Báo cáo thực hành kĩ thuật thực phẩm 2 bài thực hành bơm ly tâm và ghép bơm

Bom ly tâm là loại máy vận chuyển chất lỏng thông dụng nhất trong công nghiệp hòa chất.Bơm ly tâm chuyển năng lượng cung cấp từ motor điện hoặc tuabin để chuyển thành năng lượng động học

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẨM 2 BÀI THỰC HÀNH: BƠM LY TÂM VÀ GHÉP BƠM

Bom ly tâm là loại máy vận chuyển chất lỏng thông dụng nhất trong công nghiệp hòa chất.

Bơm ly tâm chuyển năng lượng cung cấp từ motor điện hoặc

tuabin để chuyển thành năng lượng động học (động năng) và sau

đó chuyển thành năng lượng áp suất chất lỏng mà đang được bơm

Các biến đổi năng lượng xuất hiện do tác dụng của hai phần chínhcủa bơm, cánh guồng và buồng xoắn ốc hay bộ khuếch tán

Cánh guồng càng quay nhanh hay cánh guồng càng lớn thì vận tốc cao hơn ở cánh đuôi cánh guồng càng lớn và năng lượng cung cấp cho chất lỏng càng lớn

Ghép bơm là vấn đề rất cần thiết và quan trọng trong công

nghiệp bởi vì nó mang lại nhiều lợi ích và đáp ứng được nhu cầu thực tế cần thiết

II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Xác định cột áp toàn phần, công suất và hiệu suất của bơm ly tâm bằng cách đo đạc các thông số khi thay đổi lưu lượng chất lỏng (năng suất bơm)

- Xây dụng đặc tuyến mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm

- Xây dựng đặc tuyến và tìm diểm làm việc của hệ 2 bơm ghép nốitiếp

- Xây dựng đặc tuyến và tìm điểm làm việc của hệ 2 bơm ghép song song

III CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Các thông số đặc trưng của bơm

1.1 Năng suất

Năng suất của bơm là thể tích chất lỏng mà bơm cung cấp được trong một đơn vị thời gian

Ký hiệu: Q Đơn vị tính: m/s, 1/s, 1/ph,

1.2 Cột áp toàn phần

Cột áp toàn phần là áp suất chất lỏng tại miệng ra của ống đây

Nó được tính như sau:

H = (Chênh lệch cột áp tĩnh + Chênh lệch cột áp động + Chênh lệch chiều cao hình học)

H = H, + H, + He, (m)

Chênh lệch áp tĩnh:

H s= P out−P¿

pg

Trong đó: P out : áp suất chất lỏng tại đầu ra, Pa

P¿ : áp suất chất lỏng tại đầu vào, Pa

Chênh lệch cột áp động:

H v = P out−P¿

pg , (m)Trong đó: v out= π d 4 Q

Trong đó: Z¿: chiều cao hình học tại đầu vào, m

Z out: chiều cao hình học tại đầu ra, m

1.3 Công suất cung cấp

Công suất động cơ cung cấp đối với bơm được tính như sau:

P m= 2 πnt60 , (W)

Trong đó: n: tốc độ vòng xoay của bơm, vòng/ phút

t : moment xoắn của trục, N.m

1.4 Hiệu suất của bơm

Hiệu suất của bơm được tính như sau:

E =P h

P m.100%

Trong đó: P h : công suất thủy lực tác động tới chất lỏng, có thể

được tính như sau:

P h = QH ρg, (W)

Trong đó: Q : lưu lượng chất lỏng, m/s

2 Đặc tuyến của bơm ly tâm

2.1 Đặc tuyến thực của bơm

Đường H-Q biểu diển mối quan hệ giửa cột áp toàn phần và lưu lượng Khi cột áp toàn phần giảm khí lưu lượng Khi cột áp toàn phần giảm khi lưu lượng tăng và ngược lại

Đường P m- Q biểu diển mối quan hệ giửa công suất cung cấp cho

bơm và lưu lượng qua bơm Ngoài vùng hoạt động tối ưu của bơmđường này trở nên phẳng, do một sự thay đổi lớn công suất chỉ tạo ra một thay đổi nhỏ về vận tốc của dòng

Đường E – Q biểu diển mối quan hệ hiệu suất và lưu lượng bơm Đối với một bơm nào đó thì nó sẻ đạt hiệu suất tương ứng với năng suất đó.

3 Đặc tuyến mạng ống

Đặc tuyến mạng ống là đường cong biểu diển mối quan hệ H mo

– Q:

H mo=C +K Q2, (m)

Trong đó: Q : lưu lượng , m3/s

H mo: Tổn thất cột áp khi chất lỏng chuyển động trong

z1,z2: chiều cao đầu vào và đầu ra của ống, m

L : chiều dài ống ( sinh viên tự đo ), m

d : đường kính trong của ống (∅ 27∗1,8 mm¿, m

λ: hệ số ma sát, sinh viên tính toán theo chế độ

chuyển động của lưu chất trong hệ thống đường ống

ρ : khối lượng riêng của lưu chất, kg/m3

ϵ : tổng hệ số trở lực cục bộ của ống

3.1 Điểm làm việc của bơm

4 Ghép bơm nối tiếp

Các bơm gọi là làm việc nối tiếp nếu sau khi chất lỏng ra khỏi bơm này được đưa tiếp vào ống hút của bơm kia, rồi sau đó mới được đưa vào hệ thống đường ống Như vậy khi các bơm làm việc nối tiếp thì lưu lượng của chúng phải bằng nhau và bằng lưu lượngtổng cộng của hệ thống, cột áp của hệ thống bằng tổng cộng áp toàn phần của các bơm

Q = Q1 = Q2 = … = Q n

H = H1 = H2 + …+ H n

5 Ghép bơm song song

Các bơm khi làm việc cung cấp nước vào một hệ thống

đường ống gọi là làm việc song song Vì thế khi các bơm làm việc song song trong hệ thống thì chúng có cột áp bằng nhau và bằng cột áp bằng nhau và bằng cột áp của hệ thống, còn lưu lượng của

hệ thống sẽ bằng tổng lưu lượng của các bơm

Theo lý thuyết, khi các bơm làm việc làm việc song song với nhau thì cột áp tổng H tc của hệ thống bằng cột áp toàn phần của

Hệ thống thiết bị bơm ly

4.2 Trang thiết bị, hóa chất

- Chất lỏng sử dụng trong hệ thống là nước tinh khiết

-Các thông số cần thiết cho việc tính toán:

- Công suất thiết kế của bơm: N= 0,37 kW

- Lưu lượng tối đa của bơm: Qmax= 90 1/ph

- Đường kính ống có ký hiệu như sau: ∅27x1,8mm

Van xả đáy phải được đóng hoàn toàn

- Cho nước vào bình chứa khoảng 2/3 thể tích bình chứa Nếu bìnhchưa có nước thì kiếm

tra van xả đáy trước khi cho nước vào

- Mở hoàn toàn tất cả các van

5.1.2 Các lưu ý

- Đảm bảo mực nước trong bình chứa khoảng 2/3 thể tích bình

- Khi bơm bật nhưng bơm không hoạt động hoặc không có lưu lượng thì phải tắt ngay bơm và báo cáo ngay cho giáo viên hướng dẫn (GVHD)

- Đảm bảo không còn bọt khí trong hệ thống trước khi tiến hành thí nghiệm

- Thường xuyên kiểm tra và so sánh các giá trị đo được trong quá trình làm thí nghiệm

Nếu thay đổi độ mở van đáng kể mà các giá trị đo không thay đổi thì phải báo ngay cho GVHD.

xác định điểm làm việc của bơm

2 Thí nghiệm 2: Ghép bơm nối tiếp

3 Thí nghiệm 3: Ghép bơm song song

- Xác định giao điểm của đường đặc tuyến của mạng ống và đặc tuyến thực của hệ thống ghép 2 bơm song song để xác định điểm làm việc của hệ thông ghép 2 bơm song song.

VI TÍNH TOÁN KẾT QUẢ

P hút (kg/

( kg/cm2)

( Pa)

-33342,6 1

-35303,9 4

15

-37265,2 7

25

-37265,2 7

4

-38245,9 35

H e

H mo (m)

33342,6 1

-35303,9 4

30400,6 15

-37265,2 7

24516,6 25

-37265,2 7

15690,6 4

-38245,9 35

12748,6 45

Kết quả thu được sau tính toán của thí nghiệm 1

1.2 Thí nghiệm 2: Ghép bơm nối tiếp

Q ( L/

ph)

Q ( m 3 / s)

P hút (kg/

( kg/cm2)

43149,2 6

5

-43639,5 9

-45110,5 9

8

-45110,5 9

H e

H mo (m)

49033,2 5

-43639,5 9

-45110,5 9

34323,2 8

-45110,5

24516,6 25

Kết quả thu được sau tính toán của thí nghiệm 2

1.3.Thí nghiệm 3: Ghép bơm song song

Q ( L/

ph)

Q ( m 3 / s)

P hút (kg/

( kg/cm2)

( Pa)

-47071,9 2

5

-49033,2 5

-53936,5 75

75

-54917,2 4

5

-56878,5 7

5

l/phút=10−3

60

C = p2 −p1

? g +(z2 −z1)=0 (Vì áp suất đầu vào và đầu ra tại quá trình khảo sát này đều đặt trong một thùng nên P 2 -P 1 =0 và chiều cao đầu vào, đầu ra của ống cũng là như nhau z 2 -z 1 =0)

16

π 0,02344.2 9,81=13890223,23

H mo=C + K Q2 =0+13890223,23 ¿

Q ( m 3 / P hút (Pa) P đẩy H s H v (m) H e H (m) H mo

s) ( Pa) (m) (m) (m)

-47071,9 2

68646,5 5

11,8 3

0 0,225 12,085 0,34

-49033,2 5

53936,5 75

11,0 3

49033,2 5

10,6 3

49033,2 5

10,8 3

VII ĐỒ THỊ

Thí nghiệm 1: Xác định các thông số đặc trưng của bơm 1

Ø Đặc tuyến thực của Bơm 1 ( H – Q )

Ø Điểm làm việc của Bơm 1 ( Giao điểm của đường H – Hmo

 Thí nghiệm 2: Xác định các thông số đặc trưng của bơm nối tiếp

Ø Đặc tuyến thực của Bơm nối tiếp ( H – Q )

Ø Đặc tuyến mạng ống của Bơm nối tiếp ( Hmo – Q )

Ø Điểm làm việc của Bơm nối tiếp ( Giao điểm của đường H – Hmo )

Ø Đặc tuyến thực của Bơm song song ( H – Q )

0 0 0 0 0 0