BÁO CÁO THỰC TẬP KHOA ĐIỆN - HỆ THỐNG BƠM CÔNG NGHIỆP

Máy bơm nước là một loại máy thủy lực, nhận năng lượng từ bên ngoài ( cơ năng, điện năng, thủy năng ..vv.. ) và truyền năng lượng cho dòng chất lỏng, nhờ vậy đưa chất lỏng lên một độ cao nhất định hoặc dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống đường ống. 3.1.2 Phân loại máy bơm nước Người ta chia máy bơm nước ra nhiều loại dựa vào những đặc điểm như: nguyên lý tác động của cánh bơm vào dòng nước, dạng năng lượng làm chạy máy bơm, kết cấu máy bơm, mục đích bơm, loại chất lỏng cần bơm ... Trong đó thường dùng đặc điểm thứ nhất để phân loại máy bơm; theo đặc điểm này máy bơm được chia làm hai nhóm: Bơm động học và Bơm thể tích. - Bơm động học: Trong buồng công tác của máy bơm động học, chất lỏng được nhận năng lượng liên tục từ cánh bơm truyền cho nó suốt từ cửa vào đến cửa ra của bơm. Loại máy bơm này gồm có những bơm sau: Bơm cánh quạt ( gồm máy bơm nước li tâm, hướng trục, cánh chéo ): Trong loại máy bơm này, các cánh quạt gắn trên bánh xe công tác ( BXCT ) sẽ truyền trực tiếp năng lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển. Loại bơm này thường có lưu lượng lớn, cột áp thấp ( trong bơm nước gọi cụ thể là cột nước ) và hiệu suất tương đối cao, do vậy thường được dùng trong nông nghiệp và các ngành cấp nước khác Bơm xoắn: Chất lỏng qua các rãnh BXCT của máy bơm sẽ nhận được năng lượng để tạo dòng chảy xoắn và được đẩy khỏi cửa ra BXCT. Người ta dùng máy bơm này chủ yếu trong công tác hút nước hố thấm, tiêu nước, cứu hỏa... Bơm tia: Dùng một dòng tia chất lỏng hoặc dòng khí bên ngoài có động năng lớn phun vào buồng công tác của bơm nhờ vậy hút và đẩy chất lỏng. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được dùng để hút nước giếng và d

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG KHOA ĐIỆN - CƠ ====o0o==== BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG BƠM CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : Th.s Vũ Văn Quang Sinh viên thực : Lớp : Điện Cơng Nghiệp Dân Dụng Khóa : K17 MSSV : HẢI PHỊNG - 2020 HỆ THỐNG BƠM CƠNG NGHIỆP 3.1 Động bơm nước 3.1.1 Khái niệm Máy bơm nước loại máy thủy lực, nhận lượng từ bên ( năng, điện năng, thủy vv ) truyền lượng cho dòng chất lỏng, nhờ đưa chất lỏng lên độ cao định dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống đường ống 3.1.2 Phân loại máy bơm nước Người ta chia máy bơm nước nhiều loại dựa vào đặc điểm như: nguyên lý tác động cánh bơm vào dòng nước, dạng lượng làm chạy máy bơm, kết cấu máy bơm, mục đích bơm, loại chất lỏng cần bơm Trong thường dùng đặc điểm thứ để phân loại máy bơm; theo đặc điểm máy bơm chia làm hai nhóm: Bơm động học Bơm thể tích - Bơm động học: Trong buồng cơng tác máy bơm động học, chất lỏng nhận lượng liên tục từ cánh bơm truyền cho suốt từ cửa vào đến cửa bơm Loại máy bơm gồm có bơm sau: Bơm cánh quạt ( gồm máy bơm nước li tâm, hướng trục, cánh chéo ): Trong loại máy bơm này, cánh quạt gắn bánh xe công tác ( BXCT ) truyền trực tiếp lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển Loại bơm thường có lưu lượng lớn, cột áp thấp ( bơm nước gọi cụ thể cột nước ) hiệu suất tương đối cao, thường dùng nông nghiệp ngành cấp nước khác Bơm xoắn: Chất lỏng qua rãnh BXCT máy bơm nhận lượng để tạo dòng chảy xoắn đẩy khỏi cửa BXCT Người ta dùng máy bơm chủ yếu công tác hút nước hố thấm, tiêu nước, cứu hỏa Bơm tia: Dùng dòng tia chất lỏng dịng khí bên ngồi có động lớn phun vào buồng công tác bơm nhờ hút đẩy chất lỏng Loại bơm bơm lưu lượng nhỏ, thường dùng để hút nước giếng dùng thi công Bơm rung: Cơ cấu công tác bơm pít tơng-van giao động qua lại với tầng số cao gây nên tác động rung học lên dòng chất lỏng để hút đẩy chất lỏng Loại bơm có lưu lượng nhỏ, thường dùng bơm nước giếng giếng mỏ Bơm khí ép: Loại bơm nhờ tạo hỗn hợp khí nước có trọng lượng riêng nhỏ trọng lượng riêng nước để dâng nước cần bơm lên cao Loại bơm thường dùng để hút nước bẩn nước giếng Bơm nước va ( bơm Taran ): Lợi dụng tượng nước va thủy lực để đưa nước lên cao Loại bơm bơm lưu lượng nhỏ, thường dùng cấp nưóc cho vùng nơng thơn miền núi - Bơm thể tích: Nguyên lý làm việc loại bơm thay đổi có chu kỳ thể tích buồng công tác truyền áp lực hút đẩy chất lỏng Máy bơm nước thể tích có loại sau: Bơm pít tơng: Pít tơng chuyển động tịnh tiến qua lại có chu kỳ buồng cơng tác để hút đẩy chất lỏng Loại bơm tạo cột áp cao, lưu lượng nhỏ nên nơng nghiệp dùng, thường dùng máy móc cơng nghiệp Bơm rơ to: Dùng cấu bánh bánh vít, cánh trượt đặt chu vi phần quay bơm để đẩy chất lỏng Bơm gồm có: bơm khía, bơm pít tơng quay, bơm trượt, bơm vít, bơm pít tơng quay, bơm chân khơng vịng nước Bơm rơ to có lưu lương nhỏ thường dùng cơng nghiệp Ngồi cịn có nhiều loại bơm động học bơm thể tích khác sử dụng thực tế sản xuất đời sống 3.1.3 Cấu tạo máy bơm nước Hình 3.1 Cấu tạo máy bơm nước Gồm có bốn phận: Bánh cơng tác: kết cấu có dạng cánh mở hồn tồn, mở phần cánh kín Bánh cơng tác lắp trục bơm với chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay bơm gọi Rôto Bánh công tác đúc gang thép theo phương pháp đúc xác Các bề mặt cánh dẫn đĩa bánh công tác yêu cầu có độ nhẵn tương đối cao (tam giác đến 6) để giảm tổn thất Bánh công tác Rôto máy bơm nước phải cân tĩnh cân động để làm việc bánh công tác không cọ xát vào thân bơm Trục bơm: thường chế tạo thép hợp kim lắp với bánh công tác thông qua mối ghép then Bộ phận dẫn hướng vào: Hai phận thuộc thân máy bơm thường Bộ phận dẫn hướng ra: (buồng xoắn ốc) đúc gang có hình dạng tương đối phức tạp 3.2 Máy bơm nước công nghiệp Khái niệm máy bơm nước công nghiệp: Là loại máy bơm sử áp dụng nguyên tắc khác khí thủy lực để di chuyển nước qua hệ thống đường ống xây dựng áp lực nước đầy đủ cho mục đích sử dụng Các loại máy bơm nước cơng nghiệp cung cấp phân phối thị trường Việt Nam bao gồm chủng loại loại máy bơm nước mang thương hiệu: máy bơm công nghiệp Ebara, máy bơm nước công nghiệp Sealand, máy bơm công nghiệp Tohatsu, máy bơm công nghiệp Ture, máy bơm nước công nghiệp Pentax, máy bơm nước công nghiệp Mastra, máy bơm nước công nghiệp Howaki… Hình 3.2 Bơm cơng nghiệp Máy bơm nước cơng nghiệp hoạt động dựa nguyên lý chuyển động quay qua lại để tạo lực hút chân khơng lấy nước vào lưu lượng, sau chúng áp dụng trực tiếp lưu lượng mặt nước để thúc đẩy thơng qua xả, xây dựng thêm áp lực theo yêu cầu Máy bơm nước sử dụng hệ thống nước Hy Lạp cổ đại, sử dụng ốc vít quay chuyển động tích cực để thực việc vận chuyển nước Máy bơm tay sử dụng toàn giới dựa nguyên lý chuyển động qua lại tích cực, chuyển động qua lại tích cực tạo cách di chuyển máy bơm nước lên xuống để đạt hoạt động bơm Bộ phận Piston phiên máy bơm nước dựa ngun lý chuyển động qua lại tích cực thường có nhiều van chiều để kiểm tra đầu vào đầu buồng bơm để giữ cho chất lỏng di chuyển theo hướng phía đầu máy bơm Máy bơm nước công nghiệp lĩnh vực áp dụng: – Được sử dụng để cung cấp nước ngành Công Nông nghiệp – Được sử dụng hệ thống xử lý nước cho khu công nghiệp chung cư – Được sử dụng hệ thống tưới tiêu thủy lợi – Được sử dụng cứu hoả, phòng cháy chữa cháy – Được sử dụng bơm, hút nước sinh hoạt cho nhà cao tầng 3.3 Biến tần điều khiển bơm nước Hệ thống điều khiển khơng có phản hồi Hình 3.4 Ứng dụng biến tần điều khiển hệ thống bơm Sử dụng biến tần điều khiển bơm nước sử dụng rộng rãi từ ứng dụng đơn giản đến hệ thống bơm nước tự động Ưu điểm việc lắp biến tần điều khiển bơm nước cho hệ thống: – Có thể linh hoạt điều chỉnh công suất bơm nước mà không làm tổn hao nhiều lượng – Nâng cao tuổi thọ động động khởi động êm – Hạn chế dòng điện khởi động cao – Tiết kiệm lượng – Điều khiển linh hoạt máy bơm – Tự động ngừng đạt tới điểm cài đặt – Tự động tăng tốc giảm tốc tránh tải điện áp khởi động – Bảo vệ động khi: ngắn mạch, pha, lệch pha, tải, q dịng, q nhiệt… – Kết nối với máy tính dùng SCADA để giám sát hoạt động – Kích thước nhỏ gọn, khơng chiếm diện tích nhà trạm – Dễ dàng lắp đặt, vận hành – Hiển thị thông số động biến tần – Lắp đặt tủ điện biến tần đơn giãn Hình 3.4 Nguyên lý điều khiển biến tần + Nguyên lý làm việc – Hệ thống biến tần áp dụng nguyên lý điều khiển vịng kín – Tín hiệu áp lực từ mạng lưới cấp nước đưa xử lý, so sánh với tín hiệu áp lực cài đặt theo yêu cầu sai lệch trị số chương trình cài đặt riêng cho hệ thống xử lý để đưa tín hiệu điều khiển tối ưu đến biến tần – Bộ biến tần lập trình xử lý tín hiệu đưa tần số thích hợp cho dịng điện vào động Số vòng quay trục bơm thay đổi đáp ứng vừa lưu lượng, áp lực yêu cầu mạng lưới đường ống + Nguyên tắc điều chỉnh hệ thống sau: – Khi nhu cầu dùng nước thấp khả cung cấp bơm máy bơm nước có lắp biến tần hoạt động – Khi nhu cầu dùng nước tăng lên lớn khả cung cấp máy bơm nước nhỏ khả cung cấp hai bơm bơm chạy tối đa với số vòng quay định mức, bơm biến tần bổ sung đầy đủ lưu lượng theo yêu cầu – Khi yêu cầu lưu lượng tăng lên giảm việc điều chỉnh diễn tương tự Mỗi hãng biến tần có mạnh ưu điểm mà hãng khác phủ nhận Đó nguyên nhân hãng biến tần tồn thị trường Khi mua biến tần nên suy nghĩ đến tính kinh tế 3.4 Biến tần CIMR F7 - A20P7 Hình 3.5 Biến tần CIMR F7 - A20P7 Ứng dụng biến tần Yaskawa F7 Tải thường: Quạt, bơm, Tải nặng: cầu trục máy nâng hạ, băng chuyền, máy nén khí, máy đùn ép, máy cuộn, máy công cụ… Nguồn cấp pha 200-240VAC,(− 15% tới +10% ); 50-60Hz(± 5%) Công suất 37 kW Dòng điện 145 A Dải tần số 0.01 to 150 Hz (CT selected.), 0.01 to 400 Hz (VT selected) Mô men khởi động 120-150%tùy theo phương pháp điều khiển Khả tải HVAC Tải thường150% 60 giây, tải nặng 120% 60 giây Phương pháp điều V/f, V/f có phản hồi tốc độ, véc tơ vịng hở khiển Phanh hãm Ngõ vào Ngõ Chức bảo vệ Tích hợp cho biến tần từ 18,5kw trở xuống Ngõ vào số đa chức năng, ngõ vào tần số tham chiếu, ngõ vào an toàn Ngõ cách ly quang đa chức năng, báo lỗi rơ le, ngõ số đa chức năng, ngõ giám sát, ngõ giám sát an tồn Động cơ,q dịng, cầu chì,q áp, thấp áp, áp, nhiệt, ngăn chặn sụt Chức tự động dò tốc độ động nguồn không sử dụng cảm biến tốc độChức KEB giữ động hoạt động ổn định nguồn dùng động tái sinh Chức Tích hợp sẵn điều khiển PID cổng truyền thông RS422/RS485 Các tính đặc biệt cho bơm quạt: thiết lập cho ứng dụng bơm quạt cài đặt trước, khả phát cố mô men cao thấp, giữ động hoạt động tín hiệu cài đặt tần số, giám sát cơng suất điện tiêu thụ Hỗ trợ chuẩn truyền thông RS422/RS485 (mặc định), Truyền thông PROFIBUS - DP, DeviceNet, CC-Link, CANopen, LONWORKS, MECHATROLINK -2, MECHATROLINK-3 Màn hình vận hành LCD, cuộn kháng xoay chiều, cuộn kháng Thiết bị mở rộng chiều, phanh, điện trở lọc nhiễu Card tham chiếu tốc độ, card truyền thông, card giám sát, card điều khiển tốc độ máy phát Cấp bảo vệ phanh, IP00 (Mở lắp biến tần), IP20 (Đóng lắp) 3.5 Biến tần CIMR-F7A47P5 Hình 3.6 Biến tần CIMR-F7A47P5 Thơng số kỹ thuật Ứng dụng Tải thường: Quạt, bơm, HVAC biến tần Tải nặng: cầu trục máy nâng hạ, băng chuyền, máy nén khí, máy Yaskawa F7 Nguồn cấp Cơng suất Dịng điện Dải tần số Mơ men khởi đùn ép, máy cuộn, máy công cụ… pha 400V,(− 15% tới +10% )50-60Hz(± 5%) 7.5kW 17A 0.01 to 150 Hz (CT selected.), 0.01 to 400 Hz (VT selected) 120-150%tùy theo phương pháp điều khiển động Khả tải Tải thường 150% 60 giây, tải nặng 120% 60 giây Phương pháp V/f, V/f có phản hồi tốc độ, véc tơ vòng hở điều khiển Phanh hãm Tích hợp cho biến tần từ 18,5kw trở xuống Ngõ vào Ngõ vào số đa chức năng, ngõ vào tần số tham chiếu, ngõ vào an toàn Ngõ Ngõ cách ly quang đa chức năng, báo lỗi rơ le, ngõ số đa chức Chức bảo vệ năng, ngõ giám sát, ngõ giám sát an tồn Động cơ,q dịng, cầu chì,q áp, thấp áp, áp, nhiệt, ngăn chặn sụ Chức tự động dị tốc độ động nguồn khơng sử dụng cảm biến tốc độChức KEB giữ động hoạt động ổn định Chức nguồn dùng động tái sinhTích hợp sẵn điều khiển PID cổng truyền thơng RS422/RS485.Các tính đặc biệt cho bơm quạt: thiết lập cho ứng dụng bơm quạt cài đặt trước, khả phát cố mô men cao thấp, giữ động hoạt động tín hiệu cài đặt tần số, giám sát công suất điện tiêu thụ Hỗ trợ chuẩn truyền thông RS422/RS485 (mặc định), PROFIBUS - Truyền thông DP, DeviceNet, CC-Link, CANopen, LONWORKS, MECHATROLINK -2, MECHATROLINK-3 Màn hình vận hành LCD,cuộn kháng xoay chiều, cuộn kháng chiều, Thiết bị mở rộng phanh, điện trở phanh, lọc nhiễu Card tham chiếu tốc độ, card truyền thông, card giám sát, card điều khiển tốc độ máy phát Cấp bảo vệ IP00 (Mở lắp biến tần), IP20 (Đóng lắp) 3.6 Sơ đồ mạch điện Hình 3.7 Mạch ghép nối biến tần bơm Hình 3.8 Mạch ghép nối biến tần bơm 2, Hình 3.9 Mạch điều khiển động bơm Hình 3.9 Mạch điều khiển động bơm 2, Hình 3.10 Mạch điều khiển Hình 3.11 Mạch đèn báo Hình 3.12 Mạch đèn báo KẾT LUẬN Sau thời gian thực tập, nghiên cứu viết báo cáo với nỗ lực thực báo cáo, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Vũ Văn Quang thầy Bộ môn Điện, Khoa Điện – Cơ, trường Đại học Hải Phòng, đặc biệt anh chị cán kỹ thuật CÔNG TY TNHH ARMS – VINA Đến em hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Báo cáo trình bày số vấn đề sau: + Nghiên cứu tổng quan CÔNG TY TNHH ARMS – VINA + Nghiên cứu tủ điện quy trình làm tủ điện cơng nghiệp + Nghiên cứu số khí cụ điện điển hình tủ điện + Đi sâu nghiên cứu hệ thống bơm công nghiệp, nguyên lý mạch điều khiển hệ thống bơm có ứng dụng biến tần cơng nghiệp Do thời gian thực kiến thức em hạn chế nên nội dung báo cáo không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy mơn bạn khóa để nội dung báo cáo thực tập em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thân Ngọc Hoàn, Máy điện, NXB xây dựng Hà Nội - 2005 [2] Phạm Văn Chới, Khí cụ điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [3] Ngô Hồng Quang, Giáo trình Cung cấp điện, NXB Giáo dục - 2013 [4] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, NXBGD -Hà Nội - 1996 [5] Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại, Nhà xuất giáo dục - 2003 [6] Phan Đang Khải, Huỳnh Bá Minh, Bù công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện, NXB KHKT - Hà Nội - 2003 [7] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp điện, Nhà xuất KH&KT Hà Nội - 2003 [8] Trần Bách, Lưới điện, ĐHBK Hà Nội [9] Tài liệu kỹ thuật công ty ARMS VINA [10] Thư viện tài liệu trực tuyến https://www.tailieu.vn/  ... máy bơm công nghiệp Ebara, máy bơm nước công nghiệp Sealand, máy bơm công nghiệp Tohatsu, máy bơm công nghiệp Ture, máy bơm nước công nghiệp Pentax, máy bơm nước công nghiệp Mastra, máy bơm nước... cơng nghiệp + Nghiên cứu số khí cụ điện điển hình tủ điện + Đi sâu nghiên cứu hệ thống bơm công nghiệp, nguyên lý mạch điều khiển hệ thống bơm có ứng dụng biến tần công nghiệp Do thời gian thực. .. Mạch đèn báo Hình 3.12 Mạch đèn báo KẾT LUẬN Sau thời gian thực tập, nghiên cứu viết báo cáo với nỗ lực thực báo cáo, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Vũ Văn Quang thầy cô Bộ môn Điện, Khoa Điện