Báo cáo cuối kì thiết kế hệ thống bơm quạt máy nén

BÁO CÁO CUỐI KÌ Thiết kế hệ thống Bơm quạt máy nén Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Hoàng Sinh viên thực hiện: Phạm Thế Lâm 20180475 Phạm Viết Linh 2019 Đinh Quang Tuấn Khải 2019 Vấn đề NỘI DUNG CHÍNH Tính tốn hệ thống Ổn định dịng chảy VẤN ĐỀ • Dịch đường nồng độ 12% • Thiết kế hệ thống bơm phương pháp ổn định lưu lượng • Bể chứa đến bể hịa trộn vận chuyển 30m, lên cao 3m • Lưu lượng điều chỉnh dải 10-12 m3/h 1000 lít 3m FI 6m YÊU CẦU Van điều áp 2000 lít 30 m TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.1 DỊCH ĐƯỜNG NỒNG ĐỘ 12% • Khối lượng riêng : 1047 kg/m3 (Trang 57 sổ tay hóa cơng tập 1) • Độ nhớt : 25 oC, dịch đường sucrose 12% 1.244 mPa.s = 0.0012 Pa.s Độ nhớt nước 0.89 cP = 0.00089 Pa.s Đánh giá: Dịch đường sucrose 12% có tính chất tương đối giống nước nhiệt độ tương đương TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *LỰA CHỌN DÒNG BƠM: Bơm trục vít bơm ly tâm • Hiệu quả: Bơm ly tâm thường có hiệu suất cao so với bơm trục vít lưu lượng cao, hiệu suất giảm lưu lượng giảm Bơm trục vít có hiệu ổn định phạm vi lưu lượng khác cho chúng lựa chọn tốt cho ứng dụng với lưu lượng thay đổi • Bảo dưỡng: Bơm ly tâm có thiết kế đơn giản = dễ bảo dưỡng sửa chữa • Chi phí: Bơm trục vít phổ biến thường đắt hơn, hiệu suất độ bền bù đắp cho chi phí ban đầu cao thời gian dài TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *LỰA CHỌN CHẤT LIỆU ỐNG DẪN • Ống thép SUS304, Trở lực đường ống thấp Bền, không bị ăn mịn thực phẩm có tính axid cao Dễ vệ sinh, vi khuẩn khó phát triển TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *TÍNH CỘT ÁP 𝐻 𝑏 = 𝐻 hh + 𝐻 𝑖 + 𝐻 𝑐𝑏 • • cục TÍNH TỐN HỆ THỐNG Các bước tính tốn B1: Tính chọn đường kính sơ Chọn tốc độ sơ dòng chảy 2-5 m/s B2: Vận tốc dòng đường ống B3: Hệ số Reynold B4: Tính hệ số ma sát tương ứng với chế độ chảy B5: Tính tổn thất áp lực dọc đường ống B6: So sánh, đánh giá lặp lại quy trình cần TÍNH TỐN HỆ THỐNG Kết tính tốn Với Lưu lượng 10-12 Vận tốc đường ống 3m/s => Đường kính ống D ~ 0.031 m => dựa vào bảng bên khảo sát dải đường kính 25, 32, Đường kính ống 25 32 Vận tốc dòng (m/s) 4.47 2.87 152687 124802 100163 Hệ số ma sát 2.77 1.51 0.988 Tổn thất áp suất (m) 3.68 1.35 0.72 Hệ số Reynolds => Lựa chọn đường kính ống 32 (DN25) phù hợp với tốn TÍNH TỐN HỆ THỐNG Tính tổn thất áp suất cục Trên đường ống có van chiều • • • • van chiều lật van cầu khóa đường ống cút vuông 32 đồng hồ đo lưu lượng 10 TÍNH TỐN HỆ THỐNG Kết Tính tổn thất áp suất cục cột áp tổng ⇒ ⇒ • q– lưu lượng nước tính tốn • S – sức cản đồng hồ • – khối lượng riêng dung dịch • K – hệ số trở lực • V – vận tốc dịng chảy 𝐻 𝑐𝑏=𝐻 đ h + 𝐻 𝑐𝑏 1=0,32  m = + 1,35 + 0,32 =7,67 m 11 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *CHỌN BƠM CHO HỆ THỐNG M ột  số  l u  ý khi  l ự a  chọ n  bơ m  liê n  quan  đế n  th ự c  ph ẩ m : • Phải cấu tạo từ vật liệu đặc biệt, đáp ứng tiêu chí vệ sinh an tồn thực phẩm • Kết cấu bơm thiết kế phải có khả tháo lắp dễ dàng, nhanh chóng • Các chi tiết bên không gây cản trở việc vệ sinh, làm sau trình sử dụng 12 TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *CHỌN BƠM CHO HỆ THỐNG M ột  số  l u  ý khi  l ự a  chọ n  bơ m  liê n  quan  đế n  th ự c  ph ẩ m : • Phải cấu tạo từ vật liệu đặc biệt, đáp ứng tiêu chí vệ sinh an tồn thực phẩm • Kết cấu bơm thiết kế phải có khả tháo lắp dễ dàng, nhanh chóng • Các chi tiết bên không gây cản trở việc vệ sinh, làm sau trình sử dụng 13 TÍNH TỐN HỆ THỐNG 2.2 HỆ THỐNG BƠM *CHỌN BƠM CHO HỆ THỐNG Với Bơm ly tâm • CENTRIFUGAL SANITARY PUMPS • Xuất xứ:  Italia • Thương hiệu:  CSF • Lưu lượng lên đến: 75 m³/h • Cột áp lên đên: 60 m • Áp suất tối đa: bar • Nhiệt độ từ : -10°C – 120°C 14 ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG 3.1 NGUYÊN NHÂN HIỆN TƯỢNG DỊNG CHẢY BẤT ỔN ĐỊNH Có tác nhân : 1.Bơm: làm giảm áp lưu lượng 2.Dòng vào: dòng vào bị thay đổi điều kiện chịu nén, nhiệt độ thay chất lỏng khác 3.Đường ông: xuất vật cản đường ống rêu, cặn làm giảm tiết diện, vết nứt vỡ đường ống làm giảm lưu lượng… 15 ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG 3.2 TẠI SAO PHẢI ỔN ĐỊNH DÒNG CHẢY MỤC ĐÍCH : - Vì để hệ thống hoạt động tốt so với tính tốn thiết kế, kết thiết bị đo xác dễ kiểm sốt dịng chảy đạt hiệu suất cao vận hành yêu cầu đề - Giảm hao phí lượng, độ bền thiết bị tăng tiết kiệm chi phí bảo trì sửa chữa, an tồn q trình làm việc 16 ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH DÒNG CHẢY C1 : Sử dụng biến tần.Đây phương pháp điều khiển tốc độ quay bơm thông qua điều khiển tần số nguồn điện đến bơm.Phương pháp giúp điều chỉnh lưu lượng áp suất bơm cách xác hiệu quả, giúp đảm bảo ổn định dòng chảy hệ thống đường ống FIT BT PLC 17 ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH DỊNG CHẢY • Sử dụng van điều khiển (Control Valve): Van điều khiển sử dụng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng qua hệ thống đường ống giảm áp suất dịng chảy Van điều khiển điều chỉnh tay tự động FC 1000 lít FIT 2000 lít 18 ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH DỊNG CHẢY • Sử dụng điều khiển tỷ lệ (Proportional Control): Bộ điều khiển tỷ lệ sử dụng thông số đầu vào để điều chỉnh lưu lượng áp suất dòng chảy Bộ điều khiển tỷ lệ sử dụng để điều khiển lưu lượng chất lỏng qua hệ thống đường ống giảm tốc độ bơm cần thiết 3m 1000 lít 2000 lít 19 THANK YOU ! 20