Ghép bơm nối tiếpCác bơm gọi là làm việc nối tiếp nếu sau khi chất lỏng ra khỏi bơm này được đưa tiếp vàoống hút của bơm kia, rồi sau đó mới được đưa vào hệ thống đường ống.. Như vậy khi
Trang 1BÁO CÁO KỸ THUẬT THỰC PHẨM 2
Họ và tên SV: Phạm Thảo Hiền
Nhóm: Nhóm 2
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15, tháng 4, năm 2024
Trang 4MỤC LỤC
I.GIỚI THIỆU 4
II.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 4
III.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
3.1.Các thông số đặc trưng của bơm 4
3.1.1.Năng suất 4
3.1.2.Cột áp toàn phần 4
3.1.3.Công cung cấp 5
t: moment xoắn của trục, N.m 5
3.1.4.Hiệu suất bơm 5
3.2.Đặc tuyến của bơm ly tâm 6
3.2.1.Đặc tuyến thực của bơm 6
3.2.2.Đặc tuyến mạng ống 6
3.2.3.Điểm làm việc của bơm 7
3.3. Ghép bơm nối tiếp 7
3.4.Ghép bơm song song 8
4.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 9
4.1.Thí nghiệm 1: Xác định các thông số đặc trưng của bơm 9
4.2.Thí nghiệm 2: Ghép bơm nối tiếp 9
4.3.Thí nghiệm 3: Ghép bơm song song 10
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 10
1.1.Thí nghiệm 1: Ghép bơm nối tiếp 10
1.2.Thí nghiệm 2: Ghép bơm song song 10
2.XỬ LÝ SỐ LIỆU 11
Chọn mẫu: Ghép bơm nối tiếp mẫu 2 11
2.1.Thí nghiệm 1: Ghép bơm nối tiếp 11
Chọn mẫu: Ghép bơm song song mẫu 2 12
3.1.Thí nghiệm 2: Ghép bơm song song 13
4.NHẬN XÉT 14
TÀI LIỆU THAM KHẢO 15
Trang 5BÀI 3: GHÉP BƠM LY TÂM
I.GIỚI THIỆU
Bơm ly tâm là loại máy vận chuyển chất lỏng thông dụng nhất trong công nghiệp hóachất Việc hiểu nguyên lý hoạt động và đặc trưng của một bơm ly tâm là điều quan trọng cốtlõi đối với bất kì sinh viên công nghệ nào.
III.CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1.Các thông số đặc trưng của bơm3.1.1 Năng suất
Năng suất của bơm là thể tích chất lỏng mà bơm cung cấp được trong một đơn vị thờigian.
Hs=Pout−P¿ρ g (m)Trong đó:
Pout : áp suất chất lỏng tại đầu ra, paPin : áp suất chất lỏng tại đầu vào, pa
Trang 6Chênh lệch cột áp tĩnh:
Hv=vout2 −v¿
2 g (m)Trong đó:
vout= 4 Q
π2dout : là vận tốc đầu ra, m/s
vout= 4 Q
π2d¿ : là vận tốc đầu vào, m/sChênh lệch chiều cao hình học:
n: tốc độ vòng quay của bơm, vòng/phútt: moment xoắn của trục, N.m
3.1.4 Hiệu suất bơm
Hiệu suất của bơm được tính như sau:
Pm 100%Trong đó:
Trang 7Ph công suất thủy lực tác động tới chất lỏng, có thể được tính như sau: Ph = Q.H ρ g, (w)
Trong đó: Q lưu lương chất lỏng, m3/s
3.2.Đặc tuyến của bơm ly tâm3.2.1 Đặc tuyến thực của bơm
Đường H – Q biểu diễn mối quan hệ giữa cột áp toàn phần và lưu lượng Khi cột áp toànphần giảm khi lưu lượng tăng và ngược lại.
Đường Pm – Q biểu diễn mối quan hệ giữa công suất cung cấp cho bơm và lưu lượng quabơm Ngoài vùng hoạt động tối ưu của bơm đường này trở nên phẳng, cho một sự thay đổilớn công suất chỉ tạo ra một sự thay đổi nhỏ về vận tốc của dòng.
Đường E – Q biểu diễn mối quan hệ giữ hiệu suất và lưu lượng bơm Đối với bơm nào đóthì nó sẽ đạt hiệu suất tương ứng với năng suất nào đó.
P1, P2: áp suất đầu vào và đầu ra của ống, N/m2
z1, z2: chiều cao đầu vào và đầu ra của ống, m
Trang 8L: chiều dài ống (sinh viên tự đo), m
d: đường kính trong của ống (271,8 mm) 271,8 mm) 27 1,8 mm)
: hệ số ma sát, sinh viên tính toán theo chế độ chuyển động của lưu chất trong hệ thống đường ống.
: khối lượng riêng của lưu chất, kg/: khối lượng riêng của lưu chất, kg/ m3
: tổng hệ số trở lực cục bộ của ống: tổng hệ số trở lực cục bộ của ống
3.2.3 Điểm làm việc của bơm
Điểm làm việc của bơm là giao điểm của đặc tuyến thực của bơm và đặc tuyến mạng ống dẫn
Hình 3.1 Điểm làm việc của bơm3.3 Ghép bơm nối tiếp
Các bơm gọi là làm việc nối tiếp nếu sau khi chất lỏng ra khỏi bơm này được đưa tiếp vàoống hút của bơm kia, rồi sau đó mới được đưa vào hệ thống đường ống Như vậy khi cácbơm làm việc nối tiếp thì lưu lượng của chúng phải bằng nhau và bằng lưu lượng tổng cộngcủa hệ thống, cột áp của hệ thống bằng tổng cột áp toàn phần của các bơm
Trang 9Q = Q1 = Q2 = …= Qn
H = H1 + H2 +…+Hn
Các bơm làm việc nối tiếp được sử dụng khi hệ thống yêu cầu áp lực cao mà một bơm không đáp ứng được
Hình 3.2 Ghép bơm nối tiếp
3.4.Ghép bơm song song
Các bơm khi làm việc cùng cấp nước vào một hệ thống đường ống gọi là làm việc songsong Vì thế khi các bơm làm việc song song trong hệ thống thì chúng có cột áp bằng nhauvà bằng cột áp của hệ thống, còn lưu lượng của hệ thống sẽ bằng tổng lưu lượng của cácbơm.
Theo lý thuyết, khi các bơm làm việc song song với nhau thì cột áp tổng Htc của hệ thốngbằng cột áp toàn phần của từng bơm:
Trang 10Trong thực tế ta có thể ghép hai hoặc nhiều bơm làm việc song song trên cùng một hệthống đường ống Thậm chí có những trường hợp hai trạm làm việc song song trên một hệthống đường ống
Hình 3.3 Ghép bơm song song
Các lưu ý:
Mực nước trong bình phải đảm bảo 2/3 thể tích bình.
Khi bật bơm mà bơm không hoạt động hoặc không có lưu lượng thì phải tắt bơm và báo ngay cho giáo viên.
Trang 11Tiến hành như thí nghiệm 1.
4.3.Thí nghiệm 3: Ghép bơm song song
Tiến hành như thí nghiệm 1.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1.1 Thí nghiệm 1: Ghép bơm nối tiếp
Bảng 5.2 Kết quả ghép bơm nối tiếp
Phút (kg/cm2) -0.44 -0.36 -0.36 -0.26 -0.22Pđẩy (kg/cm2) 9 19,5 19 31 35
1.2 Thí nghiệm 2: Ghép bơm song song
Bảng 5.3 Kết quả ghép bơm song song
Phút (kg/cm2) -0,58 -0.5 -0.36 -0.26 -0.14Pđẩy (kg/cm2) 12 14.5 19 22 26
Trang 12Chọn mẫu: Ghép bơm nối tiếp mẫu 2
Q = 10 L/p = 10.50−3
60 =¿ 1,31 x10-6 (m3/s)
Phút = -0.36 kg/cm2 = -0,36 x 98066.5 = -35303,94PaPđẩy = 19,5 kg/cm2 = 19 x 98066.5 = 1863263,5Pa
Tra nước ở T = 250C, ρnước = 997 kg/cm3, Zout = 1.25 m và Zin = 0.95 mHe = Zout - Zin = 1.25 - 0.95 = 0.3 m
Trang 132.1 Thí nghiệm 1: Ghép bơm nối tiếp
Chọn mẫu: Ghép bơm song song mẫu 2
Phút (kg/cm2) -0.36Pđẩy (kg/cm2) 19Co 90
Co chữ T(1.5)
Van thường(2)
3 1,31 x10-6
45
Trang 143 Chọn mẫu: Ghép bơm nối tiếp mẫu 2
Q = 10 L/p = 10.60−3
60 =¿ 7,7 x10-7 (m3/s)
Phút = -0.36 kg/cm2 = -0,36 x 98066.5 = -35303,94PaPđẩy = 19,5 kg/cm2 = 19 x 98066.5 = 1863263,5Pa
Tra nước ở T = 250C, ρnước = 997 kg/cm3, Zout = 1.25 m và Zin = 0.95 mHe = Zout - Zin = 1.25 - 0.95 = 0.3 m
3.1 Thí nghiệm 2: Ghép bơm song song
Bảng 6.5 Các thông số để tính toánCo 90
Co chữ T(1.5)
Van thường(2)
Van khóa
Trang 15Bảng 6.6 Kết quả tính toán của hai bơm ghép song song
Hình 6.3 Điểm làm việc của bơm ghép song song
4 NHẬN XÉT
Trong bài thí nghiệm thấy có sự thay đổi lưu lượng ảnh hưởng đến các thông số đặc trưngcủa bơm: lưu lượng nước hồi lưu, áp suất, chiều cao… Bài thí nghiệm có sai số vì do làmSTT
(m3 /s) Phút(Pa)
Trang 16tròn số, bơm không ổn định, điều chỉnh lưu lượng chưa chính xác làm cho thông số áp suấtkhông ổn định Hệ số trở lực cục bộ có sự ảnh hưởng lớn đến kết quả.
Khi bơm ghép nối tiếp: cột áp hệ thống tăng nhanh nhưng lưu lượng không đổi Khi cácbơm hoạt động nối tiếp thì lưu lượng của các bơm bằng nhau và bằng lưu lượng của hệthống Đồng thời, cột áp của hệ thống bằng tổng cột áp toàn phần của các bơm
Khi ghép bơm song song thì cột áp giảm nhẹ và nhỏ hơn khi ghép nối tiếp Nếu muốngiữ nguyên lưu lượng và tăng cột áp thì ta sử dụng phương án ghép bơm nối tiếp Còn muốngiữ nguyên cột áp và tăng lưu lượng thì ta cần phải dùng phương án là ghép bơm song song.Tuy nhiên tùy theo một mục đích công nghệ nào đó mà ta có thể phối hợp hai phương phápnày để đạt kết quả tốt nhất Khi các bơm hoạt động song song thì lưu lượng của hệ thốngbằng tổng lưu lượng của các bơm Đồng thời, mỗi bơm có cột áp bằng nhau và bằng luôn cộtáp hệ thống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tài liệu hướng dẫn thực hành các quá trình & thiết bị trong công nghệ hóa học, Khoa công nghệ hóa học Trường đại học công nghiệp TP.HCM, 2017
[2] Tập thể tác giả, Sổ tay quá trình & thiết bị trong công nghệ hóa chất, tập 1 & 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2012