noi hoi 00001

<P align=center><B>PHẦN I: NỒI HƠI TÀU THỦY</B></P>

<P align=center><B>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG</B></P>

<P><B>1.1. Các chu trình thiết bị động lực hơi nước</B></P>

<P><B>1.1.1 Chu trình rankine</B></P>

<P>Hệ động lực hơi nước làm việc với chu trình rankine (hình 1.1b) có chu trình làm việc gồm các quá trình sau:</P>

<P>0-1: Hơi giãn nở đoạn nhiệt sinh công trong tua bin hơi.</P>

<P>1-2: Hơi ẩm được ngưng tụ đẳng áp trong bầu ngưng.</P>

<P>2-3: Nước được bơm cấp vào nồi hơi.</P>

<P>3-4: Nước được đung nóng, sôi và bay hơi đẳng áp, đẳng nhiệt trong bầu bay hơi.</P>

<P>4-0: Hơi được quá nhiệt trong bộ sấy  hơi.</P>

<P>Trong Hệ động lực hơi nước với chu trình hở thì hơi ra khỏi tua bin đi vào khí quyển mà không về bầu ngưng (hình 1.1a).</P>

<P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center><B>Hình 1.1. Sơ đồ HĐLHN với chu trình hở và kín.</B></P>

<P align=center>NH- Nồi hơi; T- Tua bin; B- Bơm; BN- Bầu ngưng.</P>

<P>a)</P>

<P>b)</P>

<P>NH</P>

<P>nl</P>

<P>K2</P>

<P>B</P>

<P> Khí xả</P>

<P>Hơi</P>

<P>  TB</P>

<P align=center>Hơi vào khí quyển</P>

<P>nl</P>

<P>K2</P>

<P>B</P>

<P> Khí xả</P>

<P>Hơi</P>

<P>  TB</P>

<P>2</P>

<P>1</P>

<P>BSH</P>

<P>BN</P>

<P>0</P>

<P>3</P>

<P>4</P>

<P>NH</P> </P>

<P align=center><B> </B></P>

<P><BR clear=all></P>

<P><B>1.1.2 Chu trình hồi nhiệt</B></P>

<P>Chu trình làm việc như sau: 1 kg nước cấp từ trạng thái 4 qua thiết bị sinh hơi 1 được cấp nhiệt đẳng áp theo quá trình 34561 tiếp đó vào tua bin 2 , sau phần  cao áp trích ra g1  kg hơi  đưa vào bình gia nhiệt 5a để tiến hành quá trình thải nhiệt đẳng áp 2a 3a để cấp nhiệt đẳng áp cho (1-g1) kg nước cấp từ trạng thái 4a 3a</P>

<P>(1-g1) kg hơi nước đi tiếp qua tua bin trung áp 2b để tiếp tục giãn nở đoạn nhiệt 2a 2b sinh công, lại trích tiếp g2 đưa vào bình gia nhiệt 5b thải nhiệt cho nước cấp ngưng tụ thành nước bão hoà 3b và cấp nhiệt cho (1-g1-g2)kg nước cấp từ trạng thái 4b đến 3b.</P>

<P>(1-g1-g2)kg hơi tiếp tục đi qua phần tua bin hạ áp 2c, giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất p2 đi vào bình ngưng 3 thải nhiệt cho môi trường bên ngoài theo quá trình 23 rồi được đưa vào bơm 4 bơm đoạn nhiệt theo quá trình 34 đưa vào bình gia nhiệt 5b được cấp nhiệt đẳng áp đến 4b 3b rồi hỗn hợp với g2  kg nước ngưng trong bình gia nhiệt 5b tạo thành nước ở trạng thái 4b để cấp nhiệt theo quá trình 4a 3a tất cả qua bơm đến trạng thái 4 vào thiết bị sinh hơi để kết thúc 1 chu trình.</P>

<P>

<P>T</P>

<P>3</P>

<P> x = 1</P>

<P>S</P>

<P> 1</P>

<P> 2a</P>

<P>2b</P>

<P> 1 kg</P>

<P> (1-g1) kg</P>

<P> (1-g1-g2) kg</P>

<P> 2</P>

<P> x =0 0</P>

<P>4</P>

<P>3b</P>

<P>4b</P>

<P> 3a</P>

<P>4a</P>

<P> 5</P>

<P>6</P>

<P><I>Hình 1.3 Đồ thị T-S chu trình hồi nhiệt </I></P>

<P>nl</P>

<P>K2</P>

<P> KX</P>

<P>1 kg</P>

<P>  T</P>

<P><I>Hình1.2. Sơ đồ nguyên lí chu trình hồi nhiệt</I></P>

<P>3</P>

<P>BSH</P>

<P>g1</P>

<P>g2</P>

<P>(1-g1- g2) kg</P>

<P>4</P>

<P>5b</P>

<P>5a</P>

<P>4a</P>

<P>4b</P>

<P>1</P>

<P>2a</P>

<P>2b</P>

<P>2c</P>Công sinh ra trong các quá trình giãn nở đoạn nhiệt trong các cấp tua bin: </P>

<P>l = 1.(i1- i2a) + (1-g1).( i2a- i2b) + (1-g1-g2).( i2b- i2)</P>

<P>Đặt g=1-g1-g2, ta được:</P>

<P>l = i1 - i2a.g1 - i2b.g2 - i2.g</P>

<P>Nhiệt lượng cấp vào trong thiết bị sinh hơi: </P>

<P>q1=i1 - i4</P>

<P>Hiệu suất nhiệt của chu trình:</P>

<P>Chu trình trích hơi gia nhiệt nước vcấp được dùng khá rông rãi vì :</P>

<P>-         Có thể năng cao được được hiệu suất nhiệt của chu trình, áp suất đầu vào càng cao, số lần gia nhiệt càng nhiều thì hiệu quả càng cao, nhưng thiết bị phức tạp hơn nhiều.</P>

<P>-         Giảm được kích thước của tua bin ở các tầng cuối vì lượng hơi nước đi qua giảm.</P>

<P>-         Có thể giảm hoặc bỏ hẳn bộ hâm nước .</P>

<P><B>1.1.3. Chu trình có quá nhiệt trung gian</B></P>

<P>Hình 1.4 là chu trình với quá nhiệt trung gian biểu thị trên đồ thị T-S. </P>

<P>Nhiệt lượng biến thành công có ích của chu trình là:        l = (i0 - i1) + (i2 - i3), Kcal/kg</P>

<P>Nhiệt lượng là 1 kg hơi nhận được:                                q1 = (i0 - i3') + (i2 - i1), Kcal/kg</P>

<P>Vậy hiệu suất nhiệt của chu trình là:                                </P>

<P>

<P>T</P>

<P>S</P>

<P>3'</P>

<P>3'</P>

<P>3</P>

<P> 2</P>

<P> 0</P>

<P> 4</P>

<P> 5</P>

<P> 1</P>

<P>-</P>

<P>1</P>

<P><I>2</I><I></I></P>

<P>3</P>

<P>4</P>

<P>5</P>

<P>6</P>

<P>7</P> </P>

<P><BR clear=all></P>

<P align=center><B>Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý của chu trình</B><BR><B> thiết bị động lực với quá nhiệt lần thứ hai.</B></P>

<P align=center><B>Hình1.5. Chu trình với quá trình</B> <BR><B>lần thứ hai trên đồ thị T-S</B></P>

<P align=center>1- Nồi hơi; 2- Bộ quá nhiệt chính; 3- Bộ quá nhiệt lần thứ 2; 4- Phần cao áp của tua bin; 5- Phần thấp áp của tua bin; 6- Bầu ngưng; 7- Bơm nước cấp.</P>

<P>Nguyên lý của chu trình như sau: Hơi sau khi giãn nở ở các tầng đầu của tua bin lại được hâm nóng thêm ở bộ quá nhiệt lần thứ hai rồi cho giãn nở tiếp ở các tầng sau của tua bin.</P>

<P>Khi áp dụng chu trình quá nhiệt lần thứ hai không những hạn chế độ ẩm cho phép (y3 < y3") của chu trình mà còn có khả năng nâng cao hiệu suất nhiệt.</P>

<P><B>1.2. Quá trình sinh hơi trên đồ thị i-t</B></P>

<P>Quá trình sinh hơi trong nồi hơi gồm 3 giai đoạn, đồ thị i-t biểu thị rất cụ thể 3 giai đoạn ấy (hình 1.6).</P>

<P>-        

<P>I (kcal/kg)</P>

<P>t (oC)</P>

<P> x = 0</P>

<P align=center><B>Hình 1.6 Quá trình sinh hơi của nòi hơi trên đồ thị i-t</B></P>

<P>100</P>

<P>200</P>

<P>300</P>

<P>400</P>

<P>500</P>

<P>600</P>

<P>700</P>

<P>100</P>

<P>200</P>

<P>300</P>

<P>400</P>

<P>P=1at</P>

<P>20</P>

<P>40</P>

<P>80</P>

<P>120</P>

<P>180</P>

<P> x = 1</P>

<P>0.1</P>

<P>0.2</P>

<P>0.3</P>

<P>0.9</P>

<P>0.8</P>

<P>0.7</P>

<P>1' 1''</P>

<P>2'</P>

<P>3''</P>

<P>4'</P>

<P>4''</P>

<P>3'</P>

<P>2''</P>

<P>Kp</P>Quá trình đun sôi nước (ở áp suất nồi hơi) tiến hành theo đường nước sôi x = 0 (đoạn 1'-2').</P>

<P>-         Quá trình bốc hơi tiến hành theo đường đẳng nhiệt (ví dụ đường 2-3).</P>

<P>-         Quá trình sấy hơi tiến hành theo đường đẳng áp (ví dụ đường 3'-4')</P>

<P>Trên hình 1.6, 1'2'3'4' là quá trình sinh hơi ở nồi hơi 20 kG/cm2, 2120C; 1"2"3"4" là ở nồi hơi 180 kG/cm2 3560C. </P>

<P>Từ đồ thị trên thấy rằng: biến thiên entanpi trong quỏ trình đun sôi  Diđs2> Diđs1, diện tích bề mặt hấp nhiệt Fđs1<Fđs2. Trong quá trình bốc hơi Dibh1>Dibh2 àFbh1> Fbh2. Như vậy dung nồi hơi thông số cao sẽ tăng tính kinh tế và có diện tích bốc hơi nhỏ hơn mà giá thành chế tạo diện tích đun sôi rẻ hơn giá thành diện tích bốc hơi.</P>

<P>Chú ý rằng quá trình sinh hơi thực tế có phần khác trên: Nhiệt độ nước ra bộ hâm nước tiết kiệm chưa đạt tới độ sôi, nhiệt bốc hơi cũng thấp  hơn trị số lý thuyết.</P>

<P><B>1.3. Hệ thống nồi hơi tàu thuỷ</B></P>

<P><B>1.3.1 Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy</B></P>

<P>1)      Sử dụng an toàn là yêu cầu quan trọng nhất, vì rằng không những khi nồi hơi hỏng làm cho tàu không chạy được, thậm chí gây ra tai nạn cho tàu, do đó nồi hơi chỉ được dùng các kiểu nồi hơi cấu tạo bền, chắc, đã qua thử thách lâu dài.</P>

<P>2)      Gọn, nhẹ, dễ bố trí lên tàu nhằm tăng trọng tải, mở rộng tầm xa hoạt động của tàu. Do đó nồi hơi dùng loại có nhiệt tải dung tích lò lớn, suất bốc hơi lớn, lưu tốc khí lò nhanh, số bầu nồi ít, đường kính bầu nồi và ống bé để giảm độ dầy và trọng lượng.</P>

<P>3)      Cấu tạo: Cấu tạo đơn giản, cách bố trí tiện việc coi sóc sửa chữa, ít mục rỉ, sử dụng đơn giản vì người đốt lò trên tàu thường thay đổi luôn, bảo đảm điều kiện làm việc cho họ được thoáng mát.</P>

<P>4)      Tính kinh tế cao: Đảm bảo hiệu suất ở toàn tải, hiệu suất giảm ít khi nhẹ tải, loại nồi hơi lớn đốt dầu nên đạt hiệu suất 91-93%. Nồi hơi của tàu dân dụng thường có hiệu suất cao vì nói chung yêu cầu về mặt trọng lượng và kích thước không cao lắm.</P>

<P>5)      Tính cơ động cao: Thời gian nhóm lò lấy hơi nhanh có thể nhanh chóng tăng giảm tải để thích ứng với sự thay đổi chế độ làm việc của động cơ. Khi điều chỉnh vị trí tàu, áp suất và nhiệt độ hơi nước vẫn tương đối ổn định, mặc dù khi ấy nhiệt độ nước cấp nồi thường biến đổi. Nồi hơi cần có năng lượng dự trữ lớn, buồng đốt ít quán tính. Khi cần thiết có khả năng quá tải 25 ¸45%. Khi tàu nghiêng lắc ngang ±300, nghiêng lắc dọc ± 120 bảo đảm các mặt hấp nhiệt không bị nhô lên khỏi mặt nước. Khi được cung cấp nhiều loại chất đốt ở nhiều cảng, vẫn làm việc trong trạng thái tương đối tốt.</P>

<P>Chú ý rằng yêu cầu của các loại tàu không giống nhau: Tàu khách, tàu hàng chạy định tuyến được cung cấp đều đặn một loại chất đốt, có điều kiện kiểm tra sửa chữa ở cảng, thời gian điều chỉnh vị trí tàu (manơ) ít, hầu hết thời gian làm việc đều ở toàn công suất nên cần bảo đảm hiệu suất cao khi tàu chạy bình thường (toàn tốc độ). Tàu kéo, tàu cá, tàu công trình... nhiều lúc kéo nhẹ lại cần lai dắt nên yêu cầu cơ động tốt và bảo đảm hiệu suất cao kể cả khi kéo nhẹ. Tàu chiến yêu cầu thời gian nhóm lò lấy hơi thật ngắn, tính cơ động cao.</P>

<P>Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy khác xa so với nồi hơi trên bộ: Kích thước trọng lượng, cấu tạo phải gọn nhẹ, đơn giản hơn, chất đốt tốt hơn. Song nồi hơi tàu thủy thường dừng lò luôn nên có điều kiện thường xuyên rửa nồi và sửa chữa (còn trên bộ thường trên một năm mới dừng lò tiến hành sửa chữa).</P>

<P>Các yêu cầu kể trên có thể không hoàn toàn thống nhất với nhau. Ví dụ: Lượng nước nồi ít sẽ rút ngắn được thời gian nhóm lò, giảm trọng lượng nồi hơi, song mực nước nồi và áp suất hơi nước có thể kém ổn định.</P>

<P><B>1.3.2 Hệ thống nồi hơi tàu thủy</B></P>

<P>Hệ thống nồi hơi tàu thủy dùng để cung cấp hơi nước cho máy chính, máy phụ, các hệ thống của tàu tua bin hơi, tàu máy hơi nước, cung cấp hơi cho một số máy phụ hơi nước, một số hệ thống hâm sấy và nhu cầu sinh hoạt của tàu diesel, của xà lan lớn. Hệ thống nồi hơi và thiết bị trao đổi nhiệt lợi dụng năng lượng của chất đốt (hóa năng của dầu đốt, năng lượng hạt nhân, điện năng) biến nước thành hơi nước có áp suất cao và nhiệt độ cao. Trường hợp sử dụng hóa năng: chất đốt được đốt cháy tạo thành khí lò, có nhiệt độ cao, tiến hành trao đổi nhiệt bức xạ cho các bề mặt hấp nhiệt bức xạ xung quanh buồng đốt, sau đó quét qua các bề mặt hấp nhiệt đối lưu của nồi hơi (các ống nước sôi, bộ sấy hơi, bộ hâm nước tiết kiệm, bộ sưởi không khí) tiến hành trao nhiệt đối lưu, rồi theo ống khói bay lên trời.</P>

<P>Hệ thống nồi hơi tàu thủy có thể gồm có: Nồi hơi (một hoặc nhiều cái), thiết bị buồng đốt, các thiết bị điều khiển và kiểm tra, thiết bị thông gió (quạt gió, quạt hút khói) thiết bị cấp nước (bơm cấp nước nồi, bầu hâm nước nồi). Thiết bị lọc nước, thiết bị khử khí, thiết bị cấp chất đốt (bơm dầu đốt, thiết bị lọc dầu đốt, thiết bị hâm dầu đốt), thiết bị tự động điều chỉnh quá trình làm việc của nồi hơi.</P>

<P><B>1.3.3 Các thông số chính của nồi hơi tàu thủy</B></P>

<P><I>1)      </I><I>Áp suất (kG/cm2)</I></P>

<P>-         Áp suất nồi hơi PN là áp suất của nước và hơi bão hòa chứa trong thân (bầu) nồi hơi. Dựa vào PN tra bằng hơi nước bão hòa, ta sẽ tìm được trị số của nhiệt độ bão hòa ts.</P>

<P>-         Áp suất hơi sấy Phs là áp suất của hơi sấy ra bộ sấy hơi. áp suất hơi sấy thấp hơn áp suát PN trong nồi hơi từ 1 ¸ 4 kG/cm2.</P>

<P>-         Áp suất hơi giảm sấy Pgs là áp suất của hơi giảm sấy sau khi ra bộ giảm sấy. áp suất hơi giảm sấy thấp hơn áp suất hơi sấy.</P>

<P>-         Áp suất nước cấp Pnc cao hơn áp suất PN từ 3 ¸6 kG/cm2 để thắng được sức cản trên đường ống cấp nước, tại bầu hâm nước cấp nồi, tại bầu hâm nước tiết kiệm và nén nước vào nồi hơi.</P>

<P><I>2)      </I><I>Nhiệt độ (oC)</I></P>

<P>Nhiệt độ hơi sấy ths là nhiệt độ của hơi sấy khi ra bộ sấy hơi.</P>

<P>Nhiệt độ hơi bão hòa tS là nhiệt độ của hơi bão hòa trong thân (bầu) nồi.</P>

<P>Nhiệt độ nước cấp tnc là nhiệt độ của nước cấp nồi, trước bộ hâm nước tiết kiệm.</P>

<P>Nhiệt độ khói lò qkl: là nhiệt độ của khí lò ra khỏi nồi hơi.</P>

<P>Nhiệt độ không khí cấp qkk là nhiệt độ của không khí nhập vào trong buồng đốt.</P>

<P><I>3)      </I><I>Sản lượng hơi D (kg/h; t/h)</I></P>

<P>Là lượng hơi lớn nhất sinh ra trong một đơn vị thời gian dưới điều kiện nồi hơi cung cấp hơi nước ổn định lâu dài. Sản lượng hơi chung DN là tổng của sản lượng hơi sấy Dhs, sản lượng hơi giảm sấy Pgs, sản lượng hơi bão hòa Dx.</P>

<P>                   DN = Dhs + Dgs + Dx  ,  (t/h)                                                           (2.1)</P>

<P>Chú ý rằng Dx là lượng hơi bão hòa cung cấp cho máy phụ và hệ thống (chứ không phải là lượng hơi bão hòa sinh ra tạo bầu nôi) khi cần thiết, nồi hơi có thể quá tải đến sản lượng lớn nhất Dmax trong một số giờ qui định.</P>

<P>                   Dmax = 125 ¸140% DN</P>

<P><I>4)      </I><I>Nhiệt lượng có ích: Qi (kcal/h; kJ/h)</I></P>

<P>Là nhiệt lượng đã dùng vào việc đun sôi, bốc hơi trong một giờ của nồi hơi, tức là nhiệt lượng đã dùng để biến nước cấp thành hơi nước mà nồi hơi cung cấp trong một giờ.</P>

<P>                   Qi = Dhs (ihs - inc) + Dgs (igs - inc) + Dx (ix - inc)                               (2.2)</P>

<P>                   Qi = DN (iX - inc) + Dhs (ihs - iX ) + Dgs (igs - ix)                               (2.2a)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>ihs, igs, ix- entanpi của hơi sấy, hơi giảm sấy, hơi bão hòa.</I></P>

<P>-         <I>inc- entanpi của nước cấp nồi.</I></P>

<P><I>5)      </I><I>Hiệu suất nồi hơi: </I><I>h</I><I>N</I><I>(%)</I></P>

<P>Là tỷ số giữa nhiệt lượng có ích cho nồi hơi trên nhiệt lượng do chất đốt tỏa ra.</P>

<P>               (2.3)</P>

<P>Chú ý rằng hN tính như trên chưa xét tới lượng nhiệt tiêu hao cho bản thân nồi như việc cấp chất đốt cấp nước, thông gió, thổi muội cho nồi hơi.</P>

<P><I>6)      </I><I>Suất tiêu dùng chất đốt ge (kg/mlci.h)</I></P>

<P>Là số lượng chất đốt cần dùng để hệ động lực phát ra một mã lực có ích trong một giờ.</P>

<P>Nồi hơi đốt dầu (PN = 100 ¸120 kG/cm2, tS = 5500C) có ge = 200 ¸210 g/mlci.h.</P>

<P><I>7)      </I><I>Mặt hấp nhiệt H (m2)</I></P>

<P>Là bề mặt kim loại (của vách ống, của ống nước sôi, ống hâm nước tiết kiệm, ống sấy hơi, ống sưởi không khí hoặc ống của ống lửa, hộp lửa, buồng đốt) hấp nhiệt, chất trao nhiệt (như khí lò, hơi sấy) truyền cho chất nhận nhiệt (nước, hơi nước, không khí). Riêng đối với bộ giảm sấy tính theo bề mặt hấp nhiệt của hơi truyền cho nước..</P>

<P>Diện tích mặt hấp nhiệt tính về phía tiếp xúc với khí lò. Riêng đối với bộ sưởi không khí và bộ giảm sấy, tính theo đường kính trung bình của ống.</P>

<P>-         Mặt hấp nhiệt bức xạ Hb là mặt hấp nhiệt cạnh buồng đốt, trực tiếp tiếp xúc với ngọn lửa. ở đây hình thức trao nhiệt chủ yếu là bức xạ trao nhiệt.</P>

<P>-         Mặt hấp nhiệt đối lưu Hđ là mặt hấp nhiệt ở xa buồng đốt và được khí lò quét qua. Hình thức trao nhiệt chính ở đây là trao nhiệt đối lưu.</P>

<P>-         Mặt hấp nhiệt bốc hơi Hbh là bề mặt hấp nhiệt của khí lò làm cho nước sôi và bốc hơi. Nó bao gồm mặt hấp nhiệt của vách ống và ống nước sôi.</P>

<P>-         Mặt hấp nhiệt tiết kiệm Htk là bề mặt hấp nhiệt của bộ hâm nước tiết kiệm và bộ sưởi không khí kiểu khí lò (nếu bộ sưởi không khí dùng hơi nước để sưởi nóng thì được tính vào Htk).</P>

<P><I>8)      </I><I>Suất hấp nhiệt bề mặt qH (Kcal/m2h; kJ/m2)</I></P>

<P>Là số nhiệt lượng bình quân do 1m2 mặt hấp nhiệt nhận được trong 1 giờ.           , kJ/m2.h       (2.6)</P>

<P><I>9)      </I><I>Suất bốc hơi d (Kg/m2h)</I></P>

<P>Là lượng hơi nước sinh ra bình quân trong 1 giờ 1m2 mặt hấp nhiệt.</P>

<P>                     , kg/(m2.h)                                                                     (2.5)</P>

<P>-         Nồi hơi ống lửa đốt dầu thông gió bằng quạt:           25-32</P>

<P>-         Nồi hơi ống lửa loại nhỏ:                                         20-50</P>

<P>-         Nồi hơi ống nước nhiệt tải cao:                                80-120</P>

<P>-         Nồi hơi ống nước loại vừa:                          50-80</P>

<P>-         Nồi hơi ống nước tuần hoàn cưỡng bức:                  50-100</P>

<P>Khi muội cáu đóng đầy, suất bốc hơi giảm.</P>

<P>Suất bốc hơi lớn nhất dmax phụ thuộc vào cường độ làm mát ống tức là phụ thuộc vào lưu tốc tuần hoàn và độ ổn định tuần hoàn.</P>

<P><I>10)  </I><I>Dung tích buồng đốt: Vbd(m3)</I></P>

<P>Để bảo đảm cho chất đốt cháy hoàn toàn, ngoài yêu cầu cung cấp đầy đủ ô xy ra còn cần bảo đảm nhiệt độ trong không gian buồng đốt cao hơn nhiệt độ bén cháy của chất đốt, nhiệt độ khí lò trong buồng đốt cần đủ cao để truyền nhiệt xạ được mạnh mẽ, ngọn lửa của chất đốt không nên tiếp xúc đến các bề mặt không phải là bề mặt hấp nhiệt (nếu không thì số chất đốt chưa cháy hoàn toàn sẽ kết thành muội cốc trên các bề mặt ấy).</P>

<P>Vì vậy trị số của Vbd phải chọn vừa phải tuỳ theo kiểu buồng đốt, loại chất đốt, lượng chất đốt, nhiệt độ không khí lò. Trị số bé nhất của dung tích buồng đốt quyết định bởi xuất nhiệt tải dung tích buồng đốt.</P>

<P>Dung tích buồng đốt không tính đến dung tích đường khí lò của phần trao nhiệt đối lưu.</P>

<P><I>11)  </I><I>Suất nhiệt tải dung tích buồng đốt qv (Kcal/m3h)</I></P>

<P>Là trị số giữa nhiệt lượng cung cấp vào buồng đốt trong một giờ trên dung tích buồng đốt.</P>

<P>                     ,  kcal/m2.h                                                              (2.6)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>Bt- Lượng tiêu dùng chất đốt trong mỗi giờ, kg/h</I></P>

<P>-         <I>- Lượng sinh nhiệt thấp của chất đốt, Kcal/kg</I></P>

<P>Đối với buồng đốt dầu, trị số qv cần bảo đảm cho gạch chịu lửa của buồng đốt không bị đốt hỏng. Trường hợp vách nồi hơi đốt dầu có diện tích lớn, trị số qv có thể lớn hơn qv = 0,6 ¸0,7.106 Kcal/m2h.</P>

<P>Nồi hơi tàu chiến có qv = 3.106 Kcal/m3h</P>

<P>Trong đó trị số bé của qv dùng cho khi không sưởi không khí hoặc cho mặt hấp nhiệt bức xạ Hb bé.</P>

<P>Chú ý rằng qv đặc trưng cho độ lâu dài của chất đốt lưu lại trong buồng đốt. Nếu cần xét đến nhiệt độ khí lò tại buồng đốt, thì ngoài nhiệt lượng  của chất đốt, còn phải xét đến nhiệt lượng vật lý của chất đốt, nhiệt lượng của không khí nóng mang vào buồng đốt.</P>

<P><I>12)  </I><I>Dung tích hơi Vh (m3), dung tích nước Vn (m3) và lượng nước nồi Gn (kG)</I></P>

<P>Vh, Vn, Gn tính khi mực nước nồi bình thường, mặt tách hơi là bề mặt ngăn cách giữa không gian nước với không gian hơi của bầu nồi.</P>

<P>Lượng nước nồi Gn là lượng nước ở mặt tách hơi tính ở nhiệt độ bão hòa.</P>

<P>                   Gn = Vn. g' ,  kg                                                                              (2.7)</P>

<P>Trong đó: <I>g</I><I>-' tỷ trọng của nước ở nhiệt độ bão hòa</I>.</P>

<P>Chú ý rằng trong không gian nước (nhất là đối với nồi hơi ống nước) còn lẫn hơi nước, lượng hơi nước ấy thay đổi tuỳ theo tải trọng của nồi hơi.</P>

<P><I>13)  </I><I>Bội số tuần hoàn (W)</I></P>

<P>Bội số tuần hoàn W là tỷ số giữa lượng nước nồi trên lượng sinh hơi trong mỗi giờ của nồi hơi.</P>

<P>                                                                                                          (2.8)</P>

<P>-         Nồi hơi ống lửa:      W = 3 ¸ 8</P>

<P>-         Nồi hơi ống nước:   W = 0,2 ¸ 1</P>

<P><I>14)  </I><I>Suất chứa hơi nước của không gian hơi dh (m3/m3.h)</I></P>

<P>Là tỷ số giữa lượng sinh hơi trong mỗi giờ trên dung tích không gian hơi của bầu nồi.</P>

<P>                                                                                                       (2.9)</P>

<P>Trong đó: <I>V" thể tích riêng của hơi bão hòa trong bầu trên</I>.</P>

<P><I>15)  </I><I>Lượng nước dự trữ dưới mặt tách hơi Gn (kg)</I></P>

<P>Là lượng nước trong bầu nồi giữa mực nước bình thường với mực nước thấp nhất.</P>

<P>                   DGn = Ft.h. Dh. g'                                                                         (2.10)</P>

<P>Trong đó: </P>

<P>-         <I>Ft.h - diện tích bề mặt tách hơi của bầu nồi, m2;</I></P>

<P>-         <I>D</I><I>h- khoảng chiều cao giữa mực nước bình thường với mực nước thấp nhất, m;</I></P>

<P><I>16)  </I><I>Chu kỳ không cấp cấp nước</I></P>

<P>Là khoảng thời gian không cần cấp nước vào nồi hơi nhờ số lượng nước dự trữ  dưới mặt tách hơi.</P>

<P>                   , phút                                                                      (2.11)</P>

<P><I>17)  </I><I>Năng lực tiềm tàng của nồi hơi</I></P>

<P>Là khả năng sinh thêm hơi nhờ nhiệt lượng chứa trong nước, trong kim loại và vách buồng đốt khi cần đột ngột tăng lượng sinh hơi. Gọi D, D0 là lượng sinh hơi khi bình thường và khi cần đột ngột tăng lượng sinh hơi. </P>

<P>                                                                                 (2.12)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         r, r0: <I>suất nhiệt bốc hơi khi bình thường và khi cần tăng đột ngột</I>, Kcal/kg;        </P>

<P>-         : <I>độ biến thiên Entanpi của nước nồi khi áp suất nồi hơi biến đổi 1 kG/cm2, .</I></P>

<P>-         dp/dt: <I>tốc độ thay đổi áp suất hơi trong nồi hơi, kG/cm2/s;</I></P>

<P>Đối với nồi hơi ống nước dp/d t » 3 kG/cm2/ph;</P>

<P>Đối với nồi hơi ống lửa cho phép dp/dz lớn hơn.</P>

<P><I>18)  </I><I>Suất trọng lượng của nồi hơi trên lượng sinh hơi mỗi giờ hoặc diện tích mặt hấp nhiệt</I></P>

<P>                   ,  kg/kg/h                                                                   (2.13)</P>

<P>                   ,   kg/m2                                                                  (2.13a)</P>

<P>-         Nồi hơi ống lửa:      GND = 15 ¸ 18; GNH = 250 ¸ 430</P>

<P>-         Nồi hơi ống nước:   GND 0,65 ¸ 8; GNH = 160 ¸ 220</P>

<P align=center> </P>

<P align=center><B>Câu hỏi ôn tập</B></P>

<P>1.      Trình bày khái niệm về nồi hơi, hệ thống nồi hơi và các hệ thống phục vụ, công dụng, các thông số cơ bản của nồi hơi?</P>

<P><BR clear=all></P>

<P align=center><B>CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY TRONG NỒI HƠI</B></P>

<P><B>2.1. Chất đốt nồi hơi</B></P>

<P><B>2.1.1Yêu cầu với chất đốt nồi hơi tàu thuỷ </B></P>

<P>1)      Lượng sinh nhiệt cao: Để tăng thêm trọng tải có ích và tăng thêm bán kính hoạt động của tàu.</P>

<P>2)      Không tự bén cháy trong hầm chứa trên tàu.</P>

<P>3)      Không bị biến chất.</P>

<P>4)      Ít tro bụi, ít lưu huỳnh và chất độc: Để ít hại đến sức khỏe nhân viên trên tàu, để ít làm mục rỉ ống khói bộ hâm nước tiếtt kiệm, bộ sưởi không khí lò.</P>

<P>5)     Giá rẻ và chi phí về chất đốt chiếm tới 30 ¸ 40% chi phí sử dụng tàu thủy.</P>

<P><B>2.1.2 Thành phần các nguyên tố</B></P>

<P>Trong chất đốt các nguyên tố cháy được như các bon (C); Hydrô (H2), lưu huỳnh bốc (Sb), các chất không cháy được như ni tơ (N2), lưu huỳnh không bốc tức ở dạng sunfat (SKb), chất tro (A), chất ẩm (W), chất trợ cháy: Ô xy (O2). Lưu huỳnh bốc  Sb là hợp chất sunfua kim loại như FeS2,... nó có tính bốc cháy được sinh ra khí SO2, SO3. Lưu huỳnh không bốc Skb ở thể sunfat không cháy được vì nó ở dạng oxy hóa tới hạn (SO3). Thành phần cháy được càng nhiều lượng sinh nhiệt của chất đốt càng cao.</P>

<P>Khi 1 kg các bon cháy hoàn toàn sẽ tỏa ra 8100 Kcal, 1 kg H2- 28700 Kcal, 1kg Sb- 2130 kcal.</P>

<P>Chất tro là do quặng lẫn trong chất đốt như ô xít silic, ô xít sắt, ô xít nhôm, sunfat lưu huỳnh, sunfat magiê. Chất tro nhiều sẽ làm giảm lượng sinh nhiệt của chất đốt. Trong dầu đốt lò, chất tro không tới 1%.</P>

<P>Ô xy không thể sinh ra nhiệt, mà còn ô xít hóa các nguyên tố cháy được, hạ thấp nhiệt lượng sinh nhiệt của chất độc. Nitơ là khí trơ, không tham gia vào phản ứng cháy, dễ bay lên cùng khí lò khi đốt chất đốt. Lượng N2 càng ít càng tốt, trong chất đốt chỉ có không đến 2%.</P>

<P>Chất ẩm trong chất đốt làm giảm lượng sinh nhiệt vì không những nó không làm cháy được mà còn hấp nhiệt để bốc thành hơi khi đốt chất đốt.</P>

<P><B>2.1.3 Nhiệt trị nhiên liệu</B></P>

<P>-         Nhiệt lượng mà 1 kg chất đốt làm việc cháy hoàn toàn tỏa ra trong buồng đốt là lượng sinh nhiệt thấp QHP (nhiệt trị thấp).</P>

<P>-         Nhiệt lượng mà 1kg chất đốt toả ra thu được trong nhiệt lượng kế gọi là lượng sinh nhiệt cao QBP (nhiệt trị cao).</P>

<P>Lượng sinh nhiệt cao lí thuyết được tính bằng:</P>

<P>              QBP = 81,4C + 341 (H - 0,8) + 21,8 Sb, Kcal/kg                              (2.1)</P>

<P>Để tinh lượng sinh nhiệt có thể dùng công thức Mendêlêp.</P>

<P>              QPH = 81Cl + 300 Hl - 26 (Ol - Sbl), Kcal/kg                                    (2-2)</P>

<P>              QPH = 81Cl + 300Hl - 26 (Ol - Sbl) - 6(9Hl + Wl), Kcal/kg               (2.3)</P>

<P>Song vì các thành phần trong chất đốt có liên hệ với nhau, phản ứng cháy tiến hành phức tạp hơn nhiều nên không thể dùng công thức trên đựơc, và khác số đo ở nhiệt lượng kể quá nhiều.             </P>

<P>Tốt nhất vẫn dùng nhiệt lượng kế để đo lượng sinh nhiệt.</P>

<P><B>2.2. Ăn mòn điểm sương và mục rỉ vanađi</B></P>

<P>Lưu huỳnh khi cháy sẽ sinh ra SO, SO3 sẽ kết hợp với H2O tạo thành a xít H2SO4. Khi nhiệt độ khói lò nhỏ hơn nhiệt độ điểm sương thì hơi H2SO4 và hơi H2O sẽ ngưng đọng lên các mặt hấp nhiệt và làm mục rỉ các bề mặt ấy. Sự ăn mòn này phụ thuộc vào thành phần lưu huỳnh, ôxi, hiđrô. Các chất hỗn hợp chuyển đổi từ khí sang lỏng ở điều kiện áp suất riêng phần PH2O=0.05-0.13 at, nhiệt độ bão hoà của nước là 31oC - 51oC. SO3 hoá lỏng ở nhiệt độ  120oC - 130oC. Như vậy hiện tượng ăn mòn này xảy ra khi nhiệt độ giảm đến 120oC - 130oC</P>

<P>Vanađi cháy sinh ra vanađi ô xít (V2O5) có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, khoảng 6750 nhưng còn có thể giảm đến 550 ¸ 5800C nếu cũng có Na2SO4 và K2SO4 được tạo thành bởi sự kết hợp giữa K2O, Na2O với SO3 khi cháy lưu huỳnh. Thí nghiệm cho thấy, khi V2O5 bám lên bề mặt có nhiệt độ trên 5500C trong 2000 giờ có thể ăn mòn bị mặt sâu khoảng 1mm.</P>

<P>Nguyên lí ăn mòn của Vanađi như sau:</P>

<P>              V + O2 --> V2O5</P>

<P>              V2O3 + O2 --> V2O5</P>

<P>Ở nhiệt độ nóng chảy V2O5 bám lên bề mặt kim loại</P>

<P>              Fe + V2O5 --> Fe2O3 + V2O3</P>

<P>Và V2O3 lại hấp thụ ô xy trong khói lò trở lại thành V2O5.</P>

<P>Lượng Vanađi trong dầu đốt là không được quá 10-4 %.</P>

<P><B>2.3. Qúa trình cháy trong buồng đốt nồi hơi</B></P>

<P><B>2.3.1 Cháy hoàn toàn và không hoàn toàn</B></P>

<P>Để giảm bớt tổn thất về cháy trong buồng đốt cần tạo ra các điều kiện tạo cho chất đốt cháy hoàn toàn.</P>

<P>-         Cháy hoàn toàn nghĩa là các sản phẩm cháy (H2O, CO2, SO2, N2, O2) khi ra khỏi buồng đốt (nhiệt độ từ 800 ¸12000C) không thể hòa hợp với ô xy mà tiếp tục cháy nữa, nói cách khác các thành phần cháy được đã cháy hết và tỏa nhiệt ra hết trong buồng đốt.</P>

<P>-         Ngược lại khi cung cấp không đủ không khí, hoặc không khí không trộn đều với chất đốt, cung cấp quá nhiều không khí làm cho nhiệt độ buồng nhiệt thấp. Khi dung tích buồng đốt quá hẹp cũng xảy ra quá trình cháy không hoàn toàn. Trong khói lò ngoài H2O, N2, O2 ra còn có các khí cháy chưa kịp cháy như CO, H2, CH4, CmHm, trên bề mặt hấp nhiệt còn có muội (muội là các bon thuần tuý và hyđro, hyđro cháy hết còn lại phân giải ra thành các bon và hydrô, hyđrô cháy hết còn lại các bon ở dạng muội). Thực ra trong nồi hơi quá trình cháy là không hoàn toàn.</P>

<P>Ngọn lửa đốt dầu được cung cấp không khí vào với số lượng vừa phải sẽ không màu, có thể lờ mờ nhìn thấy tường sau của buồng đốt. Nếu thiếu không khí ngọn lửa sẽ có màu vàng, thiếu nhiều không khi sẽ có màu da cam, rất thiếu không khí sẽ có màu đỏ. Nếu quá thừa không khí, sẽ nhìn thấy rõ tường sau của buồng đốt. Lúc quá tải nhiệt độ trong buồng đốt khá cao, ngọn lửa tốt nhất nên có màu phớt hồng.</P>

<P>Trường hợp khí cháy chưa cháy hếtt đã đi lên tiếp xúc với thành vách buồng đốt có nhiệt độ cao, khí cháy sẽ tiếp tục cháy (hiện tượng cháy muộn) có thể làm buồng đốt bị hỏng nặng, làm bẩn mặt hấp nhiệt.</P>

<P><I>Điều kiện đảm bảo cháy hoàn toàn là:</I></P>

<P>1)      Cung cấp đầy đủ không khí. Quá ít không khí hoặc quá nhiều không khí đều không có lợi. Quá thừa không khí không những tốn thêm năng lượng cho việc thông gió của nồi hơi mà còn hạ thấp nhiệt độ trong buồng đốt, làm tăng tổn thất nhiệt do khói lò mang đi .</P>

<P>2)      Trộn đều không khí với chất đốt, nói cách khác là đảm bảo cho không khí khuyếch tán nhanh chóng đều đặn đến bề mặt chất được đốt. áp dụng các biện pháp hình thành dòng xoáy lốc trong buồng đốt là rất có lợi.</P>

<P>3)      Nhiệt độ trong buồng đốt đủ cao (1000 ¸ 20000C) và phân bố đều đặn (nếu nhiệt độ buồng đốt quá cao lớn hơn 20000C sẽ phát sinh quá trình phân giải hấp thụ bớt một phần nhiệt lượng. Để giúp cho chất đốt được bốc hơi một cách nhanh chóng đến nhiệt độ bén cháy (trước khi chất đốt bén cháy cần cung cấp cho nó khoảng 5 ¸15% nhiệt lượng mà nó sẽ tỏa ra được về sau để nung nóng nó đến nhiệt độ bắt đầu phản ứng hóa học). Nếu nhiệt độ buồng đốt quá thấp sẽ kéo dài giai đoạn chuẩn bị cháy, thậm chị bị tắt lò.</P>

<P>4)      Buồng đốt đủ dung tích để cháy hết nhiên liệu</P>

<P><B>2.3.2 Các giai đoạn cháy nhiên liệu</B></P>

<P>Hạt sương dầu phun vào buồng đốt trải qua các giai đoạn sau đây:</P>

<P><I>1. Giai đoạn nung nóng bốc hơi</I></P>

<P>Nhiệt ở xung quanh truyền cho hạt sương dầu, nung nóng nó, làm nó bốc hơi, tạo thành 1 tầng hơi dầu bao lấy giọt sương dầu. Bây giờ trên bề mặt của giọt sương dầu có các hợp chất cao phân tử (các hợp chất cao phân tử là phần còn lại của bộ phận dầu đốt bị nung nóng bốc thành hơi dầu. Chúng làm giảm năng lực khuyếch tán của ô xy tới giọt dầu, tạo điều kiện hóa cốc. Nguyên nhân hóa cốc là do tốc độ bốc hơi dầu của giọt sương dầu chậm hơn tốc độ phân giải các hợp chất cao phân tử trong dầu ma dút). Dầu ma dút bốc hơi mãnh liệt ở 200 ¸ 3000C.</P>

<P><I>2. Giai đoạn phân</I><I> giải của các hợp chất cao phân tử</I></P>

<P> Các bua hyđrô cao phân tử tiến hành phân giải ở nhiệt độ từ 6000C trở lên.</P>

<P><I>3. Giai đoạn cháy</I></P>

<P>Khi các thành phần hơi dầu dễ bén lửa đạt đến nhiệt độ bén, sẽ bắt đầu bước vào giai đoạn cháy. Trong dầu đốt lò thường có 15 ¸20% thành phần nhẹ, nên đến 150 ¸2000C (nhiệt độ bén của thành phần nhẹ) đã xuất hiện ngọn lửa ổn đinh, tức là giai đoạn cháy đã bắt đầu.</P>

<P>Tốc độ phản ứng cháy nhanh hơn nhiều tốc độ chuẩn bị cháy (nung nóng, bốc hơi, phân giải hợp chất cao phân tử, thời gian tiến hành phản ứng cháy hóa học chỉ chiếm khoảng 1% tổng thời gian cháy. Tổng thời gian cháy giọt sương dầu thường là 0,1 ¸0,15 giây.</P>

<P>Trên thực tế, các giai đoạn cháy hầu như cùng đồng thời tiến hành.</P>

<P><B>2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy trong buồng đốt nồi hơi</B></P>

<P class=MsoBodyText>Quá trình cháy gồm có 2 giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị cháy  (giai đoạn tiếp xúc lí hóa giữa chất đốt với ôxi) và giai đoạn cháy theo phản ứng hóa học giữa chúng.Tốc độ cháy càng nhanh buồng cháy càng nhỏ gọn.</P>

<P class=MsoBodyText><I>1.      </I><I>Tốc độ cháy trong giai đoạn chuẩn bị</I></P>

<P class=MsoBodyText>Giai đoạn chuẩn bị là giai đoạn sưởi khô nung đến nhiệt độ bén cháy. Tốc độ cháy trong giai đoạn chuẩn bị rất chậm và chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố sau:</P>

<P class=MsoBodyText>1)      Loại chất đốt: chất đốt ít bốc, ẩm, nồng độ của thành phần cháy được không cao, cần có thời gian để chuẩn bị cháy, ngoài ra thời gian chuẩn bị cháy còn tùy thuộc vào nồng độ ban đầu của nguyên tử và nhóm nguyên tử và nhóm nguyên tử hoạt tính trong hỗn hợp. Kích thước hạt chất đốt vào buống đốt càng bé, càng tiếp xúc với khí nóng trong đó với điện tích tiếp xúc lớn.</P>

<P class=MsoBodyText>2)      Nhiệt độ buồng đốt.</P>

<P class=MsoBodyText>3)      Kiểu buồng đốt.</P>

<P class=MsoBodyText>4)      Vị trí tương đối giữa chất đốt đang cháy với chất đốt mới cấp vào.</P>

<P class=MsoBodyText>5)      Nhiệt độ không khí và khối lượng không khí cấp vào: KK cấp vào càng nóng càng làm cho chất đốt chóng được sưởi khô và nung nóng làm tăng nhiệt độ bình quân của buồng đốt.</P>

<P class=MsoBodyText>6)      áp suất trong buồng đốt càng cao, nhiệt độ bén cháy càng thấp, giai đoạn chuẩn bị cháy càng ngắn.</P>

<P class=MsoBodyText>7)      Tốc độ tương đối giữa chất đốt với không khí: khi tốc độ này nhanh và lưu động kiểu xoáy lốc giúp cho KK hòa trộn đều với chất đốt, giúp cho  quá trình khuếch tán KK với chất đốt thêm nhanh chóng, rút ngắn thời gian chuẩn bị cháy và giảm bớt tổn thất về cháy trong buồng đốt.</P>

<P class=MsoBodyText><I>2.      </I><I>Tốc độ cháy trong giai đoạn theo phản ứng hóa học</I></P>

<P class=MsoBodyText>Sau khi hoàn thành giai đoạn chuẩn bị cháy, chất đốt và ôxi hòa trộn mãnh liệt với tốc độ cháy nhanh, tỏa ra nhiệt lượng. Tốc độ cháy trong giai đoạn cháy nhanh chóng hơn nhiều so với giai đoạn chuẩn bị cháy, giai đoạn này chỉ chiếm 1/20 đến 1/40 thời gian chuẩn bị cháy.</P>

<P class=MsoBodyText>Các yếu tố ảnh hưởng là:</P>

<P class=MsoBodyText>1)      Loại chất đốt: dầu DO có tốc độ cháy rất nhanh vì trong giai đoạn chuẩn bị cháy dầu lỏng được biến hoàn toàn thành khí cháy.</P>

<P class=MsoBodyText>2)      Tốc độ phản ứng hóa học tỉ lệ thuậnvới tích nồng độ các chất tham gia phản ứng cháy.</P>

<P class=MsoBodyText>3)      Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên nhanh theo đà tăng của nhiệt độ tuyệt đối.</P>

<P class=MsoBodyText align=center></P>

<P class=MsoBodyText>Trong đó:          Ko là hằng số tương đương với tổng số lần va chạm của các phân tử</P>

<P class=MsoBodyText>E là năng lượng hoạt đông,KJ/kg</P>

<P class=MsoBodyText>T là nhiệt độ phản ứng, oK</P>

<P class=MsoBodyText>4)      Không khí cấp vào có lưu tốc nhanh, chuyển động xoáy lốc, và với hệ số không khí thừa rất gần bằng 1 để trộn đều với chất đốt.</P>

<P class=MsoBodyText>5)      Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên theo đà tăng của áp suất vì áp suất càng cao thì nồng độ chất phản ứng càng cao.</P>

<P class=MsoBodyText><I>3.      </I><I>Các yếu tố ảnh hưởng đến sự cháy ổn định</I></P>

<P class=MsoBodyText>Cần đảm bảo quá trình cháy trong buồng đốt được ổn định để cho chất đốt tự bén cháy được kể cả khi nhẹ tải, giữ ngọn lửa ở vị trí thích hợp không làm hỏng tường buồng đốt hoặc đầu súng phun.</P>

<P class=MsoBodyText>Các yếu tố ảnh hưởng địn sự cháy ổn định là:</P>

<P class=MsoBodyText>1)      Chất đốt tự bén cháy được.</P>

<P class=MsoBodyText>2)      Cung cấp không khí đầy đủ và liên tục.</P>

<P class=MsoBodyText>3)      Liên tục đưa khí lò ra xa để cho không khí khuếch tán đến bề mặt của chất đôt.</P>

<P><B>2.4. Lượng khí cấp và hệ số không khí thừa</B></P>

<P><B>2.4.1 Tính lượng không khí cấp lò V­KK</B></P>

<P>Trong quá trình thiết kế, sử dụng nồi hơi cần biết lượng không khí cần cấp vào buồng đốt để lựa chọn hoặc điều chỉnh quạt gió cho thích hợp và để phục vụ cho việc tính lượng khí lò sinh ra và Entanpi khi lò.</P>

<P>Để tính lượng không khí thực tế cấp lò Vkk cần dựa vào phương trình phản ứng cháy tính ra lượng không khí lí thuyêtt cấp lò Vlkk rồi nhân với hệ số không khí thừa a.</P>

<P>              Vkk = a. Vlkk,  m3tc/kg chất đốt                                                          (2.4)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>a</I><I>: hệ số không khí thừa. Nó là tỷ số giữa lượng không khí thực tế cấp vào trên lượng không khí lí thuyết cấp vào buồng đốt.</I></P>

<P>Để tính lượng không khí lí thuyết cấp lò cho mỗi kg chất đốt, cần dựa vào các phản ứng cháy tính ra lượng ô xy lí thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg chất đốt âý, từ đó tính ra lượng không khí lí thuyết, ngoài ra còn tính thêm lượng hơi ẩm trong không khí cấp lò.</P>

<P>Từ phản ứng cháy:</P>

<P>              C + O2 = CO2                                                                                    (2.5)</P>

<P>Như vậy cứ 12 kg các bon cần 22,41 m3tc ô xy và sinh ra 22,41m3tc khí CO2. Vậy 1 kg các bon cần 1,866m3tc ô xy và sinh ra 1,866 m3tc CO2.</P>

<P>C% các bon trong 1 kg chất đốt cần tc ô xy và sinh ra tc CO2</P>

<P>Từ phản ứng cháy:</P>

<P>              2H2 + O2 = 2H2O                                                                             (2.6)</P>

<P>Vậy 4 kg Hydrô cần 22,41  m3tc ô xy và được 44,82 m3tc H2O. Hay 1kg Hydrô  cần 5,554 m3tc ô xy và được 11,205m3tc H2O. Do vậy H% Hydrô trong 1 kg chất đốt cần 5,554 ô xi và được 11,205 H2O.</P>

<P>Từ phản ứng cháy:</P>

<P>              S + O2 = SO2                                                                                     (2.7)</P>

<P>Như vậy cứ 32kg lưu huỳnh cần 22,41 m3tc ô xy và sinh ra 22,41m3tc SO2. Vậy S% lưu huỳnh trong 1 kg chất đốt cần 0,7  m3tc và được 0,7  m3tc CO2.</P>

<P>Lại biết trong chất đốt đã có sẵn một lượng ô xy là Ol%. Vậy lượng ô xy lí thuyết để đốt cháy 1 kg chất đốt chứa Cl% các bon. Hl% hydrô, Sbl% lưu huỳnh, Ol% ô xy là:</P>

<P>, m3 tc/kg                        (2.8)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>1,429 - tỷ trọng của ô xy ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m3tc.</I></P>

<P>-         <I></I><I>- thể tích của ô xy vốn có trong 1 kg chất đốt m3tc.</I></P>

<P>Biết rằng trong không khí, ô xy chiếm 21% về thể tích (hoặc 23,2% về trọng lượng) vậy lượng không khí khô lí thuyết để đốt cháy hết 1 kg chất đốt là:</P>

<P>    (2.9)</P>

<P>Hoặc:</P>

<P>      (2.10a)</P>

<P>Trọng lượng không khí khô lí thuyết để đốt cháy 1 kg chất đốt là:</P>

<P>               , kg/kg                                                              (2.10b)</P>

<P>Trong đó: <I>1,293- tỷ trọng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m3tc.</I></P>

<P>Không khí cấp vào lò có lẫn hơi ẩm. Lượng hơi nước trong 1 kg khí trời gọi là độ chứa hơi kí hiệu là d. Thường thường d = 8 ¸18 g/kg (ở nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm, d nên chọn lớn. ở các nước ôn đối d = 8 ¸10 g/kg).</P>

<P>Lượng hơi ẩm theo không khí vào buồng đốt khi đốt 1 kg chất đốt là:</P>

<P>  m3 tc/kg                   (2.11)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>0,001- hệ số chuyển độ ẩm từ g/kg sang kg/kg; 0,804. Tỷ trọng hơi nước ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m3.</I></P>

<P>Vậy lượng không khí lí thuyết để đốt cháy 1 kg chất đốt là:</P>

<P>Vkk lí  = Vkk kholi  + VlH20 = (1 + 0,0016 d) Vkkkholi                                             (2.12)</P>

<P><B>2.4.2 Tính lượng khí lò VK</B></P>

<P>Trong tính nhiệt và tính thông gió cần biết lượng khí lò sinh ra để xác định lưu tốc khí lò quét qua các mặt hấp nhiệt, để tính Entanpi khí lò.</P>

<P>Muốn tính lượng khí lò do 1kg chất đốt sinh ra sau khi cháy có thể dùng cách phân tích khói lò mà biết được tỷ số phần trăm của các thành phần trong khí lò hoặc có thể dùng cách dựa vào các phương trình phản ứng cháy lần lượt tính ra thể tích của tổng sản phẩm cháy rồi cộng lại.</P>

<P>Khi đốt cháy 1 kg chất đốt trong nồi hơi thường trong khí lò gồm có lượng khí các bon níc lượng khí ô xít các bon lượng khí sunfurơ lượng ô xy Vo2, lượng ni tơ , lượng hơi nước , lượng hiđro , lượng mê tan .... Lượng và lượng quá ít nên thường bỏ qua không tính.</P>

<P><I>1. Tính VK dựa theo các phương trình phản ứng cháy từ định luật Đantôn.</I></P>

<P>Vk = VCO2  + + + Vo2 + VN2 + VH2O , m3 tc/kg chất đốt             (2.13)</P>

<P>Từ phản ứng cháy của các bon với ô xy và chú ý rằng 1 kmol các bon hòa hợp với 1 kmol ô xi sẽ được 1 kmol khí CO2 hoặc 1 kmol khí CO (tức là dù cháy hoàn toàn sinh ra CO2 hoặc cháy không hoàn toàn sinh ra khí CO đều được sản phẩm cháy của các bon với thể tích như nhau) vậy khi đốt cháy 1 kg chất đốt có Cl % các bon. ta có: 0978367891</P>

<P>              , m3 tc/kg                                                    (2.14)</P>

<P>Từ phương trình cháy:</P>

<P>                ,  m3 tc/kg                                                           (2.15)</P>

<P>Lượng ô xy trong khí lò là do cung cấp thừa không khí:</P>

<P>VO2 = a. Ol - Ol = (a - 1) Ol = 0,21 (a - 1) Vkkkholi , m3 tc/kg                       (2.16)</P>

<P>Lượng Nitơ trong khí lò là do không khí cấp lò mang vào và do trong chất đốt có chứa N% Ni tơ:</P>

<P>                                                       (2.17)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>1,251- <I>tỷ trọng Nitơ ở điều kiện tiêu chuẩn,  kg/m3tc.</I></P>

<P>Lượng hơi nước trong khí lò là do hơi nước trong không khí cấp lò; do hơi nước sinh ra bởi H1% hydro trong chất đốt, do hơi nước sinh ra bởi trong chất đốt có chứa chất nước, ngoài ra có khi hơi nước phun vào buồng đốt để thông gió hoặc để phun dầu. Vậy:</P>

<P>                                                      (2.18)</P>

<P>Trong đó: </P>

<P><I>0,804 - tỷ trọng của hơi nước ở điều kiện tiêu chuẩn , kg/m3 tc.</I></P>

<P>Thực ra ở điều kiện tiêu chuẩn (00C và 760 mmHg), hơi nước không tồn tại được cho nên 0,804 chỉ là tỷ trọng qui ước để tính toán tỷ trọng hơi nước ở áp suất và nhiệt độ khác điều kiện tiêu chuẩn.</P>

<P><I> WKK: trọng lượng hơi nước trong không khí cấp lò, kg/kg.</I></P>

<P>              Wkk = 0,001. d a . Vkkkholi. rkk 1,243                                               (2.19)</P>

<P><I>9Hl/100- trọng lượng hơi nước sinh ra khi đốt 1 kg chất đốt th?a H% Hydrô; kg/kg.</I></P>

<P><I>Wl/100- trọng lượng nước trong chất đốt,  kg/kg.</I></P>

<P><I>Wph: trọng lượng hơi nước cần phun vào để đốt 1kg chất đốt, trường hợp súng phun hơi nước: Wph = 0,3 </I><I>¸</I><I>0,7, kg/kg.</I></P>

<P>Trường hợp súng phun hơi nước - áp lực Wph = 0,05 ¸ 0,1, kg/kg.</P>

<P><I>2. Tính Vk dựa vào các số liệu phân tích khói lò</I></P>

<P>Vì thể tích khí 3 nguyên tử và thể tích khí ô xít các bon VCO trong khí lò chiếm tỷ lệ là:</P>

<P>                                                                                        (2.20)</P>

<P>                                                                                          (2.21)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>VKkho- lượng khí lò khô do đốt 1 kg chất đốt, m3tc/kg.</I></P>

<P>                  (2.22)</P>

<P>Cộng hai phương trình (4.16) và (4.17)</P>

<P>                                                                    (2.23)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>m3tc/kg           </I>(2.24)</P>

<P>Thay (4.20) vào (4.19):</P>

<P>                                                                           (2.25)</P>

<P>Do đó:</P>

<P>

<P>,</P>              (2.26)</P>

<P>Trong đó:         <I>Cl. Sbl. RO2.CO- phần trăm trọng lượng của 1kg chất đốt;</I></P>

<P><I> Wph- lượng hơi nước được phun vào để đốt 1 kg chất đốt, kg/kg.</I></P>

<P><I>3. Tính trọng lượng của khói lò (GK) và tỷ trọng khói lò ở điều kiện tiêu chuẩn (</I><I>g</I><I>0</I><I>K</I><I>)</I></P>

<P>Trị số của GK khi đốt 1 kg chất đốt có thể dựa vào các phương trình phản ứng cháy lần lượt tính ra trọng lượng của 1 sản phẩm cháy rồi cộng lại, hoặc bằng trọng lượng của chất đốt (đã loại bỏ tro xỉ đi) cộng với trọng lượng không khí cấp lò.</P>

<P>

<P>,</P>                                              (2.27)</P>

<P>              ,  <I>kg/m3tc.</I>                                                                        (2.28)</P>

<P><I>4. Phân áp suất các chất khí trong khí lò</I></P>

<P>Trong nồi hơi không tăng áp, có thể coi áp suất khí lò PK » 1 ata.</P>

<P>Vậy phân áp suất p và phân thể tích r có trị số như nhau. Do đó:</P>

<P>                ,  ata                                                            (2.29)</P>

<P>                , ata                                                            (2.30)</P>

<P>              , ata                                                                     (2.31)</P>

<P><I>5. Nhiệt dung bình quân của khí lò (</I><I>S</I><I>VC, Kcal/0C kg chất đốt)</I></P>

<P>Nhiệt dung bình quân của khí lò là nhiệt lượng cần thiết để đưa khí lò do 1 kg chất đốt cháy sinh ra tăng thêm 10C. Nó là tổng số nhiệt dung của các chất khí hợp thành khí lò.</P>

<P>                        SVC = , kcal/(0C kg)             (2.32)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>C- tỉ nhiệt thể tích đẳng áp bình quân của các chất khí trong khí lò trong khoảng từ 00C đến </I><I>q</I><I>0</I><I>C, kcal/m3tc0C,  xem bảng 4.1.</I></P>

<P>Ở đây tính theo tỷ lệ đẳng áp, vì có thể coi áp suất khí lò không đổi trong quá trình trao nhiệt trong nồi hơi.</P>

<P>Vì rằng tỷ nhiệt của khí 2 nguyên tử CR2 đều xấp xỉ bằng tỷ nhiệt của không khí khô .</P>

<P>Tỷ nhiệt của khí 3 nguyên tử xấp xỉ như nhau  cho nên nhiệt dung khí lò thường được tính theo công thức sau:</P>

<P>SVC =  , <I>kcal/0C kg chất đốt</I>                            (2.32)               </P>

<P>Chú ý rằng tỷ nhiệt C có trị số khác nhau ở các nhiệt độ, cho nên nhiệt dung SVC cũng có giá trị khác khi biến đổi sang nhiệt độ khác.</P>

<P><I>6. Entanpi của khí lò IK và Entanpi của không khí cấp lò IKK</I></P>

<P>Trị số Entanpi của khí lò IK (kcal/kg chất đốt) là nhiệt lượng cần thiết để nâng cao nhiệt độ của số không khí cần cho việc đốt cháy 1 kg chất đốt từ 00C lên t0C trong điều kiện  p = const.</P>

<P>Vậy Entanpi của khí lò ở nhiệt độ q0C là:</P>

<P>IK = SVC. q = ( ). q,  Kcal/kg chất đốt              (2.33)</P>

<P>Để tiện việc lập toán đồ I - q ở các hệ số không khí thừa thường tính IK theo công thức sau:</P>

<P>IK a = IK1 + (a-1). IKK1, Kcal/kg chất đốt                                                        (2.34)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>       IK1- entanpi khí lò của 1 kg chất đốt cháy với hệ số không khí thừa </I><I>a</I><I> = 1.</I></P>

<P>                                                  (2.35)</P>

<P><I></I><I>thể tích Nitơ và hơi nước sinh ra khi đốt 1 kg chất đốt với hệ số không khí thừa </I><I>a</I><I> = 1.</I></P>

<P><I>IKK1- entanpi của không khí cấp lò cần cho việc đốt 1 kg chất đốt với </I><I>a</I><I> = 1.</I></P>

<P>                                                                          (2.36)</P>

<P>, Kcal/m3tc 0C                                                    (2.37)</P>

<P><I></I><I>: tỉ nhiệt bình quân của không khí ẩm cấp vào buồng đốt.</I></P>

<P><I>CKK- tỉ nhiệt bình quân của không khí khô ở nhiệt độ </I><I>q</I><I>0</I><I>C, tra ở bảng (4.1).</I></P>

<P><B>2.4.3</B><B> Hệ số không khí thừa </B><B>a</B><B> </B></P>

<P>Trong thực tế không thể đảm bảo trộn thật đều đặn không khí với chất đốt và cung cấp lượng không khí thích hợp cho mỗi giai đoạn cháy và mỗi vùng của buồng đốt. Vì vậy để đảm bảo cháy được hoàn toàn, so với phương trình phản ứng cháy cần cung cấp thừa không khí, tức là lượng không khí thực tế cấp vào buồng đốt phải lớn hơn lượng không khí lí thuyêt tính theo các phản ứng cháy.</P>

<P>Cung cấp không đủ không khí chất đốt không thể cháy hoàn toàn. Song cung cấp quá thừa không khí không những làm tăng khói lò do đó làm tăng tổn thất nhiệt do khói lò mà còn làm tăng lượng SO2 (vì SO2 dưới xúc tác của Fe2O3 sẽ sinh ra SO3) do đó nâng cao điểm sương của khói lò. Vì vậy cần cung cấp không khí với hệ số không khí thừa thích hợp nhất với kiểu buồng đốt, loại chất đốt và tải trọng  của nồi hơi. Do đó ngoài cách thường xuyên xem màu ngọn lửa và màu khói lò ra, cần định kỳ phân tích khói lò để biết hệ số không khí thừa a có được thích hợp không.</P>

<P><I>Xác định hệ số không khí thừa:</I></P>

<P>                 (2.38)</P>

<P>- <I>Lượng không khí khô lí thuyết và lượng không khí khô còn thừa đối với 1 kg chất đốt.</I></P>

<P>                                                        (2.39)</P>

<P>Lại biết lượng ô xy và lượng Nitơ trong khói lò là:</P>

<P>              </P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>VK- lượng khí lò do 1 kg chất đốt cháy sinh ra.</I></P>

<P>Trong 100 m3tc không khí có 21m3tc ô xi và 79 m3tc Nitơ</P>

<P>Nên:                 </P>

<P>              </P>

<P>                 (2.40)</P>

<P>Khi cháy không hoàn toàn trong khí lò có khí CO, nên lượng ô xy còn lại. Trong khói lò nhiều hơn khi cháy hoàn toànmột thể tích là 0,5 CO đủ để biến khí CO thành khí CO2 (vì rằng 1 kmol khí CO biến thành khí CO2 cần 0,5k mol khí O2) do đó hệ số không khí thừa a lớn hơn và bằng:</P>

<P>                                                             (2.41)</P>

<P>Khi nhẹ tải lượng chất đốt cung cấp vào buồng đốt giảm nên hệ số không khí thừa a tăng lên, mặc dù đã điều chỉnh quạt gió để giảm lượng gió cung cấp vào.</P>

<P>Khi quá tải ngược lại a giảm bé vì phải đốt thêm chất đốt. Trị số a ở mỗi tải trọng tùy theo số lượng chất đốt tiêu thụ ở tải trọng ấy và khả năng cung cấp (điều chỉnh) quạt gió ở tải trọng ấy.</P>

<P>Khi tính nhiệt cho các tải trọng 75 ¸ 100% có thể coi rằng a » const.</P>

<P>Khi nhẹ tải dưới 75%:</P>

<P>              a' = a +                                                                 (2.42)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>a</I><I>', D': hệ số không khí thừa và lượng sinh hơi ở  nhẹ tải;</I></P>

<P>-         <I>a</I><I>, D: ở 100% tải.</I></P>

<P>

<P>I (Kcal/kg)</P>

<P>θ  (oC)</P>

<P>α=1.0</P>

<P>α=1.1</P><B>2.5. Xây dựng toán đồ</B> <B>I-</B><B>q</B><B>-</B><B><I>a</I></B><B><I></I></B></P>

<P class=MsoBodyText>Trong quá trình tính nhiệt nồi hơi, cần biết trị số Entanpi của khí lò ở các nhiệt độ. Do đó cần lập bảng trị số Entanpi khí lò ở các nhiệt độ và ở các hệ số không khí thừa, hoặc tiện lợi nhất là lập toán đồ I-q  của chất đốt ấy. Chỉ cần tra toán đồ là được trị số của Ik (khi đã biết trị số của nhiệt độ khí lò và hệ số dư lượng không khí ) hoặc được trị số nhiệt độ khí lò  (khi biết trị số entanpi và hệ số dư lượng không khí) mà không cần 1 phép tính nội suy nào.</P>

<P class=MsoBodyText>Toán đồ I-q gồm các đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa Entanpi của 1 kg chất đốt với nhiệt độ khí lò, mỗi đường cong tương ứng với 1 trí số của <I>a</I><I>. </I>Tỷ lệ vễ thường chọn như sau: trên trục I lấy 10 mm cho 100 kcal, trên trục<I> </I>q lấy 50 mm cho 100oC.</P>

<P class=MsoBodyText>Để vẽ toán đồ , nên tính theo bảng 2.1 dưới đây</P>

<P class=MsoBodyText>Mỗi loại chất đốt đều phải có toán đồ I-q. Hình vẽ là toán đồ cho dầu ma dút có QPH =9370 Kcal/kg.</P>

<P class=MsoBodyText align=center><B>Câu hỏi ôn tập</B></P>

<P>2.      Trình bày các yêu cầu đối với chất đốt nồi hơi tàu thuỷ. Trình bày hiện tượng ăn mòn điểm sương và mục rỉ vanađi.?</P>

<P>3.      Thế nào là cháy hoàn toàn và không hoàn toàn. Các cách nhận biết quá trình cháy nhiêu liệu trong buồng đốt nồi hơi ?</P>

<P>4.      Thế nào là hệ số không khí thừa a. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình cháy nhiên liệu trong buồng đốt nồi hơi ?</P>

<P class=MsoBodyText> </P>

<P><B><BR clear=all></B></P>

<P class=MsoBodyText align=center><B>CHƯƠNG 3: TỔN THẤT NHIỆT NỒI HƠI</B></P>

<P><B>3.1. Các tổn thất nhiệt nồi hơi và biện pháp cải thiện</B></P>

<P>Trong khi tính nhiệt, phải tính các tổn thất nhiệt, từ đó tính ra hiệu suất nồi hơi, lượng tiêu dùng chất đốt.</P>

<P>Nhiệt lượng  (đối với 1 kg chất đốt) do chất đốt cấp vào buồng đốt chỉ được sử dụng một bộ phận Q1 biến nước thành hơi, còn lại bị tổn thất như tổn thất nhiệt Q2 do khói lò mang đi, tổn thất nhiệt Q3 do cháy không hoàn toàn về hóa học, tổn thất về cơ học Q4, tổn thất tản nhiệt ra ngoài trời Q5, tổn thất nhiệt Q6 do tàn tro xỉ lò còn nóng, do xả nước nồi nóng ra ngoài. Đối với nồi hơi đốt dầu thì Q4 = 0, Q6 = 0.</P>

<P>               = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6                                                 (3.1)</P>

<P>Hoặc: </P>

<P>    100% = q1 + q2 + q3 + q4 + q5   %                                                                (3.2)</P>

<P><B>3.1.1 Tổn thất nhiệt do khói lò q2</B></P>

<P>Khi khói lò ra ống khói, nhiệt độ khói lò còn cao hơn nhiệt độ không khí lạnh cấp lò nên gây ra tổn thất nhiệt q2.</P>

<P>                                                                       (3.3)</P>

<P>trong đó:</P>

<P>-         <I>Vk- lượng khí lò (kể cả hơi ẩm trong khí lò ) do đốt 1 kg chất đốt sinh ra m3tc/kg;</I></P>

<P>-         <I>Ckl- tỷ nhiệt của khói lò = 0,323 + 0,000018. </I><I>q</I><I>kl</I><I>,  Kcal/m3tc.độ</I></P>

<P>-         <I>tkkl- nhiệt độ không khí lạnh, 0C;</I></P>

<P>-         <I>q</I><I>k</I><I>- nhiệt độ khói lò, 0C.</I></P>

<P><I>Chú ý:</I> tổn thất nhiệt do khói lò q2 là một bộ phận của entanpi khói lò Ikl nên được:<I></I></P>

<P>                                                               (3.3b)</P>

<P>Đối với nồi hơi có bộ sưởi không khí bằng hơi nước:</P>

<P>                                                    (3.3c)</P>

<P>Trong đó:         <I>Ikh- entanpi khói lò ra ống khói, kcal/kg.</I></P>

<P>              Qkl = V1KK. a. Ckl. tkl = a. I1KL,       Kcal/kg                                      (3.4)</P>

<P>              Là nhiệt lượng do không khí lạnh cấp lò mang vào khi đốt 1 kg chất đốt </P>

<P>              Qh- nhiệt lượng hơi nước cấp vào súng phun hơi nước.</P>

<P>              Qh = gh (ih - 600) , Kcal/kg                                                                 (3.5)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>              gh- lượng hơi nước tiêu dùng cho súng phun hơi nước, đối với 1 kg chất đối;</I></P>

<P><I>              gh </I><I>»</I><I> 0,01 </I><I>¸</I><I> 0,1, kg/kg</I></P>

<P><I>              ih- entanpi của hơi nước cấp vào súng phun, Kcal/kg;</I></P>

<P><I>              600- entanpi của hơi nước bão hòa ở phân áp suất 0,1 kG/cm2 trong khí lò, Kcal/kg;</I></P>

<P><I>              Qcd- nhiệt lượng vật lí của chất đốt có nhiệt độ tcd, 0C;</I></P>

<P>                                      Qcd = Ccd. tcd  ,  Kcal/kg                                (3.6)</P>

<P><I>              Ccd- tỷ nhiệt của chất đốt ở nhiệt độ cấp vào buồng đốt tcd.</I></P>

<P>                                      Ccd = 0,415 + 0,0006. tcd  ,  Kcal/kgđộ</P>

<P>              Thường lấy: Ccd  = 0,5,  Kcal/kgđộ</P>

<P>Đối với nồi hơi đốt dầu, khi có số liệu phân tích khói lò:</P>

<P>                     (3.7)</P>

<P>Khi tính nhiệt, nếu đã biết hiệu suất nồi hơi phải căn cứ vào hN tính ra q2, Q2 và qkh.</P>

<P>              q2 = 100 -                                                            (3.8)</P>

<P>              Q2 =  ,  Kcal/kg                                                                   (3.9)</P>

<P>              IKh = Q2 + Qcd + QKL + Qh , Kcal/kg                                                (3.10)</P>

<P>Biện pháp giảm tổn thất do khói lò q2:</P>

<P>Tổn thất nhiệt q2 là tổn thất nhiệt lớn nhất, nó vào khoảng 5 ¸12% nhiều khi tới 20 ¸ 25%. Trị số của q2 phụ thuộc vào nhiệt độ khói lò, hệ số không khí thừa, tải trọng, thiết bị buồng đốt, các biện pháp làm giảm bớt q2 là:</P>

<P>1)      Nếu có điều kiện nên tăng diện tích mặt hấp nhiệt tiết kiệm (bộ hâm nước tiết kiệm và bộ sưởi không khí). Đây là biện pháp chính.</P>

<P>2)      Giữ cho bề mặt hấp nhiệt sạch cáu cặn và muội.</P>

<P>3)      Đốt lò với hệ số không khí thừa thích hợp cho kiểu buồng đốt, loại chất đốt tải trọng nồi hơi.</P>

<P>4)      Thiết bị buồng đốt được điều chỉnh tốt, đốt lò đúng cách.</P>

<P>5)      Các tấm dẫn khí của nồi hơi ống nước phải bố trí sao cho khí lò quét khắp qua các mặt hấp nhiệt đối lưu và phải sửa chữa ngay khi bị cháy hỏng.</P>

<P align=center><B>Bảng 3.1.</B><B> Nhiệt độ khói lò </B><B>q</B><B>kh</B><B> của nồi hơi tàu thủy</B></P>

<P align=center>Loại nồi hơi</P>

<P align=center>qkl, 0C</P>

<P>Nồi hơi ống nước nhiệt tải cao</P>

<P align=center>250 ¸ 350</P>

<P>Nồi hơi ống nước nhiệt tải bình thường</P>

<P align=center>150 ¸ 250</P>

<P>Nồi hơi ống lửa không có bộ sưởi không khí</P>

<P align=center>250 ¸ 400</P>

<P>Nồi hơi ống lửa có bộ sưởi không khí</P>

<P align=center>200 ¸ 280</P>

<P>Giảm được nhiệt độ khói lò sẽ giảm được tổn thất nhiệt do khói lò q2. Song nếu hạ thấp qkh đến dưới điểm sương, sẽ làm cho hơi nước trong khói lò ngưng đọng trên mặt hấp nhiệt tiết kiệm, làm mục rỉ nhanh chóng các bộ phận này.</P>

<P>Điểm sương quyết định bởi lượng hơi nước, lượng SO2, lượng SO3 trong khói lò.</P>

<P>Khi trong khói lò có hơi nước, điểm sương quyết định bởi phân áp suất hơi nước . Đối với loại chất có thành phần bình thường được đốt với hệ số không khí bình thường PH2O.  = 0,05 ¸ 0,13 ata khi ấy điểm sương là 33  ¸ 510C.</P>

<P>Song trong khói lò ngoài H2O ra còn có SO2, SO3,.... nên điểm sương có thể tới 120 ¸1300C và cao hơn nữa.</P>

<P>Do lưu huỳnh trong chất đốt cháy sinh ra khí SO2, khí SO2 với điều kiện Fe2O3 làm xúc tác sẽ ô xít hóa thành khí SO3. Khí SO3 kết hợp với H2O thành hơi H2SO4 sẽ ngưng đọng lên các mặt hấp nhiệt tiết kiệm làm mục rỉ các bề mặt ấy.</P>

<P>Để đảm bảo cho khi nhẹ tải nhất tức là lúc nhiệt độ khói lò thấp nhất qkh vẫn không được nhỏ hơn điểm sương, nói chung thường chọn qkh lớn hơn 1550C cho khi tải trọng bình thường. Khi tính nhiệt cũng cần tính trị số thấp nhất của nhiệt độ bề mặt sưởi ấm không khí.</P>

<P>Riêng đối với một số nồi hơi cho phép qkh nhỏ hơn 1550C, khi ấy các bộ phận hấp nhiệt tiết kiệm được chế tạo bằng vật liệu khó mục rỉ hoặc được rắc thuốc khi nhẹ tải (ví dụ: 34% CaO, 20,8% MgO, 38,6% CO2) vào chất đốt hoặc vào dòng khí lò trước bộ sưởi không khí.</P>

<P>Trị số của q2 ở các tải trọng:</P>

<P>-         Khi quá tải, nhiệt độ khói lò tăng, q2 tăng.</P>

<P>-         Khi nhẹ tải, ngược lại.</P>

<P>-         Trị số của q2 và của qkh có liên hệ mật thiết với nhau.</P>

<P><B>3.1.2 Tổn thất hóa học q3</B></P>

<P>Khi thiết bị buồng đốt không tốt, khi đốt lò với nhiệt độ buồng đốt quá thấp, hoặc đốt với hệ số không khí thừa a quá bé, sẽ làm cho các phản ứng cháy không hoàn toàn, trong khói lò bay lên trời có các chất khó còn cháy được như CO, H2, CH4 và các bua hydrô.</P>

<P>Đối với buồng đốt có cấu tạo và thiết bị đốt, cách đốt khéo léo q3 = 0,5 ¸ 1% ngược lại có thể tới 9 ¸10%. Khi tính nhiệt ở 100% tải trọng q3 có thể chọn như sau:</P>

<P>              q3 = 1,5 ¸ 2,3% với NHOL và qv = (0,3 ¸ 0,5).106</P>

<P>              q3 = 0,5 ¸ 1,5% với NHOL và qv = (0,5 ¸ 0,8). 106.</P>

<P>q3 có thể tính gần đúng như sau, theo số liệu phân tích khói lò:</P>

<P>              q3 = 3,2 . CO a %                                                                           (3.11)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>CO- nồng độ khí CO trong khói lò %.</I></P>

<P>Từ 3.11 thấy rằng khi nồng độ khí CO trong khói lò tăng 1% thì q3 tăng 4 ¸ 5% (chú ý rằng khi lấy mẫu khó lò để phân tích nồng độ CO, phải lấy mẫu tại các điểm cách đều nhau trên một mặt cắt của đường khói. Khi đường khói bị hỏng nặng, phải hút mẫu khí lò tại các nơi gần buồng đốt).</P>

<P>Trị số q3 ở các tải trọng:</P>

<P>Nồi hơi đốt dầu, khi biến tải q3 biến đổi rất ít nên có thể lấy cùng một trị số q3 cho mọi tải trọng.</P>

<P><B>3.1.3 Tổn thất cơ học q4</B></P>

<P>Với nồi hơi đốt dầu, q4 = 0                                                                                       (3.12)</P>

<P><B>3.1.4 Tổn thất nhiệt ra ngoài trời q5</B></P>

<P>Do nhiệt độ bề mặt vỏ nồi hơi, bề mặt bầu nồi, đường ống cao hơn nhiệt độ khí trời, nên gây ra tổn thất q5.</P>

<P>Tổn thất q5 giảm bớt khi vỏ nồi hơi, bầu nồi, đường khí lò được bọc cách nhiệt dầy và khô, khi vỏ lò hai lớp (giữa có không khí cấp lò đi qua) khi nồi hơi ít bị rò hơi, rò nước, khi nồi hơi có lượng sinh hơi lớn vì rằng tỷ số diện tích bề mặt tiếp xúc với khí trời bé. Khi tính nhiệt có thể chọn theo bảng sau:</P>

<P align=center><B><I>Bảng 3.2.</I></B><B><I> Tổn thất q5</I></B></P>

<P align=center>Loại nồi hơi</P>

<P align=center>q5, %</P>

<P>Nồi hơi ống nhỏ</P>

<P align=center>2 ¸ 3,5</P>

<P>Nồi hơi ống nước 2 đường khí</P>

<P align=center>3 ¸ 3,5</P>

<P>Nồi hơi ống nước 1 đường khí</P>

<P align=center>3 ¸ 5</P>

<P>Nồi hơi ống lửa có bộ sưởi không khí</P>

<P align=center>2 ¸ 5</P>

<P>Khi tính nghiệm nhiệt, q5 có thể tính gần đúng như sau:</P>

<P>                                                                         (3.13a)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>F- diện tích bề mặt ngoài nồi hơi, m2 ; </I></P>

<P>-         <I>400- nhiệt lượng tổn thất trên 1m2 bề mặt ngoài của nồi hơi, Kcal/m2h.</I></P>

<P>-         <I>30000- nhiệt lượng tổn thất tại các bề mặt bầu nồi hộp ống, Kcal/h.</I></P>

<P>Đối với nồi hơi có DN nhỏ hơn 10000 kg/h.</P>

<P>                                                                 (3.13b)</P>

<P>Trị số q5 khi biến điển tải:</P>

<P>Khi nồi hơi quá tải, tổn thất q5 giảm (vì khi ấy tổng số nhiệt lượng tản ra ngoài không tăng, song nhiệt lượng do chất đốt cấp vào tăng nhiều).</P>

<P>Khi nồi hơi nhẹ, tổn thất tản nhiệt ra ngoài tăng. Nói chung khi biến tải có:</P>

<P>                                                                                         (3.14)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>q5, B- tổn thất nhiệt ra ngoài và lượng chất đốt ở 100% tải.</I></P>

<P>-         <I>q'5, B'- tổn thất tản nhiệt ra ngoài và lượng tiêu chất đốt ở nhẹ tải.</I></P>

<P><B>3.1.5 Tổn thất xỉ lò nóng q6</B></P>

<P>Với nồi hơi đốt dầu, q6 = 0%                                                                        (3.15)</P>

<P><B>3.2. Hiệu suất nồi hơi (</B><B>h</B><B>N</B><B>) - lượng tiêu dùng chất đốt mỗi giờ (B)</B></P>

<P><B>3.2.1 Hiệu suất nồi hơi </B><B>h</B><B>N</B></P>

<P>Như đã biết, hiệu suất nồi hơi hN là tỷ số giữa nhiệt lượng có ích Q1 giúp cho việc biến nước thành hơi nước trên nhiệt lượng mà chất đốt cấp vào lò.</P>

<P>                                                                        (3.16a)</P>

<P>hN = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6) =                                             (3.16b)</P>

<P>Nếu xét tới số năng lượng tự tiêu dùng cho bản thân nồi hơi (năng lượng cung cấp cho quạt lò, quạt hút khói lò, bơm cấp nước nồi, bơm nước ngưng, thiết bị chân không cho bầu ngưng...) được hiệu suất tinh của nồi hơi).</P>

<P>                                                                       (3.16c)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>Dtd - lượng hơi nước tự tiêu dùng cho bản thân nồi hơi kg/h;</I></P>

<P>-         <I>itd - entanpi của hơi nước tự dùng cho nồi hơi, kcal/kg.</I></P>

<P>Thường thường </P>

<P>Hiệu suất nồi hơi phụ thuộc vào kiểu và kích thước nồi hơi, cấu tạo buồng đốt, số lượng và cách bố trí mặt hấp nhiệt, lại còn phụ thuộc vào cách sử dụng bảo dưỡng nồi hơi (phẩm chất chất đốt, độ dày lớp muội và lớp cáu nước trên mặt hấp nhiệt), nhiệt trong của nồi.</P>

<P>Hiệu suất hơi thường ở trong phạm vi bảng 3.3.</P>

<P align=center><B><I>Bảng 3.3. </I></B><B><I>Hiệu suất của một số loại nồi hơi</I></B></P>

<P align=center>Loại nồi hơi</P>

<P align=center>hN khi đốt dầu</P>

<P>NHOL không có bộ sấy hơi và BSKKTK</P>

<P align=center>0,65 ¸ 0,75</P>

<P>NHOL có BSH, BSKKTK, BHNTK</P>

<P align=center>0,75 ¸ 0,85</P>

<P>NHON không có BSH và BSKKTK</P>

<P align=center>0,70 ¸ 0,75</P>

<P>NHON có BSH, BSKKTK và BHNTK</P>

<P align=center>0,80 ¸ 0,95</P>

<P>NHON nhiệt tải cao</P>

<P align=center>0,75 ¸ 0,80</P>

<P>Trị số của h'N ở các tải trọng khác:</P>

<P>Khi thay đổi tải trọng, trị số các tổn thất nhiệt thay đổi, nên trị số của h'N  biến đổi.</P>

<P>Khi quá tải, chất đốt không được cung cấp đầy đủ không khí và không được trộn đều với không khí làm tăng tổn thất q3, nhiệt độ khói lò tăng tổn thất khói lò q2 tăng, tuy tổn thất tản nhiệt q5 giảm song chỉ giảm ít nên h'N giảm.</P>

<P>Nồi hơi tàu thủy, thường có hiệu suất cao nhất hNmax ở khoảng 45 ¸ 60% tải trọng (ở tải trọng 45 ¸ 50% đối với nồi hơi có ít mặt hấp nhiệt tiết kiệm, hiệu suất cao). Sở dĩ nồi hơi tàu thủy thường không có hiệu suất cao nhất ở 100% tải, vì rằng nhiều khi nó phải quá tải và nhẹ tải. Khi tính nghiệm nhiệt ở trên 45% tải trọng có thể là: h'N = hN.</P>

<P>Khi nồi hơi làm việc rất nhẹ tải tuy rằng nhiệt độ khói lò thấp, song hệ số không khí thừa tăng lên làm cho tổn thất khói lò q2 giảm ít hoặc không giảm, tổn thất hóa học q3 tăng (vì nhiệt độ trong buồng đốt thấp), tổn thất tản nhiệt q5 tăng (vì số nhiệt lượng tản nhiệt ra ngoài hầu như không đổi mà lượng nhiệt chất đốt cấp vào giảm). Kết quả h'N giảm, nhất là khi bộ sưởi không khí làm việc lấy h'N = (0,08 ¸ 0,85)*hN. (Trong đó hN hiệu suất ở 100% tải).</P>

<P>Những nồi hơi có ít mặt hấp nhiệt tiết kiệm và hiệu suất thấp thì hN giảm nhiều khi quá tải và khi rất nhẹ tải, còn những nồi hơi có bề mặt hấp nhiệt tiết kiệm lớn và hiệu suất cao thì hN giảm ít.</P>

<P><B>3.2.2 Lượng tiêu dùng chất đốt mỗi giờ B, kg/h</B></P>

<P>                                    (3.17)</P>

<P><B>3.3. Cân bằng nhiệt của nồi hơi</B></P>

<P>Từ nguyên lý bảo toàn năng lượng thấy rằng nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv nhất định phải bằng tổng của nhiệt độ có ích Q1 và nhiệt lượng tổn thất ra ngoài nồi hơi, hoặc bằng tổng các khoản chi về nhiệt.</P>

<P>Nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv ngoài nhiệt lượng  do hóa năng chất đốt tỏa ra, còn có nhiệt lượng vật lý Qcđ của chất đốt, nhiệt lượng do không khí lạnh (chưa sưởi) Qkl mang vào, nhiệt lượng sưởi khí Qsk để sưởi không khí lạnh thành không khí nóng cấp lò (trường hợp không có bộ sưởi không khí Qsk = 0. Trường hợp bộ sưởi không khí kiểu hơi nước hay bộ sưởi không khí kiểu khí lò đều có số hạng Qsk trong nhiệt lượng mang vào Qmv). Nhiệt lượng Qh của hơi nước cấp cho thiết bị buồng đốt.</P>

<P>              B. Qmv = B (QHP + Qcd + Qkl + Qsk + Qh), Kcal/h                            (3.18)</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>Nhiệt lượng có ích cho nồi hơi gồm có nhiệt lượng hấp nhiệt bức xạ Qb nhận được tại buồng đốt, nhiệt lượng hấp nhiệt đối lưu Qđ nhận được tại các mặt hấp nhiệt đối lưu, nhiệt lượng sấy hơi Qsh để biến hơi bão hòa thành hơi sấy, nhiệt lượng hâm nước Qhn để hâm nước cấp nồi.</P>

<P>              B. Q1 = B(Qb + Qđ + Qsh + Qhn),   Kcal/h                                        (3.19)</P>

<P>Nhiệt lượng chi ra gồm có: Nhiệt lượng do khói lò mang đi Ikl, tổn thất hóa học Q3, tổn thất cơ học Q4, tổn thất tản nhiệt Q5, tổn thất vật lý xỉ lò Q6. Đối với trường hợp có bộ sưởi không khí kiểu khí lò, còn phải tính thêm nhiệt lượng mà khí lò phải trao (phải chi) cho không khí tại bộ sưởi (số nhiệt lượng này có thể coi là bằng nhiệt lượng Qsk mà không khí hấp thụ được tại bộ sưởi không khí).</P>

<P>              Qchi ra = B (Ikl + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Qsk)                                     (3.20a)</P>

<P>Trường hợp không có bộ sưởi không khí hoặc có bộ sưởi không khí kiểu hơi.</P>

<P>              Qchi ra = B (Ikl + Q3 + Q4 + Q5 + Q6)                                              (3.20b)</P>

<P>Vậy phương trình cân bằng nhiệt của nồi hơi đối với 1 kg chất đối là:</P>

<P>Trường hợp có bộ sưởi không khí bằng khí lò.</P>

<P>            QPH + Qcd + Qkl + Qsk + Qh = Qb + Qd + Qsh + Ikl + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Qsk              (3.21a)                                              </P>

<P>Trường hợp có bộ sưởi không khí bằng hơi nước:</P>

<P>QPH + Qcd + Qkl + Qsk + Qh = Qb + Qd + Qsh + Ikl + Q3 + Q4 + Q5 + Q6                   (3.21b)</P>

<P>Từ sơ đồ cân bằng nhiệt của nồi hơi (hình 3.1) càng thấy rõ hơn nội dung và ý nghĩa của phương trình cân bằng nhiệt của nồi hơi.</P>

<P>Vai trò của bộ sưởi không khí kiểu khí lò trong cân bằng nhiệt nồi hơi:</P>

<P>

<P><I></I></P>

<P><I>Hình 3.1. Sơ đồ cân bằng nhiệt nồi hơi </I></P>

<P>1. Năng lượng mang vào buồng đốt</P>

<P class=MsoBodyText2 align=left>2.3.4.5.6. Năng lượng hấp nhiệt bức xạ, hấp nhiệt đối lưu tại các bề mặt hấp nhiệt</P>

<P>7. Năng lượng có ích</P>

<P>8. Nhiệt lượng hấp nhiệt tại BSKKTK</P>

<P class=MsoBodyText2 align=left>2a.3a.4a.5a.6a.8a. Nhiệt lượng tỏa ra môi trường bên ngoài tại các bề mặt hấp nhiệt</P>

<P>9.Nhiệt lượng tỏa ra môi trường bên ngoài</P>

<P>10. Nhiệt lượng khói lò mang ra</P>

<P class=MsoBodyText align=left>1a. Tổn thất nhiệt cơ học (hóa học, cơ học, tro xỉ)  </P>Trong phương trình cân bằng nhiệt (3.21a), lượng hấp nhiệt Qsk của bộ sưởi không khí kiểu khí lò bị triệt tiêu vì đều có ở hai vế của phương trình như vậy trị số Qsk lớn hay bé không ảnh hưởng trực tiếp đến cân bằng nhiệt của nồi hơi.</P>

<P>Trong sơ đồ cân bằng nhiệt, nhánh sưởi không khí Qsk là một đường vòng liền, như vậy trị số Qsk lớn, hay bé không ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt lượng có ích Q1 để biến nước cấp nồi thành hơi nước. Thật vậy Qsk không phải là một bộ phận hợp thành của Q1.</P>

<P>Nhưng không có nghĩa rằng bộ sưởi không khí kiểu khí lò, không có tác dụng gì đến hiệu suất và lượng sinh hơi của nồi hơi. Nhờ có nó, nhiệt độ khí lò tại buồng đốt và tại các mặt hấp nhiệt đều tăng lên, làm cho các lượng hấp nhiệt Qb, Qsh, Qhn tăng lên tức là gián tiếp làm tăng nhiệt lượng có ích Q1, nhờ có nó làm cho phản ứng cháy thêm nhanh, quá trình cháy thêm hoàn toàn, làm tăng nhiệt tải dung tích buồng đốt, có thể giảm bớt hệ số không khí thừa, giảm tổn thất hóa học q3, kết quả làm tăng hiệu suất nồi hơi.</P>

<P>Nếu như toàn bộ nhiệt lượng mang vào buồng đốt Qmv sau khi đã khấu trừ các tổn thất Q3, Q4, Q6 đều chuyển hóa thành Entanpi của khí lò tại buồng đốt (tức là không trao đổi nhiệt bức xạ cho các mặt hấp nhiệt bức xạ, không tản nhiệt qua thành buồng đốt), thì khói lò tại buồng đốt có nhiệt độ lý thuyết T1 và Entanpi lý thuyết I1. Nhiệt độ lý thuyết và Entanpi lý thuyết của khói lò chỉ có thể đạt được trong quá trình cháy đoạn nhiệt, trong thực tế không thể nào đạt tới:</P>

<P>              Il = QpH + Qcd + QKL + QSK + Qh - Q3 - Q4 - Q6</P>

<P>                 = Qmv - Q3 - Q4 - Q6,  Kcal/kg                                                     (3.22)</P>

<P>Trị số của nhiệt độ cháy lý thuyết Tl  thì căn cứ vào trị số của I1 tính theo công thức:</P>

<P>                                                                                (3.23)</P>

<P>Liên hệ giữa Ikl với Q2:</P>

<P>Phương trình cân bằng nhiệt nồi hơi (3.18) còn có thể viết:</P>

<P>              QPH + Qcd + Qkl + Qsk + Qh = Qb + Qd + Qsh + Qhn +</P>

<P>               Qkl + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Qsk                      (3.24)</P>

<P>So sánh (3.24) với 3.21a):</P>

<P>              Q2 = Ikl - Qcd - QKL - Qh                                                                  (3.25)</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>Từ phương trình cân bằng nhiệt phía khí lò có thể tính được lượng hấp nhiết cho các bộ phận.</P>

<P>              Qb = B1 (Qmv - I"bd). jb                                                                    (3.26)</P>

<P>              QI = B1 (I"bd - I"I). jI                                                                        (3.27)</P>

<P>              Qsh = Bt (I"I - I"sh) . jsh                                                                     (3.28)</P>

<P>              QII = Bt ("sh - I"II) . jII                                                                       (3.29)</P>

<P>              Qhn = Bt (I"II - I"hn). jhn                                                                    (3.30)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>-         <I>Qb, QI, Qsh, QII, Qhn- lượng hấp nhiệt của mặt bức xạ, của cụm ống nước sôi I, của bộ sấy hơi, của cụm ống nước sôi II, của bộ hâm nước Kcal/h;</I></P>

<P>-         <I>Qmv- nhiệt lượng có ích mang vào buồng đốt (vào cụm I), ra cụm I (vào bộ sấy hơi) ra bộ sấy hơi (vào cụm II), ra cụm II (vào bộ hâm nước tiết kiệm, ra bộ hâm nước (vào bộ sưởi không khí hoặc ống khói), Kcal/h;</I></P>

<P>-         <I>Bt- lượng tiêu dùng chất đốt tính toán, kg/h;</I></P>

<P>-         <I>j</I><I>- hệ số giữ nhiệt.</I></P>

<P>Gộp (3.26) đến (3.30) được lượng hấp nhiệt có ích.</P>

<P>B. Q1 = Qb + QI + Qsh + QII + Qhn = Bt (Qmv - I"hn),   Kcal/h                         (3.31)</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt nhiệt nồi hơi có thể tính nghiệm lượng hấp nhiệt của mỗi mặt hấp nhiệt lượng sinh hơi của nồi hơi, hiệu suất nồi hơi.</P>

<P>Tính nghiệm lượng sinh hơi DN của nồi hơi:</P>

<P>              ,    kg/h                                       (3.32)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>            Qb, QI, QII, Qhn, Qgs- lượng hấp nhiệt trong mỗi giờ của mặt hấp nhiệt bức xạ của cụm ống sôi I, của cụm ống nước sôi II, của bộ hâm nước tiết kiệm, của bộ giảm sấy, Kcal/h.</P>

<P>            ix- <I>entanpi của hơi bão hòa ẩm có độ khô x, Kcal/kg;</I></P>

<P>              ix = i" -                                                              </P>

<P><I>i"- entanpi của hơi bão hòa khô, Kcal/kg;</I></P>

<P><I>r- suất nhiệt bốc hoi, Kcal/kg.</I></P>

<P>Chú ý rằng trong phương trình trên không có lượng nhiệt sưởi không khí Qsk và lượng nhiệt sấy hơi Qsh.</P>

<P>Tính nghiệm hiệu suất nồi hơi:</P>

<P>                                                       (3.33)</P>

<P>Chú ý rằng trong phương trên không có lượng nhiệt sưởi không khí Qsk. Nếu Qsk đã tính với toàn lượng sinh hơi DN thì không cần cộng thêm số hạng Qgs nữa, nếu Qsh chỉ tính với lượng hơi sấy Dhs thì phải cộng thêm Qgs.</P>

<P>Tính nghiệm lượng hấp nhiệt QI, QII:</P>

<P>              QI + QII = DN (ix - i"n) - Qb,    Kcal/h                                                (3.34)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P><I>i"n- entanpi của nước ra bộ hấm nước tiết kiệm, Kcal/kg.</I></P>

<P align=center><B>Câu hỏi ôn tập</B></P>

<P>5.      Trình bày các tổn thất nhiệt trong nồi hơi. Các biện pháp hạn chế các tổn thất nhiệt đó ?</P>

<P>6.      Trình bày khái niệm hiệu suất nhiệt nồi hơi. Các biện pháp làm tăng hiệu suất nhiệt nồi hơi ?</P>

<P><B><BR clear=all></B></P>

<P align=center><B>CHƯƠNG 4: KẾT CẤU NỒI HƠI TÀU THỦY</B></P>

<P><B>4.1. Phân loại nồi hơi tàu thủy</B></P>

<P><B>4.1.1 Phân theo áp suất hơi</B></P>

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

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

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

<P><B>4.1.2 Phân theo sự chuyển động của khói lò và của nước so với bề mặt đốt nóng</B></P>

<P>-         Nồi hơi ống lửa: nước bao quanh ngoài ống, khí lò đi trong ống  </P>

<P>-         Nồi hơi ống nước: nước đi trong ống, khí lò quét ngoài ống  </P>

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

<P><B>4.1.3  Phân theo nguồn năng lượng</B></P>

<P>-         Nồi hơi đốt dầu (than);</P>

<P>-         Nồi hơi khí xả; </P>

<P>-         Nồi hơi liên hợp đốt dầu- khí xả.</P>

<P><B>4.1.4 Phân theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng</B></P>

<P>-         Nồi hơi nằm; </P>

<P>-         Nồi hơi đứng.</P>

<P><B>4.1.5 Phân theo cách liên kết của ống hơi với bầu nồi</B></P>

<P>-         Nồi hơi chia nhiều phần, </P>

<P>-         Nồi hơi hai bầu, nồi hơi ba bầu.</P>

<P><B>4.1.6 Phân theo dòng khói lò</B></P>

<P>-         Nồi hơi 1 và 3 hành trình;</P>

<P>-         Nồi hơi 1 và 3 dòng chảy.</P>

<P><B>4.1.7 Phân theo sự tuần hoàn của nước nồi</B></P>

<P>-         Nồi tuần toàn tự nhiên;</P>

<P>-         Nồi hơi cưỡng bách (nhiều lần).</P>

<P><B>4.1.8 Phân theo vòng tuần hoàn</B></P>

<P>-         Nồi hơi một vòng;</P>

<P>-         Nồi hơi hai vòng tuần hoàn</P>

<P><B>4.1.9 Phân theo phương pháp cung cấp không khí</B></P>

<P>-         Nồi hơi với thông gió tự nhiên;</P>

<P>-         Nồi hơi với thông gió cưỡng bức. </P>

<P><B>4.1.10 Phân theo sự điều khiển nồi hơi</B></P>

<P>-         Nồi hơi với sự điều khiển bằng tay; </P>

<P>-         Nồi hơi với sự điều khiển tự động 1 phần hay tự động hoàn toàn.</P>

<P><B>4.1.11 Phân theo công dụng</B></P>

<P>-         Nồi hơi chính; </P>

<P>-         Nồi hơi phụ.</P>

<P><B>4.2. Nồi hơi ống nước </B></P>

<P><B>4.2.1 Nồi hơi ống nước hai bầu </B></P>

<P><I>1. Đặc điểm</I></P>

<P>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.</P>

<P>Có nồi hơi 2 bầu kiểu nghiêng (Chữ D nghiêng), hay 2 bầu kiểu đứng (chữ D đứng)</P>

<P><I>2. Nguyên lý làm việc</I></P>

<P class=MsoBodyTextIndent2>

<P align=center></P>

<P align=center><B><I>Hình 4.1 Nồi hơi ống nước 2 bầu</I></B></P>

<P>1. Vỏ nồi hơi</P>

<P>2. Màn vách ống</P>

<P>3. ống góp hơi</P>

<P>4. Bầu trên</P>

<P>5. Điểm thổi muội</P>

<P>6. Bộ s­ởi không khí</P>

<P>7. Cửa chui, kiểm tra</P>

<P>8. Bộ hâm n­ước tiết kiệm</P>

<P>9. Cụm ống nư­ớc sôi II</P>

<P>10. Bộ sấy hơi</P>

<P>11. Cụm ống n­ớc sôi I</P>

<P>12. Van xả đấy</P>

<P>13. Bầu nư­ớc</P>

<P>14. Buồng đốt</P>

<P>15. Chân bệ nồi hơi</P>

<P>16.Hộp góp</P>

<P>17. Vách ống</P>

<P class=MsoHeader> </P>Phía khí lò: không khí và nhiên liệu được đốt  cháy trong buồng đôtzs 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.</P>

<P>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 nhiệthozưn nên sôi, tạo thành hơi. Hỗn hợp nước, hơi tỷ trọng nhẹ hơn nươvs 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 3 mạch tuần hoàn chính:</P>

<P>1.      Mạch tuần hoàn giữa trống nước và trống hơi: giữa trống nước và trống hơi hình thành 2  cụm ống. Cụm ống gần buồng đốt là cụm ống lên, cụm xa buồng đốt hơn là cụm ống xuống. Giữa hai cụm ống này được bố trí xen kẽ bộ sấy hơi.</P>

<P>2.      Mạch tuần hoàn theo theo màn ống: màn ống được bố trí trước cụm ống lên và bộ sấy hơi nhận được nhiều nhiệt hơn và là các ống lên. Nước bổ xung cho các ống này được cấp từ ống nước qua ống nước cấp cho màn ống và ống góp cho màn ống. </P>

<P>3.      Mạch tuần hoàn theo màn vách ống: Xung quanh buồng đốt ở mặt trước, mặt sau và mặt cạnh có bố trí các màn vách ống trước, sau và cạnh . Các vách ống này tiếp xúc với  buồng đốt nên nhận nhiều nhiệt và là các ống lên. Nước bổ xung cho các màn vách ống này được cấp từ trống hơi theo các ống xuốg đặt phía sau màn vách ống.</P>

<P>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 sấy hơi. hơi quá nhiệt có thông số cao được đem đi sử dụng (tới tua bin hơi chính). Một phần hơiđược 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 nhĩệt 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 cấp qua bộ hâm nước tiết kiệm sau đó được các bơm cấp nước nồi cấp vào trống hơi   </P>

<P><I>3.Đặc điểm ứng dụng</I></P>

<P>Đây là loại nồi hơi sử dụng chủ yếu làm nồi hơi cho các tàu thủy hiện nay do có các đặc điểm sau:</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>1)      Có thông số hơi cao do bố trí nhiếu nhizều bề mặt trao đổi nhiệt, có cường độ trao đổi nhiệt cao.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>2)      Năng suất hơi cao và hiệu suất nhiệt cao do bố trí hợp lí các mạch tuần hoàn.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>3)      Thông số hơi ổn địnhdo bố trí bộ tự động điều chỉnh nhiệt độ hơi và các bộ sấy hơi, bộ giảm sấy.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>4)      Kích thước gọn nhẹ do bố trí hợp lí các bề mặt trao đổi nhiệt rất phù hợp trang bị cho các tàu thủy.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>5)      Các ống cong, bố trí dày nên đòi hỏi chất lượng nước cao.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>

<P><B><I> </I></B></P>

<P><B><I></I></B></P>

<P><B><I> </I></B></P>

<P><B><I>Hình 4.2 Nồi hơi lưu động thẳng</I></B><B><BR></B>1.Bộ sưởi KKTK<BR>2. Bộ HNTK<BR>3.Đoạn ống sôi đối lưu<BR>4. Bộ sấy hơi đối lưu<BR>5. Bộ sấy hơi bức xạ<BR>6. Đoạn ống sôi bức xạ<BR>7.Bơm cấp nước</P><B>4.2.2 Nồi hơi lưu động thẳng</B></P>

<P class=MsoBodyTextIndent>Những tồn tại của nồi hơi tuần hoàn tự nhiên: </P>

<P class=MsoBodyTextIndent>-         To nặng vì muốn đảm bảo tuần hoàn tự nhiên, không bố trí tùy ý các cụm ống</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>-         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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent>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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent><I>Nguyên lý làm việc</I></P>

<P class=MsoBodyTextIndent>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.</P>

<P><I>Đặc điểm, ứng dụng</I></P>

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

<P>2)      yêu cầu chất lượng nước cao.</P>

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

<P>4)      Dùng cho nồi hơi trên bộ.</P>

<P><B><BR clear=all></B></P>

<P><B>4.3. Nồi hơi ống lửa nằm (Nồi hơi Scotch)</B></P>

<P>

<P>2</P>

<P>3</P>

<P>4</P>

<P>12</P>

<P>8</P>

<P>1</P>

<P>3</P>

<P>5</P>

<P>6</P>

<P>9</P>

<P>10</P>

<P>11</P>

<P>2</P>

<P class=MsoBodyText>13</P>

<P>10</P>

<P>7</P>

<P align=center><B><I>Hình 4.2 Nồi hơi ống lửa ngược chiều</I></B></P>

<P>1.Thân Nồi                 4. Không gian hơi         7. ống thuỷ                     10. Buồng đốt</P>

<P>2.ống lửa                    5. Không gian nước      8. Thanh chằng ngắn      11,13. Cửa chui, kiểm tra</P>

<P>3.Thanh chằng dài     6. Mã đỉnh hộp lửa        9. Hộp lửa                      12. Mặt sàng trước</P> </P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center> </P>

<P><B> </B></P>

<P><B> </B></P>

<P><B> </B></P>

<P><B> </B></P>

<P><B> </B></P>

<P><BR clear=all></P>

<P>Nồi hơi có dạng hình trụ đặt nằm. Các chi tiết chính gồm có:</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3>-         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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3>-         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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3>-         Các ống lửa: các ống lửa đặt nằm là nơi dẫn khí lòđi qua để trao nhiệt cho nước. Một đầu ống lửa nối với mặt sàng của hộp lửa, đầu kia nối với mặt sàng trước.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3><I>Nguyên lý làm việc</I></P>

<P class=MsoBodyTextIndent3>-         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.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3>-         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 ra và được dẫn đi sử dụng. Nước bổ xung cho phân nước đã sinh hơi được bơm cấp vào bầu nồi.</P>

<P class=MsoBodyTextIndent3><I>Đặc điểm, ứng dụng</I></P>

<P>1)      Các ống lửa thẳng nên thuận lợi  cho việc vệ sinh ống.</P>

<P>2)      Không cần chất lượng nước nồi hơi cao do tuần hoàn đơn giản.</P>

<P>3)      Năng suất hơi, thông số hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp và hình dáng nồi hơi không thuận lợi cho tuần hoàn.</P>

<P>4)      Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lươngj nước trong bầu nồi. Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn.</P>

<P>5)      Lượng nước trong nồi hơi lớn nên khi nổ vỡ nồi hơi nguy hiểm.</P>

<P>6)      Do chiều cao không gian hơi khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt.</P>

<P>7)      Do kích thước chiều ngang lớn nên cồng kềnh, không thuận lợi cho bố trí dưới tàu thủy.</P>

<P>8)      Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệuvà sinh hoạt cho một số tàu diesel. Tuy nhiên hiện nay ít được sử sụng.     </P>

<P><B>4.4. Nồi hơi thẳng đứng</B></P>

<P>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 thẳng đứng có thể là ống nước, ống lửa, ống có thể bố trí đứng hoặc nằm.</P>

<P><B>4.4.1 Nồi hơi ống nước đứng</B></P>

<P><I>Nguyên lý làm việc</I></P>

<P>Phía khí lò: Nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi một phần trao nhiệt cho nước xung quanh buồng đốt. Sau đó thoát lên hộp khói và quét qua các ống nước thẳng đứng được bố trí hình xoắn ốc trao nhiệt cho nước trong ống và thoát ra ngoài qua ống khói.</P>

<P>Phía nước: phần nước tiếp xúc với buồng đốt nhận nhiệt từ khí lò một phần hóa thành hơi đi lên theo các ống nước. Tại đây nước tiếp tục nhận nhiệt từ khí lò sinh hơi rồi thoát lên trên. Tại trống trên trên hơi được tách ra phía trên và được dẫn đi sử dụng. Nước bổ xung cho phần nước đã sinh hơi theo ống xuống (ống to) chảy xuống dưới trống dưới.</P>

<P>

<P><B>Hình 4.3. Nồi hơi ống nước đứng</B></P><I>Đặc điểm, ứng dụng  </I></P>

<P>1)     

<P class=MsoFooter> </P>

<P class=MsoFooter align=center></P>

<P class=MsoFooter align=center><B>Hình 4.4 Nồi hơi ống nước đứng MIURA</B></P>

<P>1.    Trống hơi</P>

<P>2.    trống nước</P>

<P>3.    Ống nước</P>

<P>4.    Cửa xả bùn</P>

<P>5.    Vật liệu cách nhiệt</P>

<P class=MsoFooter>6.    Vỏ nồi hơi</P>

<P class=MsoFooter>7. Lớp cách nhiệt</P>

Lớp vỏ tôn

Thiết bị buồng đốt

Quạt gió

Bệ đỡ

Ống khói

Cánh hướng gió

<P class=MsoFooter> </P>

<P class=MsoFooter> </P>

Các ống thẳng đứng nên thuận lợi cho tuần hoàn.</P>

<P>2)      Không cần chất lượng nước nồi hơi cao do các ống ngắn và thẳng.</P>

<P>3)      Năng suất, thông số hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp.</P>

<P>4)      Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel.</P>

<P>Một số dạng nồi hơi ống nước đứng khác cũng được sử dụng nồi hơi  ống nước đứng của hãng MIURA (hình dưới)</P>

<P>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 </P>

<P><I>Nguyên lý hoạt động</I></P>

<P class=MsoBodyText2>-          Phía khí lò: Nhiên liệu và không khí được cấp vào buồng đốt từ phía trên cháy và trao nhiệt cho nước trong ống của hàng ống tiếp xúc với buồng đốt. Sau đó thoát qua cung khuyết của hàng ống phía trong quét qua khe hở giữa hai hàng ống trao nhiệt cho nước bên trong hai hàng ống. Sau đó, khí lò lưu động tới cung khuyết của hàng ống bên ngoài rồi thoát ra ngoài qua ống khói.</P>

<P>-         Phía nước: Nước trong các ống đứng nhận nhiệt của khí lò quét bên ngoài. Hàng ống  phía trong do tiếp xúc với buồng đốt nên nhận được nhiều nhiệt nước sẽ sôi và bốc hơi. Hỗn hợp nước hơi có tỷ trọng nhẹ đi lên trống hơi. Hàng ống phía ngoài nhận nhiệt ít hơn, chưa đủ sôi nên có tỷ trọng nặng hơn chảy xuống bù vào lượng nước đã sinh hơi tạo thành vòng tuần hoàn. Tại không gian hơi hơi nước được tách ra và được dẫn đi sử dụng. Nước bổ sung cho phần nước đã sinh hơi được bơm cấp nước nồi cấp vào trống nước.</P>

<EM>Đặc điểm, ứng dụng</EM>

<P>1)      Các ống nước thẳng đứng nên thuận lợi cho việc vệ sinh ống.</P>

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

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

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

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

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

<P><B>4.4.2 Nồi hơi thẳng đứng ống lửa đứng</B></P>

<P class=MsoBodyText2>Nồi hơi được bố trí hình trụ thẳng đứng, phía dưới là buồng đốt, phía trên là hộp khói. Cụm ống lửa thẳng đứng lối liền buồng đốt và hộp khói. Khí lò quét trong các ống lửa thẳng đứng, nước bao phía ngoài cụm ống.</P>

<P><I>Nguyên lý hoạt động</I></P>

<P>-         Phía khí lò: Nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi một phần nhiệt trao cho nước bao xung quanh buồng đốt. Sau đó thoát lên chia vào các ống lửa, tiếp tục trao nhiệt cho nước bên ngoài ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói.</P>

<P>-        

<P><B>  </B><B>Hình 4.5 Nồi hơi thẳng đứng ống lửa đứng</B></P>Phía nước: Nước bao bên ngoài buồng đốt và các ống lửa nhận nhiệt từ khói lò hóa thành hơi. Phần nước đi lên tập trung ở không gian hơi phía trên bầu nồi hình trụ. Tại không gian hơi hơi nước được tách ra và được dẫn đi sử dụng. Nước bổ xung cho phần nước đã sinh hơi được bơm cấp nước nồi cấp vào bầu nồi.</P>

<I>Đặc điểm, ứng dụng</I>

<P class=MsoBodyText2>1)      Các ống lửa thẳng đứng nên thuận lợi cho việc vệ sinh ống, súc cản khí lò nhỏ</P>

<P>2)      Không cần chất lượng nước nồi hơi cao do tuần hoàn đơn giản</P>

<P>3)      Năng suất, thông số hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp và hình dáng nồi hơi không thận lợi cho tuần hoàn.</P>

<P>4)      Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước trong bầu nồi lớn.Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn</P>

<P>5)      Lượng nước trong nồi hơi lớn nên khi nổ vỡ nguy hiểm</P>

<P>6)      Chiều cao hơi không gian khá lớn nên chất lượng hơi bão hòa sinh ra khá tốt.</P>

<P>7)      Thường ứng dụng làm nồi hơi phụ phục vụ hâm sấy nhiên liệu và sinh hoạt cho một số tàu diesel.</P>

<P><B>4.4.3 Nồi hơi thẳng đứng ống lửa nằm</B></P>

<P><I>Nguyên lí hoạt động</I></P>

<P>-        

<P><B>Hình 4.6 Nồi hơi thẳng đứng ống lửa nằm</B></P>Phía khí lò: Nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi một phần nhiệt trao cho nước bao xung quanh buồng đốt. Sau đó thoát lên chia vào các ống lửa, tiếp tục trao nhiệt cho nước bên ngoài ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói.</P>

<P>-         Phía nước: Nước bao bên ngoài buồng đốt và các ống lửa nhận nhiệt từ khói lò hóa thành hơi. Phần nước đi lên tập trung ở không gian hơi phía trên bầu nồi hình trụ. Tại không gian hơi hơi nước được tách ra và được dẫn đi sử dụng. Nước bổ xung cho phần nước đã sinh hơi được bơm cấp nước nồi cấp vào bầu nồi.</P>

<I>Đặc điểm, ứng dụng</I>

<P>1)      Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng.</P>

<P>2)     Không đòi hỏi chất lượng nước cao.</P>

<P>3)      Năng suất, thông số hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp.</P>

<P>4)      Chất lượng hơi tốt do chiều cao không gian hơi lớn.</P>

<P>5)      Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước trong bầu nồi lớn.Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn.</P>

<P>6)      Thường sử dụng làm nồi hơi phụ cho 1 số tàu diesel.</P>

<P><B>4.5.</B> <B>Nồi hơi liên hợp</B></P>

<P>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.</P>

<P>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.</P>

<P>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 nằm.</P>

<P><B>4.5.1 Nồi hơi liên hợp ống lửa nằm</B></P>

<P><I>Cấu tạo</I></P>

<P>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.</P>

<P><I>Nguyên lý hoạt động</I></P>

<P>-         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.</P>

<P>-         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.</P>

<P><I>Đặc điểm, ứng dụng</I></P>

<P>1)      Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng;</P>

<P>2)      Không đòi hỏi chất lượng nước cao;</P>

<P>3)      Năng suất sinh hơi thấp do tỷ lệ bề mặt trao đổi nhiệt thấp;</P>

<P>4)     

<P>1</P>

<P>2</P>

<P>3</P>

<P>4</P>

<P>5</P>

<P>6</P>

<P>7</P>

<P>8</P>

<P>9</P>

<P>10</P><BR clear=all>Thông số hơi thấp nhưng chất lượng hơi tốt do chiều cao không gian hơi lớn;</P>

<P class=MsoBodyTextIndent2>5)      Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước trong bầu nồi lớn. Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn.</P>

<P align=center><B><I>Hình 4.7  Nồi hơi liên hợp ống lửa nằm.</I></B></P>

<P>1. Thân nồi</P>

<P>2. Khoang n­ớc</P>

<P>3. ống lửa NH khí xả</P>

<P>4. ống khói NH phụ</P>

<P>5. ống lửa NH phụ</P>

<P>6. Thiết bị dốt dầu</P>

<P>7. Buồng đốt NH phụ</P>

<P>8. Hộp lửa Nh phụ</P>

<P>9. Đ­ờng khí xả Đ/C diesel vào</P>

<P>10. ống khói NH khí xả</P>

<P><B>4.5.2 Nồi hơi liên hợp ống nước đứng</B></P>

<P><I>Cấu tạo</I></P>

<P>Thân nồi hơi có dạng hình trụ thẳng đứng chia làm hai phần: cụm ống nước đứng của nồi hơi phụ và cụm ống nước đứng của nồi hơi khí xả. Các cụm ống nước được liên kết qua hai mặt sàng tạp 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.</P>

<P><I>Nguyên lý hoạt động</I></P>

<P>-        

<P><B>Hình 4.8 Nồi hơi liên hợp ống nước đứng</B></P>Nồi hơi phụ: Khi làm việc với nồi hơi phụ, nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong buồng đốt nồi hơi theo ống nối thoát lên khoang ống nước. Khí lò quét ngang qua các ống nước thẳng đứng, trao nhiệt cho nước trong ống rồi thoát ra ngoài qua ống khói. Nước trong các ống nước nhận nhiệt của khí lò sôi, bốc hơi. Hỗn hợp nước, hơi có tỷ trọng nhẹ thoát lên không gian hơi qua các ống nước của nồi hơi khí xả. Phần hơi tách ra trên không gian hơi và được đưa đi sử dụng. Phần nước bổ sung cho lượng nước đã sinh hơi theo ống nước to đi xuống.</P>

<P>-         Nồi hơi khí xả: Khi tàu chạy hành trình, nồi hơi khí xả được đưa vào làm việc khí xả từ động cơ diesel chính được dẫn vào nồi hơi, quét một lượng ngang các ống nước đứng, trao nhiệt cho nước trong ống sau đó thoát ra ngoài qua ống khói. Nước trong các ống nước 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. Phần nước bổ sung theo ống nước to đi xuống phía dưới cụm ống nước nồi hơi phụ rồi chảy lên bù cho lượng nước đã sinh hơi.</P>

<P><I>Đặc điểm, ứng dụng</I></P>

<P>1)      Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng;</P>

<P>2)      Không đòi hỏi chất lượng nước cao;</P>

<P>3)      Năng suất sinh hơi thấp do tỷ lệ bề mặt rao đổi nhiệt thấp;</P>

<P>4)      Thông số hơi thấp nhưng chất lượng hơi tốt do chiều cao không gian hơi lớn;</P>

<P>5)      Thời gian nhóm lò lấy hơi lâu do lượng nước trông bầu nồi lớn. Tuy nhiên năng lực tiềm tàng lớn;</P>

<P>6)      Nồi hơi khá cao do chiều cao của hai cụm ống nước đứng.</P>

<P><B>4.5.3 Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ - khí xả</B></P>

<P>Khi tầu đậu, chỉ có nồi hơi phụ 12 (ống lửa ngược chiều) cung cấp hơi nước bằng 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.</P>

<P>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.</P>

<P>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.</P>

<P align=center></P>

<P align=center><B><I>Hình 4.9. Hệ thống liên hợp nồi hơi phụ-nồi hơi khí xả tuần hoàn cường bức.<BR></I></B>1- Đường ống hỗn hợp nước hơi; 2- Hộp góp ra; 3- Hộp góp vào; 4- ống ruột gà của nồi hơi khí thải; </P>

<P align=center>5- Đường ống nước; 6- Bơm cưỡng bức tuần hoàn; 7- ống dầu cung cấp cho buồng đốt; 8- Quạt gió; </P>

<P align=center>9- Súng phun; 10- Két nước nóng; 11- Bơm nước cấp nồi; 12- Nồi hơi ống lửa; </P>

<P align=center>13- Đường ống hơi đi tiêu dùng; 14,15- Van.</P>

<P>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.</P>

<P align=center><B>Câu hỏi ôn tập</B></P>

<P>7.      Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống lửa ngược chiều ?</P>

<P>8.      Trình bày sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, ưu nhược điểm của nồi hơi ống nước nằm khí lò quét hình chữ Z ?</P>

<P>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?</P>

<P>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?</P>

<P>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?</P>

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

<P>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?</P>

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

<P align=center><B> </B></P>

<P align=center><B> </B></P>

<P align=center><B> </B></P>

<P align=center><B> </B></P>

<P align=center><B> </B></P>

<P align=center><B>CHƯƠNG 5: </B><B>CÁC THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG PHỤC VỤ NỒI HƠI</B></P>

<P>

<P>1</P>

<P>2</P>

<P>3</P>

<P>5</P>

<P>7</P>

<P>8</P>

<P align=center><B>Hình 5.1. Sơ đồ thiết bị cấp gió</B></P>

<P>1. Quạt gió;  2. Bướm gió; 3. lưới lọc</P>

<P>5. Gió thứ cấp (cấp II); 6. Gió sơ cấp (cấp I)</P>

<P>7. Súng phun nhiên liệu; 8. Cánh hướng gió</P><B>5.1. Thiết bị buồng đốt</B></P>

<P><B>5.1.1 Thiết bị cấp gió</B></P>

<P>-         Quạt gió: quạt gió ly tâm được lai trực tiếp bởi động cơ điện (không có điều chỉnh tốc độ quay)</P>

<P>-        

<P>6</P>Bướm gió được bố trí trước hoặc sau: Với nồi hơi cũ thì đóng mở bằng tay, loại nồi hơi mới thì đóng mở tự động theo chương trình. Bướm gió thường đóng khi bắt đầu khởi động và mở khi làm việc. Bướm gió dùng để thay đổi độ đóng mở nhiều hay ít tùy theo chế độ làm việc của nồi hơi. Ví dụ: nếu quá trình đốt thiếu không khí thì phải điều chỉnh bướm gió mở to để lưu lượng không khí vào nhiều: Việc điều chỉnh tùy theo kinh nghiệm của người vận hành</P>

<P>-         Cánh hướng gió: Đặt ở ống cấp không khí thứ cấp tạo ra lường không khí cấp xoáy lốc hòa trộn nhiên liệu đều hơn.</P>

<P><B>5.1.2 Thiết bị cung cấp nhíên liệu</B></P>

<P>Dầu đốt được phun vào buồng đốt nhờ súng phun kiểu hơi nước, súng phun kiểu không khí, súng phun kiểu áp lực, súng phun kiểu quay.</P>

<P><I>Súng phun kiểu hơi nước</I></P>

<P>Ngoài súng phun hơi nước kiểu ngọn lửa hình trụ còn có loại súng phun có ngọn lửa hình dẹt, với lượng phun dầu dưới 100 kg/h. (Súng phun có ngọn lửa dẹt đơn giản hơn, tốn ít hơi nước hơn).</P>

<P>

<P align=center><B>Hình 5.2. Súng phun kiểu hơi nước</B></P>

<P>1. Thân vòi phun;   2. Đường dẫn hơi nước; 3. Đường dẫn dầu</P>Dầu từ két dầu trọng lực với cột áp 1,5 ¸4m H2O tự chảy vào súng phun, ra vòi phun với lưu tốc 0,5 ¸0,6m/s. Hơi nước 2 ¸5 kG/cm2 vào súng phun, qua ống tăng tốc đạt lưu tốc 400 ¸500m/s. Dòng dầu bị động năng của hơi nước và sức cản của không khí phá vỡ thành sương mịn.</P>

<P>Ưu điểm của súng phun hơi nước là chất lượng phun sương rất tốt, có thể chỉ cần bộ dẫn khồng khí đơn giản thông gió tự nhiên, chỉ cần hệ số không khí thừa bé (a = 1,07 ¸1,10 với tổn thất cháy không hết về hóa học q3 = 0 ¸ 0,2%), lượng phun dầu được điều chỉnh tuỳ ý.</P>

<P>Nhược điểm quan trọng của nó là rất tốn hơi nước (0,25 ¸ 0,75 kg/kg) tức là chiếm 2 ¸5% lượng sinh hơi nước của nồi hơi. Vì vậy nó không được dùng cho tàu biển, chỉ dùng cho một số tàu kéo ở cảng và tàu chạy ven biển. Lượng dầu phun  25 ¸ 2200 kg/h.</P>

<P><I>Súng phun kiểu không khí nén</I></P>

<P>Dầu đốt có cột áp 0,3 ¸ 5 kG/cm2 được không khí nén phun sương gọi là không khí cấp 1 có cột áp 200 ¸ 250 mmH2O chiếm 10 ¸15% lượng không khí cấp lò. Còn không khí cấp II được cấp vào phía trước ngọn lửa với cột áp 100 ¸150 mmH2O.</P>

<P>Súng phun kiểu không khí nén được dùng cho 1 số nồi hơi phụ nhỏ của tàu diesel vì ở đây có sẵn không khí nén. Song nó rất tốn không khí nén (180 ¸280m3/t.h).</P>

<P><I>Súng phun kiểu áp lực</I></P>

<P>Súng phun kiểu áp lực còn được gọi là súng phun ly tâm cơ học hoặc súng phun ly tâm không quay, hoặc súng phun kiểu ly tâm.</P>

<P align=center>

<P><B><I>               Hình 5.3  Súng phun kiểu áp lực.</I></B></P>

<P>1. §Çu sóng phun                      2. L¾p chôp</P>

<P>3. BÐp phun                               4. Th©n sóng phun</P>

<P>5. Tay cÇm                                 6. §­êng dÉn dÇu</P>

<P>7. §­êng dÇu vµo                        a. Buång xo¸y lèc</P>

<P>b. D·nh tiÕp tuyÕn                     c. Lç phun</P>

                                       </P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P>Lợi dụng hiệu ứng ly tâm tạo nên bởi thế năng của cột áp dầu (dầu đi qua rãnh tiếp tuyến của buồng xoáy lốc của vòi phun) mà phun dầu thành sương. Dầu cung cấp cho súng phun có cột áp 8 ¸10 kG/cm2 nhờ bơm dầu. Dầu được dẫn vào rãnh 1 của súng phun, khi qua (2 ¸ 6) rãnh hẹp b của vòi phun sẽ tăng lưu tốc lên rất nhanh. Chú ý rằng rãnh b có hướng tiếp tuyến với buồng xoáy lốc 2 hình côn của vòi phun cho nên khi dòng dầu đi qua vòi phun không những đạt lưu tốc nhanh, lại còn chuyển động xoáy mỗi lúc một nhanh, kết quả dòng dầu theo mặt côn của buồng xoáy lốc a vừa xoay vừa tiến nhanh dần lên phía trước. Khi ra lỗ dầu C, dòng dầu có hình nón với độ dày mỏng, lực căng bề mặt bé, lực quán tính của chuyển động xoáy lốc lớn hơn nội lực ma sát của dầu, nên dòng dầu bị phá vỡ ra thành các hạt sương dầu kết thành hình nón.</P>

<P>Động năng của dòng dầu (do thế năng của dầu tạo ra) không những phải khắc phục nội lực ma sát của dầu (độ nhớt) mà còn phải khắc phục lực ma sát giữa dòng dầu với bề mặt rãnh trên vòi phun. Vì vậy đó cũng là một lý do giải thích vì sao rãnh tiếp tuyến phải rất nhỏ, rất nhẵn.</P>

<P>Hình dạng ngọn lửa (độ dài và góc phun sương) chủ yếu phụ thuộc vào tỷ số tổng số diện tích mặt cắt các rãnh tiếp tuyến f1 trên diện tích f0 của lỗ phun.</P>

<P>Khi tỷ số ft/f0 lực quán tính tác dụng lên giọt dầu lớn làm tăng phần lưu tốc hướng kính của giọt sương dầu (còn phần lưu tốc hướng trục bị giảm tương đối) kết quả ngọn lửa ngắn và có góc phun lớn.</P>

<P>Chất lượng phun dầu chủ yếu quyết định bởi cột áp của dầu, trạng thái bề mặt rãnh tiếp tuyến buồng xoáy lốc và lỗ phun. áp suất dầu càng cao, chất lượng phun sương càng tốt, thậm chí dầu rò ra ở lỗ phun cũng hóa sương. Vòi phun cần chế tạo bằng thép hợp kim nhiều crôm và nhiều Niken (Cr » 81%, Ni »18%) để chịu mòn tốt, các bề mặt rãnh dẫn dầu phải nhẵn bóng, mỗi ca đốt lò đều phải lau rửa súng phun, các vòi phun đã mòn nhiều phải thay mới.</P>

<P>Điều chỉnh lượng dầu phun của loại súng phun không được điều chỉnh có thể tiến hành theo những cách sau đây:</P>

<P>-         Biến đổi áp suất dầu phun sẽ ảnh hưởng đến chất lượng phun sương, nên chỉ có thể dùng trong phạm vi tải trọng 70 ¸ 100%, ngoài ra còn có thể thay vòi phun, tắt bớt súng phun.</P>

<P>-         Phương pháp thay vòi phun cỡ khác có thể dùng cho mọi phạm vi tải trọng. Phương pháp tắt bớt súng phun làm cho ngọn lửa cháy không đều khắp buồng đốt.</P>

<P>-         Điều chỉnh lượng dầu phun của loại súng phun được điều chỉnh tiến hành bằng cách điều chỉnh áp suất dầu thừa (do đó điều chỉnh lượng dầu phun) từ súng phun trở về đường ống hút của bơm dầu (dầu thừa có thể lấy từ buồng xoáy lốc hoặc lấy tại sau lỗ phun trên hình 10.19. Ngoài ra có ba loại súng phun có cấu tạo cho phép điều chỉnh mặt cắt rãnh tiếp tuyến, bằng súng phun điều chỉnh như hình 10.20a, hoặc bằng xi lanh điều chỉnh hoặc bằng cách xoay vành ngoài 3 . Khi ấy không làm biến đổi áp suất dầu trước rãnh tiếp tuyến.</P>

<P>Ưu điểm của loại súng phun điều chỉnh áp lực dầu thừa là điều chỉnh trong phạm vi rộng của tải trọng nồi hơi, dễ thực hiện tự động hóa điều chỉnh, đảm bảo được tốc độ góc nhanh của dòng dầu ngay cả khi nhẹ tải, do đó có chất lượng phun sương tốt.</P>

<P>Khuyết điểm của nó là: Khi nhẹ tải có góc phun quá lớn làm cháy hỏng gạch buồng đốt quanh súng phun, lượng dầu nóng thừa trở về nhiều nên cần làm mát cho ống góp dầu thừa, cần tăng áp suất dầu lên 1,5 ¸2 lần, hệ số không khí thừa tăng <BR>10 ¸15%, phạm vi điều chỉnh hẹp (vì rằng muốn giảm lượng phun dầu xuống 4 lần thì cần giảm áp suất dầu xuống 16 lần).</P>

<P>Súng phun áp lực tuy chất lượng phun sương không bằng súng phun kiểu hơi nước hoặc không khí nén, song được dùng rộng nhất trên tàu vì tốn ít năng lượng cho việc phun sương, đơn giản, bền chắc.</P>

<P><I>Súng phun kiểu quay</I></P>

<P>Dầu có áp suất 0,7 ¸5 kG/cm2 được dẫn theo ống dẫn dầu cố định 1 qua van lò xo, bị văng qua các lỗ trên mặt trong hình côn của cốc quay 3, dưới tác dụng của phản lực hướng kính và phân lực hướng trục tiến hành chuyển động xoáy lốc, khi văng ra khỏi cốc quay với lưu tốc rất nhanh nên bị xé thành sương dầu 100 ¸ 250 mm.</P>

<P>Trục quay rỗng và được quay bởi động cơ điện 8 với vòng quay 4000 ¸ 5000 vòng/phút. Cũng có thể dùng tua bin hơi 1 cấp với vòng quay 4000 ¸10000 vòng/phút áp suất hơi nước 10 ¸12 kG/cm2, hoặc dùng tua bin khí nén với vòng quay <BR>4000 ¸ 5000 vòng/phút áp suất khí nén là 250 ¸ 300 mm H2O.</P>

<P>Ưu điểm súng phun kiểu quay là:</P>

<P>1)      Chất lượng phun sương tốt ở mọi tải trọng của nồi hơi: a bé (a = 1,2 ¸1,25).</P>

<P>2)      Phạm vi điều chỉnh rất rộng, dễ tự động điều chỉnh lượng dầu phun (chỉ cần điều chỉnh vẫn cấp dầu).</P>

<P>3)      Dùng cho nồi hơi lớn cũng như nồi hơi nhỏ (có loại lượng phun dầu đạt 3000 kg/h, có loại 15 kg/h).</P>

<P>4)      Dầu đốt không cần hâm tới nhiệt độ rất cao, không cần ống dầu cao áp.</P>

<P>5)      Súng phun không bị tắc kể cả khi đốt dầu xấu vì không có các lỗ phun bé, do đó có thể đốt loại dầu rẻ tiền.</P>

<P>Khuyết điểm của nó là: Cấu tạo phức tạp, đắt tiền, ổ bi phía gần buồng đốt dễ bị hỏng.</P>

<P>Súng phun kiểu quay được dùng cho các nồi hơi chính, nối hơi phụ các cỡ song không phổ biến lắm.</P>

<P align=center></P>

<P align=center><B><I>Hình 5.4  Súng phun kiểu quay bằng điện.<BR></I></B>1- ống dẫn; 2- Lỗ dẫn dầu; 3- Cốc quay; 4- Đường gió cấp I; <BR>5- Cách điều chỉnh lượng gió cấp 1; 6- Cánh quạt; 7- Đường gió cấp II; <BR>8- Mô tơ điện; 9- Dây cu roa; 10- Tấm che.<I> </I></P>

<P><B>5.1.3 Thiết bị đánh lửa:</B></P>

<P>Thiết bị đánh lửa có nhiệm vụ cung cấp tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu ở thời kỳ nồi hơi khởi động. Thiết bị đánh lửa thường bao gồm 2 điện cực đánh lửa, biến áp đánh lửa và các dây dẫn, cọc đấu dây. Hai điện cực đánh lửa được nối với nguồn có điện áp cao (Khoảng 12000V) tạo ra từ biến áp đánh lửa. Để chất lượng tia lửa điện tốt cần giữ sạch sẽ các điện cực đánh lửa và điều chỉnh khoảng cách giữa các điện cực phù hợp.</P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P align=center><B>Hình5.5. Thiết bị đánh lửa và súng phun nhiên liệu </B></P>

<P>   1.Đầu phun                        2. Van tuần hoàn                               3. Đai ốc hãm            4. Bệ đỡ</P>

<P>   5. Ống dẫn dầu                  6. Ống lồng bên trong                       7. Cọc nối dây</P>

<P>  8. Giắc cắm điện               9. Đường dầu tuần hoàn trở lại        10. Đường dầu cấp</P>

<P>11. Điện cực đánh lửa       12.Dây dẫn                                        13. Mặt bích lắp ráp</P>

<P>14. Cút nối chữ T              15. Cút nối với ống trong                  16. Cút góc</P>

<P><B> </B></P>

<P>

<P><B>Hình 5.6 Tế bào quang điện </B></P><B>5.1.4 Tế bào quang điện </B></P>

<P>Tế bào quang điện (Flame eye) là 1 thiết bị bảo vệ quá trình cháy được lấp ở cửa buồng đốt. Đó là 1 thiết bị cảm ứng ánh sáng của quá trình cháy trong buồng đốt. Vật liệu cảm ứng ánh sáng được sử dụng là là Cadmium Sulfide (CdS) có đặc tính thay đổi điện trở khi có sự thay đổi ánh sáng. Khi nồi hơi được đưa vào hoạt động tế bào quang điện tự động cảm ứng ánh sáng trong buồng đốt. Nếu nồi hơi bị tắt, tế bào quang điện lập tức đưa tín hiệu đến bộ điều khiển để dừng nồi hơi và đưa tín hiệu báo động nồi hơi không cháy (mis-fire). Cấu tạo 1 tế bào quang điện được mô tả ở hình dưới. Để tế bào quang điện cảm ứng chính xác cần giữ cho mặt trước luôn sạch bằng cách định kì lau bằng giẻ sạch.</P>

<P><B>5.1.5 Chương trình điều khiển buồng đốt</B></P>

<P>Các nồi hơi hiện đại khi làm việc ở chế độ tự động, mọi hoạt động của nồi hơi được điều khiển tự động nhờ bộ điều khiển trung tâm thông qua các thiết bị cảm ứng, giám sát các thông số làm việc của nồi hơi. Dưới đây trình bày 1 chương trình điều khiển tự động thiết bị buồng đốt tiêu biểu.</P>

<P> Khi làm việc bình thường, chương trình điều khiển như sau:</P>

<P class=MsoBodyText>Tín hiệu khởi động - Thông gió trước - đánh lửa - tự động điều khiển quá trình cháy - kết thúc quá trình cháy - thông gió sau - nồi hơi dừng.</P>

<P class=MsoBodyText>Tín hiệu khởi động nồi hơi được đưa tới bộ điều khiển trung tâmở 1 trong 2 trường hợp sau:</P>

<P class=MsoBodyText>khi mới đốt nồi hơi; khi nồi hơi đang hoạt động ở chế độ tự động mà áp suất hơi thấp. Ở trường hợp thứ nhất, tín hiệu nồi hơi do người vận hành tạo ra bằng tác động vào nút điều khiển nồi hơi. Trong trường hợp thứ 2, khi nồi hơi đang hoạt động ở chế độ tự động, một rơ le cảm ứng áp suất hơi sẽ đưa tín hiệu tới bộ điều khiển trung tâm để điều khiển quá trình cháy. Ví dụ nồi hơi được tự động điều khiển ON/OFF theo áp suất trong khoảng 5.5/7.0 kg/cm2 thì rơ le áp suất hơi sẽ được đặt đóng/ngắt tiếp điểm ở 2 giá trị áp suất tương ứng là 5.5 và 7.0 kg/cm2</P>

<P class=MsoBodyText>Khi có tín hiệu khởi động 1 nồi hơi, bộ điều khiển tự động đưa các thiết bị vào hoạt đôngtheo chương trình đã đặt sẵn. Trước tiên quạt gió và bơm nhiên liệu được đưa vào làm việc để thổi hết khí sót, hơi dầu trong buồng đốt và tuần hoàn nhiên liệu qua súng phun. Một số nồi hơi có quạt gió và bơm nhĩên liệu được lai bởi cùng 1 động cơ điện. Sau 30 giây, thiết bị đánh lửa được đưa vào hoạt động để chuẩn bị đốt cháy nhĩên liệu. Từ giây thứ 35 van điện từ được đưa tín hiệu điều khiển đóng đường dầu hồi. Áp suất nhiên liệu trong hệ thống tăng lên, mở thông van tuần hoàn và cấp nhiên liệu đến đầu phun. Nhiên liệu phun vào buồng đốt được đốt cháy nhờ tia lửa điện. Thiết bị đánh lửa được điều khiển để chỉ cấp tia lửa điện trong thời gian đầu (khoảng 15-25 giây). Khi đã cháy nồi hơi trở về trạng thái điều khiển tự động quá trình cháy nhờ rơ le áp suất hơi. Một số nồi hơi được thiết kế để hoạt động ở 2 chế độ cháy: Cháy thấp/cháy cao, khi ấy nồi hơi sẽ làm việc ở chế độ cháy thấp khi mới khởi động và tự động chuyển sang chế độ cháy cao sau một khoảng thời gian nhất định.</P>

<P class=MsoBodyText>Khi áp suất nồi hơi tăng đến giá trị định mức được đặt trước, tiếp điểm của rơ le áp suất thay đổi trạng thái, đưa tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm để dừng nồi hơi. Khi ấy van điện từ được đưa tín hiệu mở thông đường dầu hồi, áp suất nhiên liệu giảm xuống, van tuần hoàn đóng lại, kết thúc phun nhiên liệu. Quạt gió được duy trì chạy thêm 30 giây để quét sạch lượng khí sót trong buồng đốt.</P>

<P class=MsoBodyText>Trong suốt quá trình làm việc, tế bào quang điện được đưa vào hoạt động từ khi có tia lửa điện đến khi mở van điện từ để giám sát quá trình cháy. Nếu nồi hơi bị tắt, dây cảm ứng CdS sẽ thay đổi trạng thái đưa tín hiệu tới bộ điều khiển trung tâm mở van điện từ, ngắt nhiên liệu, đồng thời đưa tín hiệu báo động nồi hơi không cháy. Các nồi hơi hiện đại còn kết hợp điều khiển đóng mở bướm gió. Thông thường bướm gió được điều khiển tự động đóng bớt ở thời kì khởi động và khi dừng để thuận lợi cho quá trình cháy.</P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P class=MsoBodyText><B> </B></P>

<P><BR clear=all></P>

<P align=center><B>Hình 5.7. </B><B>Chương trình tự động đốt nồi hơi</B></P>

<P class=MsoBodyText><B>5.2 Thiết bị chỉ báo, điều khiển cấp nước nồi hơi</B></P>

<P class=MsoBodyText><B>5.2.1 Ống thủy</B></P>

<P><I>Ống thủy thông thường (ống thủy sáng)</I></P>

<P><B> </B></P>

<P><BR clear=all></P>

<P>1.      Mặt kính </P>

<P>2.      Mặt trước ống thủy </P>

<P>3.      Bu lông </P>

<P>4.      Đai ốc</P>

<P>5.      Phần khúc xạ ánh sáng</P>

<P>6.      Bích nối với không gian nước</P>

<P>7.      Bích nối với không gian hơi</P>

<P>8.      Mặt chia độ</P>

<P>9.      Ống thủy tinh</P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center> </P>

<P align=center><B>Hình 5.8. </B><B>Ống thủy sáng</B></P>

<P>Theo qui định của cơ quan Đăng kiểm mỗi nồi hơi ít nhất phải có 2 ống thủy đặt sát ngay cạnh bên bầu trên để thấy rõ mực nước trong nồi hơi.</P>

<P>Ống thủy áp dụng nguyên tắc hình thông nhau: nửa trên ống thủy thông với không gian hơi của bầu nồi, nửa dưới ống thủy thông với không gian nước của bầu nồi, mực nước trong ống thủy vẫn là mực nước trong nồi hơi.</P>

<P>Ngoài các kiểu ống thủy mô tả ở đây ra còn có ống thủy quang học. Nó gồm có một tấm mắt cáo đặt trong không gian nước của bầu trên và một tấm gương pharabôn đặc biệt. Mặt sau của tấm mắt cáo ấy chiếu lên tấm gương pharabôn có đèn điện soi cho thấy mực nước.</P>

<P>Để xem mực nước, dùng ống thuỷ tinh (cho trường hợp hơi bão hòa dưới 18 kG/cm2) hoặc tấm thủy tinh phẳng (cho trường hợp PH > 20 kG/cm2). Để có ánh đèn soi rõ thêm đường mực nước, mặt sau ống thủy được mài nhám, còn tấm thủy tinh phẳng có khắc 2 ¸ 3 rãnh dài hình tam giác nhờ tác dụng bức xạ tia sáng đi qua rãnh tam giác nên đứng ngoài nhìn vào thấy nước mầu đen hoặc mầu sẫm, còn hơi nước màu trắng, do đó từ xa nhìn vẫn rõ.</P>

<P>Mặt ống thủy của nồi hơi dưới 40 kG/cm2 làm bằng thủy tinh ống thường, trên 40 kG/cm2 phải làm bằng pha lê để khỏi chất kiềm phá hoại.</P>

<P>Mỗi ống thủy có 3 rôbinê để thông rửa ống thủy. Mỗi ca phải rửa một lần.</P>

<P><I>Ống</I><I> thủy đặt thấp (ống thủy tối)</I></P>

<P>Những nồi hơi cao lớn cần có ống thủy đặt thấp để có thể từ xa biết rõ được mực nước trong nồi hơi. Mực chất lỏng nặng sẽ biểu thị được mực nước cao thấp trong nồi hơi.</P>

<P>Nhánh ống bên phải hình vẽ bao giờ cũng có chiều cao cột chất lỏng không đổi, đó là vì vách ngăn 3 không bọc cách nhiệt, hơi nước ngưng tụ thành nước chảy tràn qua ngăn nước ngưng 3.</P>

<P align=center></P>

<P align=center><B>Hình 5.8. </B><B>Ống</B><B> thủy tối</B></P>

<P align=center>1- Van nối với không gian hơi;  2..14 Êcu xả khí; 3- Ngăn nước ngưng; 4- Khoang ngưng tụ; </P>

<P align=center>5- Nhánh cột nước ngưng  không đổi; 6- ống thủy tinh; 9- giá ống thủy; 10- Mực chất lỏng nặng; </P>

<P align=center>11- Vít xả chất lỏng nặng; 12- ống dẫn chất lỏng nặng; 13- Cột chất lỏng nặng; 15- Nhánh cột nước nổi; </P>

<P align=center>16- Bờ chặn cặn; 17- Đường thông không gian nước; 18- Ống thoát nước ngưng.</P>

<P>Khi mực nước nồi cao nhất mực nước trong nhánh trái và nhánh phải bằng nhau. Vậy mực chất lỏng nặng trong 2 nhánh ống chữ u tất cũng ngang nhau..</P>

<P>Khi mực nước nồi hơi sụt xuống, thì mực nước trong nhánh 10 của ống chữ U bị sụt xuống, và ngược lại mực nước nồi hơi tăng lên thì mực nước trong nhánh u tăng lên theo. Như vậy cứ xem mực chất lỏng nặng trong nhánh phải ống chữ u cũng biết được mực nước cao thấp trong bầu trên.</P>

<P><B>5.2.2 Thiết bị điều khiển cấp nước nồi hơi, hệ thống cung cấp nước.</B></P>

<P><I>Hệ thống cung cấp nước nồi</I></P>

<P>Theo qui định của cơ quan Đăng kiểm, mỗi nồi hơi có hai hệ thống cấp nước không phụ thuộc vào nhau (trong đó có một hệ thống dự bị). Mỗi hệ thống cũng đủ cung cấp nước cho nồi hơi (hoặc một nhóm nồi hơi) kẻ cả khi cao tải nhất. Mỗi hệ thống ít nhất phải có một bơm cấp (hệ thống dự bị của nồi hơi nhỏ có thể dùng bơm kiểu phun nước), đường ống nước cấp, một van một chiều, một van khóa, (tức van điều chỉnh lượng nước cấp ), ống phân phối nước.</P>

<P>Van một chiều cho phép dẫn nước từ bơm cấp vào nồi hơi, ngăn không cho nước nồi theo đường ống nước cấp đi ra khi ngưng bơm hoặc ở hành trình hút của bơm. Để tiện lợi việc kiểm tra sửa chữa van một chiều, van này được đặt xa nồi hơi, van điều chỉnh lượng nước cấp và van một chiều thường đặt chung trong một thân van. ống nước cấp là ống thép liền tráng kẽm mặt trong, hiện nay còn dùng ống chất dẻo (ba-kê-lit) làm ống nước cấp cho nồi hơi có áp suất nước cấp dưới 24 kG/cm2 và nhiệt độ nước cấp dưới 300C, nó rẻ hơn ống thép 2 ¸ 3 lần. ống phân phối nước có chiều dài bằng 80% chiều dài bầu nồi, đặt dọc theo chiều dài của bầu nồi, nửa dưới có khoan những lỗ đường kính 6 ¸ 10mm để phân phối nước cấp vào các ống xuống, khoảng cách các lỗ này không đều nhau, vì rằng là khói lò quét không đều qua các ống xuống, nửa trên có 2 ¸ 3 lỗ thoát không khí, ống phân phối nước được đặt trong không gian nước của bầu trên. ở dưới mực nước thấp nhất 50 mm, đó là để tránh cho khi cạn nước không cho nước cấp chảy xuống tiếp xúc với hơi. Nước làm ngưng tụ hơi nước và hình thành vùng chân không do đó gây lên tiếng động trong bầu hơi. Nồi hơi ba bầu đối xứng có hai ống phân phối nước, nồi hơi chữ D có một ống.</P>

<P>Có nồi hơi ống phân phối nước đặt trong không gian hơi, ống ấy đặt trong máng tràn, nước cấp vào máng được đun nóng, chảy tràn qua thành máng xuống không gian nước, kiểu ống này đơn giản tiện chùi rửa, xong không thể dùng cho nồi hơi có ống xuống hấp nhiệt vì rằng có thể phá hoại sự tuần hoàn.</P>

<P>Bơm cấp nước cần cột áp cao nên thường dùng bơm piston tự động, bơm ly tâm nhiều tầng do động cơ điện hoặc tua bin hơi  lại. Bơm dự bị của nồi hơi nhỏ có thể dùng bơm phụt, khi ấy nhiệt độ nước cấp không được trên 400C, bom ly tâm nhiều tầng nên có đường đặc tính H-Q đứng, tỷ số quay nhanh WS = 80 ¸20, nên điều chỉnh bằng van dẫn một phần nước trở về đường ống hút của bơm.</P>

<P><I>Thiết bị điều khiển cấp nước</I><I></I></P>

<P align=right>

<P>AA. Báo động mực nước cao </P>

<P>     bơm nước cấp không hoạt động</P>

<P>aa.  Mực nước cao , không báo động</P>

<P>BB   Dùng bơm cấp nước nồi  </P>

<P>bb.    Bơm nước cấp đang hoạt động ở </P>

<P>mực nước bình thườn</P>

<P>CC. Bơm cấp n­ớc khởi động</P>

<P>cc. Bơm cấp n­ớc không khởi động</P>

<P>DD. Báo động mực n­ớc thấp,    </P>

<P>     ngừng cấp nhiên liệu</P>

<P>dd. Không báo động mực n­ước thấp </P>

</P>

<P align=center><B>Hình 5.9. </B><B>Sơ đồ nguyên lý chỉ báo mức nước nồi hơi</B></P>

<P><B>5.3.Van an toàn</B></P>

<P>Khi áp suất trong bầu nồi và áp suất trong bầu sấy hơi bắt đầu vượt quá áp suất qui định cho nồi hơi ấy, van an toàn sẽ tự động xả bớt một phần hơi nước ra ngoài trời, bảo đảm an toàn cho nồi hơi.</P>

<P><B>5.3.1 Van an toàn kiểu đẩy thẳng </B></P>

<P>Khi nồi hơi làm việc bình thường, nấm van được đóng kín nhờ lực căng của lò xo cân bằng với áp lực hơi đẩy van lên.</P>

<P>Khi áp suất trong bầu nồi quá cao, áp lực hơi thắng lực căng của lò xo, nấm van 4 bị đội lên xả hơi thừa ra.</P>

<P>Khi cần điều chỉnh áp suất làm việc qui định của nồi hơi, vặn đai ốc 7 để điều chỉnh lực lò xo, sau đó niêm phong chì lại .</P>

<P>Nếu không có vành điều chỉnh 15, van sẽ bị run giật khi đóng mở van: khi áp lực hơi vừa lớn hơn lực căng lò xo, nấm van đã bị đội lên ngay đồng thời lực căng lò xo tăng lên và lò xo đẩy van đóng lại ngay trước khi xả xong hơi thừa.. Vì vậy van an toàn nên có vành điều chỉnh 15, hình thành không gian hình vành khăn và làm tăng thêm diện tích nấm van bị hơi nước tác dụng lên do đó lực căng lò xo được điều chỉnh với áp lực lớn hơn. Nhờ thế khi áp suất hơi trong bầu nồi lớn hơn áp suất qui định van vẫn chưa bắt đầu mở. Khi áp suất hơi lớn hơn nhiều so với áp suất qui định hơi nước mới đẩy nấm van lên một cách dứt khoát, ổn định được như vậy là nhờ tác dụng tiết lưu của vành điều chỉnh 15 tạo lên không gian hình vành khăn có áp suất hơi tác dụng lên phần diện tích tăng thêm của nấm van. Vậylực căng R của lò xo khi điều chỉnh xong phải là:</P>

<P>          R = (PN + DP) (F + DF)</P>

<P>Trong đó:</P>

<P>          <I>PN- áp suất quy định của nồi hơi;</I></P>

<P><I>          </I><I>D</I><I>P- độ tăng áp suất khi van bị đẩy lên;</I></P>

<P><I>          F- diện tích cơ bản của nấm van;</I></P>

<P><I>             </I><I>D</I><I>F- phần diện tích tăng thêm của nấm van do nhờ không gian hình vành khăn.</I></P>

<P>Khi đóng, van phải chờ đến khi áp suất hơi hạ thấp nhiều mới đóng lại được.</P>

<P>          (PN - DP) (F+ DF) < (PN - DP)F</P>

<P>Trong đó: </P>

<P><I>D</I><I>P- độ giảm áp suất so với áp suất qui định khi van đóng lại.</I></P>

<P>

<P>2</P>

<P>3</P>

<P>5</P>

<P>6</P>

<P>7</P>

<P>8</P>

<P>9</P>

<P>10</P>

<P>11</P>

<P>12</P>

<P>13</P>

<P>14</P>

<P>4</P>

<P>1</P>

<P>15</P>

<P>1. Đư­ờng hơi vào</P>

<P>2. Lỗ xả</P>

<P>3. Vít chỉnh</P>

<P>4. Nấm van</P>

<P>5. Tay giật</P>

<P>6. Nắp đậy</P>

<P>7. Bu lông chỉnh</P>

<P>8. Nấm lò xo trên</P>

<P>9. thân van</P>

<P>10. Lò xo</P>

<P>11. Ty van</P>

<P>12. Nấm lò xo d­ới</P>

<P>13. Vành tr­ợt</P>

<P>14. Cửa hơi ra</P>

<P>15. Vành điều chỉnh</P>

<P align=center><B>Hình 5.10. </B><B>Van an toàn  kiểu đẩy thẳng</B></P>Thường thường:</P>

<P>          DP = 0,04 . PN</P>

<P>Khi cần điều chỉnh áp suất bắt đầu mở van, vặn vành điều chỉnh 15 lên hay xuồng mà điều chỉnh mức độ thông nhau giữa không gian hình vành khăn với khí trời. Việc điều chỉnh này thường tiến hành như sau:, trước khi siết chặt lò xo vặn vành điều chỉnh 15 sao cho nấm van mở ra khi áp suất trong nồi hơi là 0,25 ¸ 0,5 kG/cm2. Van an toàn kiểu đẩy thẳng ổn định được dùng rộng rãi cho nồi hơi tàu thủy với áp suất dưới 20 kG/cm2, vì rằng cấu tạo đơn giản làm việc đảm bảo, tiện điều chỉnh.</P>

<P>Song nó không dùng cho nồi hơi trên 20 kG/cm2 vì rằng khi ấy lò xo rất lớn, chóng mất tính đàn hồi, khó điều chỉnh. Đặc biệt là rất khó chế tạo lò xo, dễ rò hở (hơi cao áp có thể tích riêng bé).</P>

<P align=center><B><I> </I></B></P>

<P><B> </B></P>

Bạn đang đọc truyện trên: AzTruyen.Top

Tags: #hhhhhh