thay hung 0529

Giáo trình Chế tạo máy bơm CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 SƠ LƯC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CHẾ TẠO MÁY BƠM Những thiết bị dâng nước thô sơ gầu múc nước có cần giếng, bánh xe nước xuất từ năm trước công nguyên Vào kỷ thứ trước công nguyên, người ta sáng chế bơm pittông thô sơ Nói chung trước kỷ 17, loại máy bơm thô sơ nghiên cứu Từ kỷ 18 trở lại đây, lónh vực nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy bơm phát tiển mạnh mẽvà ngày hoàn thiện Năm 1640 nhà vật lý Ốtto-Henrích (Đức) sáng chế bơm pittông hoàn thiện Những năm 1751-1754 Ơle lập nên lý thuyết bơm Năm 1838 Xablukov (Nga) sáng chế bơm ly tâm Về sau, nhiều nhà bác học Giu-cốp-xki, Traplugin, Parốtanua lập nên lý thuyết dòng chảy bao quanh hệ thống cánh dẫn, hoàn chỉnh lý thuyết bơm cánh dẫn Ngày giới, ngành chế tạo bơm phát triển vô mạnh mẽ Người ta chế tạo bơm có công suất tới 4000kW tốc độ quay 4000 vg/ph Hiện nay, nước ta ngành chế tạo bơm ngày phát triển Chúng ta có sở chuyên nghiên cứu bơm Viện thiết kế thủy lợi, thủy điện Viện thiết kế máy công nghiệp nhiều sở sản xuất bơm công ty Bơm Hải Dương, Liên doanh Bơm Ebera… Ngành chế tạo bơm ngành phức tạp quan trọng lónh vực chế tạo máy Nhiệm vụ quan trọng ngành chế tạo bơm nước ta thống hóa định hình hóa với mức độ cao bơm, xây dựng biểu đồ hệ loại bơm Việt Nam, mở rộng danh mục loại bơm ly tâm trục ngang, bơm hướng trục , bơm giếng khoan, chế tạo bơm ly tâm trục đứng công suất lớn, bơm nước thãi, bơm giếng khoan loại nhúng chìm, bơm dầu bơm bột giấy… 1.2 PHÂN LOẠI MÁY BƠM Máy bơm phân loại theo nhiều cách Cách phân loại phổ biến phân loại theo cấu tạo nguyên tắc làm việc Có thể phân thành loại máy bơm sau: 1.Bơm cánh: phận làm việc bánh xe công tác có cánh dẫn Các bánh xe công tác phận chủ yếu để trao đổi lượng với chất lỏng Loại bơm gồm bơm ly tâm, bơm hướng trục, bơm xoáy 2.Bơm thể tích: việc trao đổi lượng với chất lỏng tiến hành theo nguyên lý nén chất lỏng thể tích kín áp suất thủy tónh Loại bơm gồm bơm pittông bơm rôto 3.Bơm phun tia: Loại bơm chi tiết chuyển động Việc truyền lượng cho chất lõng thực nhờ dòng chất lõng khác (hoặc khí) có lượng cao 4.bơm khí ép: loại bơm chi tiết chuyển động Việc dâng nước tiến hành nhờ cách dùng dòng khí ép hoà trộn với nước thành hỗn hợp khí nước có trọng lượng riêng nhỏ nước 5.Bơm nước va: lợi dụng lượng nước va để vận chuyển chất lỏng 6.Bơm chân không: thuộc loại bơm thể tích hoạt động theo nguyên lý thay đổi áp suất 1.3.NHỮNG THÔNG SỐ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM Theo chức nó, máy bơm đặc trưng ba thông số: lưu lượng, Cột áp, công suất 1.3.1 Lưu lượng + Định nghóa: Lưu lượng bơm lượng chất lỏng máy cấp đơn vị thời gian + Ký hiệu: Q + Thứ nguyên: Đơn vị thể tích/Đơn vị thời gian tức m3/h, m3/s, l/s 1.3.2 Cột áp + Định nghóa: Cột áp máy bơm độ gia tăng lượng mà đơn vị trọng lượng chất lỏng nhận từ vào đến khỏi máy bơm + Ký Hiệu: H + Thứ nguyên: m + Công thức xác định: H = Er – Ev Theo định nghóa treân: α Pr Er = + r Cr2 + Z r 2g γ α Pv E v = + v C 2v + Z v 2g γ Trong đó: αv, αr – Hệ số vận tốc dòng chảy vào khỏi máy bơm Er, Ev– Năng lượng đơn vị cũa dòng chảy vào bánh xe công tác Pr, Cr, Zr – p suất , vận tốc cao độ dòng chảy khỏi máy bơm Pv, Cv, Zv – p suất, vận tốc cao độ dòng chảy vào máy bơm γ – Trọng lượng riêng g – Gia tốc trọng trường Do đó: H= Pr - Pv γ + α r C r2 − α v C v2 2g + Zr − Zv (1-1) Hình 1-1: Sơ đồ xác định cột áp bơm Gọi thành phần cột áp tónh: Ht Pr - Pv (1-2) + Zr − Zv γ Và thành phần động cột áp động : Hd α C − α v Cv2 Hd = r r (1-3) 2g Thì: H = Hd + Ht (1-4) Như cột áp toàn phần máy bơm gồm hai thành phần: cột áp tónh cột áp động 1.3.3 Công suất Công suất hữu ích + Định nghóa: Toàn độ gia lượng mà dòng chảy nhận qua bơm đơn vị thời gian gọi công suất hữu ích G: gọi lưu lượng trọng lượng( N/s; N/h; kG/s) + Ký hiệu: Nh Q.H γ Nh = G.H ; (kGm/s) : N = ; (kW) Ht = N= Q.H ρ g 1000 1000 KW (1-5) Trong đó: Q − Lưu lượng bơm (m3/s) H − Cột áp bơm (m) ρ − Khối lượng riêng chất lỏng (kg/m3) g − Gia tốc trọng trường (m/s2) γ – Tỷ trọng riêng chất lỏng bơm (kG/m3) Công suất trục + Định nghóa: Công suất trục toàn lượng mà phần đầu bơm tiêu thụ để máy bơm bơm lưu lượng chất lỏng Q đạt cột áp toàn phần H + Ký hiệu: N + Công thức: Công suất trục bơm xác định bằng: Q.H ρ g ; (kW) (1-6) N= 1000.η Trong : η – hiệu suất máy bơm Hiệu suất bơm η Là tỷ số công suất có ích Nh công suất truc bơm N: η= N hi N 1.4 PHẠM VI SỬ DỤNG CÁC LOẠI MÁY BƠM Bơm pittông thường sử dụng với cột áp cao lưu lượng nhỏ Bơm roto, ren vít, khía gặp nhiều khó khăn chế tạo ổ trục cần áp lực cao nên thường sử dụng với cột áp không 300m Bơm cánh có kết cấu gọn nhẹđược dùng rộng rãi khu vực cột áp thấp trung bình, lưu lượng lớn Khu vực sử dụng kiểu bơm thể đồ thị hình –2 toạ độ logarit Q – H 36 8.6 Máy nén hướng trục 8.6.1.Nguyên lý cấu tạo hoạt động máy nén hướng trục Nguyên lý: Máy làm việc theo nguyên lý cánh nâng Các cánh động lắp theo vành tròn tầng rô to.Các tầng cánh tónh xen kẽ tầng cánh động lắp vành tròn cài vào rãnh bên stato.Các cánh động có chân ren lắp vào roto điều chỉnh góc cắt dòng Hình 5.39:Cắt dọc tiết diện qua roto Hình 5.40: Khai triển mặt trụ cấp nén tam giác vận tốc Giống bơm hướng trục Tầng cánh tónh:Có tác dụng dẫn hướng cho khí nén biến phần động thành áp suất sau cấp nén tầng cánh động 2.Cấu tạo hoạt động Để tạo tăng áp tiết diện ngang không gian roto stato phải nhỏ dần phía cửa muốn có cách chế tạo: -Mặt roto có dạng hình trụ ,mặt stato có dạng hình nón cụt Hình 5.39 -Mặt roto có dạng nón cụt mặt stato có dạng hình trụ Hình 5.45 Số vòng quay roto; n = 5000 – 15000 v/ph,nên dùng tuốc bin khí nén hay thuận tiện dùng động điện phải thêm truyền tăng tốc phức tạp Tỷ số nén cấp nén máy hướng trục: m = 1.1 - 1.3 Tỷ số neùn chung :  p p  1.15  , lưu lượng lớn 8.6.2 Tính toán số đo máy nén hướng trục (tham khảo) 8.6.3 Công suất máy nén hướng trục Tính tương tự máy nén li tâm G Alt N -Công suất: , kw 1000.  doa ms Trong : G : Khối lượng khí nén qua guồng động [kg/s]  :Hiệu suất đoạn nhiệt với  = 0.85 – 0.95  doa ms doa : Hiệu suất khí kể đến tỗn hao ma sát  ms = 0.96 – 0.98 -Hiệu suất đoạn nhiệt:  doa  A A lt t Trong đó: Alt :Công nén lý thuyết đoạn nhiệt At :Công nén thực tế cung cấp 8.7 Bài tập máy nén 37 ... từ năm trước công nguyên Vào kỷ thứ trước công nguyên, người ta sáng chế bơm pittông thô sơ Nói chung trước kỷ 17, loại máy bơm thô sơ nghiên cứu Từ kỷ 18 trở lại đây, lónh vực nghiên cứu, thiết... nước va để vận chuyển chất lỏng 6.Bơm chân không: thuộc loại bơm thể tích hoạt động theo nguyên lý thay đổi áp suất 1.3.NHỮNG THÔNG SỐ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM Theo chức nó, máy bơm đặc trưng... điện phải thêm truyền tăng tốc phức tạp Tỷ số nén cấp nén máy hướng trục: m = 1.1 - 1.3 Tỷ số nén chung :  p p  1.15  , lưu lượng lớn 8.6.2 Tính toán số đo máy nén hướng trục (tham khảo) 8.6.3