Thiết kế lưới các profin của máy bơm hướng trục

CƠ SỞ TÍNH TOÁN LƯỚI CÁC PROFIN

Ở phương pháp này, khi tính ảnh hưởng tương hổ của các profin lưới, ta bỏ qua ảnh hưởng do chiều dày của chúng gây ra và lấy một phần cung tròn để các profin tương đương. Đối với các profin có độ dày hữu hạn, các xoáy liên hợp nằm trên mặt profin, khi đó khoảng cách giửa các bề mặt của chúng nhỏ hơn so với trường hợp lưới các cung tương đương. Khi đó lưới các cung cần phải tìm được chảy bao với góc tới α*, điếu này có nghĩa là đối với lưới thực thì góc giữa w∞ và trục lưới α’∞ khi chảy bao không có góc tới phải lớn hơn α∞ một lượng bằng góc tới (Hình 2-17).

ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH, TỔN THẤT VÀ HIỆU SUẤT CỦA BƠM HƯỚNG TRỤC

Do có độ nhớt nên dã tạo ra lớp biên ở profin và lớp biên đó đã ảnh hưởng ngược lại dòng chảy vào và làm thay đổi tính chất dòng chảy xung quanh profin. Khi chảy bao profin có độ cong, lớp biên ở phớa lồi của profin bao giờ cũng dày hơn lớp biờn ở phớa lừm, nờn đó làm cho dũng chảy lệch đi một độ tương ứng. Nếu thí nghiệm được tiến hành với các góc quay khác nhau của cánh bánh công tác thì kết quả được đưa vào 1 đồ thị chung và nó chính là đồ thị tổng hợp tát cả các đường đặc tính công tác của các bơm hướng trục, chỉ khác nhau ở góc quay các cánh của bánh công tác : ϕ.

Đường đặc tính tổng hợp là đồ thị biểu diển mối quan hệ giữa H, η với Q khi n = const và với các giá trị n khác nhau được suy ra từ đồ thị đặc tính khi n = const cho những số vòng quay khác nhau. Bằng cách mang các đường đặc tính ấy cho vào một đồ thị chung và đánh dấu trên đó các điểm có giá trị hiệu suất bằng nhau rồi nối chúng thành các đường cong liên tục thì ta sẽ được đường đặc tính tổng hợp.( hình 2.19). Thực tế mỗi bơm sẽ có một đường đặc tính, đường đặc tính đó có thể nhận được bằng cách biến đổi tương đương từ đường đặc tính mẩu của bơm mô hình thông qua các công thức của luật tương tự.

Tổn thất thuỷ lực trong bánh công tác gồm có tổn thất profin (do độ nhớt của chất lỏng chảy bao cánh) và tổn thất không profin (do kích thước cánh có hạn dọc theo bán kính và do có độ hở hướng tâm giữa các cánh và buồng bánh xe). Để đơn giản ta xem tổn thất thuỷ lực tương tự như tổn thất profin, khi đó ta đưa thêm vào khái niệm về giá trị trung bình của chất lượng ngược bánh công tác:λbx , tổn thất trong vùng bánh công tác chủ yếu là ở khu vực chu vi các bánh công tác. Nhiệm vụ của cơ cấu quay cánh bánh công tác là làm cho các cánh quay được nên thích ứng với các chế độ làm việc của bơm khi phụ tải và cột nước thay đổi, để nâng cao hiệu suất của bơm.

Bơm hướng trục có bánh công tác với cánh quay cho phép thay đổi góc đặt của cánh để điều chỉnh lưu lượng và cột áp máy bơm trong phạm vi rộng với hiệu suất cao.

CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN, TÍNH TOÁN BÁNH CÔNG TÁC CỦA BƠM 1. TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

TÍNH CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN

Khi làm việc trục có thể hỏng do mỏi, nên ta cần kiểm tra hệ số an toàn về mỏi (chỉ xét riêng ứng suất xoắn) Vì trục chỉ chịu ứng suất xoắn do đó. Trục bơm rỗng và có tiết diện tròn, khi xác định trọng lượng của trục có thể bỏ qua trọng lượng các phần khác nằm trên trục bơm và các phần cùng quay với nó. Trong điều kiện làm việc của bơm trục đứng, trục chịu momen xoắn từ động cơ truyền sang bánh công tác chịu kéo hay nén do trọng lượng bản thân và trọng lượng các chi tiết lắp trên trục và lực dọc trục do tác dụng của dòng chất lỏng qua cánh.

Do tình trạng chịu lực phức tạp như vậy nên để đơn giãn cho việc tính toán ta bỏ qua ảnh hưởng của lực quán tính các chi tiết quay gây ra uốn. Khi quay bánh răng thì trục ( thanh răng) sẽ chuyển động tịnh tiến và thông qua các đòn quay nó sẽ làm quay cánh của bánh công tác nhằm mục đích tăng thêm lưu lượng cho bơm. Bulông lắp vào lỗ ren, thân bulông được gia công ren, kích thước đường kính khá chính xác đảm bảo lắp không có khe hở với lỗ, thân bulông được tính theo ứng suất cắt.

Khi bánh công tác làm việc lực hướng trục do dòng chất lỏng tác dụng có hướng ngược lên phía trên theo chiều trục, còn lực khối lượng do trọng lượng các chi tiết lắp trên trục và trục gây nên có chiều hướng xuống dưới. Ở đây ta chọn ổ bằng cao su vì nó không bị ôxy hóa do nước và có thể dùng nước để bôi trơn; hơn nữa ổ có khả năng làm việc được khi trục lắp không chính xác, có tác dụng giảm chấn tốt. Then chi tiết máy ghép được tiêu chuẩn hóa, chọn và tính then được tiến hành như sau: chọn tiết diện then theo đường kính trục và kiểm nghiệm then theo sức bền dập và sức bền cắt.

Bố trí bộ phận hướng dòng sau bánh công tác, dọc theo trục nhằm hạn chế sự ảnh hưởng tương hổ của 2 lưới do có 1 lưới chuyển động tương đối so với lưới kia, ta đặt chúng cách nhau 1 khoảng nào đó đủ để làm điều hướng vận tốc ở sau lưới đầu tiên.

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

Còn số lượng cánh của bộ phận hướng dòng được chọn để loại bỏ sự dao động trùng pha của dòng chất lỏng khi chảy qua bơm. Sau khi làm việc khoãng 1000 giờ cần dừng bơm để kiểm tra sữa chữa, kiểm tra về cơ khí, thủy lực, độ mài mòn, rung động, tiếng ồn. Để giảm sự cố cần tuân thủ triệt để hướng dẫn quản lý vận hành, cần đào tạo công nhân kỹ thuật có trình độ và tay nghề cao.

+ Tính toán kiểm tra lại, đổi vị trí đặt bơm, đổi ống để giảm cột nước và giảm tổn thất thủy lực. + Kiểm tra số vòng quay, chỉnh đặc tính mạng ống hoặc tang vòng quay nguồn (động cơ). + Vành mòn hoặc bánh công tác quá mòn, sứt me.í + Sai lệch vị trí bánh công tác và cánh hướng dòng.

+ Làm sạch ống hút, lưới chắn rác, làm sạch các rãnh giữa bánh công tác và cánh hướng dòng. + Tăng chiều sâu ngập nước ống hút bằng cách tăng mực nước bể hút hoặc hạ cao trình đặt bơm. + Hạ cao trình đặt bơm, tăng mực nước bể hút, tăng đường kính ống hút, giảm tổn thất ống hút bằng cách giảm các nút cong.

+ Điều chỉnh tốc độ đông cơ và máy bơm, thay đổi thiết bị truyền động với tỷ số truyền động phù hợp, tăng tiết diện dây cáp điện từ biến thế về trạm bơm.