ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BƠM NƯỚC NĨNG SVTH : NGƠ VĂN NAM LỚP 03C4B : GVHD : TS HUỲNH VĂN HỒNG GVD KS NGUYỄN THỊ BĂNG TUYỀN : Đà Nẵng 2008 CÁC NỘI DUNG CHÍNH Mục đích, ý nghĩa đề tài Tính tốn, chọn động kéo bơm Dựng đồ vận tốc lối vào lối bánh cơng tác Tính tốn, thiết kế bánh cơng tác Tính tốn, thiết kế buồng xoắn Tính nhiệt bơm Lắp ráp, vận hành xử lý cố Kết luận MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI TÍNH TỐN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ KÉO BƠM N tl = Cơng suất thuỷ lực bơm N tl = 983 ,2.9 ,81.0 ,00117.8 = ,09( kW ) 1000 N tl = ρ.g.Q.H 1000 971,8.9 ,81.0 ,003.5 ,6 = ,16 ( kW ) 1000 Cơng suất trục: N1 = N= N tl η N tl ,09 = = ,19( kW) η ,48 N2 = N tl ,16 = = ,31( kW) η ,52 Chọn Nb = Nbmax = 0,31 (kW) Chọn động kéo bơm: Nđc = K.Nb = 2.0,31 = 0,66 (kW) K- Hệ số an tồn Để đề phòng tổn thất bù vào q tải bất thường cơng suất động lớn cơng suất trục bơm Ta chọn động AO2 21-4 có n = 1450(vg/ph); N = 1,1 (kW) CÁC THƠNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN L H D1 t b B3 B2 d h l d2 2C2 L1 C D2 B1 Kiểu động Cơng suất (kW) Tải trọng định mức n (vg/ph) η (%) Mm/Mđm Mmax/Mđm Mmin/Mđm Khối lượng (kg) A02 21-4 1,1 1450 78 1,8 1,8 2,2 16,3 Kích thước(mm) Kiểu A0221 L t b L1 l d d2 D1 D2 2C2 C B1 B2 B3 h H 336 24,5 63 50 22 14,5 130 165 112 80 208 106 158 100 209 XÂY DỰNG ĐỒ VẬN TỐC Chọn Q = 0,0021 (m3/s) H = 7,2 (m) Đồ vận tốc lối vào bánh cơng tác Đồ vận tốc lối bánh cơng tác ĐỒ VẬN TỐC KHI DỊNG CHẢY VÀO BÁNH CƠNG TÁC c1u c1m w’1 c’1m w’10 c1 w1 β1 δ β’1 β’10 u1 U1 = 3,64 (m/s); β1 = 24º; W1= 2,46 (m/s) c’1m = 0,876 (m/s); β10 = 15º20’ c1m = 0,999 (m/s); δ = 8º40’ ĐỒ VẬN TỐC KHI DỊNG CHẢY RA BÁNH CƠNG TÁC c2m c2 c2u∞ w2 c’2∞ w2∞ β2 u2 c’2u U2 = 12,86 (m/s); β2 = 18º; C2u∞ = 9,05 (m/s) C’2u = 6,7 (m/s); C2m = 0,675 (m/s) TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BÁNH CƠNG TÁC Bảng kết tính tốn rãnh, cánh bánh cơng tác Hình dạng thiết kế bánh cơng tác Bản vẽ chế tạo bánh cơng tác BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN BÁNH CƠNG TÁC t δ δ (6) (7) (8) 2,46 0,356 30,14 12,78 2,42 0,346 0,8 10,58 2,38 50,1 0,762 9,18 34,8 58,8 0,724 43,5 67,5 52,2 60,9 Sk rk C’mk bk wk , cmk wk (1) (2) (3) (4) (5) 24 0,876 17 8,7 32,7 0,838 17,4 41,4 26,1 Bk + Bk +1 Δθ θk = ∑ ∆θk θk (12) (13) (14) (15) (16) 0,44 0,095 0,083 0,722 0º 0,395 0,43 0,071 0,064 0,557 0,722 35,83º 0,058 0,394 0,42 0,058 0,054 0,467 1,279 64,99º 3,5 0,057 0,384 0,41 0,05 0,047 0,407 1,747 90,03º 73,85 3,5 0,047 0,362 0,39 0,044 0,042 0,364 2,154 112,17º 0,304 84,78 3,5 0,041 0,345 0,37 0,04 0,039 0,337 2,518 134,32º 2,22 0,292 95,71 3,5 0,037 0,329 0,35 0,037 0,037 0,323 2,855 152,9º 2,18 0,28 106,63 0,028 0,308 0,32 0,037 3,178 170,8º sinβ tgβ (9) (10) (11) 1,5 0,05 0,406 41,07 0,049 0,336 51,99 2,34 0,327 62,93 8,23 2,3 0,315 0,686 7,57 2,26 76,2 0,648 7,09 85 0,613 Trong đó: (10) = (6)+(9) (14) = (13)×Δs Mà Δs = 8,7 (mm) t Bk = rk tgβ BẢN VẼ CHẾ TẠO BÁNH CƠNG TÁC 23,72 61,28 45,35 9 0,8 0,8 Ø2 22° 39,66 Ø170 19 ±0,05 5H9 Ø3,5 3,2 Ø15 34,63 Ø7 3,2 R1 Ø3 Ø67H8 3,2 1×45° Ø22 Ø61 Ø65 1×45° Ø17H8 3,2 Ø27 34 Ø60 Ø66 Ø64H8 3,2 R1 R5 1×45° Ø3,5 Ø40 ±0,1 Ø4 48,37 Ø20 ° Ø3,5 75 20 R216 27 38 2 Ø27 41,6 29,96 13,43 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BUỒNG XOẮN Kết tính tốn Hình dạng thiết kế buồng xoắn Bản vẽ chế tạo buồng xoắn KẾT QUẢ TÍNH TỐN Số điểm chia θº θ/k R3(m) ρ(m) a(m) R(m) Qo(m3/s) 0 0,088 0,088 0,088 15 0,000026 0,088 0,0022 0,0902 0,0923 0,0001 30 0,000052 0,088 0,0031 0,0911 0,0941 0,00018 45 0,000077 0,088 0,0038 0,0918 0,0955 0,00027 60 0,00010 0,088 0,0044 0,0924 0,0967 0,00037 75 0,00013 0,088 0,0049 0,093 0,0978 0,00046 90 0,00015 0,088 0,0054 0,0934 0,0987 0,00055 105 0,00018 0,088 0,0058 0,0938 0,0996 0,00064 120 0,00021 0,088 0,0062 0,0942 0,1001 0,00073 10 135 0,00023 0,088 0,0066 0,0946 0,1019 0,00083 11 150 0,00026 0,088 0,0070 0,0950 0,1020 0,00092 12 165 0,00028 0,088 0,0073 0,0953 0,1027 0,001 13 180 0,00031 0,088 0,0077 0,0957 0,1034 0,0011 14 195 0,00034 0,088 0,0080 0,0960 0,1040 0,00119 15 210 0,00036 0,088 0,0083 0,0963 0,1047 0,00128 16 225 0,00039 0,088 0,0086 0,0966 0,1053 0,00138 17 240 0,00041 0,088 0,0089 0,0969 0,1059 0,00147 18 255 0,00044 0,088 0,0092 0,0970 0,1064 0,00156 19 270 0,00046 0,088 0,0095 0,0975 0,1070 0,00165 20 285 0,00049 0,088 0,0098 0,0978 0,1075 0,00174 21 300 0,00052 0,088 0,010 0,0980 0,1081 0,00183 22 315 0,00054 0,088 0,0103 0,0983 0,1086 0,00193 23 330 0,00057 0,088 0,0106 0,0986 0,1091 0,00202 24 345 0,00059 0,088 0,0108 0,0988 0,1096 0,00211 25 360 0,00062 0,088 0,0110 0,0990 0,1100 0,0022 HÌNH DẠNG THIẾT KẾ BUỒNG XOẮN 150 R110 R109,6 6° R109,1 25 24 Ø55 23 R108,6 R88 22 R108,1 R107,5 R92,3 R94,1 R95,5 21 R96,7 20 R97,8 R107 19 R106,4 R98,7 18 R99,6 17 R100,1 R105,9 10 16 R105,3 R101,9 11 15 14 R104,7 R104 R103,4 13 12 R102,7 R102 3,2 BẢN VẼ CHẾ TẠO BUỒNG XOẮN ∅90 ∅80±0,1 ∅55 1,6 ∅5 R5 R20 150 0,8 0,8 1,6 6° R37 265 Ø22 R4 0,8 130 110 TÍNH NHIỆT NƯỚC LÀM MÁT Hệ số truyền nhiệt nước nóng tới vỏ bơm: λ Nu 54 ,4.36 ,6 α1 = 1 = = 9665 ,2( W/m K ) 2.l1 2.0 ,103 Mật độ dòng nhiệt qua vách: δ=1 (cm) qα = α ( t f − t w1 ) = 9665 ,2.( 80 − 75 ) = 48326 ( W/m ) Nỉåïc lm mạt Nỉåïc nọng tw1 q α1 tf1 tw2 q α2 tf2 qα = α ( t w − t f ) ⇒ t f = tw2 − qα 48326 = 66 − = 62( oC ) α2 14539 Nhiệt độ trung bình nước làm mát là: ttb = tvao + tra 20 + 62 = = 41( oC ) 2 Sơ đồ tính nhiệt l=103mm Nhiệt độ phía bên phải là: q δ 48326.0 ,01 ⇒ t w = t w1 − α = 75 − = 66 ( oC ) λ 54 ,4 Hệ số truyền nhiệt vỏ tới nước: λ2 Nu ,5.59 ,9.10 α2 = = = 14539( W/m K ) 2.l2 2.0 ,103 Nhiệt độ nước làm mát: MỘT SỐ BẢN VẼ TRONG Q TRÌNH THIẾT KẾ BẢN VẼ CHẾ TẠO TRỤC 3,2 30 I 40 80 0,01 0,8 R1,5 -0,013 Ø20 -0,038 0,01 A 0,1 D 60 R2 R2 C 0,01 B E Ø22 -0,013 Ø25 -0,038 R1 A D H 1×45° 520 H-H TÈ LÃÛ 2:1 0,8 0,8 0,8 0,8 I-I TÈ LÃÛ 2:1 10 1,6 1,6 Ø36 10 10 Ø34 10 I H 0,8 0,1 A 1×45° 3,5 0,8 Ø22 F 96,5 80 23 Ø18 ÂÄƯ ẠN TÄÚT NGHIÃÛP THIÃÚT KÃÚ BOM NÏC NỌNG Nh.vủ H v tãn Thiãút kãú Ngä V an Nam Hg dáùn TS H V Hong Duût Ng.T.B.Tuưn K Ngy BN V KÃÚT CÁÚU TRỦC BÅM T lãû : Säú tåì :1 Khoa : Låïp : 1:1 Tåì säú : Co Khê Giao Thäng 03C4B KẾT CẤU KHỚP NỐI TRỤC Ø50 20 Ø25 15 R1 Ø27 R2 R1 1×45° 1×45° Ø22 Ø18 Ø80 40 84 ÂÄƯ ẠN TÄÚT NGHIÃÛP THIÃÚT KÃÚ BOM NU ÅÏC NỌNG Nhiãûm vủ H v tãn Thiãút kãú Ngä V an Nam Hg dáùn TS H V Hong Duût Ng.T.B.Tuưn K Ngy BN V KHÅÏP NÄÚI TRỦC T lãû : Säú tåì :1 Khoa : Låïp : 1:1 Tåì säú : Co Khê Giao Thäng 03C4B MẶT CẮT BƠM THIẾT KẾ 10 11 12 13 14 15 350 Ø20 H67 h h6 Ø25 H7 16 17 18 21 22 20 19 600 ÄÚng lọt bo vãû Thẹp C45 21 Bu läng båm 20 ÄØ bi âåỵ chàûn Thẹp C45 Thẹp håüp kim 19 Bu läng x dáưu Bu läng bàõt båm Thẹp C45 10 Thẹp C45 Phåït lm kên Miãûng äúng âáøy Cao su Thẹp rn Bạnh cäng tạc Thẹp khäng gè 22 18 17 Âãûm lọt Cao su Thẹp håüp kim Cao su ÄÚng dáùn nỉåïc lm mạt Âäưn g Thẹp C45 15 Trủc bom Thẹp C45 14 Màût bêch Thẹp rn 16 Then khåïp näúi trủc V båm Bu läng bàõt chàût bạnh cäng tạc Vng lm kên Thẹp rn Thẹp khäng gè Thẹp C45 1 Miãûng äúng hụt Thẹp rn Vng bo vãû Thẹp C45 Bu läng x càûn Thẹp C45 1 ÄØ bi âåỵ Bạnh ràng bäi trån äø 11 13 12 Chán båm STT Gang Váût liãûu Tãn gi Säú lỉåün g Ghi chụ ĐÄƯ ẠN TÄÚT NGHIÃÛP THIÃÚT KÃÚ BOM NỈÅÏC NỌNG Nh.vủ H v tãn Thiãú t kãú Ngä Van Nam Hg dáùn TS H V Hong Duût Ng.T.B.Tuưn K Ngy MÀÛT CÀÕT CA BOM LY TÁM Tè lãû: Säú tåì : Khoa : Låïp : Tåì säú: Co Khê Giao Thäng 03C4B SƠ ĐỒ TỔNG THỂ BƠM LY TÂM 100 560 85 400 200 350 350 150 50 200 350 70 80 350 900 400 250 850 1500 1- Móng 2- Đế bơm 530 3- Bơm 4- Khớp nối 5- Động điện Q TRÌNH SỬ DỤNG BƠM ► Lắp đặt bơm ► Vận hành bơm ► Những cố thường gặp cách khắc phục KẾT LUẬN Trong q trình thiết kế em hồn thành u cầu đề tài giao: thiết kế bánh cơng tác, thiết kế buồng xoắn, tính nhiệt bơm Tuy nhiên đề tài nên q trình tính tốn thiết kế khơng tránh khỏi sai sót Em kính mong thầy hội đồng bảo giúp đỡ để em có thêm kiến thức kinh nghiệm q báu sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn giúp em hồn thành đồ án tốt nghiệp EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Q THẦY CƠ CÙNG CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI ! ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BƠM NƯỚC NĨNG SVTH : NGƠ VĂN NAM LỚP 03C4B : GVHD : TS HUỲNH VĂN HỒNG GVD KS NGUYỄN THỊ BĂNG TUYỀN : Đà Nẵng 2008