Tìm hiểu về Lọc dầu, lọc nhiên liệu, lọc gió trong Động cơ của Máy phát điện công nghiệp
Hệ thống lọc quyết định tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của động cơ máy phát điện. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về ba loại bộ lọc quan trọng nhất: Lọc dầu, lọc nhiên liệu và lọc gió. Cùng cách chúng bảo vệ tim mạch của thiết bị phát điện. Những kiến thức này không chỉ giúp bạn vận hành hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí.
Tổng quan về động cơ máy phát điện công nghiệp
Động cơ là trái tim của mọi máy phát điện công nghiệp. Chúng chịu trách nhiệm chuyển hóa năng lượng hóa học từ nhiên liệu thành năng lượng cơ học để quay máy phát điện. Trong quá trình hoạt động liên tục, động cơ phải làm việc ở nhiệt độ cao, tốc độ ổn định và chịu áp lực lớn từ các bộ phận chuyển động.
Để đảm bảo động cơ hoạt động trơn tru và bền bỉ, ba hệ thống lọc cần được duy trì trong tình trạng tối ưu. Chúng hoạt động như lá chắn bảo vệ. Chúng ngăn chặn tạp chất xâm nhập vào các bộ phận nhạy cảm bên trong động cơ. Sự suy giảm hiệu suất có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng và chi phí sửa chữa cao.
Lọc dầu
Khái niệm
Lọc dầu là thiết bị lọc loại bỏ cặn bẩn, mạt kim loại và các tạp chất từ dầu bôi trơn. Vai trò của lọc dầu vô cùng quan trọng vì nó giữ cho dầu luôn sạch. Đảm bảo khả năng bôi trơn tối ưu cho piston, trục khuỷu, ổ trục và các bộ phận chuyển động khác.
Khi dầu sạch được duy trì liên tục, ma sát giữa các chi tiết kim loại giảm thiểu. Nhiệt độ hoạt động được kiểm soát tốt hơn và tuổi thọ động cơ được kéo dài. Nếu lọc dầu bị tắc hoặc kém chất lượng, các hạt mài mòn sẽ tích tụ trong dầu. Điều này sẽ gây hao mòn nhanh chóng cho động cơ.
Cấu tạo lọc dầu
Bộ lọc dầu điển hình gồm vỏ kim loại bên ngoài có khả năng chịu áp suất cao và chống ăn mòn từ dầu động cơ. Bên trong là lõi lọc làm từ sợi tổng hợp hoặc giấy xenlulo được xử lý đặc biệt. Được gấp nếp theo hình sao hoặc hình trụ để tăng diện tích lọc.
Van chống ngược được tích hợp trong thiết kế để giữ dầu bên trong bộ lọc khi động cơ tắt. Đảm bảo khi khởi động lại có đủ dầu bôi trơn ngay lập tức. Van bypass cũng là một chi tiết quan trọng. Tự động mở khi lõi lọc bị tắc nghẽn để dầu vẫn có thể lưu thông, tránh động cơ thiếu dầu bôi trơn.
Vòng đệm cao su ở đáy bộ lọc đảm bảo độ kín tuyệt đối giữa lọc và động cơ, ngăn rò rỉ dầu ra bên ngoài. Một số loại lọc dầu cao cấp còn có nam châm nhỏ để hút các mạt sắt cực nhỏ trước khi chúng đi qua lõi lọc.
Nguyên lý hoạt động của lọc dầu
Khi động cơ hoạt động, bơm dầu tạo áp lực đẩy dầu từ các-te qua bộ lọc dầu trước khi phân phối đến các điểm bôi trơn. Dầu chứa tạp chất được đẩy vào bộ lọc, đi qua lõi lọc từ bên ngoài vào bên trong theo hướng hướng tâm. Các sợi lọc với cấu trúc dày đặc tạo thành mê cung nhỏ. Bẫy lại các hạt bẩn trong khi cho phép dầu sạch đi qua.
Xem thêm:
Máy Phát Điện Chạy Dầu 3 Pha 80KVA – 88KVA DHY90KSE
Quá trình lọc diễn ra liên tục theo chu trình khép kín. Dầu được làm sạch luân chuyển qua động cơ rồi quay lại các-te. Mang theo tạp chất mới sinh ra từ quá trình ma sát để tiếp tục được lọc. Độ chênh áp giữa đầu vào và đầu ra của bộ lọc tăng dần theo thời gian khi tạp chất tích tụ, cho đến khi đạt ngưỡng cần thay thế.
Khi áp suất chênh lệch quá cao do lõi lọc bị tắc, van bypass tự động mở để dầu đi thẳng qua mà không qua lọc. Ưu tiên duy trì lưu lượng bôi trơn cho động cơ. Đây là cơ chế bảo vệ tránh động cơ bị khô dầu. Nhưng cũng là dấu hiệu cần thay lọc gấp.
Lọc nhiên liệu
Khái niệm
Lọc nhiên liệu đảm nhiệm chức năng loại bỏ nước, cặn bẩn và tạp chất từ nhiên liệu trước khi chúng đi vào buồng đốt. Đối với các loại máy phát điện sử dụng diesel, lọc nhiên liệu còn quan trọng hơn vì diesel thường chứa nhiều tạp chất và có xu hướng ngưng tụ nước.
Nhiên liệu sạch giúp quá trình cháy diễn ra hoàn toàn. Tăng hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu và giảm khí thải độc hại. Hệ thống phun nhiên liệu hiện đại với các vòi phun có độ chính xác cao. Rất dễ bị hỏng nếu nhiên liệu không sạch, dẫn đến chi phí thay thế tốn kém.
Cấu tạo lọc nhiên liệu
Lọc nhiên liệu thường có cấu trúc hai tầng hoặc nhiều tầng lọc với độ mịn tăng dần. Tầng đầu tiên là bộ lọc sơ bộ giúp tách nước và các tạp chất lớn. Thường có van xả để loại bỏ nước tích tụ ở đáy. Tầng tiếp theo là lõi lọc tinh với độ lọc cao hơn. Chúng loại bỏ các hạt bụi và tạp chất cực nhỏ.
Vật liệu lõi lọc thường là giấy vi sợi đặc biệt hoặc vải không dệt có khả năng lọc hạt từ 2 đến 10 micron. Vỏ ngoài được làm từ nhựa trong suốt hoặc kim loại. Một số dòng trong suốt giúp quan sát trực quan mức độ bẩn của lọc và lượng nước tích tụ.
Cảm biến mức nước được tích hợp trong nhiều bộ lọc nhiên liệu hiện đại. Cảnh báo khi nước vượt quá mức cho phép. Đối với máy phát điện Hyundai cao cấp, hệ thống lọc nhiên liệu thường có thiết kế module tiện lợi cho việc thay thế và bảo dưỡng.
Nguyên lý hoạt động của lọc nhiên liệu
Nhiên liệu từ bình chứa được bơm qua hệ thống lọc nhiên liệu trước khi đến bơm cao áp và vòi phun. Giai đoạn đầu tiên, nhiên liệu đi qua bộ tách nước dựa trên nguyên lý trọng lực và tính kỵ nước của vật liệu lọc. Nước có tỷ trọng lớn hơn diesel sẽ lắng xuống đáy buồng lọc. Sau đó được tách ra thông qua van xả định kỳ.
Sau khi loại bỏ nước, nhiên liệu tiếp tục đi qua các tầng lọc tinh với độ xốp giảm dần. Tại đây, các hạt cặn bẩn, gỉ sắt từ bồn chứa và các tạp chất hữu cơ bị giữ lại trong cấu trúc vi sợi của lõi lọc. Nhiên liệu đã được làm sạch với độ tinh khiết đảm bảo tiêu chuẩn cho hệ thống phun.
Áp suất dòng nhiên liệu được duy trì ổn định nhờ thiết kế thông minh của bộ lọc, không tạo điểm nghẽn trong hệ thống cung cấp. Một số bộ lọc nhiên liệu có tích hợp bơm nâng áp nhỏ để đảm bảo nhiên liệu luôn được cung cấp đủ áp lực cho bơm cao áp hoạt động hiệu quả.
Lọc gió
Khái niệm
Lọc gió có nhiệm vụ làm sạch không khí trước khi nó được hút vào xi lanh để phục vụ quá trình cháy. Trong môi trường công nghiệp, không khí thường chứa bụi, cát, phấn hoa và nhiều hạt vi mô khác có thể gây mài mòn nghiêm trọng cho thành xi lanh và piston.
Một bộ lọc gió hiệu quả đảm bảo tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu-không khí chính xác. Giúp động cơ hoạt động mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu. Khi lọc gió bị bẩn, lượng không khí nạp vào giảm, dẫn đến hiện tượng cháy không hoàn toàn. Tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm công suất đầu ra.
Cấu tạo lọc gió
Lọc gió có cấu trúc đơn giản nhưng hiệu quả với thành phần chính là lõi lọc làm từ vải không dệt, bông xenlulo hoặc bọt biển tổng hợp. Lõi lọc được gấp nếp nhiều lần để tăng diện tích tiếp xúc với không khí. Nâng cao khả năng bắt giữ bụi bẩn mà không tạo áp lực cản lớn.
Khung lọc thường làm từ nhựa hoặc kim loại nhẹ, định hình và giữ chặt lõi lọc trong vỏ ngoài. Vỏ lọc gió được thiết kế với các khe thoát nước và bẫy bụi sơ bộ. Giúp loại bỏ các hạt lớn trước khi không khí đi qua lõi lọc chính.
Một số bộ lọc gió công nghiệp còn có van an toàn tự động mở khi lõi lọc bị tắc hoàn toàn. Đảm bảo động cơ vẫn nhận được không khí dù không qua lọc. Tuy nhiên đây chỉ là giải pháp khẩn cấp và cần thay lọc ngay lập tức.
Nguyên lý hoạt động của lọc gió
Không khí môi trường được hút vào động cơ thông qua bộ lọc gió nhờ chân không tạo ra bởi piston chuyển động xuống trong xi lanh. Luồng không khí đầu tiên đi qua bẫy bụi sơ bộ. Nơi các hạt lớn và nặng bị tách ra nhờ lực ly tâm.
Không khí sau đó đi qua lõi lọc chính với cấu trúc nếp gấp dày đặc. Khi đi qua các sợi lọc, bụi bẩn bị bắt giữ theo ba cơ chế: chặn trực tiếp với các hạt lớn, lắng đọng quán tính với hạt vừa và khuếch tán với các hạt cực nhỏ. Không khí sạch sau đó được dẫn vào đường nạp để trộn với nhiên liệu.
Hiệu suất lọc giảm dần khi bụi tích tụ trên bề mặt lõi lọc. Tăng sức cản với dòng không khí và giảm lượng nạp vào động cơ. Nhiều máy phát điện hiện đại có cảm biến độ chênh áp giữa hai bên lọc gió. Cảnh báo tự động khi cần làm sạch để duy trì hiệu suất tối ưu.
