PHẦN THỨ NHẤT MÁY BƠM 1-1 CHƯƠNG MỞ ðẦU 1.1 ðỊNH NGHĨA Nguyên lý làm việc máy bơm dựa sở hút ñẩy nước Trong mười kỷ qua, bơm ñược sử dụng rộng rãi ña dạng Trước hết, bơm ñược dùng ñể vận chuyển nước, hiểu bơm loại máy vận chuyển nước phiến diện q đơn giản Ngồi việc sử dụng để cấp, nước sinh hoạt sản xuất, bơm sử dụng rộng rãi để tiêu, tưới nơng nghiệp, tích thủy năng, giao thơng vận tải Có loại bơm sản xuất chun dùng cho cơng nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỏ, giấy, than bùn, sữa, … Nếu ñịnh nghĩa bơm theo chức khó mà có định nghĩa chung sâu sắc Hiện ñịnh nghĩa chung bơm ñịnh nghĩa theo quan ñiểm lượng Bơm loại máy dùng ñể biến nhận ñược từ ñộng thành lượng chuyển ñộng dòng chất lỏng 1.2 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ MÁY BƠM Những thiết bị dâng nước thô sơ gầu múc nước có cần giếng, bánh xe trước xuất từ kỷ trước công nguyên Vào kỷ thứ II trước cơng ngun, người ta nghĩ bơm pít tơng có hai xi lanh Nói chung, trước kỷ 17, loại máy bơm thô sơ nghiên cứu Từ kỷ 18 trở lại ñây lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bơm ñược phát triển mạnh mẽ ngày hoàn thiện Năm 1640 nhà vật lý Ốt ta hen (ðức) sáng chế bơm pit tơng Những năm 1751-1754 Ơ k ñã lập lên lý thuyết bơm Năm 1838 Xablukoy (Nga) ñã sáng chế bơm ly tâm ñầu tiên Về sau nhiều nhà bác học Giu-cốp-xki, Troplughin, Pơrốsnua ñã lập nên lý thuyết dòng chảy bao quanh hệ thống cánh dẫn, hoàn chỉnh lý thuyết bơm cánh dẫn Ngày giới ngành chế tạo bơm ñã phát triển vơ mạnh mẽ Các bơm có cơng suất tới 4.000 kw tốc ñộ quay tới 40.000 v/g chế tạo Từ hòa bình lập lại tới nước ta, ngành chế tạo bơm ngày phát triển Việt Nam có sở chuyên nghiên cứu bơm Viện thiết kế thủy lợi, thủy điện, Viện thiết kế khí luyện kim, tổ máy thủy lực trường ñại học Bách Khoa Chúng ta có sở sản xuất bơm nhà máy bơm Hải Hưng, khí Nguyễn Văn Cừ (Hà Bắc), khí Hữu Nghị (Hải Hưng), khí Mai ðơng, Trần Hưng ðạo (Hà Nội), khí Kiến Thiết (Hải Phòng),… Ngành chế tạo bơm phức tạp quan trọng lĩnh vực chế tạo máy, đặc trưng với số lượng kiểu bơm khác Nhiệm vụ quan trọng ngành chế tạo bơm nước ta thống hóa định hình hóa với mức độ cao bơm, xây dựng ñược biểu ñồ hệ loại bơm Việt Nam Mở rộng danh mục loại bơm ly tâm trục ngang, bơm hướng trục, bơm giếng chế tạo bơm ly tâm trục đứng cơng suất lớn, bơm nước thải, bơm giếng loại nhúng chìm bơm dầu, bơm bột giấy 1.3 PHÂN LOẠI MÁY BƠM Bơm phân loại theo nhiều cách Cách phân loại phổ biến theo cấu tạo nguyên tắc làm việc • Bơm cánh: phận làm việc bánh xe cơng tác có cánh dẫn Các bánh xe cơng tác phận chủ yếu để trao ñổi lượng với chất lỏng Loại bơm gồm bơm ly tâm, bơm hướng trục bơm xoáy 1-2 • Bơm thể tích: việc trao đổi lượng với chất lỏng ñược tiến hành theo nguyên lý nén chất lỏng thể tích kín áp suất thủy tĩnh Loại bơm gồm bơm pít tơng bơm rơto • Bơm phun tia: loại bơm khơng có chi tiết chuyển động Việc truyền lượng cho chất lỏng bơm thực dòng chất lỏng khác (hoặc khí) có lượng cao • Bơm khí ép: loại khơng có chi tiết chuyển ñộng Việc dâng nước ñược tiến hành nhờ cách dùng dòng khí ép hòa trộn với nước thành hỗn hợp khí nước có trọng lượng riêng nhỏ nước • Bơm nước ra: lợi dụng lượng nước vơ để vận chuyển chất lỏng • Bơm chân khơng: thuộc loại bơm thể tích làm việc theo ngun lý thay đổi áp suất 1.4 NHỮNG THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BƠM Theo chức nó, bơm đặc trưng ba thơng số: lưu lượng, cột áp (cột nước), công suất Lưu lượng: lưu lượng bơm lượng chất lỏng cấp ñược đơn vị thời gian, ký hiệu: Q • Q = đơn vị thể tích / đơn vị thời gian, m3/h, m3/s , l/s, v.v Cột áp bơm: cột áp máy bơm ñộ gia ñơn vị trọng lượng chất lỏng nhận ñược từ vào đến khỏi máy bơm • H = Era - Evào Era = Pr + γ Ev = αr Vr2 + Zr 2g αvVv2 + + Zv 2g γ Pv Trong αr, αv Pr, Vr, Zr Pv, Vv, Zv γ g Hệ số vận tốc Áp lực, vận tốc cao trình dòng chảy khỏi bơm Áp lực, vận tốc cao trình dòng chảy vào bơm Trọng lượng riêng Gia tốc trọng trường Vậy có H= (Pr - Pv) γ + (αr Vr2 - αvVv2) 2g + (Zr – Zv) (1 - 1) 1-3 Hình 1.1 Sơ đồ đo cột áp bơm Gọi thành phần cột áp tĩnh: Ht Vr P1 Zr Zv Pv Vv Ht = (Pr - Pv) γ + (Zr - Zv) (1 – 2) thành phần ñộng cột áp ñộng: Hđ Hđ = Thì • (αr Vr2 - αvVv2) (1 – 3) 2g H = Hñ + Ht (1 – 4) Cơng suất: độ gia lượng đơn vị trọng lượng chất lỏng nhận ñược qua bơm (tính Nm hay km) cột áp H Tồn độ gia lượng mà dòng chảy nhận qua bơm ñơn vị thời gian gọi cơng suất hữu ích: Nh Nh = GH (kgm/s) = γ QH / 102 (kw) (1 – 5) Trong H Tính G Tính kg/s hay N/s Q Tính m3/s γ Tính kg/m3 Tỉ số cơng suất hữu ích cơng suất u cầu gọi hiệu suất bơm η η= Nh N = γ QH (1 – 6) 102N Do đó, cơng suất tiêu thụ bơm sau: N= γ QH 102η (1 – 7) 1-4 1.5 PHẠM VI SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM Bơm thể tích thường sử dụng với cột áp cao lưu lượng nhỏ Bơm pít tơng sử dụng với cột áp đến 1000 w cao Bơm rơto, ren vít, khía gặp nhiều khó khăn chế tạo ổ trục cần áp lực cao nên sử dụng cột áp khơng q sốt Hình 1.2 Khu vực sử dụng kiểu bơm khác Bơm cánh có kết cấu gọn nhẹ ñược dùng rộng rãi khu vực cột áp thấp trung bình, lưu lượng lớn Khu vực sử dụng kiểu bơm xem đồ thị Hình 1.2 tọa độ lơgarít Q-H 1-5 ... khỏi bơm Áp lực, vận tốc cao trình dòng chảy vào bơm Trọng lượng riêng Gia tốc trọng trường Vậy có H= (Pr - Pv) γ + (αr Vr2 - αvVv2) 2g + (Zr – Zv) (1 - 1) 1 -3 Hình 1. 1 Sơ ñồ ño cột áp bơm Gọi... N/s Q Tính m3/s γ Tính kg/m3 Tỉ số cơng suất hữu ích công suất yêu cầu gọi hiệu suất bơm η η= Nh N = γ QH (1 – 6) 10 2N Do đó, cơng suất tiêu thụ bơm sau: N= γ QH 10 2η (1 – 7) 1- 4 1. 5 PHẠM VI... sáng chế bơm pit tơng Những năm 17 5 1- 1 754 Ơ k ñã lập lên lý thuyết bơm Năm 1 838 Xablukoy (Nga) ñã sáng chế bơm ly tâm ñầu tiên Về sau nhiều nhà bác học Giu-cốp-xki, Troplughin, Pơrốsnua lập nên