Hóa dầu - Hiện tượng xâm thực trong máy thủy lực

ĐH BÁCH KHOA TPHCMKHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍBM: KHOAN VÀ KHAI THÁCHIỆN TƯỢNG XÂM THỰC TRONG MÁY THỦY LỰCNHÓM: 9 GV: ĐẶNG QUỐC DŨNGHiện tượng xâm thực là gì ?Các máy thủy lực với các chất lỏng như nước, dầu...nên các tính chất lý hóa, chất lỏng có ảnh hưởng nhất định đến các thông số làm việc của máy. Một trong những ảnh hưởng quan trọng là việc bốc hơi của chật lỏng gây nên hiện tượng xâm thực.MÔ TẢKhi chất lỏng ở nhiệt độ nhất định sẽ sôi và bốc hơi bão hòa dưới áp suất tương ứng. Áp suất này gọi là áp suất hơi bão hòa PbhMÔ TẢỞ một nhiệt độ nào đó, khi áp suất trong chất lỏng bằng Pbh thì chất lỏng sẽ sôi, tạo nên nhiều bọt khí trong dòng chảy. Các bọt khí này sẽ bị cuốn vào những vùng áp suất lớn hơn Pbh, ngưng tụ đột ngột thành giọt chất lỏng (vl ≪ vk). Do đó, trong dòng chảy xuất hiện những khoảng trống cục bộ, những phần tử chất lỏng xung quanh sẽ tràn đến với vận tốc lớn, áp suất tại đây tăng lên rất cao, (> 1000 atm). Nếu các bọt khí bị phá vỡ cạnh bề mặt tiếp xúc thì do va đập thủy lực cục bộ với tần số cao sau một thời gian sẽ bắt đầu phá hoại bề mặt tiếp xúc của bơm, hình thành những "nêm thủy lực" bóc bề mặt vật liệu làm bơm.MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN XẢY RA HIỆN TƯỢNG XÂM THỰC TRONG MTLBơm thủy lực khi bị thiếu dầu cấp. Xy lanh thủy lực hoặc motor chuyển động nhanh khi bị kéo dưới tác động của tải. (ví dụ: motor thủy lực nâng hàng của cần cẩu khi ở chệ độ hạ hàng)Qua một số chi tiết làm kín khi các chi tiết chuyển động với tốc độ cao gây ra áp suất âm.CÁCH NHẬN BIẾTKhi vận hành trạm bơm, nhất là vận hành ở trạng thái khác với trạng thái thiết kế, nếu nghe có tiếng nổ dòn, máy bị rung động là có thể có khí thực phát sinh, vì rằng khi có hiện tượng khí thực các bọt khí ngưng tụ lại nên phát sinh tiếng ồn. Nếu nghe thấy tiếng nổ có chu kỳ tức là các bọt khí nhỏ hợp thành các bọt khí lớn.Khi mở máy ra quan sát, thấy các bộ phận qua nước bị rỗ tổ ongTrong vận hành còn có dấu hiệu : Khi bơm bị xâm thực thì do chất lỏng phát sinh bọt khí làm cho cột nước giảm. Bọt khí nhiều dễ sinh tách dòng . Lúc này cả H, N, η đều giảm. ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯỢNG XÂM THỰCTắc lọc dầu. Hạn chế dòng chảy của đường hút (do các đám bong bóng khí tụ lại). Điều này lại càng làm tăng tốc độ xâm thực.Tăng tốc độ mài mòn các chi tiết kim loại hơn rất nhiều lần so với thông thường. Đây cũng chính là tác động mạnh nhất của sự xâm thực.Bơm kêu to, rung động mạnh.KHẮC PHỤCĐể tránh hiện tượng này, cần phải hạn chế áp suất làm việc của chất lỏng không được bằng hoặc nhỏ hơn áp suất bão hòa:Tăng áp suất đường vào của bơm bằng một bơm nhồi hoặc tăng áp suất mặt thong chất lỏng trong thùng dầu.Sử dụng các van một chiều chống xâm thực trong các cơ cấu motor hoặc xy lanh thủy lực.Giảm độ nhớt hoặc tăng nhiệt độ của dầu thủy lực.Làm kín hoặc tăng đường kính đường ống hút của bơm dầu thủy lực.KHẮC PHỤCTrong việc chế tạo máy bơm: để tăng khả năng kháng chịu của máy bơm khi có xảy ra xâm thực, người sử dụng thép không rỉ có hàm lượng crôm từ 12 ... 14% và kẽm từ 0,5 ...0,8%.Về thiết kế công trình:Đối với máy bơm nhỏ có thể tăng đường kính và giảm chiều dài ống hút, giảm số lượng chỗ ngoặt, nên bỏ van trên ống hút để dòng chảy phân bố đều ... nhằm giảm tổn thất. Đối với bơm hướng trục lớn việc chọn hình thức và kích thước ống hút, buồng hút hợp lý cũng là một biện pháp chống xâm thực .Trong giai đoạn vận hành: Cho máy chạy phải đảm bảo độ cao hút nước nhỏ hơn độ cao hút nước cho phép.cột áp chân không cho phép [Hck] ứng với Pa = 1 at và t = 20oC. TÀI LIỆU THAM KHẢOMáy thủy lực cánh dẫn ( Đặng Quốc Dũng) – phần 1.4