Bơm hút bùn được lựa chọn ưu tiên theo các tiêu chí sau:
- Phù hợp với lưu lượng yêu cầu trên thực tế: Q = 139 (l/s) = 500 (m3/h). - Phù hợp với cột áp yêu cầu: H = 83 (m).
- Công suất trên trục của bơm Ntb phải thoã mãn Nđc > Ntb > Ntl = 128 (kw).
Trong quá trình thiết kế và chọn bơm, việc sử dụng một bơm mẫu là hết sức cần thiết bởi nếu dùng toán học để thiết kế và chọn bơm thì hoàn toàn phức tạp và khó khăn. Mỗi loại bơm sản xuất ra được chia thành nhiều nhóm, gọi là hệ thống, trong cùng một hệ thống các bơm đều có các đường đặc tính làm việc và hiệu suất như nhau.
Khi thiết kế bơm để đặc trưng cho kiểu cấu tạo của phần dẫn dòng người ta thường dùng số vòng quay đặc trưng ns(hay còn gọi là hệ số tỷ tốc).
Số vòng quay đặc trưng nscủa bơm không phải là số vòng quay thực của bơm đó mà là số vòng quay của một máy bơm mô hình tương tự có các thông số :
= = ) (1 ) / ( 75 m H s l Q
Do vậy việc xác định số vòng quay đặc trưng là hết sức cần thiết cho quá trình chọn bơm. Theo [5] ta có : Q H n ns =3,65. 3/4. (6.1) Trong đó :
n = 2100 (vòng/phút)
H : Cột áp yêu cầu của bơm. H = 83 (m)
Q : Lưu lượng của bơm. Q = 139 (l/s) = 0,139 (m3/s).
104139 139 , 0 . 83 2100 . 65 , 3 3/4 = = s n (vòng/phút).
Dựa vào số vòng quay đặc trưng ns (80 < ns< 150) và các thông số của bơm: H, Q ta có thể lựa chọn bơm thoả mãn yêu cầu là bơm ly tâm. Theo bảng 2-1 [5].
Mặt khác: Dựa vào biểu đồ phân bố phạm vi sử dụng các loại bơm khác nhau ta thấy chọn bơm ly tâm là hợp lý [5].
Hình 6 - 1 Phạm vi sử dụng các loại bơm thông dụng.
Bơm ly tâm thuộc loại bơm cánh dẫn và được dùng phổ biến nhất trong các loại bơm. Bơm làm việc theo nguyên tắc ly tâm có sự dẫn hướng của cánh dẫn để đưa chất lỏng chuyển động qua bánh công tác từ tâm ra ngoài.
Trong đó bơm ly tâm có nhiều loại: + Bơm ly tâm một cấp:
- Bơm ly tâm một cấp một cửa vào (Hình 6 - 2a). - Bơm ly tâm một cấp hai cửa vào (Hình 6 – 2b). + Bơm ly tâm nhiều cấp:
- Bơm ly tâm nhiều cấp bố trí bánh công tác đối xứng (Hình 6 - 3a).
a b Hình 6 – 2 Bơm một cấp. a b Hình 6 – 3 Bơm nhiều cấp. Nguyên lí làm việc chung của bơm ly tâm:
Bơm muốn làm việc được cần cần mồi bơm cho chất lỏng ngập bánh công tác vì ở điều kiện bình thường khối lượng riêng của nước lớn hơn nhiều so với không khí (830 lần) .
Bơm làm việc theo nguyên lí ly tâm (theo tác giả Nguyễn Văn May [11]): Khi bánh công tác quay làm cho chất lỏng trong rãnh cánh quay theo, lực ly tâm làm cho chất lỏng văng ra theo hướng bán kính. Do cấu tạo của rãnh cánh của bánh công tác hướng chất lỏng thành dòng đưa chất lỏng từ tâm vào buồng xoắn nhờ đó làm giảm áp suất (hoặc tạo độ chân không) ở đầu vào bánh công tác do thiếu chất lỏng và làm tăng áp suất (hoặc tạo áp suất dư) ở đầu ra bánh công tác. Do quá trình đó diễn ra liên tục
nên chất lỏng từ bể hút luôn luôn chuyển động vào bánh công tác theo ống hút và ra khỏi bánh công tác vào bể đẩy theo ống đẩy tạo thành dòng liên tục khi bơm hoạt động.
Dựa vào đồ thị sử dụng các loại bơm ly tâm ta có thể chọn bơm ly tâm trục ngang một cấp hai miệng hút. [9]
A – Bơm ngang một cấp một miệng hút. B – Bơm ngang nhiều cấp một miệng hút.
C – Bơm ngang một cấp hai miệng hút hoặc bơm thẳng đứng. D – Bơm ngang nhiều cấp hai miệng hút.
E – Bơm ngang nhiều cấp một miệng hút.
Máy bơm ly tâm một cấp hai miệng hút được chế tạo gồm hai nửa nối ghép với nhau bằng các mối ghép bu lông. Đầu nối ống hút, đầu nối ống đẩy, đế máy nằm trên cùng một nửa của vỏ bơm. Điều đó cho phép có thể mở bơm ra, kiểm tra các chi tiết làm việc ở trong máy mà không cần tháo ống hút, ống đẩy. Bánh xe công tác được cố định trên trục nhờ vào then và các ống lót trên trục bơm.
Các vòng đệm chống thấm được lắp trên vỏ bơm để ngăn hiện tượng chảy ngược của chất lỏng sau khi ra khỏi bánh công tác. Các vòng đệm này chế tạo bằng gang hoặc đồng, dạng hình vành khăn và có thể thay đổi được.
Bánh xe công tác chế tạo kiểu hai phía dẫn nước vào có khả năng tự cân bằng lực hướng trục. Máy bơm ly tâm hai cửa vào được chế tạo với hai kiểu: kiểu trục ngang và kiểu trục đứng. Bơm trục ngang cả hai ổ trục đều là ổ bi.
Theo [8] ta chọn bơm ly tâm thoả mãn cột áp yêu cầu và lưu lượng là bơm: Bơm ly tâm hai cửa hút Omega 200-520A :
Bơm Omega 200-520A có các thông số sau: - Cột áp của bơm là : 84 (m)
- Lưu lượng yêu cầu của bơm là : 140,5 (l/s) - Hiệu suất bơm là : η = 80 %
- Công suất trên trục bơm là : N = 160 (Kw) - Số vòng quay bơm : n = 1450 (vòng/phút).
Hình 6 – 3 Kết cấu bơm Omega 200-520A.
-
Kích thước chính được ghi trên máy bơm.
Hình 6 -4. Kích thước của bơm Omega 200-520A 1A: Ống hướng dòng miệng hút
1B: Ống hướng dòng miệng đẩy. 2. Bánh công tác. 3. Bệ phớt làm kín. 4. Phớt làm kín. 5. Vòng chặn ổ bi đỡ 6, 26. Nắp chụp ổ bi đỡ. 7. Lỗ bắt bu lông. 8, 16. Ổ bi đỡ. 9. Lỗ cấp mỡ. 10, 19. Nắp ổ bi đỡ. 11. Vòng chặn nước vào ổ bi đỡ. 12. Trục bơm. 14. Ống lót trục. 15. Ống dẫn nước đến cụm nắp bích. 17. Chèn đệm. 18. Ống lót.
20. Khớp nối trên trục bơm. 21. Lỗ bắt bu lông khớp nối. 22. Đai ốc của khớp nối. 23.Khớp nối trên trục động cơ. 24. Đai ốc khoá của khớp nối. 25. Then của khớp nối.
27. Lỗ tháo nước rò rỉ. 28. Then của bánh công tác.
Bảng 6 - 1
Kết cấu bánh công tác của bơm như sau:
Hình 6 - 5 Kết cấu bánh công tác bơm Omega 200-520A. 1. Cánh dẫn bơm; 2. Vòng chịu mòn của cánh bơm. 3. Đĩa trước bánh công tác; 4. Đĩa sau bánh công tác.
Trong kết cấu bánh xe công tác của bơm hai cửa vào là sự kết hợp của hai bánh xe công tác lắp trên cùng một trục và bố trí hoàn toàn đối xứng nhau qua mặt phẳng vuông góc với trục bơm. Chất lỏng khi chảy vào bánh công tác nó sẻ nhập lại thành một dòng khi vào buồng xoắn.