Bài giảng Valve – Pumps - Chương 2: Hệ thống bơm - Dương Viết Cường
2.1 Nguyên lý hoạt động chung của
Bơm – Máy nén
Nguyên lý thể tích được ứng dụng để thiết kế và chế tạo
bơm và máy nén. Đối với bơm thì lưu thế là các chất lỏng,
còn đối với máy nén thì lưu thể là các chất khí hay hơi.
Nguyên lý chính của máy là tạo ra một dung tích thay đổi
từ nhỏ đến lớn và ngược lại Khi dung tích của máy từ giá
trị bằng không tăng dần đến giá trị lớn nhất có thể được là
BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 3
quá trình hút lưu thể. Khi dung tích giảm dần về giá trị
không là quá trình nén và đẩy lưu thể. Cứ một lần hút và
đẩy, máy vận chuyển được một lưu lượng lưu thể nhất
định. Dung tích này phụ thuộc vào cấu tạo và vòng quay
của máy cũng như tính chất và áp lực của lưu thể. Trong
quá trình máy hoạt động sự thay đổi trạng thái của lưu thể
luôn tuân theo định luật sau đây:
PV= const và PVk = const (k = 1,4)
Bơm – Máy nén
Nguyên lý thể tích được ứng dụng để thiết kế và chế tạo
bơm và máy nén. Đối với bơm thì lưu thế là các chất lỏng,
còn đối với máy nén thì lưu thể là các chất khí hay hơi.
Nguyên lý chính của máy là tạo ra một dung tích thay đổi
từ nhỏ đến lớn và ngược lại Khi dung tích của máy từ giá
trị bằng không tăng dần đến giá trị lớn nhất có thể được là
BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 3
quá trình hút lưu thể. Khi dung tích giảm dần về giá trị
không là quá trình nén và đẩy lưu thể. Cứ một lần hút và
đẩy, máy vận chuyển được một lưu lượng lưu thể nhất
định. Dung tích này phụ thuộc vào cấu tạo và vòng quay
của máy cũng như tính chất và áp lực của lưu thể. Trong
quá trình máy hoạt động sự thay đổi trạng thái của lưu thể
luôn tuân theo định luật sau đây:
PV= const và PVk = const (k = 1,4)
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Valve – Pumps - Chương 2: Hệ thống bơm - Dương Viết Cường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- bai_giang_valve_pumps_chuong_2_he_thong_bom_duong_viet_cuong.pdf
Nội dung text: Bài giảng Valve – Pumps - Chương 2: Hệ thống bơm - Dương Viết Cường
- 2.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM Giá trị của công suất chung phụ thuộc vào cấu tạo của bơm, vào chất lượng chế tạo, vào mức độ mài mòn và vào điều kiện vận hành. Hiện nay người ta đẫ chế tạo được bơm pi ông với = 0,60 – 0,92; các bơm ly tâm với = 0,68 – 0,90; các bơm hướng trục với = 0,70 – 0,85. Bơm càng lớn thì hiệu suất chung càng cao. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 11
- 2.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM • 5. Hệ số quay nhanh Hệ số quay nhanh của bơm là số vòng quay của bơm mẫu tác dụng đơn, một cấp đòng dạng hình học với nó và có áp lực HM = 1 m, năng suất QM = 0,075 m3/s. Như vậy hệ số quay nhanh được xác định theo công thức: (vg/ph) 3,65n Q Trong đó: n s H0,75 ns – số vòng quay của bơm, vg/Viết phương trình dao động Q – năng suất của bơm, m3/s H – chiều cao áp lực của bơm, m Dựa vào hệ số quay nhanh thính theo công thức trên ta có thể lựa chọn được bơm thích hợp theo bảng dưới đây: Loại bơm ns, vg/ph Bơm pi ông và rôto < 50 Bơm ly tâm 50 - 300 Bơm hướng chéo 300 - 500 Bơm hướng trục 500 - 1200 BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 12
- 2.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM • 6. Cột áp hút chống xâm thực NPSH: NPSH (Net Positive Suction Head) tạm gọi là cột áp hút đầu vào là một trong các thông số quan trọng trong lắp đặt và vận hành bơm. Nếu cột áp hút đầu vào bơm nhỏ so với yêu cầu thì khi bơm làm việc hay xảy ra hiện tượng xâm thực bơm. Xâm thực là sự phá huỷ liên tục của lưu chất đối với bề mặt vật liệu bơm, đó là do cột áp hút đầu vào hữu ích NPSHA nhỏ làm áp suất đầu vào bơm giảm xuống bằng áp suất bay hơi tương ứng với nhiệt độ hiện tại của chất lỏng. Sư bay hơi mãnh liệt của chất lỏng tạo ra khối lượng bọt rất lớn liên tục tách ra khỏi bề mặt vật liệu tiếp xúc với dòng chẩy đồng thời các hạt chất lỏng không ngừng lao vào để thế chỗ các bọt khí tách ra nên va đập thuỷ lực rất lớn làm rỗ và phá huỷ kim loại. Để tránh rơi vào vùng hai pha và tách khí, người ta phải tạo cho chất lỏng một lượng áp suất bổ sung bù cho sự tổn hao trên bằng cách tạo cột áp thuỷ tĩnh Hs giữa bồn chứa và nơi đặt bơm. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 13
- Bơm Piston • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bơm Piston: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 14
- Bơm Piston • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bơm Piston: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 15
- Bơm Piston BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 16
- Bơm Piston • Pitông 2 chuyển động qua lại trong xi lanh 1 nhờ cơ cấu chuyển động gồm trục O, biên 5 và thanh truyền 4, con trượt. Dung tích xi lanh nằm giữa hai điểm chết của pittông bằng dung tích chất lỏng trong mỗi lần hoạt động của pittông ở điều kiện lý thuyết. Khi pittông chuyển động sang phải thì van 8 đóng, van 7 mở, chất lỏng từ bể 11 được hút lên xilanh. Khi pittông đến điểm chết bên phải thì hoàn thành quá trình hút. Sau đó pittông chuyển động ngược lại thì van 7 đóng và van 8 mở ra, chất lỏng sẽ được đẩy lên bể chứa 10. Khi pittông đến điểm chết trái thì quá trình đẩy hoàn thành. Như vậy, cứ mỗi vòng quay của trục O thì bơm thực hiện được một chu trình hút và đẩy. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 17
- Bơm Piston • Bơm piston tác dụng kép BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 18
- Bơm Piston • Bơm piston tác dụng ba: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 19
- Bơm Piston • Bầu khí và tác dụng của bầu khí: - Do piston chuyển động không đều nên chất lỏng được đẩy ra khỏi cửa đẩy cũng không đều và có gia tốc trong bơm piston làm xuất hiện lực quá tính tác dụng ngược lại chiều chuyển động của chất lỏng, làm tăng trở lực và tổn thất áp suất trong bơm. - Bầu khí là những buồng kín chứa không khí thông với ống hút và ống đẩy để bơm làm việc an toàn, không bị va đập thủy lực và những trấn động lớn. - Bầu khí được lắp ngay trước của hút và cửa đẩy của bơm. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 20
- Bơm Piston - Nguyên tắc làm việc của bầu khí: Khi chất lỏng đi vào ống đẩy vượt quá giá tị trung bình thì một lượng thừa chất lỏng được giữ lại trong bầu khí. Khí đó mức chất lỏng trong bầu khí tăng lên và thể tích khí giảm xuống tương ứng và ngược lại khi lưu lượng tức thời của chất lỏng giảm xuống dưới mức trung bình thì không khí trong bầu khí giãn ra và đẩy lượng chất lỏng trong bầu khí ra ống, làm lưu lượng cũng như vận tốc chất lỏng trong ống đẩy điều hòa hơn. Trong một số trường hợp vận chuyển các chất lỏng có áp suất hơi bão hòa lớn thì bơm piston lại không có bầu khí vì không khí chứa trong bầu khí được trộn với chất lỏng tạo ra hỗn hợp gây cháy nổ cao. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 21
- Bơm Piston • Cấu tạo Xilanh: Xilanh thường được chế tạo bằng thép hoặc đúc bằng gang hoặc bằng vật liệu có độ bền hóa học cao như: ferosilic, thép chịu axit Mặt trong của xilanh được gia công kỹ, đạt độ nhẵn cao để giảm ma sát, đôi khi còn được tráng phủ một lớp đồng nhẵn cho thuận tiện khi sửa chữa. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 22
- Bơm Piston • Piston: Có 2 dạng là kiểu đĩa hoặc kiểu Pơlônggiơ. Kiểu Đĩa: Có một đĩa bằng gang hay bằng thép được nối với cán của piston. Trên đĩa có lắp các vòng đệm bằng cao su, kim loại hay các vật liệu tổng hợp. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 23
- Bơm Piston Kiểu Pơlôngiơ: có dạng hình trụ rỗng được đúc bằng gang nếu có đường kính lớn và bằng thép nếu có đường kính nhỏ và áp suất lớn. Bề mặt của Pơlongio được gia công nhẵn hoặc được tráng phủ một lớp đồng BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 24
- Bơm Piston • Van của bơm: Van dùng trong bơm piston có nhiều loại khác nhau nhưng loại thường dùng nhất van đĩa, van hình vành khăn, van cầu, van bi và van bản lề. Van được lựa chọn theo từng trường hợp cụ thể của bơm như: Tính chất của chất lỏng cần bơm, số vòng quay của bơm. Chẳng hạn, van đĩa và van bi được dùng cho chất lỏng có độ nhớt cao, số vòng quay nhỏ và năng suất thấp. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 25
- Bơm Piston BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 26
- Bơm Piston • Năng suất của bơm Tác dụng đơn: Qt 0 .60.F.s.n D2 d 2 Trong đó: F ;f - diện tích tiết diện piston, cán 4 4 piston, m2. s – khoảng chạy của piston, m n – số vòng quay của trục η0 = 0,8 – 0,95 Tác dụng kép: Qt 0 .60.n(2F f ).s BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 27
- Bơm Piston • Đồ thị cung cấp của bơm Piston: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 28
- Bơm Piston Tác dụng đôi: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 29
- Bơm Piston Tác dụng ba: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 30
- Bơm bánh răng Cấu tạo bơm bánh răng a) Cấu tạo bơm b) Thể hiện rãnh thông khử tải: A – Rãnh thông B – Chất lỏng bị kẹt BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 31
- Bơm bánh răng • Trong hoạt động, các rãnh răng thực hiện chức năng xi lanh còn các răng thực hiện chức năng píttông, như vậy khi quay bơm sẽ liên tục hút và đẩy chất lỏng với lưu lượng khá đồng đều (số răng càng nhiều thì lưu lượng càng đều). • Kết cấu của bơm bánh răng rất đơn giản. Bánh răng chủ động 1 gắn liền trên trục chính của bơm, ăn khớp với bánh răng bị động 2. Cả 2 đặt trong vỏ bơm 3 khoảng trống A giữa miệng hút và hai bánh răng gọi là bọng hút. Khoảng trống B là bọng đẩy BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 32
- Bơm bánh răng Khi hoạt động 2 bánh răng quay theo chiều mũi tên lúc này chất lỏng ở trong rãnh các rãnh ngoài vùng ăn khớp được chuyển từ bọng hút đến bọng đẩy vòng theo vỏ bơm vì thể tích chứa chất lỏng trong bọng đẩy giảm khi răng của 2 bánh răng ăn khớp nên chất lỏng bị chèn ép và dồn vào ống đẩy với áp suất cao. Đây là quá trình đẩy, đồng thời ở bọng hút cũng xẩy ra quá trình hút: Thể tích chứa chất lỏng tăng khi các răng ra khớp, áp suất giảm hơn áp suất mặt thoáng bể hút làm chất lỏng chạy vào ống hút (nếu áp suất bể hút bằng áp suất khí quyển thì trong bọng hút có áp suất chân không). BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 33
- Bơm bánh răng Đặc điểm: - Truyền động chắc chắn, tạo được áp suất khá lơn. - Dễ gây tiếng ồn hơn bơm li tâm (mặc dù dùng bánh răng nghiêng, chữ V). - Kết cấu bơm nặng nề. - Bơm được chất lỏng có độ nhớt cao. - Phạm vi điều chỉnh lưu lượng cột áp nhỏ. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 34
- Bơm trục vít a) Bơm trục vít 1. vỏ 2. Giá đỡ 3. Cửa hút 4. Xi lanh(Stato) 5. Trục vít (Rô to) 6. Trục Cácđăng 7,8. Khớp nối 9. Hộp đệm kín 10. Đệm kín 11. Hộp chèn 12. ống lót 13. ống đỡ 14, 16. ổ bi 15. Trục chính b) Bơm hai trục vít 1. Bánh răng dẫn 2. Bánh răng bị dẫn 3. Thân bơm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 35
- Bơm trục vít • Nhờ kết cấu truyền động trục vít mà chất lỏng bơm chuyển động theo rãnh xoắn của trục vít tạo nên áp suất cao đẩy chất lỏng qua bơm. • Bộ phận chủ yếu của bơm trục vít gồm 2 hay 3 trục vít ăn khớp với nhau đặt trong 1 vở máy cố định có lõi dẫn chất lỏng vào và ra. Khe hở giữa trục vít và vỏ máy rất nhỏ (1/100mm) trục vít thường có 1 hoặc 2 mối ren và biến dạng ren thường là ren hình chữ nhật, hình thang BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 36
- Bơm trục vít Thường dùng loại bơm 3 trục vít: 1 trục vít chủ động và 2 trục vít bị động lắp ở hai bên trục chủ động. Hai trục bị động này có tác dụng làm kín chất lỏng ở trong rãnh ren của trục chủ động cùng với vỏ bơm. Lượng chất lỏng này do sự quay của các trục vít được chuyển từ bọng hút ra đến bọng đẩy và vào ống xả. Các đường ren của các trục vít đã ngăn cách bọng hút bọng đẩy một cách chắc chắn. Các kích thước của các trục người ta chọn sao cho trục bị động quay được không phải do trục chủ động mà là do năng lượng nén của chất lỏng bơm chuyển vì thế thường không cần có thêm bánh răng truyền động giữa các trục. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 37
- Bơm trục vít • Đặc điểm: - Kết cấu phức tạp, hạn chế về kích thước trục vít, rãnh vít nên lưu lượng thấp, dùng trong bơm chuyển gần. - Bơm được chất lỏng có độ nhớt lớn. - Có khả năng tự hút. - Truyền động êm chắc chắn. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 38
- Bơm ly tâm • Theo số bậc: cá loại bơm một cấp, hai cấp hoặc nhiều cấp, ở đó chất lỏng đi qua nhiều guồng nôi kiếp nhau, qua mỗi guồng áp suất tăng dần lên. • Theo cách đặt trục bơm: chia ra loại bơm nằm ngang và loại bơm thẳng đứng. Được dùng phổ biến là loại đặt nằm ngang có trục nối trực tiếp với động cơ điện, vỏ bơm có hình xoắn ốc. Loại này có hiệu suất cao, trở lực thuỷ lực và cơ khí nhỏ. Loại thẳng đứng được dùng chủ yếu để hút chất lòng từ những giếng sâu. • Theo chuyển động của chất lỏng có định trong và không định hướng. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 39
- Bơm ly tâm • Theo cấu tạo của bánh guồng: chia ra bơm có cửa vào của chất lỏng ở hai phía hoặc một phía. Loại cửa vào hai phía có nắng suất cao hơn. • Ngoài ra theo số vòng quay của guồng còn có thể chia thành: bơm quay nhanh, quay trung bình và quay chậm; hoặc theo áp suất chia ra: bơm áp suất thấp (dưới 20 m cột nước), áp suất trung bình (từ 20 - 60 m và áp suất cao (trên 60 m). BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 40
- Bơm ly tâm • Cấu tạo bơm ly tâm: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 41
- Bơm ly tâm • 3 – Impeller • 5 - Casing • 7 - Back Head Cradle • 9 - Bearing Housing Foot • 10 - Shaft Sleeve • 1OK - Shaft Sleeve Key • 13 - Stuffing Box Gland • 14 - Stuffing Box Gland Stud • 15 - Stuffing Box Gland Stud Nut • 17 - SealCage • 18 - Splash Collar • 25 - Shaft Bearing-Radial • 25A - Shaft Bearing-Thrust • 26 - Bearing Housing • 28 - Bearing End Cover • 29 - PumpShaft • 55 - Oil Disc. (Flinger) • 56 - CasingFoot • 75 - Retaining Ring • 76 - Oil Seal-Front • 76A - Oil Seal-Rear • 77 - Gasket-Casing • 77A - Gasketqleeve • 77B - Gasket-Drain Plug • 80 - OilVent • 105 - Shaft Adjusting Sleeve • 105A - Sleeve Lock Nut BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 42
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 43
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 44
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 45
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 46
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 47
- Bơm ly tâm • Guồng động hay bánh công tác (Impeller): Guồng động bơm ly tâm có 3 dạng chính được sử dụng: Fully enclosed – Ứng dụng cho các bơm đòi hỏi chiều cao đẩy lớn, áp suất làm việc cao. Semi-enclosed – Được dùng cho các ứng dụng vận chuyển chất lỏng chung chung. Mặt hở của guồng động còn có nhiệm vụ phá vỡ các chất lỏng có dạng huyền phù và các chất có thể gây tắc nghẽn cho bơm. Open – thích hợp cho các bơm có chiều cao đẩy thấp và các chất lỏng dạng huyền phù rắn BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 48
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 49
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 50
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 51
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 52
- Bơm ly tâm • Chất lỏng đi qua rãnh các cánh guồng động chuyển động rất phức tạp, một mặt nó chuyển động dọc theo rãnh từ tâm ra ngoài cánh guồng theo phương bán kính, mặt khác chúng quay cùng cánh guồng. • Xét về chiều của cánh guồng, về lý thuyết áp suất tạo ra có giá trị lớn nhất khi cánh guồng cong về phía trước và bé nhất khi cong về phía sau. Tuy nhiên trong thực tế, cánh guồng luôn được làm cong về phía sau để đảm bảo trở lực gây ra là nhỏ nhất. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 53
- Bơm ly tâm • Vỏ bơm ( Casing): Bơm một cấp: Vỏ bơm ly tâm một cấp có dạng hình xoắn ốc. Để định hướng dòng chất lỏng khi ra khỏi của đẩy của guồng động, trên vỏ bơm thường được lắp đặt các hộp hoặc thanh dài định hướng dòng chảy. Đôi khi người ta cũng thường tạo các rãnh gờ phía trong vỏ bơm để thực hiện nhiệm vụ trên. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 54
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 55
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 56
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 57
- Bơm ly tâm Bơm ly tâm 2 hay nhiều cấp: BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 58
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 59
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 60
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 61
- Bơm ly tâm • Bộ làm kín (Bearings): - Bộ làm kín hai đầu ra quy định phía trước và phía sau. Bộ làm kín gồm 2 phần: Phần quay (cốc kín, bạc đồng, lò xo, gioăng), phần tĩnh (bạc hợp kim, bích ép làm kín). Lò xo có tác dụng nén bạc đồng áp sát vào bạc hợp kim. - Khi trục bơm quay qua chốt trên trục làm cả phần quay quay theo. Bạc đồng quay tiếp xúc với bạc hợp kim cố định. Chất lỏng có áp suất từ buồng bơm ra phía ngoài chỉ có 2 đường: đường 1 là đi qua khe hở giữa bạc đồng và trục bơm nhưng bị chặn bởi gioăng cao su, đường 2 là bị chặn bởi bề mặt tiếp xúc giữa bạc đồng và bạc hợp kim. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 62
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 63
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 64
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 65
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 66
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 67
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 68
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 69
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 70
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 71
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 72
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 73
- Bơm ly tâm • Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm: Trục động cơ quay qua khớp nối làm trục bơm quay dẫn đến bánh công tác quay nhiên liệu từ ống hút chuyển động vào thân bơm và được các rãnh của bánh công tác mang theo vào chuyển động quay. Lực li tâm làm cho nhiên liệu bị dồn chuyển động trong rãnh có thiết diện thay đổi giữa phần bơm và bánh công tác. Khi đó vận tốc của nhiên liệu do tiết diện mặt cắt rãnh dần thay đổi nên vận tốc giảm dần cho đến khi đạt được vận tốc nhiên liệu chuyển động trong ống đẩy. Lúc đó động năng của nhiên liệu biến thành thế năng làm cho áp suất của chất lỏng tăng lên, đồng thời miệng vào của bánh công tác tạo nên một vùng có áp suất chân không và dưới áp suất của nhiên liệu, vì vậy chất lỏng bị đẩy liên tục vào bơm qua ống hút. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 74
- Bơm ly tâm • Chiều cao hút của bơm ly tâm: 2 2 P1 Pv v 2 v 1 z1 h th g g 2g Áp suất hút Pv được quyết định bởi áp suất hơi bão hòa của chất lỏng Pbh do đó phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong thực tế Pv> Pbh do đó, chiều cao hút phải thỏa mãn: 2 2 P1 Pbh v 2 v 1 z1 h th g g 2g BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 75
- Bơm ly tâm - Tương tự như bơm piston, chiều cao hút của bơm ly tâm phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chất lỏng, trở lực trong ống hút và nhiệt độ chất lỏng. Do đó, muốn tăng chiều cao hút của bơm phải giảm trở lực trong ống hút và đảm bảo độ kín của ống tránh không để không khí lọt vào. T, 0C 10 20 30 40 50 60 > 65 z1 6 5 4 3 2 1 0 BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 76
- Bơm ly tâm • Hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm: Một trong số các sự cố của bơm là không đủ chất lỏng vào bơm. Sự cố xảy ra khi chiều cao hút thực không đủ. Thực chất của hiện tượng này là do không đủ chất lỏng, áp suất tại miệng hút giảm thấp và hơi hình thành ở đây, khi hơi đi vào bơm. do áp suất cao nên các bong bóng hơi và ra chuyển thành chất lỏng, thể tích giảm xuống, nên chất lỏng từ ngoài chảy vào trong bơm rất nhanh. Chất lỏng này tác động lên guồng động rất mạnh và làm mài mòn các cánh của impeller. Các bong bóng hơi vỡ mạnh trong bơm tạo thành những âm thanh lạo xạo, đây chính là tính hiệu để nhận ra bơm đang bị khí xâm thực. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 77
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 78
- Bơm ly tâm BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 79
- Bơm ly tâm • Để giải quyết sự cố này có thể tăng chiều cao hút thực hoặc giảm chiều cao hút thực yêu cầu. Tăng chiều cao hút thực bằng cách tăng mức chất lỏng trước bơm. Giảm chiều cao hút thực đòi hỏi bằng cách giảm lưu lượng bơm. Một cách khác để giải quyết vấn đề là mở một phần van hồi lưu để chuyển một phần chất lỏng đã qua bơm trở lại bổ sung cho nguồn hút. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 80
- Bơm ly tâm • Định luật đồng dạng: Khi số vòng quay thay đổi trong quá trình làm việc thì năng suất và áp suất cũng thay đổi theo. Từ việc nghiên cứu dựa vào định luật đồng dạng ta có các quan hệ sau: Q n H n N n 1 1;();() 1 12 1 1 3 Q2 n 2 H 2 n 2 N 2 n 2 BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 81
- Bơm ly tâm • Đường đặc tuyến của bơm: Mỗi một máy bơm khi xuất xưởng đều ghi đầy đủ năng suất A, áp suất H, số vòng quay n và công suất tiêu thụ thực tế Nt là những giá trị ứng với hiệu suất cao nhất của bơm. Tuy nhiên trong thực tế sử dụng. năng suất của bơm thay đổi, hay áp suất của chất lỏng thay đổi, vì vậy các đại lượng khác cũng thay đổi theo. Về lý thuyết ta có thể tìm được mối quan hệ giữa các đại lượng Q, H, N và n theo định luật tỷ lệ; nhưng trong thực tế không hoàn toàn đứng như vậy. Do đó người ta phải dựa vào thực nghiệm, bằng cách thay đổi độ mở của van chắn trên ống đẩy, đo sự thay đổi của năng suất, áp suất, công suất và tính ra hiệu suất tương ứng với từng vòng quay. Kết quả ta lập được quan hệ Q-N và Q-η trên đồ thị. Những đường cong biểu diễn quan hệ này được gọi là đặc tuyến của bơm. BM. Lọc - Hóa dầu Th.S Dương Viết Cường 82