Đang tải... (xem toàn văn)
1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài22. Cơ sở lý thuyết về máy nén ly tâm32.1. Định nghĩa32.2. Phân loại32.3. Sơ đồ kết cấu, nguyên lý hoạt động của máy nén ly tâm43. Nhiệt đông học máy nén ly tâm73.1.Phương trình trạng thái khí lý tưởng73.2. Các quá trình nén khí trên đồ thị pv và ts73.3. Công nén khí73.4. Hiệu suất của máy nén:83.5. Làm lạnh nhân tạo94. Giới thiệu chung các thông số của xe tải QKR2011 và động cơ 4JB1TC114.1. Giới thiệu chung về xe tải ISUZUQKR 2011114.2. Giới thiếu động cơ 4JB1TC124.2.1. Thông số kỹ thuật của động cơ 4JB1TC125. Giới thiệu bộ tăng áp động cơ 4JB1TC155.1.Sơ đồ cấu tạo155.2 .Sơ đồ hệ thống tăng áp động cơ 4JB1TC155.3. Nguyên lý làm việc của sơ đồ hệ thống tăng áp166. Tính toán thiết kế máy nén ly tâm186.1.Các thông động cơ và thông số chọn186.2 .Tính toán thiết kế bánh công tác206.2.1 Xác định kích thước mép vào bánh công tác226.2.2 Xác định kích thước ra khỏi bánh xe226.2.3.Dựng đồ vận tốc306.2.3.1.Đồ vận tốc khi dòng chảy vào bánh công tác306.2.4. Đồ vận tốc khi dòng chảy ra bánh công tác316.3. Thiết kế hình dạng rãnh bánh xe ở tiết diện kinh tuyến336.4. Thiết kế hình dạng cánh346.6.4.1.Vật liệu lót ổ626.6.4.2. Cấu tạo ổ trượt626.6.4.3.Bôi trơn ổ trượt636.6.4.4. Tính toán ổ trượt647. Vận hành và bảo dưỡng máy nén khí ly tâm657.1.Sốc657.2.Mục đích điều khiển657.3. Trách nhiệm của người vận hành657.4. Chuẩn bị khởi động667.5. Khởi động677.6. Ngừng hoạt động677.7. Bảo dưỡng kỹ thuật máy khí ly tâm687.8. Phán đoán và xử lý sự cố698. Kết luận71Tài liệu tham khảo………………………………………………………………721. Mục đích, ý nghĩa của đề tài Lịch sử của các ngành công nhiệp và kỹ thuật luôn gắn liền với lịch sử phát triển của máy nén. Máy nén đã xuất hiện từ lâu, ngay từ thời cổ đã có các loại máy thổi khí dùng trong ngành sản xuất đồng và sắt, kể cả những máy thổi chạy bằng sức nước. Tới thế kỷ 18, máy nén piston xuất hiện.Để có khí nén phải dùng các máy nén khí.Vì vậy, máy nén là một trong những máy rất quan trọng và có ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, kỹ thuật, đặc biệt đối với ngành công nghiệp ô tô nói riêng. Các ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô như hỗ trợ trong hệ thống phanh trên ô tô, tăng áp suất cho dòng khí nạp vào động cơ để tăng công suất cho động cơ đốt trong … không thể thiếu máy nén. Khuynh hướng phát triển máy nén ngày nay là giảm nhẹ khối lượng, tăng năng suất, tăng hiệu suất, tăng độ vững chắc khi làm việc, tự động hóa việc điều chỉnh năng suất và đảm bảo an toàn.Máy nén khí ly tâm là loại máy kiểu cánh dẫn, nó được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp nén khí cũng như như làm lạnh ở các máy điều hòa không khí, chúng có nhiều ưu điểm, tiết kiệm không gian, thời gian làm việc dài.Do đó, việc hiểu biết và nắm vững các nguyên lý hoạt động, cấu tạo, tính toán máy nén là hết sức cần thiết. 2 .Cơ sở lý thuyết về máy nén ly tâm2.1. Định nghĩaMáy nén ly tâm dùng để chuyển năng lượng cơ khí thành năng lượng của dòng chảy trong máy nén, dựa vào tác dụng lực ly tâm và hệ thống cánh dẩn để tăng áp cho không khí từ p0 lên pk và làm cho không khí có lưu lượng Gk từ phần không gian này qua phần không gian khác.2.2.Phân loại Dựa vào cấu tạo bánh xe người ta có thể chia máy nén thành các loại sau: + Loại máy nén sử dụng bánh xe nửa hở: loại này dùng cho máy nén một tầng kiểu tầu bay. Bánh xe nửa hở có 2 loại, loại một phía và loại hai phía. Loại này bánh xe được phay liền với các cánh quạt, để đơn giản quá trình chế tạo rôto người ta ít làm đĩa liền với các cánh quạt hướng bán kính, còn đoạn vào của các cánh quạt thì người ta làm riêng ra. Theo cách này khi được gắn liền lên bạc của bánh xe các cánh quạt vào sẽ làm với các cánh quạt chính một khối thống nhất. + Loại máy nén sử dụng bánh xe kín: loại này thường dùng trong các máy nén cố định nhiều tầng, khi tốc độ vòng không lớn lắm u2=(250÷300) ms, đĩa bánh xe thường dùng với bạc. Dựa vào cấu tạo của ống tăng áp người ta chia máy nén thành hai loại, loại ống tăng áp có cánh quạt và loại không có cánh quạt + Loại máy nén ống tăng áp không có cánh quạt, ở đây ống tăng áp có thể xem như một rảnh vòng do các thành phần cố định tạo nên. Không khí sau khi nén khỏi bánh xe thì vào ống tăng áp. + Loại máy nén ống tăng áp có cánh quạt ở loại này trong ống tăng áp người ta gắn các cánh quạt hướng. Nhiệm vụ ống tăng áp quạt hướng cũng giống như tăng áp không có cánh quạt , nhưng kích thước của máy nén có ống tăng áp có cánh hướng sẽ bé hơn. Trong các máy nén nhiều tầng, các cánh quạt hướng sắp xếp theo hướng bán kính và các cánh quạt đều giống nhau. Còn trong loại máy nén một tầng thì một nửa số cánh quạt sắp xếp theo thường kê, còn nửa kia sắp xếp thế nào để không khí có thể phân phối vào một số ống đầy và mỗi ống dây này nối liền với một buồng đốt2.3. Sơ đồ kết cấu, nguyên lý hoạt động của máy nén ly tâm a. Sơ đồ kết cấu máy nén ly tâm Hình 21. Sơ đồ kết cấu của máy nén ly tâm1– Đoạn cửa vào; 2– Bánh công tác; 3– Trục; 4– Ống tăng áp; 5– Buồng Xoắn ốc; db– Đường kính bầu bánh công tác; D0 – Đường kính cửa vào; D2 – Đường kính cửa ra bánh công tác; D3– Đường kính cửa vào ống tăng áp; D4– Đường kính cửa ra ống tăng áp.b. Nguyên lý làm việc vủa máy nén ly tâmNếu bánh công tác đang có chuyển động quay ở một vận tốc nào đó, thì sau khi không khí qua cửa đi vào bánh công tác nó sẽ cùng quay với bánh công tác và dòng khí chảy theo rãnh thông giữa các cánh của bánh. Do đó, chuyển động của dòng khí đi vào bánh công tác là tổng hợp của các chuyển động theo quay tròn của bánh công tác và chuyển động tương đối của dòng chảy trong rãnh cánh. Bánh công tác đang quay, truyền công cho không khí làm tăng áp suất, vận tốc của dòng khí trong rãnh cánh, lúc dòng khí ra tới miệng ra của bánh công tác dưới tác dụng của lực ly tâm và chuyển động quay, dòng khí đi ra với một vận tốc lớn, đồng thời tạo nên hiện tượng chân không cục bộ tại cửa vào, gây tác dụng hút không khí mới phía trước cửa vào bánh công tác. Bánh công tác quay liên tục, không khí được hút liên tục qua cửa vào rồi ra khỏi cửa ra với vận tốc lớn tạo nên dòng chảy liên tục trong rãnh cánh của bánh công tác. Phía ngoài cửa ra của bánh công tác có 1 ống tăng áp, không khí qua đây được chuyển 1 phần động năng thành áp năng làm cho áp suất không khí tiếp tục tăng lên và vận tốc giảm xuống. Buồng xoắn ốc thu nhập không khí từ ống tăng áp đi ra tiếp tục chuyển động năng thành áp năng, sau đó qua 1 ống nối đưa tới đường nạp của động cơ. Hình 22. Sơ đồ biến thiên các thông số dòng chảy trong máy nén.p – áp suất; T – nhiệt độ; C – vận tốcc. Nguyên lý làm việc của máy nénỞ tiết diện 00, không khí có các thông số sau: Nhiệt độ T0, áp suất p0, và vận tốc C0. Ở tiết diện 11 do không khí được hút nên vận tốc dòng khí tăng lên C¬1, đồng thời nhiệt độ, áp suất giảm xuống tới T1, p1. Mép của cánh hướng cong tạo hướng cho dòng khí nạp vào cánh công tác và chia đều dòng khí vào rãnh cánh động. Trong các rãnh cánh động do tác dụng khí động học của dòng khí với cánh động mà năng lượng cơ học do trục bánh công tác dẫn tới được biến thành động năng và thế năng dòng khí. Bánh công tác máy nén ly tâm được sử dụng dạng cánh hở. Các cánh có dạng rãnh co thắt, nên đảm bảo biến năng lượng cơ học thành cột áp. Kết quả là tại tiết diện 22, vận tốc tuyệt đối, áp suất và nhiệt độ của dòng khí đều tăng lên giá trị C2, p2, T2. Từ bánh công tác không khí được nạp vào vành khe hở hướng kính (ống giảm tốc không cánh), sau đó nạp vào ống giảm tốc có cánh. Trong các ống giảm tốc do tiết diện rãnh loe rộng theo hướng chuyển động của dòng khí nên giảm vận tốc xuống C3, đồng thời áp suất và nhiệt độ của dòng khí tăng lên p3, T3 (tại tiết diện 33). Sau khi ra khỏi ống giảm tốc, không khí được nạp vào ống tăng áp dạng vỏ xoắn ốc, tại đây vận tốc dòng khí tiếp tục giảm và áp suất nhiệt 3.Nhiệt đông học máy nén ly tâm3.1.Phương trình trạng thái khí lý tưởng Trong đó : ρ là khối luợng của một đơn vị thể tích, đơn vị (kgm3) Quá trình đa biến: ; n= 1,15 ÷1,8 Quá trình đoạn nhiệt: Quá trình đẳng nhiệt: 3.2.Các quá trình nén khí trên đồ thị PV và TS Hình 31.Đồ thị PV Hình 32. Đồ thị TS = ; = ; = 3.3.Công nén khí Quá trình hút (công âm): Eh = p1V1 Công nén có dấu âm vì dV