Tiểu luận tìm hiểu các loại máy bơm chất lỏng

TIỂU LUẬN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………… 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN…………………… 3 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ…………………………………… 4 LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………… 5 BƠM LY TÂM………………………………………………………… 6 I.Giới thiệu ………………………………………………………. 7 II.Đặc điểm bơm ly tâm…………………………………………. 8 III.Cấu tạo bơm ly tâm………………………………………… 9 IV.Nguyên lý hoạt động bơm ly tâm……………………………. 10 Lực hướng trục ly tâm……………………………………. 11 Một số chú ý trong kết cấu và sử dụng bơm…………… 11 BƠM CÁNH GẠT……………………………………………………… 15 I.Giới thiệu……………………………………………………… 15 II.Cấu tạo và nguyên lý làm việc………………………………… 15 1.Bơm cánh gạt tác dụng đơn…………………………… 15 2.Bơm cánh gạt tác dụng kép…………………………… 17 III.Các thông số làm việc và ưu nhược điểm……………………. 17 1.Nhược điểm của bơm cánh gạt…………………………. 18 2.Ưu điểm của bơm cánh gạt…………………………… 18 IV.Điều chỉnh lưu lượng bơm cánh gạt…………………………. 18 1.Bơm cánh gạt tác dụng đơn…………………………… 19 2.Bơm cánh gạt tác dụng kép…………………………… 19 V.Tham khảo ……………………………………………………… 19 VI.Ứng dụng……………………………………………………… 20 BƠM PISTON I.Giới thiệu ………………………………………………………… 21 II.Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động………………………… 21 GVHD:Đào Thanh Khê Page 1 III.Năng suất của bơm piston………………………………… 22 IV.Cột áp của bơm trong quá trình đẩy và hút………………… 23 V.Một số ưu nhược điểm của bơm piston………………………. 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI CẢM ƠN GVHD:Đào Thanh Khê Page 2 Qua quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm, với chuyên ngành công nghệ thực phẩm, chúng em đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức quý báu, rèn luyện được các kĩ năng chuyên môn để có thể tự tin ứng dụng những kiến thức ấy khi làm việc tại các cơ sở, xí nghiệp và hơn nửa cũng là hành trang để chúng em có những bước tiến xa hơn trong cuộc sống. Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới tất cả Quý Thầy, Cô Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP. HCM đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức giúp chúng em có được thành quả như ngày hôm nay. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Đào Thanh Khê đã tận tình hướng dẫn chúng em để chúng em có thể hoàn thành tốt bài tiểu luận này. Kính chúc Quý Thầy Cô Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP. HCM luôn dồi dào sức khỏe và đạt được nhiều thành quả trong sự nghiêp trồng người. Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 29 tháng 05 năm 2012. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  ……………………………………………………………………………………… GVHD:Đào Thanh Khê Page 3 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… TP.HCM, ngày….tháng….năm 2012. Giáo viên hướng dẫn BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MSSV TÊN NHIỆM VỤ ĐIỂM GVHD:Đào Thanh Khê Page 4 2005100267 2005100240 Nguyễn Thị Mai Phụng Phạm Ngọc Quế Hương Bơm ly tâm 2005100210 Trương Ngân Đào Tổng hợp 2005100167 2005100168 Nguyễn Mai Huyền Trân Nguyễn Mai Ngọc Hân Bơm piston 2005100036 1005100100 Trương Ngọc Quí Hồ Vĩnh Hưng Bơm cánh gạt LỜI MỞ ĐẦU Từ rất lâu rồi các máy bơm đã được con người phát minh ra với nhiều loại khác nhau với các nguyên lý làm việc riêng nhưng mục đích chung của chúng là phục vụ cho con người trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong nhiều ngành sản xuất.ở trong đó có cả ngành thực phẩm. Các sản phẩm máy bơm thường sử dụng trong ngành công nghệ thực phẩm gồm các loại bơm ly tâm,bơm piston,bơm cánh gạt… với các loại khác nhau phục vụ trong các khâu riêng biệt trong quá trình chế biến sản phẩm thực phẩm phục vụ cho GVHD:Đào Thanh Khê Page 5 con người. Hôm nay nhóm chúng tôi xin giới thiệu về ba loại máy bơm thường thấy trong ngành thực phẩm của chúng ta, chúng tôi xin nêu khái quát về cấu tạo, chức năng từng bộ phận của một vài máy bơm,nguyên lý làm việc của từng loại khác nhau, ưu nhược điểm của chúng, các thông số kỹ thật để chọn được máy tốt,… Trong quá trình làm bày chúng tôi vẫn có thể mắt nhiều sai sót mong các bạn và thầy cô bỏ qua và góp thêm nhiều ý kiến hay cho bày tiểu luận của chúng tôi lần sau có nhiều điểm mới hơn. Sau cùng chúng tôi xin cảm ơn thầy đã tạo điều kiện và giao đề tài này cho nhóm chúng tôi. Xin chân thành cảm ơn! Bơm ly tâm I.GIỚI THIỆU Bơm ly tâm là loại máy thủy lực cánh dẫn, nhờ bánh công tác (cánh quạt) cơ năng của máy chuyển sang năng lượng thủy động của dòng ra, cụ thể đó là tích số của 4 thông số: lưu lượng (Q), cột áp (H), trọng lượng riêng của chất lỏng (ρ) và gia tốc trọng lực nơi đặt máy (g). Bơm ly tâm có những ưu điểm sau : - Cấu tạo đơn giản và chắc chắn, tháo lắp tiên lợi, trọng lượng kích thước không lớn khi có năng suất lớn, diên tích đặt máy không lớn và nền máy đơn giản. - Nối trực tiếp với động cơ điên hoặc tuốc bin hơi thích ứng với kích thước của GVHD:Đào Thanh Khê Page 6 tất cả trạm bơm và nâng cao hiệu suất của liên hợp bơm. - Khởi động bơm nhanh và điều chỉnh đơn giản trong khoảng lưu lượng lớn. - Truyền nước đều và liên tục. Có thể bơm được nhiều loại chất lỏng khác nhau, hỗn hợp chất lỏng và chất rắn. - Giá thành tương đối rẻ, sử dụng đơn giản, tiện lợi. Xét sơ đồ kết cấu cuả một bơm ly tâm đơn giản: Cách phân loại: Phân loại theo cột áp của bơm: - Bơm cột áp thấp : H < 20m cột nước - Bơm cột áp trung bình : H = (20 60)m cột nước - Bơm cột áp cao : H > 60m cột nước. Phân loại theo sô' lượng bánh công tác lắp nối tiếp trong bơm: - Bơm một cấp (một bánh công tác): cột áp của bơm hạn chế ( < I0m cột nước) bởi số vòng quay và sức bền vât liệu cánh dẫn. - Bơm nhiều cấp: gồm 2 hay nhiều bánh công tác mắc nối tiếp nhằm nâng cao cột áp của bơm. Phân loại theo cách dẫn chất lỏng vào bánh công tác: GVHD:Đào Thanh Khê Page 7 - Bơm một miệng hút - bơm có bánh công tác hút chất lỏng từ 1 phía (còn gọi là bơm Congxon). Cách hút này lưu lượng hạn chế, phát sinh lực dọc trục. - Bơm hai miệng hút - Bơm có bánh công tác hút chất lỏng từ hai phía, cách hút này lưu lượng bơm tăng gấp đôi, không gây lực hướng trục, bơm làm việc ổn đinh, bề vững hơn. Ngoài ra còn phân loại theo sự bố trí của trục bơm: bơm trục ngang, bơm trục đứng. II./ĐẶC ĐIỀM BƠM LY TÂM: Hình 2 – Mặt cắt cho thấy các bộ phận bên trong bơm ly tâm. • Bơm được nhiều loại chất lỏng như nước, dầu, hóa chất, kể cả hỗn hợp các chất lỏng và chất rắn. • Phạm vi sử dụng lớn và năng suất cao: - Cột nước bơm H = 10 ÷ hàng ngàn mét - Lưu lượng bơm Q = 2 ÷ 100.000 m3/h - Công suất động cơ N = 1 ÷ 6000 kW. • Kết cấu nhỏ gọn, chắc chắn, làm việc tin cậy. • Hiệu suất η của bơm tương đối cao so với các loại bơm khác; η = 0,65 ÷ 0,9. • Giá thành không cao lắm. GVHD:Đào Thanh Khê Page 8 III./ CẤU TẠO CỦA BƠM LY TÂM: Xét sơ đồ kết cấu của một bơm ly tâm đơn giản trên hình sau đây, ta thấy bơm ly tâm gồm có các bộ phận chủ yếu sau :  Bánh công tác: kết cấu có 3 dạng chính là cánh mở hoàn toàn, mở một phần và cánh kín. Bánh công tác được lắp trên trục của bơm cùng với các chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay của bơm gọi là Rôto. Bánh công tác được đúc bằng gang hoặc thép theo phương pháp đúc chính xác. Các bề mặt cánh dẫn và đĩa bánh công tác yêu cầu có độ nhẵn tương đối cao (tam giác 3 đến 6) để giảm tổn thất. Bánh công tác và Rôto của bơm đều phải được cân bằng tĩnh và cân bằng động để khi làm việc bánh công tác không cọ xát vào thân bơm.  Trục bơm: thường được chế tạo bằng thép hợp kim và được lắp với bánh công tác thông qua mối ghép then.  Bộ phận dẫn hướng vào. Hai bộ phận này thuộc thân bơm thường  Bộ phận dẫn hướng ra (buồng xoắn ốc) đúc bằng gang có hình dạng tương đối phức tạp.  Ống hút. Hai loại ống này có thể làm bằng gang đúc, tôn hàn hoặc cao su.  Ống đẩy. Hình 1: Các bộ phận của bơm ly tâm Một số dạng của bánh công tác của bơm ly tâm thường được sử dụng GVHD:Đào Thanh Khê Page 9 IV./ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM LY TÂM:  Trước khi bơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm (trong đó có bánh công tác) và ống hút được điền đầy chất lỏng, thường gọi là mồi bơm .  Khi bơm làm việc, bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị văng từ trong ra ngoài, chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm. Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên vùng có chân không và dưới tác dụng của áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của bơm, chất lỏng ở bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, đó là quá trình hút của bơm. Quá trình hút và đẩy của bơm là quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm.  Bộ phận dẫn hướng ra (thường có dạng xoắn ốc nên còn gọi là buồng xoắn ốc) để dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đẩy được điều hòa, ổn định và còn có tác dụng biến một phần động năng của dòng chảy thành áp năng cần thiết. Lực hướng trục trong bơm ly tâm Ớ những bơm hút một phía, trong thời gian làm việc bánh công tác chịu tác dụng của lực hướng trục về phía ngược với hướng chuyển động của chất lỏng đi vào bơm. Lực đó sinh ra lực ma sát phụ làm tăng thêm tổn thất năng lượng, giảm năng suất và hiệu suất của bơm.Quan sát sơ đồ bánh công tác (Hình 11-17), khi chất lỏng đi vào bánh công tác có áp suất p i và khi đi ra áp suất tăng lên p 2 . Vì p 2 lớn hơn p I nên chất lỏng đi qua các kẽ hở giữa bánh công tác và thân bơm và các buồng trống 1 và 2 và có thể chạy ngược về ống hút làm giảm năng suất bơm. Lực hướng trục là độ chênh áp lực tác dụng lên hai mặt trống 1 và 2 từ hai phía, nghĩa là: P ht = ( 7ĨR2 2 - nR a 2 ) P2 - (nRỈ - nR/ ) P2 - (nR/ - nR a 2 ) PI Sau khi biến đổi ta có: Pht = n(Ri 2 - R a 2 ) ( P2 - PI ) GVHD:Đào Thanh Khê Page 10 [...]... chứa chất lỏng ở vùng A tăng, áp suất chất lỏng giảm và chất lỏng bị hút vào bơm qua ống hút 5 ở vùng B, chất lỏng bị nén, áp suất tăng và chất lỏng GVHD:Đào Thanh Khê Page 15 được đẩy vào ống đẩy 6 Để chất lỏng không bị chảy ngược từ B về A cũng như không bị chẹt trong các thể tích làm việc thì phải bố trí sao cho khi cánh gạt này bắt đầu gạt chất lỏng (vị trí I) thì cánh kia bắt đầu thôi không gạt chất. .. tiết bơm và kích thước bơm K - Hệ số có tính đến số bản lá nhất định Bơm cánh gạt I GIỚI THIỆU: Máy thủy lực cánh gạt là máy thủy lực roto có kết cấu đơn giản làm việc ít ồn, có khả năng điều chỉnh được lưu lượng Loại máy này yêu cầu việc lọc chất lỏng khắt khe khi làm việc Phạm vi làm việc của bơm cánh gạt tác dụng đơn tương đối hẹp nhưng đối với bơm tác dụng kép phạm vi làm việc được mở rộng nhiều Máy. .. trong bơm; Do có số bản lá nhất định nên không phải tất cả các chất điểm của chất lỏng đều chuyển động bằng nhau.Nó làm giảm tốc độ tuyệt đối hay hình chiếu của tốc độ tuyệt đối trên phương tốc độ quay Vây phương trình để tính cột áp thực tế của bơm có dạng GVHD:Đào Thanh Khê Page 13 Trong đó: H - Cột áp toàn phần của bơm - Hiệu suất thuỷ lực của bơm, phụ thuộc vào cấu tạo bơm, chất lượng chế tạo các. .. theo chiều mũi tên, chất lỏng được hút vào từ CD sau đó được đưa vào EF Tại phía kia, chất lỏng được trút vào từ GH, sau đó được đưa vào AB Vậy ta có : CD , GH :Hai bọng hút nối với ống hút AB , EF :Hai bọng đẩy nối với ống đẩy Như vậy trong một vòng quay có 2 quá trình hút và đẩy chất lỏng : bơm tác dụng kép Các bọng hút và bọng đẩy được ngăn cách nhau nhờ kết cấu của vỏ bơm làm cho các cánh gạt liên... trình hút và đẩy chất lỏng được thực hiện một lần Để khắc phục hiện tượng lưu lượng của bơm không đều , người ta chế tạo bơm piston tác dụng kép Khi hoạt động , trong một chu kỳ chuyển động của piston bơm tác dụng kép sẽ hút và đẩy chất lỏng hai lần Ngoài ra trong kỹ thuật để khắc phục hiện tượng lưu lượng không đều người ta còn chế tạo các loại bơm piston tác dụng ba , tác dụng bốn hay bơm visai… III.NĂNG... riêng của chất lỏng tại áp suất đó V.MỘT SỐ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA BƠM PISTON • Ưu diểm: Áp suất chất lỏng của máy tạo ra lớn Khởi động trực tiếp không cần mồi nước Vận chuyển được chất lỏng có độ nhớt khác nhau • Nhược diểm: Kích thước máy lớn,chiếm diện tích lắp đặt Truyền động phức tạp, chi tiết nhanh bị mày mòn Lưu lượng máy không đều, nhỏ Chi phí cao khi sử dụng GVHD:Đào Thanh Khê Page 22 Các chú ý... tương tự như bơm cánh gạt nhưng đối với động cơ yêu cầu lực tỳ của cánh gạt lên stato phải thường xuyên và đủ lớn VI ỨNG DỤNG Bơm cánh gạt được dùng để bơm những chất lỏng có độ nhớt cao, độ đậm đặc cao, mà những loại bơm khác không thể vận chuyển được Bơm cánh gạt được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực thẩm, dược phẩm, hóa chất, xăng dầu, hàng hải, công nghiệp chế biến, đóng tàu, Bơm piston... trong các bơm truyền động thủ công như bơm hút khô dưới tàu thuyền, bơm xe đạp, xe máy Chỉ đến khi hệ thống truyền động thủy lực và khí nén ra đời, bơm piston mới trở lại vị trí thống trị của nó trong công nghiệp vì ở hai loại truyền động hiện đại này việc điều khiển hành trình hút và nén của piston hoàn toàn nhờ vào áp suất của dòng khí nén hoặc chất lỏng II.CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: Bơm piston... đạt năng suất cần thiết; - Trong khi bơm làm việc cần theo dõi đồng hồ đo, chú ý nghe tiếng máy để phát hiện những hiện tượng bất thường và có biện pháp xử lý kịp thời; - Khi chuẩn bị tắt máy, làm thứ tự động tác ngược với khi cho máy chạy: đóng khoá trên ống đẩy trước, tắt máy sau - - Khi bơm làm việc chất lỏng không lên hoặc lên ít, cần dừng máy và kiểm tra lại: + Các van hoặc khoá trên ống đẩy; GVHD:Đào... /p Bơm cánh gạt tác dụng kép : p ≤ 70 kg / cm2 1 Q = 5 → 200 / s Hiệu suất nhỏ thua bơm bánh răng : η =0 5 → 8 , 0, So với bơm bánh răng , bơm cánh gạt có áp suất làm việc thấp hơn do có lực hướng kính và sự làm kín trong bơm cánh gạt không thể kín hơn bơm bánh răng - Hiệu suất thấp, lưu lượng chỉ thay đổi trong khoảng hẹp, áp lực làm việc thấp ( dưới 200 bar ) - Loại máy này yêu cầu việc lọc chất lỏng