàu Nhật Bản đóng.

Hình 4.7. Nồi hơi ống nước thẳng đứng

1. Động cơ lai quạt gió 7. Thân nồi 13. Hộp ống khói

2. Biến áp đánhlửa 8. Lớp cách nhiệt 14. Nắp trên

3. Bướm gió 9. Ống nước 15. Nắp dưới

4. Quạt gió 10. Khoang khí lò 16. Buồng đốt

5. Hộp gió 11.Trống nước 17. Mặt sàng

6. Loa gió 12. Trốnghơi 18. Đáy nồi

19. Thiết bị buồng đốt

Thân nồi có dạng hình trụ đứng, phía dưới là trống nước, phía trên là trống hơi. Trống nước và trống hơi có hình trụ vành khăn.Hai hàng ống nước thẳng đứng nối liền trống nước và trống hơi. Hai hàng ống nước hình thành hai hình trụ cóa hai cung hở đối xứng nhau tạo ra đường đi của khói lò. Thiết bị buồng đốt được bố trí phía trên nồi hơi. Ống khói được bố trí ở bên vách có các cung hở ở hàng ống bên ngoài

2. Đặc điểm, ứng dụng

1) Các ống nước thẳng đứng nên thuận lợi cho việc vệ sinh ống.

2) Không cần chất lượng nước nồi cao do ống nước to, thẳng, tuần hoàn đơn giản.

3) Năng suất, thông số hơi thấp do diện tích bề mặt trao đổi nhiệt nhỏ.

4) Lượng hơi nuớc trong nồi hơi lớn nên khi nổ vỡ gây nguy hiểm.

5) Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt.

6) Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel.

7) Khi nổ vỡ gây nguy hiểm.

8) Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt.

9) Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel.

4.4. Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả

Nồi hơi liên hợp được sử dụng rộng rãi nhất trên các tàu thủy trang bị hệ động lực diesel. Nồi hơi liên hợp là sự kết hợp giữa nồi hơi phụ sử dụng năng lượng từ nhiên liệu được đốt cháy và nồi hơi khí xả tận dụng năng lượng khí xả từ động cơ diesel chính lai chân vịt. Khi tàu nằm trong cảng hoặc khi chưa phát huy hết công suất thì nồi hơi phụ được đưa vào hoạt động. Khi tàu chạy hành trình, khí xả từ động cơ diesel được dẫn qua nồi hơi khí xả để sinh hơi phục vụ cho các nhu cầu trên tàu.

Hình 4.8: Nồi hơi liên hợp ống lửa nằm.

1. Thân nồi ; 2. Khoang nước ; 3. ống lửa NH khí xả; 4. Ống khói NH phụ ; 5. Ống lửa NH phụ ; 6. Thiết bị dốt dầu; 7. Buồng đốt NH phụ; 8. Hộp lửa NH phụ; 9. Đường khí xả Đ/C diesel vào; 10. ống khói NH khí xả

Trước đây thường ứng dụng hệ thống nồi hơi với hai nồi hơi phụ và khí xả độc lập. Hệ thống này có ưu điểm là hai nồi hơi có thể hoạt động độc lập. Tuy nhiên hệ thống khá cồng kềnh, chi phí cao nên hiện không được ứng dụng. Trên các tàu thủy hiện nay thường ứng dụng kết hợp nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả trong một thân. Một số nồi hơi được bố trí nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả chung một cụm ống. Cách bố trí như vậy giảm được số lượng ống và kích thước nồi hơi, tuy nhiên không có lợi vì chế độ trao đổi nhiệt khi làm việc với nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả rất khác nhau. Hiện nay hầu hết các nồi hơi liên hợp đều bố trí các cụm ống của nồi hơi phụ và nồi hơi khí xả riêng rẽ.

Nồi hơi liên hợp có thể là nồi hơi ống nước đứng, nồi hơi ống lửa đứng hoặc nằm. Tuy nhiên nồi hơi liên hợp ống lửa nằm được ứng dụng rộng rãi nhất do dễ dàng bố trí theo kiểu nồi hơi thẳng đứng và chiều cao nồi hơi không quá lớn. Nồi hơi ống nước nằm thường ít được ứng dụng do không thuận lợi cho tuần hoàn tự nhiên. Dưới đây trình bày hai loại nồi hơi liên hợp là nồi hơi ống nước đứng, nồi hơi ống lửa nằ

4.4.1. Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả ống lửa nằm

1. Sơ đồ cấu tạo (hình 4.8)

Thân nồi hơi có dạng hình trụ thẳng đứng chia làm hai phần: cụm ống lửa nằm của nồi hơi phụ và cụm ống lửa nằm của nồi hơi khí xả. Các cụm ống lửa được liên kết qua hai mặt sàng tạo nên sự ngăn cách giữa không gian nước và không gian khí lò. Buồng đốt được bố trí phía dưới cùng. Nửa dưới nồi hơi có bố trí đường ống khói cho nồi hơi phụ. Nửa trên có bố trí đường khí xả từ động cơ diesel vào và đường ống khói của nồi hơi khí xả. Hình dưới mô tả nồi hơi liên hợp ống lửa nằm.

2. Nguyên lý hoạt động

- Nồi hơi phụ: Khi làm việc với nồi hơi phụ, nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt 7 nồi hơi trao nhiệt cho nước bao bên ngoaì. Sau đó thoát lên hộp lửa và chia vào các ống lửa. Khí lò tiếp tục trao nhiệt cho nước bên ngoài ống thoát ra ngoài qua ống khói 4. Nước bên ngoài ống nhận nhiệt của khí lò sôi, bốc hơi. Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian hơi. phần hơi tách ra trên không gian hơi và được đưa đi sử dụng.

Nồi hơi khí xả: Khi tàu chạy hành trình, khí xả từ động cơ diesel chính được dẫn vào nồi hơi, chia vào các ống lửa, trao nhiệt cho nước bên ngoài ống sau đó thoát ra ngoài qua ống khói. Nước bên ngoài ống nhận nhiệt của khí xả sôi, bốc hơi. Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian hơi. Phần hơi tách ra trên không gian hơi và được đưa đi sử dụng. Với loại nồi hơi thứ hai, khí lò sau khi cháy qua cụm ống lửa dưới cháy vào hộp khói rồi lại được chia vào cụm ống lửa trên trước khi thoát ra ngoài.

3. Đặc điểm, ứng dụng

- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng;

- Không đòi hỏi chất lượng nước cao;

- Năng suất sinh hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp;

- Thông số hơi thấp nhưng chất lượng hơi tốt do chiều cao không gian hơi lớn;

- Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước trong bầu nồi lớn. Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn.

Hình 4.9: Kết cấu nồi hơi phụ - khí xả ống lửa đứng

1- Thân nồi; 2. Cửa thoát khói; 3. Bích lắp van hơi chính; 4. Cửa chui; 5. Bích lắp van cấp nước; 6. Bích lăp van lấy nước thử; 7. Bích lắp van xả đáy; 8. Cửa khí xả vào; 9. Cửa lắp thiết bị buồng đốt nồi hơi phụ; 10. Buồng đốt; 12. Mặt sàng dướí; 13. Bích lắp ống thuỷ; 14. Mặt sàng trên;

4.4.2.Nồi hơi liên hợp phụ - khí xả ống lửa đứng:

1. Sơ đồ cấu tạo (hình 4.9),

2. Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ diesel chính chưa hoạt động hoặc làm việc ở chế độ không ổn định thì đưa nồi hơi phụ vào làm việc. Nhiên liệu và không khí đuựoc đưa vào buồng đốt 10, cháy tạo thành khí lò có nhiệt độ cao, đi vào các ống lửa 12, trao nhiệt cho nước ở ngoài ống, đi lên cửa thoát khói 2 và đi ra ngoài.

Nước trong nồi nhận nhiệt của khí lò, sôi và bay hơi, hỗn hợp nước hơi đi lên, hơi bão hoà được tách ra khỏi nước và được đưa ra qua van hơi chính 3 đi công tác.

Khi động cơ diesel chính làm việc ở chế độ toàn tải và ổn định thì tắt nồi hơi phụ, chuyển thiết bị buồng đốt ra, bịt kín cửa 9 và mở bớm cấp khí xả của động cơ diesel chính vào theo cửa 8, lúc này nồi hơi làm việc với khí xả của động cơ chính.

Ngựơc lại khi động cơ chính làm việc nhẹ tải, không ổn định thì chuyển về làm việc với nồi hơi phụ

3. Đặc điểm, ứng dụng:

* Ưu điểm:

Nồi hơi được bố trí trong một thân nên nhỏ gọn, đơn giản, rễ sử dụng, tận dụng được nhiệt lượng nên hiệu suất nhiệt cao

Nồi hơi là nồi hơi ống lửa nên có các ưu điểm của nồi hơi ống lửa nói chung

* Nhược điểm:

Nồi hơi có các nhựơc điểm của nồi hơi ống lửa

Nồi hơi phụ phải lắp đặt cùng nồi hơi khí xả nên phải đặt trên cao, gây khó khăn cho công tác vận hành, chăm sóc, khai thác và bảo dưỡng

4.4.4 Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ - khí xả (hình 4.10)

Khi tầu đậu, chỉ có nồi hơi phụ 12 (ống lửa ngược chiều) cung cấp hơi nước nhờ việc sử dụng năng lượng là dầu diesel. Súng phun 9 nhờ không khí của quạt gió tiến hành phun sương. Van 14, 15 đượckhóa lại để tách nồi hơi khí thải ra. Bơm cấp nồi 11 hút nước từ bể nước nóng 10 vào không gian nước của nồi hơi.

Khi tàu chạy nồi hơi khí thải cung cấp hơi nước, còn nồi hơi phụ không đốt dầu và chỉ có tác dụng của một bầu phân ly hơi.

Nước từ không gian nước của nồi hơi phụ 12 qua van 15 hút vào bơm cưỡng bức tuần hoàn 6, qua các ống ruột gà của nồi hơi khí thải 4 hấp nhiệt của khí thải động cơ, hình thành hỗn hợp nước - hơi quan van 14 vào nồi hơi phụ 12 tiến hành phân ly thành nước và hơi, hơi nước được dẫn từ nồi hơi phụ vào 12 ra đến nơi tiêu dùng qua 13. Bơm cưỡng bức tuần hoàn có thể làm việc liên tục hoặc không liên tục. Để giúp cho nồi hơi khí thải cung cấp đủ hơi nước ngay được có thể phun dầu vào nồi hơi phụ trong thời gian tàu bắt đầu chạy.

Hình 4.10. Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ-nồi hơi khí xả tuần hoàn cường bức.

1- Đường ống hỗn hợp nước hơi; 2- Hộp góp ra; 3- Hộp góp vào; 4- ống ruột gà của nồi hơi khí thải;

5- Đường ống nước; 6- Bơm cưỡng bức tuần hoàn; 7- ống dầu cung cấp cho buồng đốt; 8- Quạt gió;

9- Súng phun; 10- Két nước nóng; 11- Bơm nước cấp nồi; 12- Nồi hơi ống lửa;

13- Đường ống hơi đi tiêu dùng; 14,15- Van.

Có trường hợp ngoài nồi hơi khí thải và nồi hơi phụ ra còn có thêm bầu phân ly hơi. Khi tàu chạy, bầu phân ly hơi được ghép vào nồi hơi khí thải.

Câu hỏi ôn tập

8. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống lửa ngược chiều?

9. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoật động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước 2 bầu kiểu chữ d nghiêng?

10. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước thẳng đứng?

11. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước tuần hoàn cưỡng bức?

12. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi liên hợp phụ - khí xả ống lửa đặt nằm?

13. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi liên hợp phụ khí - xả ống lửa đặt đứng?

14. Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của liên hợp nồi hơi phụ - khí xả?

Bạn đang đọc truyện trên: LoveTruyen.Me