Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm hoàn thiện công nghệ chế tạo bơm nớc cỡ lớn (36.000m3/h)

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn trung tâm nghiên cứu t vấn cơ điện và xây dựng Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm hoàn thiện công nghệ chế tạo bơm nớc cỡ lớn (36.000m3/h) M số KC 05.DA.04 Chủ nhiệm đề tài: ks . lê văn an 6945 08/8/2008 hà nội - 2007 2 Mục lục Giới thiệu chung 4 I. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm trên thế giới và ở Việt Nam 5 I.1. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm trên thế giới 5 I.2. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm nớc phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp ở Việt Nam 7 I.3. Nhu cầu thị trờng và những điều cần lu ý 12 II. Hoàn thiện thiết kế máy bơm hớng trục cỡ lớn II.1. Xác định đối tợng nghiên cứu của Dự án 13 II.1.1. Lắp bơm lớn cho các trạm xây mới 13 II.1.2. Lắp thay thế các máy bơm ở các trạm cũ 13 II.1.3. Các thông số kỹ thuật của máy bơm Dự án 18 II.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế máy bơm hớng trục 18 II.2.1. Dòng chảy trong bơm hớng trục 18 II.2.2. Các phơng pháp tính toán bánh công tác máy bơm 20 II.2.3. Lới phẳng của prôfin 23 II.2.4. Tính toán các lới prôfin cánh bánh công tác 24 II.2.5. ảnh hởng của các thông số kết cấu của cánh bánh công tác và cánh dẫn dòng đến tổn thất trong bơm hớng trục 28 II.2.6. Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế máy bơm HTĐ 500-145 33 II.2.7. Hoàn thiện thiết kế máy bơm HTĐ 500-145 với sự hợp tác của các Hãng bơm nớc ngoài 40 II.3. Kết luận 41 III. Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy bơm HTĐ500-145 43 III.1. Đặt vấn đề 43 III.2. Tăng cờng đầu t đổi mới công nghệ phục vụ gia công chế tạo các chi tiết máy bơm HTĐ 500-145 44 III.3. Hoàn thiện công nghệ chế tạo các chi tiết 44 3 III.3.1. Hoàn thiện công nghệ chế tạo bánh công tác 44 III.3.2. Hoàn thiện công nghệ chế tạo vành mòn hình cầu 55 III.3.3. Hoàn thiện công nghệ chế tạo bộ phận cánh hớng dòng 57 III.3.4. Hoàn thiện công nghệ chế tạo cút cong 58 III.3.5. Hoàn thiện công nghệ chế tạo chi tiết trục máy bơm 59 III.4. Kết luận 64 IV. lắp ráp, vận hành và thí nghiệm máy bơm HTĐ 500 - 145 65 IV.1. Lắp ráp máy bơm HTĐ 500 - 145 65 IV.1.1. Phần cấu tạo máy bơm 65 IV.1.2. Lắp máy bơm HTĐ500 - 145 tại nhà máy chế tạo 69 IV.1.3. Lắp ráp máy bơm HTĐ 500-145 vào vị trí máy số 6 trạm bơm Cốc Thành Nam Định 72 IV.1.4. Lắp đặt máy bơm HTĐ 500-145 (cho trạm mới xây dựng) 74 IV.2. Vận hành và sử dụng tổ máy bơm HTĐ500-145 81 IV.2.1. Vận hành máy bơm 81 IV.2.2. Vận hành và sử dụng động cơ điện 82 IV.3. Thử nghiệm máy bơm hớng trục đứng HTĐ 500-145 tại nhà máy và hiện trờng 84 IV.3.1. Nghiên cứu thử nghiệm các máy bơm mô hình tại hệ thống thử nghiệm chế tạo bơm Hải Dơng 84 IV.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm máy bơm HTĐ 500-145 tại hiện trờng 98 IV.4. Kết luận 115 V. Kết luận chung và kiến nghị 116 V.1. Kết luận chung 116 V.2. Kiến nghị 126 Tài liệu tham khảo 127 4 Giới thiệu chung Những thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XX đợc chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế tạo máy bơm với sự hoàn thiện các phơng pháp thiết kế phần dẫn dòng máy bơm ly tâm, bơm hỗn lu và bơm hớng trục. Đã có sự mở rộng phạm vi sử dụng các máy bơm kiểu hớng trục nhằm đáp ứng nhu cầu cần lu lợng lớn. Các công trình nghiên cứu đợc tập trung theo hớng nâng cao công suất của mỗi tổ máy. Hiện nay, Nga đã sản xuất đợc máy bơm hớng trục cỡ lớn với lu lợng đạt tới Q 70 m 3 /s (Q 250.000 m 3 /h) tơng ứng với cột nớc H = 15 - 25m. Cùng với xu thế tăng công suất mỗi máy bơm là tăng số vòng quay đặc trng (hệ số tỉ tốc của bơm) nhằm đạt tới n s = 2.500 - 3.000 đối với các bơm hớng trục; nâng cao đặc tính năng lợng, đặc tính xâm thực và độ bền của máy với chất lợng tốt, giảm ồn và rung động. Ngành chế tạo bơm của Việt Nam cũng đã đạt đợc nhiều thành tựu đáng kể. Máy bơm nớc phục vụ nông nghiệp là một trong số không nhiều sản phẩm cơ khí mà nớc ta tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sử dụng đã từng bớc đẩy lùi hàng ngoại nhập. Hiện nay, nớc ta đã sử dụng hàng ngàn trạm bơm với các loại máy bơm khác nhau phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp. Hàng trăm máy bơm công suất N 250KW (trong đó có 23 tổ máy bơm cỡ lớn Q = 20.000 36.000m 3 /h đã và đang đợc sử dụng trong thực tế từ những năm 1960 1970 đều phải nhập khẩu đã xuống cấp cần phải đại tu hoặc thay thế. Nhiều trạm bơm lắp với các máy bơm cỡ lớn (N 500KW) phục vụ nông nghiệp và các ngành khác (công nghiệp, giao thông) đang đợc xây dựng và phát triển. Nhu cầu thiết bị đồng bộ và phụ tùng thay thế các chi tiết máy bơm cỡ lớn ngày càng nhiều. Những năm qua, nhiều Viện nghiên cứu (Viện khoa học thủy lợi, Viện nghiên cứu cơ khí), Trờng đại học (đại học Bách Khoa Hà Nội, đại học Thủy lợi), các công ty (Tổng Công ty cơ điện - xây dựng nông nghiệp và thuỷ lợi, Công ty chế tạo bơm Hải Dơng) đã đầu t nghiên cứu về vấn đề máy bơm nớc công suất đã đạt kết quả khả quan. Thực hiện Dự án và hoàn thiện công nghệ chế tạo máy bơm nớc cỡ lớn 36.000 m 3 /h phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp và các mục đích khác là cần thiết và cấp bách. Dự án sẽ đem lại hiệu quả về kinh tế cũng nh ý nghĩa xã hội, tạo động lực thúc đẩy mới cho sự phát triển ngành chế tạo bơm nhằm đáp ứng các nhu cầu thực tế của sản xuất trong nớc, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu, chủ động cung cấp phụ tùng thay thế cho ngời sử dụng, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nớc. 5 I. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm trên thế giới và ở Việt Nam I.1. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm trên thế giới Nớc luôn luôn là nhu cầu cấp thiết nhất đối với cuộc sống con ngời. Sự phát triển của các phơng tiện cấp nớc gắn liền với sự phát triển của nền văn minh nhân loại. Sử dụng các biện pháp kỹ thuật cấp nớc cho các vùng dân c và phục vụ sản xuất đã đợc thực hiện từ ngàn năm trớc công nguyên. Cơ cấu nâng nớc cổ đại là bánh xe nâng chiều cao cột nớc khoảng 3 - 4 m và lu lợng lớn nhất đạt 8 - 10m 3 /h, có nguyên lý hoạt động và cấu tạo tơng tự các cọn nớc đang còn đợc sử dụng trong thời đại ngày nay. Từ hệ thống gầu múc đến các cối xay chạy bằng sức nớc, rồi các bơm pittông đầu tiên ra đời cho đến cuối thế kỷ XVIII Ơle đã đề xuất lý thuyết dòng tia để tính toán thiết kế máy bơm ly tâm. Vào thời kỳ Pie đệ nhất, ở Nga đã có hơn 3.000 nhà máy cơ khí sử dụng các thiết bị thủy lực. Cuối thế kỷ XIX các Viện sỹ Giucốpski và Tráp l ghin (Nga) đã đề xuất lý thuyết khí động lực học của cánh đặt nền móng cho việc xây dựng phơng pháp tính toán các lá cánh bánh công tác bơm cánh dẫn (bơm ly tâm và bơm hớng trục). Tiếp đó, Prôskura và Vazơnhesenski (Nga) đã sáng tạo ra lý thuyết về dòng chảy bao quanh hệ thống cánh dẫn, góp phần hoàn chỉnh lý thuyết về máy bơm. Các nhà bác học và kỹ s Nga, Đức, Mỹ đã tiếp tục công bố nhiều kết quả nghiên cứu về quan hệ giữa số cánh hữu hạn và đặc tính thủy lực, lý thuyết tính toán lá cánh và hàng loạt vấn đề quan trọng khác. Họ đã có những đóng góp rất lớn cho sự phát triển của ngành chế tạo máy bơm. Tuy nhiên, tình hình thủy lực trong phần dẫn dòng máy bơm cánh dẫn (trong đó có bơm hớng trục) là rất phức tạp. Các thông số kỹ thuật của bơm đến nay vẫn đợc xác định bằng phơng pháp thực nghiệm, bởi lẽ, xác định bằng tính toán lý thuyết thờng cho sai số khá lớn so với thực tế. Những thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XX đợc chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế tạo máy bơm với sự hoàn thiện đáng kể các phơng pháp thiết kế phần dẫn dòng máy bơm ly tâm, bơm hỗn lu và bơm hớng trục. Đã có sự mở rộng đáng kể phạm vi sử dụng các máy bơm kiểu hớng trục nhằm đáp ứng nhu cầu cần lu lợng lớn. Các công trình nghiên cứu đợc tập trung theo hớng nâng cao công suất của mỗi tổ máy. Hiện nay, Nga (cụ thể là Tổng công ty chế tạo máy năng lợng ()) đã sản xuất đợc máy bơm hớng trục cỡ lớn với lu lợng đạt tới Q 70 m 3 /s (Q 250.000 m 3 /h) tơng ứng với cột nớc H = 15 - 25m. Cùng với xu thế 6 tăng công suất mỗi máy bơm là tăng số vòng quay đặc trng (hệ số tỉ tốc của bơm) nhằm đạt tới n s = 2.500 - 3.000 đối với các bơm hớng trục; nâng cao đặc tính năng lợng, đặc tính xâm thực và độ bền của máy với chất lợng tốt, giảm ồn và rung động. Ngoài ra, các nớc công nghiệp phát triển rất chú ý tới việc xây dựng các tiêu chuẩn Nhà nớc, tiêu chuẩn quốc tế về các lĩnh vực phù hợp với từng loại bơm tơng ứng. Hàng loạt vấn đề về vật liệu mới, kết cấu mới của bơm cũng nh các phơng tiện tính toán máy tính với các chơng trình phần mềm rất lớn thuận tiện cho thiết kế, kiểm tra, các thiết bị đo hiện đại cho độ chính xác cao và dễ sử dụng, các hệ thống điều khiển tự động đã đợc quan tâm và áp dụng cho công nghệ thiết kế, công nghệ chế tạo cũng nh lắp đặt và vận hành sử dụng máy bơm. Ngành chế tạo máy bơm tại các nớc G7 cũng đạt đợc những thành tựu lớn. Với hàng trăm Hãng, Công ty, các trờng đại học, các Viện nghiên cứu đã cho ra đời mỗi năm hàng vạn máy bơm các loại với công suất mỗi tổ máy đạt tới N = 50000 kW, đờng kính bánh công tác máy bơm hớng trục D 1 = 4,5 m cột nớc H = 25m . Các máy bơm hớng trục cỡ lớn thờng có loại trục đứng và trục ngang. Nói chung, bơm hớng trục công suất lớn kiểu trục đứng có u việt là tiết kiệm đợc diện tích sàn lắp đặt máy, dễ tháo lắp, dễ đảm bảo độ chính xác khi lắp trục dài và trọng lợng lớn, trọng lợng riêng của máy và tải trọng từ dòng chảy đợc truyền qua gối đỡ, bệ đỡ và qua nền nhà máy đợc phân bố đều hơn cũng nh cho phép đạt hiệu suất của máy cao hơn do sử dụng ống hút kiểu thẳng. Máy bơm hớng trục đặt ngang công suất lớn thờng có cột nớc khoảng 2 12 m và có dạng Capsun phục vụ cho việc vận chuyển lợng nớc rất lớn. Các máy bơm hớng trục công suất lớn đợc sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau nh phục vụ cấp nớc cho công nghiệp ( nhiệt điện, thuỷ điện ở các nhà máy tích năng Bơm tua bin hai chiều, điện nguyên tử .), tới tiêu trong nông nghiệp, vận chuyển nớc từ vùng này sang vùng khác (trạm bơm cấp nớc cho Mascơva-Nga) cấp nớc sinh hoạt của thành phố, cụm dân c ở châu á và các nớc Đông Nam á cũng có ngành chế tạo máy bơm phát triển. Nhật bản, Hàn quốc , Trung quốc đã nghiên cứu , thiết kế chế tạo nhiều máy bơm nói chung và bơm hớng trục nói riêng công suất lớn đạt chất lợng tốt, đáp ứng các nhu cầu của nền kinh tế mỗi nớc và tham gia xuất khẩu sang các nớc khác trên thế giới . Các nớc nh Singapo , Thái lan, Malayxia, Indonexia đã có nhiều công ty liên doanh với nớc ngoài nghiên cứu , thiết kế và chế tạo rất nhiều kiểu bơm, kể cả các máy bơm công suất tới hàng ngàn Ki-lô-oát, lu lợng đạt tới 72.000m 3 /h . 7 Hiện nay , trên thế giới đã thiết kế, chế tạo cũng nh đang sử dụng khoảng 1.500 loại bơm khác nhau. Máy bơm luôn giữ vị trí vô cùng quan trọng, tham gia vào hầu hết các ngành kỹ thuật của các nền kinh tế trên thế giới, kể cả phục vụ trong ngành hàng không vũ trụ và quân sự I.2. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm nớc phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp ở Việt Nam Theo thống kê của tổ chức lơng thực thế giới FAO thì lợng nớc bình quân đầu ngời toàn hành tính là 7.400m 3 (1990). Quốc gia đợc coi là ít nớc nếu lợng nớc bình quân đầu ngời dới 4.000m 3 . Việt Nam có nguồn tài nguyên nớc khoảng 260.000m 3 /km 2 là quốc gia có lợng nớc bình quân không cao (gần 10.280 m 3 vào năm 2000). Tuy nhiên, nớc phân bố không đều mà tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long (chiếm tới 61%). Các vùng khác của Việt Nam có lợng nớc bình quân đầu ngời khoảng 4.000m 3 thấp hơn so với trị số bình quân toàn thế giới. Nhu cầu nớc của Việt Nam hiện nay cha lớn và chủ yếu là nhu cầu phục vụ nông nghiệp. Trong những thập kỷ tới, nhu cầu nớc cho công nghiệp, du lịch và đời sống sinh hoạt sẽ tăng lên nhanh chóng. Sử dụng nớc một cách hợp lý là vấn đề có ý nghĩa chiến lợc lớn đảm bảo đủ nớc và bảo vệ môt trờng sinh thái. Ngoài các hệ thống hồ đập, kênh dẫn phục vụ cấp nớc, các thiết bị máy bơm đã đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và đời sống dân sinh. Theo Tổng cục thống kê và Bộ nông nghiệp & PTNT, hiện nay, trên phạm vi cả nớc đang sử dụng tới trên 250.000 máy bơm các loại cho nông nghiệp. Các ngành công nghiệp, giao thông cũng cần tới hàng trăm ngàn máy bơm với rất nhiều chủng loại khác nhau. Ngành thủy lợi nông nghiệp đang quản lý hơn 3.500 trạm bơm điện với khoảng 15.000 máy bơm, trong đó có tới 300 máy bơm hớng trục cỡ lớn với công suất mỗi máy đạt từ 200 500KW, lu lợng từ 8.000 36.000m 3 /h. Hàng loạt trạm bơm lớn đợc quy hoạch, đang và sẽ đợc xây dựng nhằm cấp nớc phục vụ nông nghiệp, phục vụ các vùng dân c đô thị hay thoát nớc thành phố Các loại cây công nghiệp: cà phê, chè, mía, bông, cũng nh các đồng cỏ sân gôn đang đợc tới phun nớc với khoảng 500 dàn phun các loại có công suất 10 100 mã lực nhập từ Mỹ, Nga, CH Séc, Nhật hoặc chế tạo trong nớc. Hàng năm, lợng điện tiêu thụ dùng cho máy bơm nớc phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp chiếm tới 70 80% tổng lợng điện sử dụng trong nông thôn. Do vậy, vấn 8 đề nghiên cứu sâu nhằm thiết kế chế tạo và áp dụng đợc các loại bơm nớc phù hợp với chất lợng và độ bền tốt, hiệu suất cao là vấn đề rất bức xúc trong nông nghiệp nhằm giảm năng lợng tiêu thụ, giảm chi phí đầu vào, tăng hiệu quả trong sản xuất, góp phần nâng cao đời sống ngời dân và tiết kiệm đợc ngoại tệ nhập khẩu. Ngành chế tạo bơm của Việt Nam cũng đã đạt đợc nhiều thành tựu đáng kể. Máy bơm nớc phục vụ nông nghiệp là một trong số không nhiều sản phẩm cơ khí mà nớc ta tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sử dụng đã từng bớc đẩy lùi hàng ngoại nhập. Việt Nam có lực lợng cán bộ khoa học kỹ thuật đợc đào tạo tốt ở nhiều nớc trên thế giới, đặc biệt ở các nớc Đông Âu, đã đủ khả năng đảm trách nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy bơm - động cơ điện các cỡ công suất đạt tới N = 500 kW và hoàn thành tốt cả công tác thiết kế, xây dựng các công trình trạm bơm đầu mối quy mô lớn, hớng dẫn sử dụng, đào taok cán bộ kỹ thuật và quản lý trong lĩnh vực máy bơm và trạm bơm. Nớc ta có hàng chục cơ sở tiêu biểu sản xuất máy bơm cỡ lớn nh Công ty chế tạo bơm Hải Dơng, Công ty cơ khí Hà Nội, Công ty cơ khí Cẩm Phả (Quảng Ninh), Công ty cơ khí Duyên Hải (Hải Phòng), Công ty cơ khí Thái Bình Riêng Tổng công ty cơ điện nông nghiệp và thủy lợi thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT đã có những bớc phát triển mạnh mẽ. Tổng công ty đã có 04 Công ty tham gia nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy bơm, đặc biệt là Công ty cơ khí điện thủy lợi. Tổng công ty đã chú ý không những tới công nghệ chế tạo máy bơm mà còn đặc biệt quan tâm tới công tác nghiên cứu khoa học, về thiết kế, công nghệ chế tạo, đào tạo cán bộ và công nhân kỹ thuật chuyên ngành về máy bơm nớc. Hiện nay, việc nghiên cứu thiết kế máy bơm nớc đợc thực hiện ở các cơ quan: Viện cơ điện nông nghiệp, Viện nghiên cứu khoa học và kinh tế thủy lợi, Viện nghiên cứu cơ khí, Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Trờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, Trờng Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, Trờng đại học Thủy lợi, Trờng đại học Mỏ - địa chất, Trờng đại học giao thông, Trờng đại học Hàng hải . . . Trung tâm nghiên cứu, T vấn cơ điện và xây dựng (REMECO) thuộc Tổng công ty AGREMECO có quan hệ hợp tác chặt chẽ trong nghiên cứu khoa học với các Viện nghiên cứu, các Trờng đại học trong nớc và các hãng, các công ty chuyên ngành máy thủy khí ở nớc ngoài. Cùng với các Viện Nghiên cứu cơ khí (Bộ Công 9 nghiệp), Viện Khoa học thủy lợi, Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và PTNT) ), các Trờng đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Thủy lợi, Đại học Mỏ - địa chất, các Công ty cơ khí Hà Nội, Công ty bơm Hải Dơng, Trung tâm REMECO và Tổng công ty cơ điện - xây dựng nông nghiệp và thủy lợi đã có đóng góp tích cực cho sự phát triển chung của ngành chế tạo máy bơm, đặc biệt máy bơm phục vụ nông nghiệp. Máy bơm nớc phục vụ nông nghiệp là sản phẩm có nhu cầu về số lợng và chất lợng chủ yếu đã đợc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt ở trong nớc. Các sản phẩm bơm do Việt Nam sản xuất nói chung có thể cạnh tranh với hàng nhập ngoại về chất lợng nhng giá bán chỉ bằng 60 80% so với giá bơm của nớc ngoài. Một số bơm cỡ lớn N > 300KW hay các bơm có chức năng đặc biệt (bơm hoá chất, khai thác mỏ) phần lớn phải nhập. Nếu đợc đầu t và chỉ đạo tốt có thể nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ở trong nớc. Hàng trăm máy bơm nớc công suất lớn N = 200 500 kW đã đợc lắp đặt và sử dụng ở Việt Nam. Tuy nhiên, chúng ta mới sản xuất tốt các máy bơm công suất N = 200 kW, Q = 8000 m 3 /h. Các bơm cỡ lớn hơn đều phải nhập khẩu từ nớc Nga, Hungary, Bungary, Rumany, Bắc Triều Tiên. Những năm vừa qua, ngành nông nghiệp đã nhập một số bơm trục nghiêng cỡ lớn với công suất N = 132 kW (bơm của úc cho trạm bơm Liểu Trì - Vĩnh Tờng Vĩnh Phúc), N = 160 kW (bơm của ấn Độ cho trạm bơm Thanh Điềm mê Linh Vĩnh Phúc) các bơm chìm cỡ lớn của Đức N = 320 kW cho trạm bơm Đại Định Vĩnh Tờng Vĩnh Phúc, bơm chìm N = 300 kW của Hàn Quốc cho trạm bơm Phù Sa Hà Tây. Có thể nói, các bơm lớn nhập khẩu đều có giá thành cao. việc lắp đặt, hiệu chỉnh, bảo dỡng sửa chữa hầu hết các máy bơm cỡ lớn nhập ngoại phục vụ nông nghiệp ở Việt Nam đều do Tổng công ty cơ điện xây dựng nông nghiệp và thủy lợi thực hiện với các tài liệu hớng dẫn kỹ thuật do Trung tâm REMECO chủ trì hoặc tham gia dịch và biên tập. Bộ Nông nghiệp và PTNT đã giao cho Tổng công ty nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hầu hết các chi tiết máy bơm nớc cỡ lớn phục vụ cho công tác thay thế, sửa chữa. Suốt nửa thế kỷ qua, các đơn vị của Tổng công ty đã hoàn thành tốt nhiệm vụ đợc giao, duy trì tốt các hoạt động của trạm bơm công suất lớn phục vụ nông nghiệp. 10 Những máy bơm hớng trục cỡ lớn lắp tại các trạm bơm phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp từ những năm 60 70 đến nay vẫn đang hoạt động nhng hiệu quả của máy đã giảm nhiều, cần đợc sủa chữa lớn hoặc thay thế. Công ty quản lý và khai thác công trình thủy lợi Bắc Nam Hà (tỉnh Nam Định) đã lập dự án sửa chữa cải tạo và xây dựng mới các trạm bơm lớn và các công trình thủy lợi kèm theo. Hàng trăm trạm bơm mới cỡ lớn đã và đang đợc thiết kế sẽ cần nhiều máy bơm trục đứng công suất lớn. Các máy bơm công suất lớn nhập ngoại có giá thành cao (đặc biệt trong thời kỳ của cơ chế thị trờng). Với số lợng lớn máy bơm này đang rất cần thiết phục vụ sản xuất đòi hỏi kinh phí đầu t cao, ngoại tệ dành cho nhập khẩu sẽ nhiều. Với khả năng về kỹ thuật, trình độ công nghệ của cán bộ, công nhân, tiềm năng thiết bị máy móc gia công, chế tạo cũng nh kinh nghiệm về các mặt khác , hiện nay, Việt Nam có thể tự thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sử dụng các máy bơm công suất lớn. Ngoài ra, với các giải pháp liên doanh, liên kết với các Hãng chuyên ngành của nớc ngoài, các công ty của nớc ta nhanh chóng tiếp nhận các công nghệ mới trong thiết kế và chế tạo bơm nớc cỡ lớn ứng dụng vào Việt Nam cũng nh tiến tới tham gia xuất khẩu sang các nớc thu ngoại tệ. Trong những năm qua, Trung tâm REMECO, Tổng công ty cơ điện xây dựng nông nghiệp và thủy lợi đã kết hợp chặt chẽ với Hãng Extren và Tổng công ty chế tạo máy năng lợng trong công tác nghiên cứu công nghệ thiết kế, trao đổi các vấn đề về thiết kế (bạn đã giúp kiểm tra các bản vẽ của Trung tâm cũng nh cung cấp các chơng trình phần mềm phục vụ thiết kế các bơm cỡ lớn, trao đổi các cán bộ thăm và học tập tại Hungary, Nga và khảo sát thực tế tại Việt Nam Bạn đã đào tạo cán bộ cho Trung tâm về công nghệ chế tạo, kiểm tra, thử nghiệm. Đặc biệt, những công nghệ mới trong thiết kế, chế tạo, lựa chọn vật liệu mới đã đợc bạn hỗ trợ đạt hiệu quả cao. Viện Nghiên cứu khoa học thủy lợi cũng đã triển khai nghiên cứu máy bơm cỡ lớn với lu lợng Q = 3600 m 3 /h theo đề tài nghiên cứu cấp nhà nớc (năm 1996 1999). Đến nay, đề tài đã kết thúc và đã sản xuất 01 máy bơm thực (HT 145) và lắp thử vào trạm bơm Cốc Thành tỉnh Nam Định. Đối với trình độ công nghệ của Việt Nam hiện nay, trình độ về nghiên cứu, thiết kế và công nghệ chế tạo máy bơm còn hạn chế. Có thể khẳng định rằng, hoàn thiện thiết kế cũng nh công nghệ chế tạo cánh bánh công tác, cánh hớng dòng, trục, [...]... không đảm bảo cho Dự án về sản xuất thử máy bơm nớc cỡ lớn thực hiện nh mong muốn Nghĩa là, Dự án hoàn thiện công nghệ chế tạo bơm nớc cỡ lớn 36.000 m3/h sẽ không khả thi đối với trờng hợp lắp cho các trạm xây dựng mới II.1.2 Lắp thay thế các máy bơm ở các trạm cũ Hiện nay, có khoảng 230 máy bơm nớc công suất mỗi máy đạt N 250 KW phục vụ nông nghiệp Các máy bơm nớc cỡ lớn nhập của các nớc Nga, Hungary,... II.2.6 Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế máy bơm HTĐ 500-145 II.2.6.1.Xác định bơm mô hình và bơm thực Xuất phát từ mục tiêu chính của Dự án là hoàn thiện thiết kế, chế tạo máy bơm cỡ lớn thay thế cho 23 tổ máy bơm hớng trục đứng kiểu cánh quay 6-145 do Tổng công ty chế tạo máy năng lợng Nga () chế tạo đang hoạt động tại các trạm bơm lớn ở Nam Định (Bảng II.1, II.2 ) Có thể xác định khi bơm làm việc với... số kết cấu của cánh bánh công tác và cánh dẫn dòng đến tổn thất trong bơm hớng trục Các thông số kết cấu của cánh bánh công tác và cánh hớng dòng bơm hớng trục bao gồm: - Độ mau lới cánh (L/T)bct và (L/T)c.h.d - Góc đặt cánh bct và a - Số cánh bánh công tác Z1 và số cánh hớng dòng Z0 - Tỉ số bầu bánh công tác d b và tỉ số bầu cánh hớng dòng d bc.h.d - Vị trí tơng đối giữa lới cánh bánh công tác và cánh... máy, xí nghiệp và công xởng chế tạo máy bơm 12 II Hoàn thiện thiết kế máy bơm hớng trục cỡ lớn II.1 Xác định đối tợng nghiên cứu của Dự án Nhu cầu về thị trờng nội địa đối với các máy bơm nớc công suất lớn N = 500 KW theo hai khả năng: Lắp bơm cho trạm xây mới và thay thế các máy bơm ở các trạm cũ II.1.1 Lắp bơm lớn cho các trạm xây mới Máy bơm công suất lớn N = 500KW có lu lợng nớc rất lớn Q = 16.500... 1450 của máy bơm công suất lớn đang còn là vấn đề phức tạp và cần chú ý quan tâm đầu t thêm Ngoài ra, thực tế sản xuất ở nớc ngoài và đặc biệt ở Việt Nam, vấn đề độ bền có ý nghĩa quan trọng Độ bền cũng nh tuổi thọ của bơm công suất lớn có quan hệ chặt chẽ với các kết cấu gối đỡ, ổ trợt định hớng của bơm Hoàn thiện công nghệ chế tạo trục rỗng của bơm công suất lớn cũng là vấn đề rất đáng quan tâm,... độ bền của lá cánh phải đợc đặc biệt chú ý Lá cánh to và dài sẽ gây khó khăn cho công việc tạo phôi, gia công lá cánh Đề tài nghiên cứu bơm HTĐ-145 của Viện khoa học thủy lợi đã đầu t nghiên cứu theo mẫu này Dự án đã nghiên cứu phân tích kỹ loại bánh công tác Z 1 = 3 và chế tạo các bánh công tác của bơm 6 87 cung cấp cho trạm bơm Nhâm Tràng (Nam Định) Ngoài ra, Tổng công ty cơ điện xây dựng nông nghiệp... định đợc đờng kính bánh công tác máy bơm D1 = 1450mm Để thuận lợi cho việc quản lý của công ty khi sử dụng máy bơm cỡ lớn, Dự án tiếp thu cách đặt ký hiệu bơm Bơm của đề tài là HTĐ-145 Bơm của Dự án sẽ bổ sung thêm trị số công suất, do vậy, ký hiệu máy bơm mới sẽ là: HTĐ500-145 ở đây: HTĐ - Bơm hớng trục kiểu đứng 500 - Công suất động cơ điện (KW) 145 - Đờng kính ngoài của bánh công tác (cm) Theo luật... lá cánh bánh công tác và cánh hớng dòng của một số bơm kiểu O Loại bơm Z1 Z0 O2 5 12 O5 4 9 (7) O6 3 8 Tính chọn số lá cánh bánh công tác và cánh hớng dòng theo công thức V.G.Stariski cho các bơm O (bảng II.6) Bảng II.6 Số lá cánh bánh công tác và cánh hớng dòng tính theo Staritski Loại bơm Z1 Z0 O2 5 9 O5 4 6 (5) O6 3 7 Nh vậy, theo các phơng pháp trên tính chọn số cánh hớng dòng rất khác với số cánh... nói, các máy bơm nớc cỡ lớn nhập khẩu từ những năm 1960-1970 đến nay vẫn còn đang hoạt động khá tốt (tuy hiệu suất và chất lợng đã giảm) và đã có những đóng góp rất lớn phục vụ cho tới tiêu trong nông nghiệp nớc ta Bảng II.1 trình bày danh mục một số trạm bơm nớc tiêu biểu lắp máy bơm công suất lớn N 250 KW Có thể xác định là Dự án chế tạo bơm công suất lớn phục vụ trớc mắt cho 04 trạm bơm Cổ Đam,... và hiệu suất bơm b = 0,75 Các bơm tơng tự bơm 24HTĐ-95AB đã đợc Tổng công ty chế tạo và lắp cho nhiều trạm bơm ở Ninh Bình và các địa phơng khác của đồng bằng Bắc Bộ Phục vụ cho nghiên cứu sâu về các thông số kỹ thuật khác của bơm, Tổng công ty đã chế tạo mô hình cấp 3 của bơm HTĐ500-145 Bơm mô hình này đợc thiết kế dựa theo các thống số của các bơm HTĐ 500-145, HTĐ4-785 và 24HTĐ-95AB Bơm có ký hiệu . lớn (36.000m3/h) M số KC 05.DA.04 Chủ nhiệm đề tài: ks . lê văn an 6945 08/8/2008 hà nội - 2007 2 Mục lục Giới thiệu chung 4 I. Tình hình nghiên cứu thiết