BÁO CÁO GHÉP BƠM

1 BÁO CÁO GHÉP BƠM Mục đích thí nghiệm  Xác định cột áp toàn phần của bơm,công suất và hiệu suất cho bơm ly tâm bằng việc đo đạc các thông số khi thay đổi lưu lượng bơm (thí nghiệm 1).  Xây dựng đường đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm (thí nghiệm 2).  Xây dựng đường đặc tuyến của hệ hai bơm ghép nối tiếp( thí nghiệm 3).  Xây dựng đường đặc tuyến của hệ hai bơm ghép song song (thí nghiệm 4). I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1. Thí nghiệm 1: Xác định các thông số đặc trưng của bơm Stt Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n(rpm) Áp suất hút P h (kPa) Áp suất đẩy P đ (kPa) Nhiệt độ T ( 0 C) Moment xoắn động cơ t (N.m) 1 0 1260 1.1 31.2 38.1 0.15 2 0.811 0.7 23.7 38.1 0.42 3 0.85 0.7 22.7 38 0.44 4 0.89 0.6 21.9 38.1 0.45 5 0.904 0.6 21.3 38 0.46 6 0.96 0.5 20.3 38 0.47 7 1.02 0.5 18.9 37.9 0.49 8 1.04 0.4 18.4 38.1 0.49 9 1.06 0.4 18 38 0.5 10 1.074 0.4 17.8 38.1 0.51 2. Thí nghiệm 2: Phân tích các thông số đặc trưng của bơm 2 Stt Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n(rpm) Áp suất hút P h (kPa) Áp suất đẩy P đ (kPa) Nhiệt độ T ( 0 C) Moment xoắn động cơ t (N.m) Kết quả khảo sát theo độ mở van ở chế độ bơm không đổi 1 1.057 1260 0.4 17.5 37.9 0.51 2 0.98 0.5 18.6 38.1 0.5 3 0.904 0.6 21.8 37.9 0.48 4 0.717 0.7 25 38.2 0.47 5 0.584 0.9 27.4 38.2 0.44 6 0.453 1 29.5 37.9 0.43 7 0.434 1 29.5 37.9 0.041 8 0.094 1.1 31.8 38 0.38 9 0 1.1 32.5 38 0.36 Kết quả khảo sát chế độ tốc độ bơm ở độ mở van hoàn toàn 1 1.451 1800 -0.1 34 37.8 0.6 2 1.32 1620 0.1 28.1 38.1 0.41 3 1.188 1440 0.3 22.9 38.1 0.38 4 1.057 1260 0.4 18.2 38.4 0.52 5 0.904 1080 0.6 13.6 38.7 0.48 6 0.754 900 0.8 9.7 38.1 0.42 7 0.623 720 0.9 6.4 38.6 0.38 8 0.471 540 1 3.9 38.3 0.36 9 0.32 360 1.1 2.1 38.5 0.41 10 0.189 180 1.1 1.1 38.1 0.72 3 3. Thí nghiệm 3: Ghép bơm nối tiếp Stt Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n(rpm) Áp suất hút P h (kPa) Áp suất đẩy P đ (kPa) Nhiệt độ T ( 0 C) Moment xoắn động cơ t (N.m) 1 1.32 1260 -0.1 8.9 38.4 0.57 2 1.301 0.1 9.5 38.5 0.6 3 1.283 -0.1 9.9 38.8 0.62 4 1.264 0.2 11.5 39 0.6 5 1.227 0.2 12.7 38.9 0.6 6 1.15 0.4 14.7 39 0.56 7 1.018 0.5 19.2 39.1 0.54 8 0.811 0.7 24 39.2 0.49 9 0.566 0.9 28 39.3 0.48 10 0.264 1.1 30.8 39.3 0.45 4. Thí nghiệm 4: Ghép bơm song song Stt Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n(rpm) Áp suất hút P h (kPa) Áp suất đẩy P đ (kPa) Nhiệt độ T ( 0 C) Moment xoắn động cơ t (N.m) 1 1.754 1260 -0.8 23.2 39.6 0.45 2 1.697 -0.7 23.4 39.7 0.46 3 1.604 -0.6 23.9 39.7 0.47 4 1.547 -0.4 25.6 39.8 0.45 5 1.377 0 26.8 39.8 0.44 6 1.227 0.2 28.3 39.9 0.42 7 1.037 0.5 29.8 39.9 0.41 4 8 0.604 0.9 39.6 40.1 0.39 9 0.543 1 43.5 39.9 0.38 10 0 1.2 48.8 40.1 0.39 II. XỬ LÝ SỐ LIỆU Bảng 2.1: Xác định các thông số đặc trưng của bơm Vận tốc ống hút w 1 (m/s) Vận tốc ống đẩy w 2 (m/s) Biến thiên cột áp thũy tĩnh H s (m) Biến thiên động H w (m) Cột áp toàn phần H(m) Tổn thất cột áp H 0 (m) Công suất của bơm P h (W) Công suất cần cung cấp cho động cơ P m (W) Hiệu suất của bơm E(%) 0 0 3.087 0 3.162 3.162 0 19.782 0 1.871 3.373 2.359 0.402 2.835 57.568 22.422 55.390 40.481 1.961 3.536 2.256 0.441 2.772 62.895 22.979 58.027 39.600 2.053 3.702 2.184 0.484 2.743 68.658 23.806 59.346 40.114 2.085 3.760 2.123 0.499 2.697 70.702 23.773 60.665 39.188 2.214 3.993 2.031 0.563 2.668 79.359 24.979 61.984 40.299 2.353 4.243 1.887 0.635 2.597 89.174 25.833 64.621 39.976 2.399 4.326 1.846 0.661 2.581 92.587 26.179 64.621 40.511 2.445 4.409 1.805 0.686 2.566 96.067 26.524 65.940 40.224 2.477 4.467 1.784 0.704 2.564 98.551 26.850 67.259 39.921 Bảng 2.2:Phân tích các thông số đặc trưng của bơm 5 Vận tốc ống hút w 1 (m/s) Vận tốc ống đẩy w 2 (m/s) Biến thiên cột áp thũy tĩnh H s (m) Biến thiên động H w (m) Cột áp toàn phần H(m) Tổn thất cột áp H 0 (m) Công suất của bơm P h (W) Công suất cần cung cấp cho động cơ P m (W) Hiệu suất của bơm E(%) Kết quả khảo sát theo độ mở van ở chế độ bơm không đổi 2.438 4.397 1.754 0.682 2.511 95.483 25.880 67.259 38.478 2.261 4.076 1.856 0.586 2.518 82.438 24.059 65.940 36.487 2.085 3.760 2.174 0.499 2.748 70.753 24.225 63.302 38.269 1.654 2.982 2.492 0.314 2.881 45.661 20.142 61.984 32.496 1.347 2.429 2.718 0.208 3.001 31.382 17.089 58.027 29.450 1.045 1.884 2.923 0.125 3.123 20.200 13.795 56.708 24.327 1.001 1.805 2.923 0.115 3.113 18.787 13.173 5.407 243.62 8 0.217 0.391 3.148 0.005 3.229 3.964 2.959 50.114 5.905 0 0 3.220 0 3.295 3.295 0 47.477 0 Kết quả khảo sát chế độ tốc độ bơm ở độ mở van hoàn toàn 3.347 6.036 3.497 1.286 4.858 180.059 68.732 113.040 60.803 3.045 5.491 2.871 1.064 4.011 149.005 51.621 69.520 74.254 2.740 4.942 2.318 0.862 3.255 120.700 37.702 57.274 65.828 2.438 4.397 1.825 0.682 2.583 95.555 26.620 68.578 38.817 2.085 3.760 1.333 0.499 1.907 69.912 16.812 54.259 30.985 1.739 3.136 0.913 0.347 1.335 48.644 9.815 39.564 24.807 1.437 2.591 0.564 0.237 0.876 33.174 5.322 28.637 18.585 1.086 1.959 0.297 0.135 0.508 18.968 2.333 20.347 11.464 6 0.738 1.331 0.103 0.063 0.240 8.761 0.749 15.449 4.849 0.436 0.786 0.000 0.022 0.097 3.069 0.178 13.565 1.315 Bảng 2.3: Ghép bơm nối tiếp Vận tốc ống hút w 1 (m/s) Vận tốc ống đẩy w 2 (m/s) Biến thiên cột áp thũy tĩnh H s (m) Biến thiên động H w (m) Cột áp toàn phần H(m) Tổn thất cột áp H 0 (m) Công suất của bơm P h (W) Công suất cần cung cấp cho động cơ P m (W) Hiệu suất của bơm E(%) 3.045 5.491 0.923 1.064 2.062 126.080 26.541 75.172 35.308 3.001 5.412 0.964 1.034 2.073 122.546 26.294 79.128 33.229 2.960 5.337 1.026 1.005 2.106 119.268 26.344 81.766 32.220 2.916 5.258 1.159 0.976 2.210 115.928 27.233 79.128 34.417 2.830 5.104 1.282 0.919 2.276 109.434 27.235 79.128 34.419 2.653 4.784 1.466 0.808 2.349 96.480 26.343 73.853 35.669 2.348 4.234 1.918 0.633 2.626 76.387 26.063 71.215 36.598 1.871 3.373 2.389 0.402 2.866 49.680 22.666 64.621 35.075 1.306 2.354 2.779 0.196 3.050 25.852 16.832 63.302 26.590 0.609 1.098 3.046 0.043 3.163 8.124 8.143 59.346 13.722 Bảng 2.4: Ghép bơm song song 7 Vận tốc ống hút w 1 (m/s) V ận tốc ống đẩy w 2 (m/s) Biến thiên cột áp thũy tĩnh H s (m) Biến thiên động H w (m) Cột áp toàn phần H(m) Tổn thất cột áp H 0 (m) Công suất của bơm P h (W) Công suất cần cung cấp cho động cơ P m (W) Hiệu suất của bơm E(%) 4.046 7.296 2.461 1.879 4.415 313.236 75.512 59.346 127.241 3.915 7.059 2.472 1.759 4.305 293.381 71.240 60.665 117.433 3.700 6.672 2.513 1.571 4.159 262.418 65.045 61.984 104.940 3.568 6.435 2.666 1.461 4.203 244.433 63.400 59.346 106.831 3.176 5.728 2.748 1.158 3.981 194.315 53.459 58.027 92.127 2.830 5.104 2.882 0.919 3.876 155.001 46.376 55.390 83.727 2.392 4.314 3.005 0.657 3.736 111.682 37.783 54.071 69.877 1.393 2.512 3.969 0.223 4.267 40.887 25.129 51.433 48.857 1.253 2.259 4.358 0.180 4.614 34.210 24.428 50.114 48.744 0 0 4.881 0 4.956 4.956 0 51.433 0 III. ĐỒ THỊ VÀ CÔNG THỨC TÍNH 1. Thí nghiệm 1. Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tổn thất cột áp của bơm và lưu lượng, giữa công suất và hiệu suất của bơm theo lưu lượng 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 (m) l/s H Ho E% 8 2. Thí nghiệm 2. Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn đường đặc tuyến của bơm và đường đặc tuyến mạng ống của hệ thống 1 bơm. 3. Thí nghiệm 3 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn đường đặc tuyến của bơm và đường đặc tuyến mạng ống của hệ thống 2 bơm ghép nối tiếp. 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 H Ho E% 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 H Ho E% Kết quả khảo sát theo độ mở van ở chế độ bơm không đổi Kết quả khảo sát chế độ tốc độ bơm ở độ mở van hoàn toàn -50 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 0 0.5 1 1.5 H Ho E% 9 4. Thí nghiệm 4 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn đường đặc tuyến của bơm và đường đặc tuyến mạng ống của hệ thống 2 bơm ghép song song. Các Công Thức Tính Toán:  Vận tốc vào của dòng lưu chất: w 1 =  p ∗   (m/s). o d 1 = 0.0235 (m) .  Vận tốc ra của dòng lưu chất: w 2 =  p ∗   (m/s). o d 2 = 0.0175 (m).  Biến thiên cột áp thủy tĩnh: H s =       .(m) + P 1 : áp suất đầu vào.Pa.(áp suất tương đối) + P 2 : áp suất đầu ra.Pa.(áp suất tương đối)  Biến thiên động năng” H w =        .(m) + w 1 : vận tốc vào của dòng lưu chất.(m/s.) + w 2 : vận tốc ra của dòng lưu chất.(m/s)  Biến thiên thế năng: H e = 0.075(m)  Cột áp toàn phần: H t = H s +H e +H v (m)  Công suất của bơm: P h =  gQH (W). 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 H Ho E% 10  Công suất cần cung cấp cho động cơ: P m = ∗.  ,(W). Trong đó: n: số vòng quay của bơm.(vòng/phút). t: momen xoắn của động cơ.(N.m).  Hiệu suất của bơm: E=     .100  Đặc tuyến mạng ống: H o = C+ kQ 2 C= z 2 - z 1 +       k=  p  . [     (  .   + ∑ - 1 ) +     (  .   + ∑  +1 )] Trong đó:  z 1, z 2 : chiều cao miệng ống hút và miệng ống đẩy so với mặt chuẩn.  P 1 , P 2 : áp suất tại miệng ống hút và miệng ống đẩy.  g: gia tốc trọng trường.  = 0.025   : khối lượng riêng của chất lỏng, được tính theo phương pháp hồi quy với  = 996 kg/m 3 tại 30 o C và  = 992 kg/m 3 tại 40 o C (bảng 43, trang 40, Bảng tra cứu Quá trình thiết bị Cơ học -Truyền khối -Truyền nhiệt)  L: tổng chiều dài của ống hút và ống đẩy.  Khảo sát hệ thống 1 bơm: L= 0.5475m.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép song song: L= 0.6245m.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép nối tiếp:L= 0.504m  ∑ : tổng hệ số trở lực cục bộ của ống hút và ống đẩy  Khảo sát hệ thống 1 bơm: ∑  = 5,95.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép song song: ∑  = 7,4.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép nối tiếp: ∑  = 4,9.  bể chứa với ống = 0.5  co 90 = 0.3  co 45 = 0.4  ống với bể chứa = 1  van bi =không đáng kể khi mở hoàn toàn  van cửa = 2.1 (khi mở một nửa)  lưu lượng kế = 1 [...]... trường hợp:  Ứng dụng của ghép bơm nối tiếp: Khi cần đưa nước lên cao hoặc tạo ra chất lỏng có áp suất lớn hơn áp suất của một máy bơm thì phải đấu nối tiếp các máy bơm Ghép nối tiếp nghĩa là nước từ cửa ra (hoặc từ ống đẩy ) của máy bơm đầu được nối vào ống hút của máy bơm tiếp theo; trình tự nối như vậy sẽ làm tăng cột áp của hệ thống đường ống Việc ghép nối tiếp các bơm tại một trạm hoặc nhiều... hoặc nhiều trạm, không nên nối quá hai máy bơm trong cùng một trạm Nối trực tiếp hai bơm trong một trạm tuy đở tốn kém khối lượng nhà bao che, lợi cho vận hành nhưng có nhược điểm lớn là việc bịt kín phía hút cho máy bơm tiếp theo là khó khăn Việc chọn máy bơm đa cấp thay cho ghép nối tiếp sẽ đơn giản và hiệu quả hơn  Ứng dụng của ghép bơm song song: Một vài máy bơm cùng nối cửa ra với một hoặc vài đường... đường đặc tuyến của bơm với đường đặc tuyến mạng ống ta thấy nếu biểu diễn chúng trên cùng một đồ thị thì luôn cắt nhau tại một điểm,điểm đó gọi là điểm làm việc của bơm. Thông qua điểm làm việc ta sẽ xác định được những chế độ làm việc thích hợp cho bơm cũng như môi trường làm  Từ đồ thị biểu diễn đường đặc tuyến của bơm và đường đặc tuyến mạng ống ta tìm được điểm làm việc của bơm dựa vào giao điểm... song: Một vài máy bơm cùng nối cửa ra với một hoặc vài đường ống nối song song để tăng lưu lượng gọi là các máy bơm ghép và làm việc song song Việc ghép và làm việc song song là cần thiết do yêu cầu của biểu đồ dùng nước thay đổi nhiều trong năm và trong ngày Dưới đây ta xem xét các trường hợp ghép song song và cách xác định điểm công tác chung và riêng cho mỗi trường hợp 12 ...Tính Toán Mẫu: Thí nghiệm 3: Ghép bơm nối tiếp Tốc độ Áp suất Áp suất Moment xoắn Nhiệt độ hút đẩy bơm động cơ T (0C) n(rpm) Ph (kPa) Pđ (kPa) t (N.m) Lưu lượng Stt Q (l/s) 1 1.32 1260 -0.1 8.9  Vận tốc vào của dòng lưu chất: w1=  Vận tốc ra của dòng lưu chất: w2... 0.923 +1.064+0.075= 2.062 (m)  Công suất thủy lực truyền cho lưu chất: Ph=gQH = 993*9,81*1.32*10-3*2.062= 26.541(W)  Công suất cần cung cấp cho động cơ: ∗ Pm= = ∗ ∗ ∗ = 75.172(W)  Hiệu suất của bơm: H= ℎ 100 = 100= 35.308 %  Phương trình đặc tuyến mạng ống: Ho= C+kQ2 C= z2 - z1 + k= = 8 p2 [ 1 = 0.075+  4 (  + ∑ -1)+ 1 [ [8.9−(−0.1)]∗1000 993∗9.81 0.02354 2 ( 4 ( ∗ 0.0235  = 0.998(m) . 1 BÁO CÁO GHÉP BƠM Mục đích thí nghiệm  Xác định cột áp toàn phần của bơm, công suất và hiệu suất cho bơm ly tâm bằng việc đo đạc các thông số khi thay đổi lưu lượng bơm (thí nghiệm. xác định điểm làm việc của bơm (thí nghiệm 2).  Xây dựng đường đặc tuyến của hệ hai bơm ghép nối tiếp( thí nghiệm 3).  Xây dựng đường đặc tuyến của hệ hai bơm ghép song song (thí nghiệm. của ống hút và ống đẩy.  Khảo sát hệ thống 1 bơm: L= 0.5475m.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép song song: L= 0.6245m.  Khảo sát hệ thống 2 bơm ghép nối tiếp:L= 0.504m  ∑ : tổng hệ số trở