Nghiên cứu thiết kế bơm hướng trục dùng buồng xoắn để cải tạo các bơm 4000 m3h đặt ngang hiện nay

PHAN TUẤN ANH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHAN TUẤN ANH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ THỦY KHÍ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG TRỤC DÙNG BUỒNG XOẮN ĐỂ CẢI TẠO CÁC BƠM 4000 M3/H ĐẶT NGANG HIỆN NAY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KHÓA 2010B Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHAN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG TRỤC DÙNG BUỒNG XOẮN ĐỂ CẢI TẠO CÁC BƠM 4000 M3/H ĐẶT NGANG HIỆN NAY Chuyên ngành : Kỹ thuật máy Thiết bị Thủy khí LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC … NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Nguyễn Tùng Phong TS Phạm Văn Thu Hà Nội – Năm 2012 Mục lục Mục lục .1 MỞ ĐẦU 10 1.Tính cấp thiết đề tài 10 Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 2.1 Mục đích nghiên cứu 11 2.2 Đối tượng nội dung nghiên cứu đề tài 11 2.2.1 Đối tượng 11 2.2.2 Nội dung nghiên cứu đề tài 11 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 12 3.1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan 12 3.2 Đối với nơi ứng dụng kết nghiên cứu 12 3.3 Đối với kinh tế - xã hội môi trường 12 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VÊ BƠM HƯỚNG TRỤC VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CẢI TẠO BƠM 4000M3/H ĐẶT NGANG HIỆN NAY 13 1.1 Phạm vi làm việc bơm hướng trục .13 1.2 Khả ứng dụng bơm hướng trục 14 1.3 Tình hình nghiên cứu nước: 14 1.4 Nhiệm vụ khoa học đề tài 15 CHƯƠNG II TỔNG QUAN LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG TRỤC .16 2.1 Các phương pháp thiết kế bơm hướng trục 16 2.2 Thiết kế cánh bơm hướng trục theo phương pháp Vôzơnhexenski - Pêkin 19 2.2.1 Nội dung tính tốn cánh BCT theo phương pháp Voznhexenski -Pekin 19 Tính tốn chọn thông số 19 Lựa chọn thông số kết cấu tính thơng số thuỷ lực 21 Tính lưới cung mỏng tiết diện: 26 Đắp chiều dày cánh 30 2.2.2 Tổng hợp bước tính tốn cánh bánh cơng tác theo phương pháp Voznhexenski- Pekin 31 CHƯƠNG III TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ DẪN DỊNG CỦA BƠM 36 3.1 Tính tốn thiết kế cánh bánh công tác 36 3.1.1 Xác định thơng số tính toán .36 3.1.2 Chọn thơng số hình học 37 3.1.3 Xây dựng profin có chiều dày xâu cánh 51 3.2 Tính tốn thiết kế buồng xoắn 63 3.2.1 Cơ sở lý thuyết 63 3.2.2 Tính tốn thiết kế buồng xoắn có tiết diện .67 CHƯƠNG IV KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MẪU BẰNG PHẦN MỀM ANSYS - FLUENT 71 4.1 Mục đích 71 4.2 Kết kiểm tra phần mềm Ansys - Fluent 71 4.2.1 Theo L/T mẫu OP5 71 4.2.2 Theo L/T mẫu OP6 73 4.2.3 Nhận xét kết kiểm tra phần mềm Fluent 74 4.2.4 Bảng kết mô 75 CHƯƠNG V TÍNH TỐN KẾT CẤU BƠM 4000 .76 5.1 Giới thiệu kết cấu bơm hướng trục ngang cũ 24HTN-90 .76 5.2 Kết cấu bơm nghiên cứu HT 3600-5 77 5.3 Tính tốn nghiệm bền chi tiết bơm HT 3600-5 .78 5.3.1 Xác định lực tác dụng lên roto bơm .78 5.3.1.1 Tính mơ men xoắn MX 78 5.3.1.2 Tính lực dọc trục .79 5.3.1.3 Tính trọng lượng trục bánh công tác 79 5.3.1.4 Tính lực ly tâm gây bánh cơng tác 80 5.4 Tính bền trục chi tiết chịu lực quan trọng 81 5.4.1 Tính bền trục 81 5.4.1.1 Kết cấu trục .81 5.4.1.2 Nghiệm bền trục 82 5.4.1.3 Tính vịng quay giới hạn trục 84 5.4.2 Tính bền bánh công tác 85 5.4.3 Nghiệm bền then 89 5.4.3.1 Kiểm nghiệm sức bền dập then với may .89 5.4.3.2 Kiểm nghiệm sức bền dập then với trục 90 5.4.3.3 Kiểm nghiệm sức bền cắt then 90 5.5 Tính tốn ổ lăn 91 5.5.1 Các dạng hỏng chủ yếu tiêu tính toán ổ lăn 91 5.5.2 Cách tính chọn ổ lăn 91 5.5.3 Tính tốn ổ lăn bơm HT 3600-5 .94 CHƯƠNG ĐO KIỂM, XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH NĂNG LƯỢNG 96 BƠM HT3600 – 96 Mục tiêu kiểm định 96 Địa điểm đo kiểm định 96 Các tiêu chuẩn sử dụng trình đo kiểm định .96 Nội dung đo .97 Xử lý kết 100 CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .112 7.1 Kết luận 112 7.2 Kiến nghị 112 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT N Công suất N dc Công suất động N TL Công suất thuỷ lực N tr Công suất trục η Hiệu suất  dc Hiệu suất động  tl Hiệu suất thuỷ lực Q Hiệu suất lưu lượng  ck Hiệu suất khí K Hệ số dự trữ cơng suất K Zi Hệ số phân bố vận tốc hướng trục K cdi Hệ số chèn dòng tiết diện thứ i KQ Hệ số lưu lượng KH Hệ số cột áp KHtư Hệ số cột áp tối ưu C Hệ số xâm thực C* Hằng số tích phân Cy Hệ số lực nâng Cx Hệ số lực cản max/L Độ dày tương đối max prôfin Z Số cánh Z1 Số cánh bánh cơng tác n Số vịng quay làm việc bơm ns Số vòng quay đặc trưng bơm H Cột áp H1t Cột áp lý thuyết Htt Cột áp tính tốn Q Lưu lượng D Đường kính bánh cơng tác d Đường kính bầu bánh cơng tác d Tỷ số bầu cánh Rb Bán kính bầu cánh Ri Bán kính tiết diện tính tốn thứ i Rtb Bán kính trung bình RD Bán kính lớn cánh ngồi biên  max i Chiều dày max tiết diện i (max/L)b Độ dày tương đối max tiết diện sát bầu (max/L )DĐộ dày tương đối max tiết diện biên a, b, , x: Sai số giới hạn tương đối thông số đo u Vận tốc theo  Vận tốc góc  Khe hở bánh cơng tác vành mòn a, b, , x: Sai số giới hạn đo tuyệt đối thông số đo w Vận tốc tương đối w2u Thành phần theo phương u vận tốc tương đối sau khỏi cánh w1u Thành phần theo phương u vận tốc tương đối trước vào cánh wz Thành phần theo phương dọc trục vận tốc tương đối w Vận tốc tương đối vô cực  Lưu số bánh công tác 1 Lưu số cánh p1 Áp suất trước vào cánh p2 Áp suất sau khỏi cánh p Tổn thất lượng  Trọng lượng riêng nước  Khối lượng riêng nước g Gia tốc trọng trường X Lực theo phương x Y Lực theo phương y  = 2 - 1 Góc ngoặt vận tốc bt Góc ngoặt bình thường vận tốc max Góc ngoặt max vận tốc o Gia số độ cong prôfin õ0 Góc đặc trưng cho độ cong prơfin 2 Góc W với phương u  Góc W với phương u 1 Góc W với phương u 2 = 90o - 2 Góc tạo phương vận tốc W2 trục z  Góc đặt cánh  goc Góc đặt profin gốc cánh bien Góc đặt profin ngồi biên  Góc dịng song phẳng với trục u T Bước lưới To = T/L Bước lưới L = T L Bước lưới tương đối dãy cánh L Chiều dài dây cung đường nhân cánh L1 Chiều dài dây cung bánh công tác lưới thứ L/T Mật độ dãy cánh (L/T)D Mật độ dãy cánh biên (L/T)b Mật độ dãy cánh bầu (L/T)tb Mật độ dãy cánh tiết diện trung bình (L/T)tuD Mật độ dãy cánh biên tối ưu (L/T)tu Mật độ dãy cánh tối ưu lmơ Chiều dài bầu cánh ltđ Chiều dài cung tương đương V Vận tốc tuyệt đối Vu Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối Vz Thành phần dọc trục vận tốc tuyệt đối V1u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối trước vào cánh V2u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối sau khỏi cánh Va1u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối trước cánh hướng Va2u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối sau cánh hướng  gh Hệ số xâm thực tới hạn Re Số Raynon v Hệ số nhớt động t2 Thời gian chuyển động sóng dọc theo prơfin (s) Mật độ phân bố xoáy đường nhân 99 Xử lý kết I TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ Sau đo thông số máy bơm chênh áp suất cửa máy P, lưu lượng Q, công suất điện tiêu thụ N, ta tiến hành tính thơng số tính tốn Cột áp tồn phần bơm: H = Z + 10,3.P + V2/2g đây: H(m): Cột áp toàn phần máy bơm Z =Zh-Zp (m): Độ chênh cao độ điểm đặt đồng hồ đo áp ống xả ống hút; P(bar): chênh áp suất cửa vào máy bơm V(m/s): Vận tốc dòng chảy điểm đo áp; V= Q/F = 4Q/(.D2) F diện tích mặt cắt đo, D(m) đường kính điểm đo, Q(m3/h) lưu lượng máy bơm Công suất thuỷ lực: Ntl= 9,81.Q.H đây: Ntl (KW) : công suất thuỷ lực máy bơm H(m) : Cột áp toàn phần máy bơm Q(m3/s) : Lưu lượng máy bơm Hiệu suất tổ máy: tm  Ntl 100% Ntt Ở đây: tm(%) : hiệu suất tổ máy bơm Ntl (KW) : công suất thuỷ lực máy bơm Ntt (KW) : công suất điện tiêu thụ tổ máy 100 II SAI SỐ PHÉP ĐO Trong việc khảo nghiệm bơm, đo đạc lấy số liệu để xây dựng đường đặc tính cho ta khái niệm tương đối Để đánh giá mức độ đo, độ xác phép đo cần thiết phải xác định sai số Sai số phép đo phụ thuộc nhiều yếu tố, sau xin giới thiệu phương pháp tính sai số phép đo mà thực Sai số đo tương đối giá trị đo xác định theo sai số thiết bị đo x = M (XM/x) : x : Sai số đo tương đối giá trị đo M : Cấp xác thiết bị đo XM : Giá trị đo giới hạn x : Giá trị đo thực y: Sai số giới hạn kết đo Trong trường hợp chung kết đo thường hàm nhiều thông số đo y = f(a,b, x ) Khi đo i số giới hạn tuyệt đối kết đo xác định 2  y / a   a2   y / b   b2    y / x   X 2x2 y  Trong a , b , x sai số giới hạn đo tuyệt đối thông số đo tương ứng Sai số giới hạn tương đối y = y/y xác định theo công thức y  y 2  y /  a   a2   y /  b   b2    y /  x   X 2 x2 : a , b , x sai số giới hạn tương đối thông số đo Khi làm khảo nghiệm, số vịng quay làm việc bơm thay đổi với chế làm việc khác Để xây dựng đường đặc tính làm việc bơm ta phải tính quy chiếu số vịng quay làm việc ( số vòng quay danh nghĩa hay vòng quay 101 định mức ) Vì vậy, sai số giới hạn kết đo phải tính quy chiếu số vòng quay định mức Sai số giới hạn tương đối cột áp : Cột áp tính quy chiếu số vòng quay định mức ; Cột áp tính quy đổi số vịng quay định mức ; H = Hi (n/ni )2 = [Z + 10,3.P+ 4Qi2 /(2.d4.g ) ] (n/ni)2 : - n ni vòng quay định mức vòng quay làm việc bơm - Hi cột áp xác định ứng với số vòng quay làm việc - Pr áp suất đo miệng bơm - Z: Độ chênh chiều cao mực nước bể hút điểm đặt đồng hồ đo áp H = 1/Hi [P2r 2r / 2 ( 1/D4 )Q42Q + (Pr /)2 2 + ( 10,3.h)2 2hZ + 4Hi2 2n ]1/2 % Trong : p, Q , n - Sai số giới hạn tương đối thông số đo xác định theo cấp xác dụng cụ đo h , d ,  Sai số giới hạn tương đối thông số đo xác định dụng cụ đo Bỏ qua ảnh hưởng sai số khối lượng riêng ( ) sai số kích thước (d), ta có H = 1/Hi [P2r 2P / 2 ( 1/d4 )Q42Q +( 10,3.h)2 2h + 4Hi2 2n ]1/2 % Khi tính tốn ta xác định sai số cột áp theo công thức gần bằng: H   PM   Q2   2z  4 n2 Sai số giới hạn tương đối lương quy đổi xác định : _ Q =  2Q +2n % : Q; n sai số giới hạn đo lưu lượng vòng quay phụ thuộc vào cấp xác dụng cụ đo Sai số giới hạn tương đối công suất (quy đổi số vòng quay danh nghĩa) 102 N =  (100N/N)2 + 2N Trong : -N Giới hạn độ nhạy thiết bị đo - N sai số giới hạn đo tương đối công suất điện - Sai số giới hạn tương đối hiệu suất xác định công thức  =  2Q + (100N/N)2 + 2N + 2P % Hay  =  Q2+ H2 + N2 % Về nguyên tắc, ứng với giá trị đo có sai số khác Như mặt lý thuyết ta phải xác định sai số đo cho giá trị Song để đánh giá sai số cách khái quát ta xác định sai số cho chế độ làm việc đặc trưng ( = max) với số vòng quay danh nghĩa ( n= ndn) chung cho chế độ khảo nghiệm Sai số thực tế số liệu đo xác định theo hai yếu tố - Sai số xác định theo cấp xác thiết bị đo - Sai số xác định theo mạch động thông số đo Khi làm khảo nghiệm đại lượng đo hiển thị thiết bị đo hình máy tính có mạch động định Sự mạch động gây sai số số liệu đo Sai số đo mạch động giảm bớt người làm khảo nghiệm ghi số liệu chế độ làm việc ổn định ghi giá trị trung bình thơng số đo Tuy nhiên người làm việc khảo nghiệm lấy giá trị trung bình mạch động thông số đo chế độ làm việc hồn tồn ổn định Vì sai số cần phải tính tới Sai số đo tương đối giá trị đo xác định theo sai số thiết bị đo x = M (XM/x) : x : Sai số đo tương đối giá trị đo M : Cấp xác thiết bị đo 103 XM : Giá trị đo giới hạn x : Giá trị đo thực y: Sai số giới hạn kết đo Trong trường hợp chung kết đo thường hàm nhiều thông số đo y = f(a,b, x ) Khi đo i số giới hạn tuyệt đối kết đo xác định y =  (y/a)2 a2 + (y/b)2 b2 + + (y/x)2 +X2x2 Trong a , b , x sai số giới hạn đo tuyệt đối thông số đo tương ứng Sai số giới hạn tương đối y = y/y xác định theo công thức y = 1/y (y/a)2 a2 + (y/b)2 b2b2 + + (y/x)2 +X2x : a , b , x sai số giới hạn tương đối thơng số đo Khi làm khảo nghiệm, số vịng quay làm việc bơm thay đổi với chế làm việc khác Để xây dựng đường đặc tính làm việc bơm ta phải tính quy chiếu số vòng quay làm việc ( số vòng quay danh nghĩa hay vòng quay định mức ) Vì vậy, sai số giới hạn kết đo phải tính quy chiếu số vịng quay định mức Sai số giới hạn tương đối cột áp : Cột áp tính quy chiếu số vịng quay định mức ; H = Hi (n/ni )2 = [Pm2-Pm1/ + 0,81Qi2 ( 1/d24 - 1/d14 ) + 9,81(Z2-Z1 ] (n/ni)2 : - n ni vòng quay định mức vòng quay làm việc bơm - Hi cột áp xác định ứng với số vòng quay làm việc - PM1 PM2 áp suất đo trước bánh công tác sau cánh hướng dòng bơm - Z1 Z2 chiều cao tiết diện đo áp suất so với mặt chuẩn 104 H = 1/Hi [P2M2 2PM + P2M1 2PM1 / 2 + ( 2.0,81 )2( 1/d41-1/d14 )Q142Q + (4 0,81)2 (2d2/d28 + 2d1/d18)Q14 + (PM2 - PM1 /)2 2 + ( 9,81Z)2 2Z + 4Hi2 2n ]1/2 % Trong : p, Q , n - Sai số giới hạn tương đối thông số đo xác định theo cấp xác dụng cụ đo Z , d ,  Sai số giới hạn tương đối thông số đo xác định dụng cụ đo nhân viên thực Bỏ qua ảnh hưởng sai số khối lượng riêng ( ) sai số kích thước (d), đồng thời không đo áp suất cửa vào (PM1) nên ta có H = 1/Hi [P2M2 2PM / 2 +(2.0,81)2( 1/d41-1/d14 )Q142Q +( 9,81Z)2 2Z + 4Hi2 2n ]1/2 % Khi tính tốn ta xác định sai số cột áp theo công thức gần _ H = 2PM +2Q +2Z +42n Sai số giới hạn tương đối lương quy chiếu xác định : _ Q =  2Q +2n % Trong : Q; n sai số giới hạn đo lưu lượng vịng quay phụ thuộc vào cấp xác dụng cụ đo Sai số giới hạn tương đối cơng suất trục ( quy chiếu số vịng quay danh nghĩa ) Ntr =  (100M/M)2 + 2M +42n Trong : 105 -M giới hạn độ nhạy thiết bị đo mô men - M ;n sai số giới hạn đo tương đối mô men vòng quay - Sai số giới hạn tương đối hiệu suất xác định công thức _  =  2Q + (100M/M)2 + 2M + 2n + 2PM % Hay  =  Q2+ H2 + N2tr % Về nguyên tắc, ứng với giá trị đo có sai số khác Như mặt lý thuyết ta phải xác định sai số đo cho giá trị Song để đánh giá sai số cách khái quát ta xác định sai số cho chế độ làm việc đặc trưng ( = max) với số vòng quay danh nghĩa ( n= ndn) chung cho chế độ khảo nghiệm Sai số thực tế số liệu đo xác định theo hai yếu tố - Sai số xác định theo cấp xác thiết bị đo - Sai số xác định theo mạch động thông số đo Khi làm khảo nghiệm đại lượng đo hiển thị thiết bị đo hình máy tính có mạch động định Sự mạch động gây sai số số liệu đo Sai số đo mạch động giảm bớt người làm khảo nghiệm ghi số liệu chế độ làm việc ổn định ghi giá trị trung bình thơng số đo Tuy nhiên người làm việc khảo nghiệm lấy giá trị trung bình mạch động thông số đo chế độ làm việc hồn tồn ổn định Vì sai số cần phải tính tới Ta xác định sai số cho chế độ làm việc tối ưu bơm đo 1- Sai số xác định theo cấp xác thiết bị đo a/ Sai số cột áp : _ _ H =  2PM + 2Q + 2Z + 42n =  0,32 + 0,52 + 0,52 + 4.0,12 = 0,79% b/ Sai số lưu lượng : 106 _ _ Q =  2Q + 2n =  0,52 + 0,12 = 0,51% c/ Sai số đo công suất trục _ Ntr =  (100M/M)2 + 2M+42 _ =  (100 /194 0,1)2 0,12 + 4.0,12 = 0,97 d/ Sai số hiệu suất _ H =  Q2 + H2 + N2tr =  0,512 + 0,792 + 0,232 =0,97% 2- Sai số mạch động thông số đo : a/ Sai số cột áp H* = HM /Htb = 0,02/4,09 = 0,49% : HM giá trị mạch động áp suất Htb : giá trị trung bình áp suất điểm đo b/ Sai số lưu lượng : Q* = QM /Qtr = 0,002/0,412 = 0,48 % tương tự : - QM : Giá trị mạch động lưu lượng - Qtr giá trị trung bình lưu lượng điểm đo c/ Sai số công suất : N* = NM/Ntrtb=0,2/20,3 =0,98% d/ Sai số hiệu suất _  =  0,492 + 0,482 + 0,982 = 1,19% 3/ Sai số tổng cộng 107 Sai số cột áp H =  0,792 + 0,492 = 0,93% Sai số lưu lượng _ Q =  0,522 + 0,482 = 0,70% Sai số công suất N =  0,232 + 0,982 = 1,00% Sai số hiệu suất _  =  0,932 + 0,72 + 12 = 1,53% Như phép khảo nghiệm tiến hành giá khảo nghiệm cho sai số 1,53% Do thơng số xây dựng đường đặc tính làm việc hồn tồn tin cậy III KẾT QUẢ Số liệu đo bơm HT3600 -5 số vòng quay n = 595 vg/ph TT H (m) Q ( m3/s) M (N.m) N (vg/ph) Ntr (kW) η (%) 3.68 0.735 656.0 595 40.1 66.2 3.58 0.746 648.1 595 39.4 66.5 3.55 0.767 647.5 595 38.9 68.7 3.49 0.787 652.6 595 38.5 69.9 3.42 0.791 652.0 596 36.9 71.9 3.29 0.828 652.0 596 35.4 75.5 3.02 0.869 652.0 595 36.1 71.3 108 2.86 0.878 652.0 595 35.5 69.4 2.67 0.885 652.0 595 35.1 66.0 11 3.77 0.768 644.8 595 40.2 70.7 12 3.75 0.783 657.0 594 40.9 70.4 13 3.70 0.782 652.7 595 40.7 69.8 14 3.71 0.782 651.3 595 40.6 70.1 15 3.95 0.752 686.5 595 42.8 68.1 16 3.86 0.745 678.4 595 42.3 66.7 17 3.88 0.779 673.2 595 42.0 70.7 18 4.49 0.698 746.9 595 46.5 66.0 19 4.29 0.697 722.8 595 45.0 65.1 20 4.39 0.715 733.1 595 45.7 67.4 21 4.17 0.739 707.6 596 44.1 68.6 22 4.16 0.731 698.0 595 43.5 68.6 23 4.63 0.684 701.0 595 46.7 66.6 24 4.78 0.645 770.9 595 49.4 61.2 25 4.85 0.618 775.9 595 51.4 57.3 Số tính tốn quy đổi số vòng quay làm việc bơm thực Từ kết đo bơm ngun hình với số vịng quay 595 vg/ph trên, ta tính tốn quy đổi số vịng quay bơm thực với n = 730 vg/ph H (m) 5.62 Q (m3/h) 3269 Ntr (kW) 75.6 n (vg/ph) 735 η (%) 66.2 5.46 3318 74.3 735 66.5 5.42 3411 73.3 735 68.7 5.33 3498 72.6 735 69.9 5.22 3518 69.6 735 71.9 5.02 3682 66.7 735 75.5 4.61 3864 68.0 735 71.3 TT 109 4.36 3905 66.9 735 69.4 4.07 3936 66.2 735 66.0 11 5.75 3417 75.7 735 70.7 12 5.72 3482 77.2 735 70.4 13 5.65 3479 76.7 735 69.8 14 5.66 3477 76.5 735 70.1 15 6.03 3345 80.6 735 68.1 16 5.89 3312 79.7 735 66.7 17 5.92 3464 79.1 735 70.7 18 6.85 3103 87.7 735 66.0 19 6.55 3100 84.9 735 65.1 20 6.70 3181 86.1 735 67.4 21 6.36 3286 83.1 735 68.6 22 6.35 3253 82.0 735 68.6 23 7.07 3042 88.0 735 66.6 24 7.29 2868 93.1 735 61.2 25 7.40 2748 96.8 735 57.3 IV VẼ ĐỒ THỊ CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH H(Q); N(Q); (Q) 120.00 80.0 70.0 100.00 60.0 80.00 60.00 40.00 50.0 Q-H 40.0 Q-Ntr 30.0 Q-neta 20.0 20.00 0.00 2400 10.0 2800 3200 3600 110 4000 0.0 4400 Poly (Qneta) Poly (Q-Ntr) Log (Q-H) V NHẬN XÉT KẾT QUẢ Qua bảng số liệu đặc tính ta thấy máy bơm đạt đựoc thông số thiết kế Hiệu suất điểm làm việc 75,5% với lưu lượng Q=3.682 m3/h, cột áp H=5,02m Hình ảnh trạm bơm HT3600 - (trái) so với bơm 4000 trục ngang cũ 24HTN - 90 (phải) 111 CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Trên sở nghiên cứu tính tốn, thiết kế thử nghiệm bao gồm bước: - Tính tốn thiết kế lại bánh công tác bơm theo thông số trạm bơm cũ, sở tính tốn phương án theo L/T mẫu có hiệu suất cao Liên Xơ - Mơ mơ hinh tốn để lựa chọn phương án cánh bánh cơng tác - Tính tốn, thiết kế cấu dẫn dịng bơm, chuyển từ dạng cút cong sang buồng xoắn nhằm giảm đường kính rút ngắn trục bơm; - Tính tốn, kiểm bền kết cấu bơm - Tính chọn ổ lăn để thay ổ bạc, tăng độ bền bơm - Chế tạo bơm mẫu, thí nghiệm đo vẽ đường đặc tính Có số nhận xét sau: - Bánh cơng tác thí nghiệm mơ hình đạt hiệu suất cao (84 ÷ 85%), đưa vào buồng xoắn chạy giá thí nghiệm hiệu suất giảm lớn, giảm 8-9% hiệu suất - Với kết cấu bơm nghiên cứu, bơm HT3600-5, nhìn tổng thể gọn nhiều so với kết cấu bơm cũ, trục bơm ngắn - Qua chạy thực tế địa phương, bơm chạy êm, rung động Nhiệt độ ổ bi nằm giới hạn cho phép 7.2 Kiến nghị Như phần nói, bơm hướng trục dùng buồng xoắn loại bơm chưa có, nên phần tính tốn buồng xoắn dựa lý thuyết tính toán buồng xoắn theo tiết diện quy dẫn bơm ly tâm, kết hợp với kinh nghiệm chuyên gia đầu ngành Viện Bơm Thiết bị Thủy lợi Do buồng xoắn có kích thước lớn so với bơm hỗn lưu kiểu ly tâm có thơng số lưu lượng Vì vậy, đề tài kiến nghị tiếp tục nghiên cứu lý thuyết tính tốn buồng xoắn loại 112 bơm này, đồng thời mô động học dòng chảy buồng xoắn luận án để bổ sung hoàn thiện kết cấu bơm hướng trục dùng buồng xoắn, góp phần làm phong phú thêm chủng loại bơm 113 ... đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế bơm hướng trục ngang với kết cấu buồng xoắn để cải tạo bơm huớng trục loại 4000 m3/h đặt ngang nhằm nâng cao hiệu... nội dung nghiên cứu đề tài 2.2.1 Đối tượng Cải tạo bơm hướng trục 4000 m3/h trục ngang cũ mang nhãn hiệu 24HTN-90 Nghiên cứu thiết kế bơm hướng trục dùng buồng xoắn 2.2.2 Nội dung nghiên cứu đề... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHAN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG TRỤC DÙNG BUỒNG XOẮN ĐỂ CẢI TẠO CÁC BƠM 4000 M3/H ĐẶT NGANG HIỆN NAY Chuyên ngành