Bơm trong hệ thống máy lạnh

Bài 3: BƠM Bơm pittong 1.1 Bơm pittông tác dụng đơn 1.2 Bơm pittông tác dụng kép 1.3 Bơm pittong quay 1.4 Ưu, nhược điểm ứng dụng bơm pittong 1.5 Vận hành, tháo lắp bơm pittong Bơm hướng trục 2.1 Cấu tạo 2.2 Nguyên lý làm việc 2.3 Ưu, nhược điểm, ứng dụng bơm hướng trục 2.4 Vận hành, tháo lắp bơm hướng trục Bơm bánh 3.1 Cấu tạo 3.2 Nguyên lý hoạt động 3.3 Tính lưu lượng 3.4 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 3.5 Lắp đặt, vận hành bơm bánh Bơm roto - cánh gạt 4.1 Cấu tạo 4.2 Ngun lý làm việc 4.3 Cơng thức tính lưu lượng 4.4 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 4.5 Vận hành, tháo lắp bơm roto cánh gạt Bơm trục vít 5.1 Cấu tạo 5.2 Nguyên lý hoạt động 5.3 Cơng thức tính lưu lượng 5.4 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 5.5 Vận hành, tháo lắp bơm trục vít Bơm vịng nước 6.1 Cấu tạo 6.2 Ngun lý hoạt động 6.3 Cơng thức tính lưu lượng 6.4 Vận hành, tháo lắp bơm vòng nước Bơm ly tâm 7.1 Cấu tạo 7.2 Nguyên lý hoạt động 7.3 Các chi tiết bơm ly tâm 7.4 Cơng thức tính lưu lượng 7.5 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 7.6 Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng bơm ly tâm BƠM Mã bài: MĐ28 - 03 Giới thiệu: Bơm thiết bị sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp, dịch vụ xử lý nước thải, cấp nước thị hay thủy lợi, chế biến thủy hải sản, hệ thống điều hịa khơng khí Water chiller, chế tạo khí… Mỗi sinh viên chuyên ngành cần phải trang bị kiến thức lý thuyết cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại bơm kỹ thực hành lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng loại bơm Mục tiêu: Sau học xong chương học sinh có khả năng: - Vẽ cấu tạo loại bơm thể tích - Trình bày ngun lý hoạt động loại bơm thể tích - Vẽ cấu tạo loại bơm cánh dẫn - Trình bày nguyên lý hoạt động loại bơm cánh dẫn - Lắp ráp, bảo dưỡng, vận hành kỹ thuật bơm ly tâm Nội dung chính: BƠM PITTONG: Mục tiêu: - Vẽ cấu tạo trình bày nguyên lý làm việc loại bơm pittong - Trình bày ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng loại bơm pittong - Vận hành, cưa, bổ, tháo, lắp loại bơm pittong - Rèn luyện kỹ quan sát, thực hành - Thao tác cẩn thận, xác, an tồn - u nghề, ham học hỏi, có tư độc lập 1.1 Bơm pittơng tác dụng đơn: 1.1.1 Cấu tạo: Hình 3.1: Cấu tạo nguyên lý làm việc bơm piston tác dụng đơn 1.Piston, 2.Xylanh, 3.Ống đẩy, 4.Van đẩy, 5.Buồng làm việc, 6.Van hút, 7.Ống hút, 8.Bể chứa nước, 9.Tay quay, 10.Thanh truyền 1.1.2 Nguyên lý hoạt động: Hình 3.2 Nguyên lý làm việc bơm pitông tác dụng đơn Bơm piston kéo động cơ, chuyển động quay trục động biến đổi thành chuyển động tịnh tiến piston xilanh nhờ hệ thống truyền tay quay với hành trình S = 2R (R- chiều dài tay quay) Hai điểm B1, B2 piston tương hai vị trí C1, C2 tay quay Khi buồng làm việc chứa đầy chất lỏng, tay quay từ vị trí C2 quay theo chiều mũi tên piston di chuyển từ B2 phía trái Thể tích buồng tăng dần, áp suất p giảm bé áp suất mặt thoáng bể chứa pa (p < pa) Do chất lỏng từ bể hút qua van hút vào buồng làm việc 5, van đẩy đóng Khi piston chuyển động từ B2 B1 bơm thực trình hút Khi tay quay đến vị trí C1 (piston đến vị trí B1) q trình hút bơm kết thúc Sau đó, tay quay tiếp tục quay từ C1  C2, piston đổi chiều chuyển động từ B1  B2 Thể tích buồng làm việc giảm dần, áp suất chất lỏng tăng lên, van hút bị đóng, van đẩy mở chất lỏng chảy vào ống đẩy Quá trình piston di chuyển từ B1B2 gọi trình đẩy Như vậy, vịng quay tay quay bơm thực trình hút, đẩy liền Nếu tay quay tiếp tục quay bơm lại lặp lại trình hút đẩy cũ Do q trình hút đẩy bơm piston gián đoạn xen kẽ với Một trình hút đẩy gọi chu kỳ làm việc bơm 1.2 Bơm pittông tác dụng kép: 1.2.1 Cấu tạo: Hình 3.3: Nguyên lý cấu tạo bơm piston tác dụng kép 1, Van hút; 2, Van đẩy 1.2.2 Nguyên lý làm việc: Hình 3.4: Nguyên lý làm việc Khi pittơng chuyển từ trái sang phải phía trái thực q trình hút, phía phải thực trình đẩy ngược lại Như với vịng quay trục bơm thực hai lần hút hai lần đẩy 1.2.3 Công thức tính lưu lượng: Lưu lượng lý thuyết trung bình: * Thể tích làm việc chu kỳ: - Đối với bơm tác dụng đơn: q = F.S - Đối với bơm tác dụng kép: q = S(2F – f) Trong đó: F: diện tích làm việc mặt piston, (D- đường kính pittơng) f: điện tích mặt cắt truyền, (d – đường kính truyền) S: hành trình pittơng * Lưu lượng lý thuyết trung bình: - Bơm tác dụng đơn: (m3/s) - Bơm tác dụng kép: (m3/s) n: số vòng quay phút trục bơm 1.3 Bơm pittong quay: Đặc điểm bơm pittong quay: - Tạo áp suất cao với lưu lượng khơng lớn lắm; - Có khả thay đổi lưu lượng cách dễ dàng, giữ nguyên áp suất số vòng quay làm việc (áp suất làm việc không phụ thuộc vào lưu lượng số vòng quay); - Hiệu suất tương đối cao; - Phạm vi điều chỉnh lớn; - Số vòng quay làm việc tương đối lớn nên có khả nối trực tiếp với động điện thông thường 1.3.1 Cấu tạo: Bơm pittơng quay loại có cột áp cao có hai loại bơm pittơng quay hướng kính pittông quay hướng trục, dùng công nghiệp, nguyên tắc hoạt động để đơn giản ta lấy loại bơm pittơng quay hướng kính để mơ tả Hình 3.5: Bơm piston hướng kính Hình 3.6: Bơm piston hướng trục Hình 3.7: Nguyên lý cấu tạo hoạt động bơm pittơng roto 1.Vành trụ, 2.Pittơng, 3.Ống lót, 4.Vách ngăn, 5.Roto Cấu tạo bơm bơm pittông ro to gồm phần cố định gồm vành trụ vách ngăn Phần quay gồm rơ to có tâm quay lệch tâm e với trục vành trụ1, pittông dịch chuyển rãnh ( xi lanh ) 5, ống lót ép vào thay bị mòn 1.3.2 Nguyên lý hoạt động: Khi rơto quay theo chiều kim đồng hồ pittông quay theo, đồng thời tịnh tiến qua lại xi lanh tạo trình hút đẩy chất lỏng Vách ngăn đứng yên Không gian ống lót chia làm hai phần: phần vách cửa hút, phần cửa đẩy bơm Khi pittông đến phần trái đường C - C vừa hồn thành q trình đẩy bắt đầu q trình hút, cịn đến vị trí bên phải ngược lại Quảng chạy pittông S = 2e Bơm có ưu điểm tạo cột áp cao, đạt đến 350 at vịng quay lớn n = 6500 v/ph (dùng động máy bay) lưu lượng đồng đều; nhược điểm cấu tạo phức tạp lưu lượng nhỏ (từ 0,2 25 m3/h) 1.3.4 Công thức tính lưu lượng: Lưu lượng bơm piston - roto phụ thuộc vào kích thước xilanh, số xilanh số vòng quay roto Trong vòng quay roto, lượng chất lỏng mà piston có đường kính d đẩy là: Nếu bơm có Z pittơng lưu lượng lý thuyết bơm chu kỳ làm việc (lưu lượng riêng) là: Vậy lưu lượng lý thuyết bơm với số vòng quay n đơn vị thời gian: 1.4 Ưu, nhược điểm ứng dụng bơm pittong: 1.4.1 Ưu điểm: - Có thể tạo nên áp suất lớn - Cấu tạo đơn giản 1.4.2 Khuyết điểm: - Chuyển động chất lỏng qua bơm khơng Do lưu lượng bơm dao động - Kết cấu bơm tương đối cồng kềnh 1.4.3 Ứng dụng: Khi bơm chất lỏng cần áp suất cao cao (từ 200 at trở lên) lưu lượng tương đối nhỏ 1.5 Vận hành, tháo lắp bơm pittong: * Các bước cách thực công việc: 1.CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ: (Tính cho ca thực hành gồm 20HSSV) TT Loại trang thiết bị Bơm pitong loại Bộ đồ nghề điện lạnh chuyên dụng Am pe kìm Bộ lục giác Bộ cle Mỏ lết loại Đồng hồ vạn Đồng hồ Mêgaôm Dầu nhẹ, giẻ lau, dây điện, công tắc, áp tơ mát, đèn tín hiệu 10 Xưởng thực hành QUI TRÌNH THỰC HIỆN: 2.1 Qui trình tổng qt: STT Tên bước công việc Thiết bị, dụng cụ, vật tư Vận hành - Bơm pittong loại; bơm - Bộ dụng cụ khí, dụng pittong cụ điện, đồng hồ đo điện, Am pe kìm, Đồng hồ nạp gas; - Dây nguồn 220V – 50Hz, dây điện, băng cách điện, Tháo lắp, - Bơm pittongcác loại; sửa chữa - Bộ dụng cụ khí, dụng bơm cụ điện, đồng hồ đo điện, pittong Am pe kìm, Đồng hồ nạp gas; - Khay đựng, giẻ lau, Đóng máy, thực vệ sinh - Bơm hướng trục loại - Bộ dụng cụ khí, dụng cụ điện, đồng hồ đo điện, Tiêu chuẩn thực cơng việc Phải thực qui trình cụ thể mục2.2.1 Phải thực qui trình cụ thể mục 2.2.2 Phải thực qui Số lượng 20 máy 20 10 10 10 10 20 chiếc 40 Lỗi thường gặp, cách khắc phục - Không thực qui trình, qui định; - Các chi tiết tháo lắp khơng qui trình, qui định - Khơng lắp đầy đủ chi tiết công nghiệp Am pe kìm; trình cụ - Khơng chạy - Dây nguồn 220V-50Hz, thể thử lại máy dây điện, băng cách điện, mô tả - Không vệ mục sinh máy 2.2.3 2.2 Qui trình cụ thể: 2.2.1.Vận hành bơm pittong: * Các bước chuẩn bị trước vận hành bơm: Kiểm tra bơm động phù hợp với điều kiện vận hành Tất các van đầu hút đầu đẩy phải mở trước khởi động bơm Quay thử trục nối bơm động có bị kẹt hay khơng Cần mồi bơm trước khởi động bơm Lắp đặt van an toàn đầu đẩy bơm để bảo vệ bơm đầu đẩy bị tắt nghẽn lý Nếu chất lỏng cần bơm có lẫn hạt rắn cần phải lắp lưới lọc đường hút Kiểm tra lại tất thiết bị an toàn lắp đặt trước vận hành bơm * Các yêu cầu vận hành: Dừng bơm lỏng khơng qua bơm Vì bơm hoạt động trạng thái khơ vài giây phá hủy đệm kín chi tiết bên bơm Áp suất hút phải thích hợp với bơm nhằm đảm bảo hoạt động bình thường bơm Thông số vận hành bơm không sai khác với thơng số thiết kế 2.2.2.Tháo lắp, sửa chữa bơm pittong: * Tháo bơm khỏi hệ thống: - Ngắt nguồn điện cấp cho động - Đóng tất van đầu hút đẩy để cô lập bơm - Mở nút xả lỏng khỏi khoang bơm - Gỡ bơm khỏi bệ máy * Tháo chi tiết bơm pittiong: - Tháo đệm kín trục cơ, gioăng bạc đạn - Tháo trục ổ bi - Mở bulong để tháo nắp sau bơm - Tháo vòng chữ O, ổ bi, vòng đệm, lò xo QUI TRÌNH THỰC HIỆN: 2.1 Qui trình tổng qt: STT Tên bước công việc Thiết bị, dụng cụ, vật tư Vận hành - Bơm vòng nước loại; bơm vịng - Bộ dụng cụ khí, dụng nước cụ điện, đồng hồ đo điện, Am pe kìm, Đồng hồ nạp gas; - Dây nguồn 220V – 50Hz, dây điện, băng cách điện, Tháo lắp, - Bơm vòng nước loại; sửa chữa - Bộ dụng cụ khí, dụng bơm vịng cụ điện, đồng hồ đo điện, nước Am pe kìm, Đồng hồ nạp gas; - Khay đựng, giẻ lau, Đóng máy, thực vệ sinh cơng nghiệp - Bơm vịng nướccác loại - Bộ dụng cụ khí, dụng cụ điện, đồng hồ đo điện, Am pe kìm; - Dây nguồn 220V-50Hz, dây điện, băng cách điện, Tiêu chuẩn thực công việc Phải thực qui trình cụ thể mục 2.2.1 Phải thực qui trình cụ thể mục 2.2.2 Phải thực qui trình cụ thể mô tả mục 2.2.3 Lỗi thường gặp, cách khắc phục - Khơng thực qui trình, qui định; - Các chi tiết tháo lắp không qui trình, qui định - Khơng lắp đầy đủ chi tiết - Không chạy thử lại máy - Không vệ sinh máy 2.2 Qui trình cụ thể: 2.2.1 Vận hành bơm vòng nước: * Các bước chuẩn bị trước vận hành bơm: Kiểm tra bơm động phù hợp với điều kiện vận hành Tất các van đầu hút đầu đẩy phải mở trước khởi động bơm Quay thử trục nối bơm động có bị kẹt hay không Cần mồi bơm trước khởi động bơm Lắp đặt van an toàn đầu đẩy bơm để bảo vệ bơm đầu đẩy bị tắt nghẽn lý Nếu chất lỏng cần bơm có lẫn hạt rắn cần phải lắp lưới lọc đường hút Kiểm tra lại tất thiết bị an toàn lắp đặt trước vận hành bơm * Các yêu cầu vận hành: Dừng bơm lỏng không qua bơm Vì bơm hoạt động trạng thái khơ vài giây phá hủy đệm kín chi tiết bên bơm Áp suất hút phải thích hợp với bơm nhằm đảm bảo hoạt động bình thường bơm Thơng số vận hành bơm không sai khác với thông số thiết kế 2.2.2 Tháo lắp, sửa chữa bơm vòng nước: * Tháo bơm khỏi hệ thống: - Ngắt nguồn điện cấp cho động - Đóng tất van đầu hút đẩy để cô lập bơm - Mở nút xả lỏng khỏi khoang bơm - Gỡ bơm khỏi bệ máy * Tháo chi tiết bơm vòng nước: - Tháo đệm kín - Tháo roto - Tháo cánh gạt * Sửa chữa – vệ sinh chi tiết bơm: - Thay đệm kín bị hư hỏng - Các cánh gạt cần kiểm tra độ mài mòn, có cần sửa chữa thay - Vệ sinh chi tiết dầu nhẹ 2.2.3 Đóng máy, thực vệ sinh cơng nghiệp: - Trình tự lắp chi tiết bơm ngược lại với trình tự tháo - Kiểm tra, chạy thử * Bài tập thực hành học sinh, sinh viên: Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư Chia nhóm: Mỗi nhóm từ – SV thực hành loại bơm vịng nước, sau ln chuyển sang loại bơm vịng nước kiểu khác, cố gắng xếp để có đa dạng đảm bảo tối thiểu: 01 bơm vòng nước kiểu cho nhóm sinh viên Thực qui trình tổng quát cụ thể * Yêu cầu đánh giá kết học tập: Mục tiêu Nội dung Điểm - Vẽ sơ đồ nguyên lý bơm vịng nước; Trình bày nhiệm vụ phận máy; Kiến thức - Trình bày nguyên lý làm việc bơm vòng nước cụ thể - Vận hành bơm vòng nước qui trình đảm bảo an tồn điện lạnh; Kỹ - Gọi tên chi tiết bơm vịng nước, ghi thơng số kỹ thuật bơm vòng nước Thái độ - Nghiêm túc, có thái độ làm việc tích cực, sáng tạo Tổng 10 * Ghi nhớ: Nêu nhiệm vụ chi tiết bơm vòng nước Phạm vi ứng dụng bơm vòng nước Vận hành kỹ thuật bơm vòng nước Sửa chữa, thay số chi tiết hư hỏng bơm vòng nước BƠM LY TÂM: Mục tiêu: - Vẽ cấu tạo trình bày nguyên lý làm việc bơm ly tâm - Trình bày ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng bơm ly tâm - Vận hành, cưa, bổ, tháo, lắp bơm bơm ly tâm - Rèn luyện kỹ quan sát, thực hành - Thao tác cẩn thận, xác, an tồn - Yêu nghề, ham học hỏi, có tư độc lập 7.1 Cấu tạo: Hình 3.19: Bơm ly tâm kiểu nằm ngang dạng bánh công tác 7.2 Nguyên lý hoạt động: : Hình 3.20: Nguyên lý làm việc bơm ly tâm Bơm ly tâm làm việc dựa nguyên lý tác dụng lực ly tâm tạo nhờ quay bánh công tác Lúc đầu, chất lỏng vào tâm hút bánh công tác quay bánh công tác, chất lỏng bị đẩy hướng mép đỉnh ngồi bánh cơng tác với vận tốc cao nhờ lực ly tâm (lúc động lớn), sau động chuyển đổi thành nhờ vỏ bơm có kiểu xoắn ốc Trong vỏ kiểu xoắn ốc này, động chất lỏng chuyển đổi thành áp suất (hay năng) đẩy chất lỏng tới mặt phẳng cao theo yêu cầu 7.3 Các chi tiết bơm ly tâm: Bơm ly tâm gồm phận chủ yếu: 7.3.1 Vỏ bơm: Vỏ bơm cấu tạo theo hình xoắn ốc, có tiết diện lớn dần, có tác dụng làm giảm bớt vận tốc đồng thời tăng áp lực dòng chảy Vỏ bơm thường chế tạo gang đúc, đồng đúc hợp kim 7.3.2 Bánh công tác: Bánh cơng tác có dạng cánh mở hồn tồn, mở phần cánh kín Bánh công tác lắp trục bơm cùng với chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay bơm gọi Rôto Bánh công tác đúc gang thép Các bề mặt cánh dẫn đĩa bánh cơng tác u cầu có độ nhẵn tương đối cao Hình 3.21: Các dạng bánh cơng tác 7.3.3 Thiết bị làm kín: Trong bơm ly tâm thiết bị làm kín có nhiệm vụ ngăn cách khoang cơng tác với nhau, khơng cho rị rỉ mơi chất qua lại để đảm bảo chức hoạt động bơm Đồng thời có nhiệm vụ ngăn cách bên bơm với mơi trường bên ngồi, hạn chế rị rỉ chất lỏng ngồi mơi trường khơng khí từ ngồi lọt vào bơm 7.4 Cơng thức tính lưu lượng: Hình 3.22: Lưu lượng chất lỏng bánh công tác Lưu lượng chất lỏng chảy qua bánh cơng tác máy thủy lực cánh dẫn nói chung bơm ly tâm nói riêng xác dịnh theo công thức: b: chiều rộng máng dẫn ứng với đường kính D bánh cơng tác (lối ra) D: đường kính bánh cơng tác cR: hình chiếu vận tốc tuyệt đối lên phương vng góc với u Lưu lượng qua bánh công tác xem lưu lượng lý thuyết bơm Q l Lưu lượng thực tế Q qua ống đẩy nhỏ Q l khơng phải chất lỏng sau khỏi bánh công tác vào ống đẩy mà có phần nhỏ Q chảy trở lối vào bánh cơng tác rị rỉ qua khe hở phận lót kín A B hình vẽ Vậy Ql = Q + Q Để đánh giá tổn thất lưu lượng bơm người ta dùng hiệu suất lưu lượng Q: Q