Kỹ thuật vận hành bơm quạt cánh dẫn: Phần 2

(BQ) Phần 2 cuốn sách Bơm, quạt cánh dẫn cung cấp cho người học các kiến thức: Tính toán thiết kế bơm hướng trục và bơm hướng chéo, bơm xoáy; bơm, quạt làm việc trong hệ thống và điều chỉnh bơm, quạt,… Mời các bạn cùng tham khảo.

ChưoTig TÍNH TỐN THIẾT KÉ BƠM HƯỚNG TRỤC VÀ BƠM HƯỚNG CHÉO 8.1 KHÁI QUÁT VÈ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁNH TRONG BƠM HƯỞNG TRỤC Đẻ tính tốn thiết kc cánh cơng tác cánh hướng dịng cùa bơm hướng trục, sử dụng phưomg pháp sau [ , , 1 , 19]: - Phương pháp tương tự hình học; - Phương pháp lực nâng; - Phương pháp tọa độ; - Phương pháp Nhà máy chế tạo máy tuốc bỏ Khác cốp (Ucraina), viết tắt phương pháp X T 厂z ; - Phương pháp phương trình tích phân Vơzơnhexenski - Pekin; - Phương pháp phân bố xốy cung móng Lêxơkhin - Simơnơv; - Phương pháp đicm kỳ dị cùa Lâxỏkhin; - Phương pháp tương tự hình học phương pháp đơn gian cho kết quà tin cậy, dựa vào bơm mẫu cỏ sẵn bơm mơ hình có ns tương t\r Theo phương pháp người ta chi viẹc nhân kích thước cùa bơm mẫu với lìộ số xác định theo thơng số làm việc cùa boon thực bơm mẫu Phương pháp lực nâng dựa sờ xác định lực nâng tác dụng ỉên prôphin theo định luật G iu -c ố p -s k i Dựa vào đặc tính khí động lực học cua prôphin cỏ san cho cẩm nang kỹ thuật cánh khí động, chọn prơphin có hệ số lực nâng tương ứng VƠI hộ số lực nâng tính tốn Từ xây dựng cánh cơng tác cùa bơm V i phương pháp tọa độ, viẹc tính tốn đơn gian hơn, song cần phai ứng dụng biến hình bảo giác mặt phẳng đề xây dựng prôphin lưới cánh Prôphin cánh thiết kế theo phương pháp đàm bào góc vào góc prơphin phù hợp v i đặc tính dịng chày Song sử dụng phương pháp địi hỏi người thiết kế phải có kin h nghiệm việc lựa chọn số thông số ban đầu lươi cánh 216 Phương pháp X T 厂z phương pháp phương trinh tích phân Vơzơnhexenski - Pêkin hai phương pháp nhà khoa học Liên xô trước đồ xuất dùng phổ biến nước để tính tốn thiết kế bơm hướng trục Phương pháp X T rZ dựa giả thuyết độ cong cùa đường nhân prơphin có ảnh hưởng định tớ i lưu số vận tốc hay cột áp cánh tạo nên, ảnh hưởng định tơ i lực nâng tác dụng lên prôphin cánh Dựa theo quan hộ lực nâng (Cy) v i lưu số vận tốc bao quanh prôphin (r) quan hệ lực nâng vớ i góc đặc trưng cho độ cong prơphin (P〇 ), ta ?iác định góc Po theo thơng số hình học động học cánh Trong trường hợp đường nhân prơphin cánh cung trịn Đẻ nhận prơphin có độ dày, ta “ đẳp” độ dày đường nhân theo m ột quy luật xác định dựa theo prơphin mẫu có đặc tính khí động tốt Phưcmg pháp phương trình tích phân Vơzơnhexenski - Pêkin phương pháp phân bố xốy cung mỏng Lêxơkhin —Sim ơnơv có nội dung giống Theo phương pháp này, tác động cùa prơphin lên dịng chất lỏng thay xoáy phân bố dọc theo đường nhân theo m ột quy luật xác định Dòng chảy tổng hợp xác định tồng cùa dịng song phăng khơng nhiễu dịng xốy tạo bời xốy phân bố theo đường nhân prơphin Bằng cách xác định đường dịng tồng hợp ta xác định đường nhân prơphin, đỏ prơphin cánh cỏ chiều dày nhỏ vơ Đe xây dựng prơphin có chiều dày hừu hạn, ta “ đắp” độ dày đường nhân prôphin theo m ột quy luật xác định, rh ô n g thường người ta chọn prôphin thực nghiệm cỏ đặc tính khí động tốt, rồ i lấy quy luật phân bố độ dày nỏ để làm mẫu chuẩn cho prôphin thiết kế m ới Đ iểm khác biệt hai phương pháp là: - Trong phương pháp phương trình tích phân Vơzơnhexenski - Pêkin coi đường nhân m ột cung trịn, cỏ thể giải phương pháp giải tích phương trình tích phân hàm dịng dịng tồng hợp tạo hơ! dịng song phang khơng nhicu dịng cảm ứng tạo bơi xoáy nen hợp phân bo ưcn đường nhân cùa tắt cà prôphin lưới - L.on theo phương pháp phân bố xốy ưên cung mịng cùa Lêxôkhin - Mmônôv, đường nhân cùa prôphin m ột cung cong bất k ỳ xác định dòng song phăng khơng nhieu xốy phân bố uương nhân tất prơphin Trong trường hợp khơng thể giải phương trình tích phân phương pháp giải tích thơng thưàmg mà phải phương pháp số gần liên tiếp V ì việc giái phương trình tích phân trờ nên phức tạp T uy nhien với phát tnen công nghệ tin học, viẹc giai phương trình khơng cịn vấn đề nan giải Phương pháp điểm k ỳ dị Lêxơkhin - phương pháp tính cánh có độ dày hưu hạn Tương tự phương pháp phân bố xốy cung mịng LêxƠKhin - 217 Simơnơv, phương pháp tác động prôphin cánh lên dịng chất lỏng thay the xốy, nguồn \ tụ phân bố đicm đường nhân prơphin Đường dịng khép kín cùa dịng tồng họp tạo bời dịng song phẳng khơng nhiều dịng cảm ứng tạo xoáy, nguồn tụ chu tuyến prơphin Phương pháp tính tốn phức tạp, người ta thường chi sử dụng tính toán thiết kế tua bin thủy lực hướng trục Sau ta đ i sâu tìm hiểu hai phương pháp tính tốn ứng dụng phổ biến trơn the g iớ i Nga, là: phương pháp lực nâng phương pháp phương trình tích phân Vơzơnhexenski - Pêkin 8.2 PHƯƠNG PHÁP LỰC NÂNG TÍNH TỐN THIẾT KÉ CÁNH CƠNG TÁC VÀ CÁNH HƯỚNG DỊNG CỦA BƠM HƯỚNG TRỤC 8.2.1 Cơ sờ lý thuyết phưcyng pháp Phương pháp tính tốn dựa ưẽn sờ xác định lực nâng tác dụng len prôphin theo định luật G iu -c ố p -s k i [ , 1 ] Dựa vào đỏ chọn prơphin có đặc tính khí động thích hợp Theo định luật G iu -c ố p -s k i, lực nâng tác dụng prôphin xác định bằng: W? R y = C y| p - ^ - (8 ) Trong đó: Cy|- hộ số lực nâng cùa prôphin lưới Từ tain giác vận tốc (hình 8.1) ta có: s in p tb Thay w tb vào biểu thức (8 1) ta được: R y =pCy'lV ^ h prtb2 sin (8 '2) Thành phần lực tác dụng theo phương u có thồ xác định biểu Hình 8.1 Tam giác vận tốc dịng chày qua bánh công tác bơm hướng trục a i = 90° thức: Ru = pWzr| = pVztAVu 218 T biểu đồ lực khí động tác dụng lẽn prơphin (hình 7.9) ta cỏ: R Ru s in (p lb + 入) ’ Ry = RcosX, T suy ra: R u cos 入 Rv pV z tAVu cosX s in (p tb + x ) s in (p tb + x ) (8.3) G iai đồng th i phương trình ( ) (8.3) ta được: q AVu sin : Ptb cosX y' t (8.4) V z sin(P t b + X) T phương trình cột áp ta cỏ: AVU g H lt Ư T tam giac vận tốc: s in p tb V, へb Thế giá trị A V Uvà sinPtb vào (8.4) ta được: c yi 2gH ịt Vz へb COSẢ u s in (p tb + 人） (8.5) Hay: c s in p tb AVU + ^ c o tg p tb vz ( 6) T rong đó, |i| = tg 人= Cx/Cy = Rx/Ry Các phương trình (8.4), (8.5) ( ) thiết lập m ối quan hệ đặc tính lực, đặc tính động học hình học lươi Việc chọn prơphin lươi theo hẹ số lực nâng Cyi se sở viẹc tính tốn lư cánh V i phương pháp gọi phương pháp lực nâng VƠI bơm cột áp thấp VỚI góc ngoặt dịng lươi nhị ( = + 〇 ) 1/t く< 1, coi C yi= Cyđ- Thong thường Ư1 > 1, coi C yi= Cyđ Đ oi K h i tính banh cơng tác hướng trục băng phương phap này, ta sử dụng ba phương trình (8.4), (8.5) ( ) tam giác vận tốc để xác định hệ số lực nâng Cy| Dựa theo cẩm nang k ỹ thuật cánh khí động, ta chọn prơphin cỏ hệ số Cyi * (0,8 + 0,85) Cyđ- Dựa theo aạc tính khí động ta tìm góc va (hay X) tương ứng 219 cầ n phái ý chọn prôphin cho đáp ứng yêu cầu kết cấu, cơng nghệ xâm thực lưới cánh Góc 入có thể xác định theo đặc tính lấy + 3° Sau chọn prơphin tính lại giá trị 1/t Nhược điểm phương pháp không cỏ dẫn cụ thô vê việc chọn hệ số Cy, cxvà góc X Các giá trị có thề chọn tương tự vớ i hệ số cùa bánh cơng tác có ns chi số tương tự Hộ số lực cản prôphin lưới thường khác nhiều VƠI hộ số lực cản prôphin đơn Sự khác chủ yếu gây nên ba dạng tổn thất xuất lưới cánh bánh công tác: Tồn thất prôphin (C Xp) liên quan tơi hình thành lớp bien bc mặt prơphin có độ dày lưới Tồn thất chuyển động quay (Cxq) tạo thành lớp bicn trcn thành buồng bánh cơng tác dịng chảy qua khe cánh công tác vỏ Tổn thất liên quan tớ i tạo thành xoáy máng dẫn cánh (Cxm) Ta cỏ: CX|= CXp+ cxq+ cxm Các thành phan xác định gằn Dang cơng tnưc thực nghiẹm sau: C Xp = 0,022 - 0,0061/t; cxq= ,0 t/L; C xm = 0,018 C y Ị t Trong đỏ: L = (D - dmơ)/2 - chicu dài cánh theo phương hướng kính; Cyit - hệ số lực nâng lý thuyết V ì góc X thường nhị nên Cyit » Cy| 8.2.2 Tính tốn bánh công tác bcym hướng trục theo phương pháp lực nảng I Chọn kích thước cùa phần dẫn dịn^ Đe tính tốn thiết ké bánh cơng tác bánh dẫn hướng bơm hướng trục, trước hét phai xác định kích thước bàn cùa chúng Các kích thước cùa phần dẫn dịng chọn dựa sở thông số làm việc cho trước bơm, là: - Lưu lượng Q, mVs; - Cột áp H , m; - Chiều cao đặt bơm cho phép [Z ], m; - Đặc tính chắt lòng làm vice nhiẹt độ 220 Đe chọn loại bơm kích thước phần dẫn dòng, trước hết cần xác định số vòng quay đặc trưng bơm: 3,65n ^ /ộ ns H 3/4 ，vg/ph V i n số vòng quay làm việc bonm phút Đ ường kính bánh cơng tác bơm chọn theo thành phần vận tốc hướng trục V z〇 G iá trị tối ưu vận tốc V z〇có thể xác định theo cơng thức R ut-Nhep: v z0 = (0 ,0 + ,0 )$ Q n ，m/s V i n tính bàng vg/ph, Q - m /s Đ oi với bánh công tác bầu trụ, vận tốc hướng trục V zo có giá trị khơng đồi vùng bánh cơng tác Nếu khơng tính tới hệ số chèn dịng cánh dẫn vùng bánh cơng tác, ta cỏ thành phần vận tốc hướng trục xác định bằng: 4Ọ vz n D ì - d b V i D đưịmg kính bánh cơng tác, db đường kính tương đối bầu cánh, db = db/D C oi v z = V z 〇, ta xác định đường kính D bằng: D = ( む 4,6) Vận tốc quay bơm khong vượt giá trị cho phép [n] để bơm làm việc không xảy xâm thực Giá trị cho phép cùa n xác định từ biểu thức tính hệ số xâm thực đặc trưng g iớ i hạn: 5,62nVQ _ n c3/2D 3/2K ^ c Ah 3/4 (A h /1 ) 3/4 V i Ah - cột áp dự trừ chống xâm ữiực, K 1; 1/t cần bien đôi đêu từ tiet diện đâu tới tiêt diện CUOI cánh Hình 8.4 Sơ đồ tièt diện tính tốn bánh cơnq tác hường trục Tính hộ số lực nâng từ phương tiìíilì c [ y t 2gH|t V cosX u s in (p の+ 入) X - góc hcrp bơi lực nâng Ry lực tồng hợp R Trong tính tốn ban đầu lấy sơ X = r - Tính tơ i ảnh hường prơphin lưới ta có hộ so lực nâng đối VƠI prơphin đơn bằng: 223 V i p hệ số tính tới ảnh hưởng prôphin lưới Hệ số p xác định theo đồ thị (hình 7.13) K h i Ư l> 1,6 C yđ* C y - Chọn prơphin cẩm nang prơphin khí động cho đàm bào hộ số lực nâng Cy có hệ số c x nhị Hình dạng đặc tính số prơphin khí động thường sừ dụng chế tạo bơm tua bin nước cho trcn hình 8.5 Các kích thước tươiìg đối tính theo % cùa prơphin cho bàng T iết diện gốc thường chọn prôphin cỏ chiều dày y max/l lớn Đ ối vớ i tiết diện lại nên chọn m ột loại prôphin đề cánh xuôn K h i cần phải hiệu chỉnh lại góc va đề thỏa mân lực nâng Cyd prôphin cánh Đ oi với số prơphin ta có phương trinh xác định hộ số lực nâng sau [ ]: a) Prôphin № 387,490: c yd = ,4 ^ - + 0,0925° (8.7) b) Prôphin № 623, 624: c yd = , ^ - + 0,0925° a) 490 ( ^ P /// // // / / / / / Hình 8.5 Đặc tính kni động hình dạng số loại prơphin 224 (8.8) Hình Quan hệ phụ thuộc hệ số Cy c x số prơphin khí động c) Prơphin N A C A 23012: c yd = , ^ ^ + 0,1065° (8.9) d) Prôphin M unk : c yd - , ^ - + 0,1065° (8.10) e) Prôphin đối xứng №443: c yd = 0,0955° Dựa theo phương trinh cỏ (8.11) tìiể hiệu chinh góc va s° thơng số Ỵmax/l để thỏa mãn điều kiện lực nâng Cyd prôphin: - Xác định lại thông số ymax/I cho biến đổi theo bán kính r; - Xác định lại góc X: tgX = ^ i- = 0,012+ 0,02 ^ - + ,0 - ; - Xác định góc va s°; - Xác định góc đặt cánh: p = poc + ỗ; - Xác định độ giảm áp động học: 225 Khi cánh hướng ché tạo tốt gỏc quay cùa cánh hướng nhị tồn thất gây nên q trình điều chinh nhị, phương pháp điều chỉnh cỏ ưu điềm so với phương pháp điều chỉnh bàng tiết lưu Trên hình 12.39 đường đặc tính quạt hướng trục (quạt hút khói) kiểu K - 42 quay cánh hướng Trục đứng biểu thị công suất áp suất không thứ nguyên quạt (N = - N - Ap = ); trục ngang biểu thị lưu lượng khơng thứ ngun( Q Hình 12.38 Quạt ly tâm tnng bị dẳn hướng hường trục đơr giàn R i-K hơ -T e-R Q ) FU 12.7.4 Điều chỉnh lưu lượng quạt cách quay cánh bánh công tác Phương pháp chi dùng quạt hướiìg trục mà bánh cơng tác chúng có cánh dẫn điều chinh Khi quay cánh xung quanh trục (tức thay đồi góc đặt cánh) đặc tính quạt thay đổi tương tự quay cánh dẫn hướng Phương pháp có hiệu kinh tế cao sử dụng rộng rãi Tong quạt hướiig trục cỡ lớn 12.7.5 Điều lưu lượng quạt phưcyng pháp hợp Phương pháp điều chinh kết hợp hai nhiều phương pháp đ iĩu chinh đồng thời thiết bị quạt để đạt hiệu kinh té cao cuá trình điều chỉnh Trên hình 12.40 biểu diễn đường đặc tính quạt điều chỉnh oằng phương pháp khác phương pháp hồn hợp Trục biều thị công suất tương đối N /N 〇của quạt; N —công suất quạt chế độ làm việc tối LĨU Trục ngang bieu thị lưu lượng tương đối Q/Qo quạt 406 N /N 〇 1，0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0，1 0， 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Q/Q 。 Hình Đ n g đ ặ c tín h c ù a q u t H ìn h 12.40 Đ iề u c h in h lư u lư ợ n g c ù a q u t h n g trụ c K - k h i đ iề u c h ỉn h b n g cảnh h n g bàng phư ng pháp hổn hợp Đ i è u c h ỉ n h b n g t ié t lư u ; Đ i ề u c h ì n h b n g k h p n ố i t h ủ y lự c ; Đ i ề u c h ỉ n h b ằ n g b ộ d ẫ n h n g h n g tr ụ c k h i n = v g / p tì； Đ i ẻ u c h ỉ n h b n g b ộ d ằ n h n g h n g tr ụ c kh i n = vg /p h ẢNH H Ư Ở N G C Ủ A C Á C T Ạ P C H Á T c KHÍ T R O N G C H Á T KHÍ TỚ I S ự LÀM VIỆC CỦ A Q U Ạ T Trong số trường hợp, quạt vận chuyên chất khí chứa hạt nhị cứng lơ lửng^ ví dụ quạt vận chuyển vật liệu hạt rời (không liên kết) đường ống khí, hút bụi, hút khói Lượng hạt chúa Chat khí đánh gia nồng độ trọng lượng hcn hợp n= (12.47) Gq Trong đó: G c - trọng lượng hạt cứng cnưa chất khí, tính kG/s (hay N/s); Gq - lưu lượng trọng lượng cùa chất khí tính kG/s (hay N/s) 407 Nếu hệ số ụ nhỏ kích thước hạt nhị già thiết hạt chứa chất khí khơng làm tăng tồn thất dòng chảy qua quạt áp suất cuạt tạo vận chuyển hỗn hợp áp suất quạt vận chuyển khơng khí sạch, tức Apc = Apq Trong trường hợp có thề già thiết lưu lưcrng khối lượng chúng Qc = Qq Trọng lượng riêng hỗn hợp: Gc + Gq Yc = (1248) Q Biểu diễn tỷ số trọng lượng riêng hỗn hợp với trọng lượng riêng khí qua hệ số: Ỵc Gc + Gq Y Gq = 1+ Ịi Công suất quạt vận chuyền hồn hợp: N c = Q cApc = N % Y Hay: N c = N(1 + | i ) (12 49) Những lập luận chi có tính chất gần cơng thức đưa chi dùng (khi Ịi nhị) tính tốn sơ Nếu hạt cứng chứa chắt khí có kích thước đù lớn chuyến động dọc theo mặt cong, chúng tách khịi dịng khí quạt phải tốn tiêĩn phần lượng để khắc phục lực ma sát chúng với bề mặt cong Trong trường hợp tổn thất lượng bánh cơng tác, phận dẫn dòng vào tăng, áp suất quạt tạo nên giảm công suất quạt tăng Dựa sở lý thuyết phân tích tải liệu thực nghiệm, rút phương trình tính áp suất cơng suất sau: 408 Apc = A p ( l- K p|i) ; (12.50) N c =N(1 + K n M) (12.51) Trong hệ số K p có giá trị nhỏ hộ số K^J có giá trị lớn 1, chúng xác định bàng thực nghiệm có giá trị khoảng: Kp = ,1 -ỉ- 0,45; K N ゴ 1， + 1， Hiệu suất quạt vận chuyển hỏn hợp: QcAPc nc (12.52a) 102N, Hiệu suất quạt vận chuyển khí sạch: QAp n (12.520) 102Nt So sánh hai đẳng thưc CUOI ta được: (12.52c) % = —K n _ Trong đỏ: K n = K p + K N Công suất cùa quạt vận chuyển hon hợp: Ntr - Qc^Pc 102(1- K ^ r i (12.53) 12.9 S O S Á N H Q U Ạ T LY TÂM VÀ QUẠ T H Ư Ớ N G T R Ụ C Trong thực tế quạt ly tâm hau chi sử dụng để vận chuyển khơng khí áp suất lớn, cịn quạt hướng trục - để vận chuyển khơng khí (với lưu lượng lớn) áp suất nhỏ Phạm vi sử dụng quạt ly tâm quạt hướng trục xác định sơ số vòng quay đặc trưng ng Khi ns < 100 người ta thường chọn quạt ly tâm, ns > 100 thường chọn quạt hướng trục Ta thấy loại quạt làm việc bao g iờ kèm theo tiếng ồn to nhỏ phương diện này, nhà ở, trường học, bệnh viện, rạp hát không nên sử dụng quạt có vận tốc vịng lớn 25 m/s K hi quạt ly tâm dạng thơng thường tạo áp suất không lớn 30 -ỉ-100 mm cột nước (ứng với 30 100 kG/m2), quạt hướng trục không 10 15 mm cột nước Đẻ giam ueng on cùa quạt làm viẹc, người ta sử dụng biẹn pháp: cân động bánh công tác cách tối đa, sử dụng ổ trượt, bắt chặt đế vào mỏng, 409 buộc giằng thật chắn móng đàn hồi sứ dụng thiết bị giảm àn So với quạt ly tâm, quạt hướng trục có kết cấu đơn giản, nhỏ, gọn, làm việc đảo chiều, có hiệu suất làm việc cao (đạt tới 90%) (hiệu suất quạt hưcýng trục thường lớn hiệu suất quạt ly tâm) Công suất quạt hướng trục phụ thuộc vào lưu lượng Có thể thực điều chinh quạt hướng trục thuận lợi cách quay cánh Quạt hướng trục thường dùng để luxi thơng khơng khí nhà ở, đường hám, hầm mị , tức để lưu thơng khối lượng lớn khơng khí áp suắt thấp Quạt ly tâm cỏ thể tạo áp suất lớn, chúng sử dụng hẹ thống thông gió phức tạp, hộ thống vận chuyền hạt, thiết bị nồi lơi hệ thống hút giỏ 12.10 CHỌN QUẠT CHO HỆ THỐNG THEO CÁC ĐIÈU KIỆN LÀM VIỆC CHO TRƯỚC 12.10.1 Phương pháp chọn quạt Đe chọn quạt làm việc hệ thống, ta phải cho trước (hoặc xác định trưVc) điều kiện làm việc Các điều kiện làm việc thường lưu lượng, áp suất nhiệt độ làm việc Khi chọn quạt, ta phải dựa vào thơng số lớn nhẩt dựa vào :ác đường đặc tính quạt cho ưong tài liệu kỹ thuật (cẩm nang kỹ thuật) quạt Các đường đặc tính cùa quạt cho cẩm nang kỹ thuật thường ứng với dều kiện tiêu chuẩn, tức ứng với nhiệt độ t = 20 °c, áp suất khí quyền p = 760 mm ;ột thủy ngân độ ẩm tương đối X = 50% Khi chọn quạt phải lấy dự trữ theo lưu lượng (5%) ấp suất (10%), rtrc là: Q k =1.05Q ApK = l, lA p — Y Trong đỏ: Q ic»^P k »Yk ~ c^c thông số ứng với điều kiện tiêu chuẩn Dùng thông số Q K , ApK tìm đồ thị tồng hợp (biểu thị phạm vi sử dụng loại quạt) (hình 12.41 hình 12.43) điểm ứng với thơng số Đ iĩm Q k ApK rơi vào phạm vi sử dụng loại quạt vặy ta clọn quạt ứng với điều kiện cho trước Cũng có thề dựa vào đường đặc tnh tổng hợp quạt để tiến hành chọn quạt 410 K h i chọn quạt phải ý tới hiệu suất quạt khu vực làm việc ổn định cùa n g với cặp giá trị Q K ApK cỏ nhiều quạt đáp ứng được, ta phải chọn S.0 quạt có hiệu suất làm việc lớn nhất, quạt có đường đặc tính làm việc ổn định làm việc phạm vi hiệu suất r| > 0,9ĩ|max Quạt ký hiệu theo nhiều cách khác tùy theo đơn vị sản xuất nghiên cứu ò m ỗi nước Theo r 〇CT 5975-55, quạt ly tâm (sản xuất Nga ữirớc đây) ký hiệu sau: - K ý hiệu thứ chi nhóm quạt: H.Ịị - chi nhóm quạt áp suất thấp, C /Ị - chi nhỏm quạt áp suất trung bình B.Ịị —chỉ nhóm quạt áp suất cao - Ký hiệu thứ loại quạt - Ký hiệu thứ hệ số áp suất chế độ làm việc tối ưu nhân 10 lấy tròn tới đơn vị - K ý hiệu thứ số vòng quay đặc trưng ứng với chế độ làm việc tối ưu, lấy tròn tỏ i đơn vị - K ý hiệu thứ chi sổ quạt, biểu thị kích thước đường kính quạt tính dm - Ký hiệu thứ sơ đồ kết cấu - Ký hiệu thư chi hướng quay 一 Ký hiệu thử chi quy chuán nhả nước ( r 〇CT) Hình 12.41 Đồ thị phạm vi sừ dụng số loại quạt ly tàm hướng trục Q uạt ly tâm loại U 4-70; Q uạt ly tồm loại BPC; Q uạt ly tâm loại B ữ -0 -3 ; Q uạt hướng trục loại MLỊ; Q uạt hường trục m ột cấp loại K -06; Q uạt hưởng trục hai cắp loại K -06; Q uạt hướng trục có dịng chảy kinh tun tăn»g dàn Ví dụ, quạt ly tâm áp suất trung bình, hệ số áp suất 0,503; số vịng quay đặc trưng 49; đường kính quạt 40 cm; chế tạo theo sơ đồ quay phải ký hiệu sau: Quạt ly tâm C /Ị.LỊ-49 N°4 sơ đồ quay phài OCT 5976-55 Ở nước ta sản xuất nhiều loại quạt, chủ yếu quạt ly tâư hướng trục, phục vụ kịp thời cho sản xuất đời sống Phần lớn loại quạt sản xuất chế tạo theo mẫu nước Hiện nay, nhu cầu sản xuất, tiến hành nghiên cứu, thiết kế chế 'ạo nhiều loại quạt cỏ hiệu suất làm việc cao, có đặc tính kỹ thuật tốt, phù hợp với điều kiện làm việc điều kiện khí hậu nước ta Dưới ta xét ví dụ tính tốn chọn quạt cho hệ thống 12.10.2 Ví dụ Tính tốn chọn quạt để vận chuyển khơng khí hệ thống theo sơ đồ sau (hình 12.42) Chọn đường ống Đường ống ABCDEFG có chiều dài lớn có lưu lượng đầu cuối lớn (Q = 5000 m3/h), nên ta chọn đường ống chính, cịn đoạn ống BK., CJ DLH đưòfng ống phân nhánh Xác định lưu lượng khơng khí chung hệ thống Q's = ẳ Q = 2000 + 5000 + 3000 + 4000 = M00() m3/h Xác định đường kính ống dẫn khí Q4 = 4000 m3/h Hình 12.42 Sơ đồ lưới đường ống 412 Dặc tính để chọn quạt hút thổi khói Hình 12.43 Đồ thị tống họp đặc tính cùa loại quạt ly tâm ,7 -3 có miệng hút phía Q u t th ổ i, Ị Ị Q u t h ú t k h ó i, n s ố v ò n g q u a y t r o n g m ộ t p h ú t Đường kính ống dẫn khí xác định theo lưu lượng khơng khí chuyển động ズ ヽ qua ong băng cong thức: Trong vận tốc dịng khí lấy khoảng: V = 10 + 15 m/s Đường kính ống d sau xác định làm trịn theo đường kính ống n e i chuẩn Lấy V = ÌO m/s, ta có đường kính đoạn ống sau (bảng 2.12) Đường kính chọn đường kính tính tốn đường ống khác khơng nhểu nên ta khơng tính lại vận tốc dịng 413 Bảng 12.2 Đường kính đoạn ống lưới đường ống Đoạn ong Liru lirỢtiỊỊ Q (m3/h) DườtìỊỊ kinh tính tốn d (mm) DỉrờìíỊỊ kính chọn d (ntrtt) AB 14000 572 600 BC 12000 530 550 CD 8000 432 450 DEFG 5000 340 350 BK 2000 306 300 CJ 4000 218 200 DLH 3000 265 250 Xác định tồn thất cột áp đường ống a) Tổn thất cột áp ma sát đường ống xác định công thức h\Vms = 入 T マ "" Y • d 2g Trong đỏ, hệ số tổn thất dọc đường 入 lấy 0,02 + 0,03; trọng lượng riêìg khơng khí Y = ,2 kG/m3 Kểt q tính tốn tổn thất h Wms đoạn ống cho bàng 12.3 b) Ton thàt cột áp càn trở cục xác định công thức h Wcb 2g Trong đỏ hộ số tổn that cục Ễ, xác định theo bàng 12.4 B Đoạn ốìtỵ ả n g T n t h t t h ủ y l ự c t r o n g c c đ o n ố n g Chiều dài / fhr(rníỊ kính Tổn thất h ịị ms (m) (nt) (mm cột nước) AB 60 0,600 20 BC 30 0,550 10,9 CD 20 0,450 9,0 DEFG 60 0,350 34,2 Zh\Vms = 74， 414 Bảng12.4 Hệ số tổn thắt c ụ c sổ khâu thường gập Loại cản trở Sư đô văt cản ỉỉệ so tơn thăt Dịng vào ống ；= 0,*5 ， 1-ヽ h 0,5 Dòng đột thu F Dòng đột mờ f2 Dòng ngoặt đột ngột 1， r/d Dòng ngoặt Dong ngoặt a VƠI c gỏc 0,35 1， 0， 15 2,5 0， >5 0,0 ^ s i n ? + 2,5sin3 ^ F, Van khóa F2 0,65F2 F, Dịng ngoặt ơột ngột với diện tích F| ^ F2 f 2/ f , L c f Dong phân nhánh 0,5 1， 28 1， 1， 2,0 ,0 い 0,2 C=1.0 L hạc ba い 3,0 い 0,7 415 Bảng 12.5 Các giá tri tổn thất cục vị trí gây cản Tổn thất hWcb í SỔ lượn^ Chạc ba B 0,7 4,65 Chạc ba c 0,7 4,65 Chạc ba D 0,7 4,65 Khuỳu cong E 0,2 1， 32 Khuỷu cong F 0,2 1， 32 Vị trí cục (nim cột nuớc) h Web = 16,59 Kết tính h Wcb cho bàng 12.5 Á p suất động lố i hd = Y = 6,65 mm côt nước 2g Cột áp toàn phần cùa lưới đường ống Hj = EhWms + EhWcb + hd = = 74， + 16,59 + 6,65 = 100 mm cột nước Ở đoạn pnan nhánh BK, CJ D LH , tổn thất cột áp nho hưn nhicu so VỚI đường ống V ì vậy, để tạo nên cân cột áp lưới, đoạn piân nhánh này, ta đưa thêm vào cản trở phụ dạng khóa thay đổi đường lénh ống chúng Dựa vào lưu lượng chung Qi = 14000 m3/h cột áp lỉ| = 100 cột nưic, ta tiến hành chọn quạt theo tài liệu kỹ thuật mơ tả kết cấu đặc tính quạt [ 8] [19] Theo T L T K [18] ta tim dược quạt ly tâm u 八r u N() 1/2 cỏ thòng số lim viẹc sau: Q = 14000 mVh, H = 100 mm cột nước, n = 800 vg/ph, v r = ,3 m/s, 416 r| = 0,62 ， Fr = 0,27 m2 Như vậ y quạt ly tâm U A r t ỉ N() 1/2 phù hợp v i điều kiện làm việc lưới Công suất quạt: p 〇 100.3,89 «7,65k W r i 102.0,62 Trong đó: p = y nH = 100 kG /m : Q = 14000 m3/h - 3,89 m 3/s Công suất động cơ: N 7,65 = ,5 kW N dc = ntrd Trong đó: r|trd = 0,9 - hiệu suất truyền động Dựa vào cơng suất N đ c, ta chọn động thích hợp cho quạt 417 T À m Ệ U THAM KHÁO Đ inh Ngọc Á i, Đặng H uy Chi, Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận T lùy lực M áy thủy lực, tập II Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiĩp Hà N ộ i, 1972 A A L ô -M a -K in B ơm ly tâm hướng trục Bản dịch từ tiếng Nga N gư ời d ị ： h: Lê Phu, Lê D u y Tùng, Đ ặng Xuân T h i Nhà xuất Khoa học K ỹ thụìt Hà N ộ i, 1971 Báo cáo khoa học KHfcx HacocoB Bbic〇K〇r o ； ỉaBJieHMH M3； iaT “MauiHHocTpoeHHe’’ MocKBa，1971 11 A K M nxaỉí^oB, B B MajiiomeHKO JIonacTHbie Hacocbi TeopHH, PacneTti K 〇 H C T p y H p 〇 B aH H e 418 MocKBa‘‘MamHH〇CTpoeHHe’ ’ ，1977 12 JlonacTHb【 e トỉacocbi CnpaBO1川 HK ricxa o6meG pe/ỊaKixneíí B A 3nMHHUK〇ro H B A yMOBa JleHHHrpa； ! “ MaiLiHHocTpoeiine” JIeiỉHHrpa/ỊCK〇e OT^eneiiHe, 1986 13 H A MHHfleB JIonacTHbie Hacocbi CnpaBOMHoe riocoÕHe JleHHHrpa^ “ MauiMHocTpocHHe” ，1973 14 A n ApựbiKOB, B o BopoHOB Cy^OBbie Bcn 〇M〇raTejibHbie MexaHH3Mbi C y/inp 〇MrH3, 1963 15 B A M a p ilH H K O C K H H 「 H；Ị p 〇 ；U1HaMMKa M ripO H H OCTb ự e H T p 〇 6e>KIỈbIX HaCOCOB H3,ziaTeJTbCTB0 16 o B ,,MaiuHH〇cpoeHHC,\ MocKBa, 1970 ^pcMeHKO HcnbiTaHHc HacocoB CnpaBOHHoe riocoÕHC MocKBa “ MauiHHOcTpoeHHe”，1976 17 B M MepKaccKHH, T M PoManoBa, p A Kayjib Hacocbi, KoMnpeccopbi BeHTHHJiflTopbi M IỈ3ỊI 3HeprHH, 1968 18 M n KajiHHyuiKHH BeHTHJiHTopHbie ycTaHOBKH M r 〇c H3,ziaT t4BbicuiaH UlKOJia”，1962 19 c A PbiCHH CnpaBOHHPiK no BeHTHHJiflTopaM M r 〇c H3,zxaT t4JĨHTepaTypbi no CTp 〇HTejiỉ>CTBy H ApxHTCXType’ ’ ，1959 20 Adam T Troskolanski Les Turbopompes Editions Eyrolles ,boulevard SaintGermain, 75005 P aris,1077 419 BƠM, QUẠT CÁNH DẪN N H À X U 人T B 入N BÁCH KHOA - HÀ NỘI Ngõ 17 Tạ Quang Bửu - Hai Bà Trưng - Hà Nội ĐT: 04 38684569; Fax: 04 38684570 www.nxbbk.hust.cdu.vn Chiu trách ttỉuẹm xuất nan: TS PHÙNG LAN HƯƠNG Phàn biện: GS•丁s NGUYỀN THẺ MỊCH TS DỎ HUY CƯƠNG Biên tập: ĐỎ THANH THỦY Sửa in: v u THỊ HÀNG HỒNG IỈÀ I N Trình bày: In 500 khồ 16 X 24 cm Xưởng ihực hành kỹ thuật in Đại học Bácl Khoa Hà Nội, số ngõ 40 Tạ Quang Bửu, Bách Khoa, Hà Nội Số đãng ký K H X B : 128 - 2014/C X B /61- 01/BKHN; ISBN: 9786049!191^7, Cục Xuất bản, in phát hành cấp ngày 16/01/2014 SỐQĐXB: /Q Đ -Đ H B K -B K H N n g y 17/03/2014 In xong nộp lưu chiểu quý II năm 2014 ... 2( AP〇 /2) độ 26 ,850 27 ,059 27 ,22 2 27 ,580 27 ,917 ÌO Rc = l/(2sinptđ) m 0,4544 0,4178 0,3 825 0,3 522 0,3355 lỉ lc = 0,0l745l.ptđ/sinptd m 0, 425 8 0,3945 0,3634 0,3390 0, 326 9 mm 0,0490 0,0457 0,0 424 ... Ill IV V m 0 ,28 0 0, 327 0,393 0,458 0,500 m/s 2, 083 2, 041 2? ?? 126 2, 213 2, 269 m/s 4 ,29 6 4,783 5,749 6,700 7,314 m/s 2, 537 2, 279 1， 896 1， 627 1， 490 4Q ； K cdK z が ( i - )nQ U=nn；R V2u く ， tgpi... 0,4849 0, 426 6 0,3699 0,3303 0,31 02 tgp = V/(U - v2u) - 1， 1846 0,8148 0,5 520 0,4363 0,3896 p丨 độ 25 ,868 23 ,105 20 ,300 18 ,28 0 17 ,23 6 P2 độ 49,831 39， 174 28 ,897 23 ,571 21 ， 28 7 △ p = P2 - độ 23 ,963