Theo sự phõn tớch ở trờn, ta thấy rằng ứng với mỗi cặp đường đặc tớnh của hệ thống mạng dẫn và đường đặc tớnh của bơm thỡ chỉ cú một điểm làm việc nhất định. Muốn thay đổi điểm làm việc (muốn điều chỉnh bơm) thỡ phải thay đổi đường đặc tớnh mạng dẫn hoặc thay đổi đường đặc tớnh của bơm. Nhưng thực tế, khụng phải cú thể điều chỉnh điểm làm việc về bất kỳ điểm nào trờn đường đặc tớnh của bơm.
Xột một mỏy bơm làm việc trong hệ thống với cỏc đường đặc tớnh thể hiện như hỡnh vẽ 5.1 dưới đõy:
Hỡnh 5.1.Khu vực điều chỉnh
Điểm M(điểm cao nhất) gọi là điểm giới hạn chia đường đặc tớnh bơm ra làm 2 khu vực. Đoạn đường đặc tớnh bờn phải điểm M(II) bao gồm cỏc điểm làm việc luụn luụn ổn định, gọi là khu vực làm việc ổn định của bơm. Cũn lại đoạn đường đặc tớnh bờn trỏi điểm M(I) tựy theo vị trớ của đường đặc tớnh mạng dẫn mà bơm cú thể làm việc khụng ổn định hay gọi là khu vực làm việc khụng ổn định của bơm.
Thật vậy, ta thấy trờn hỡnh 5.1, bơm cú 2 điểm làm việc A, B. Nhưng bơm khụng thể đồng thời làm việc ở hai chế độ, mà chỉ làm việc ở một trong hai chế độ: hoặc A(QA , HA), hoặc B(QB , HB). Giả sử bơm đang làm việc ở chế độ A(QA, HA), nếu một nguyờn nhõn nào đú làm mất trạng thỏi của bơm đang làm việc cõn bằng của bơm trong hệ thống, vớ dụ cột ỏp tĩnh của mạng lưới giảm đột ngột trong một khoảng thời gian ngắn. Khi đú lưu lượng của hệ thống sẽ tăng lờn một lượng ∆QA và xuất
Q 0 ∆QB Hb ∆QA H>0 QB M QA H0 H-Qb H-Qmd A B II I
∆HA=Hmd – Hb > 0 ⇒ Hb < Hmd (5.1) Phần năng lượng thiếu hụt ∆H này trong hệ thống sẽ được bự đắp bằng động năng của toàn bộ chất lỏng chảy trong hệ thống do sự giảm vận tốc của dũng chảy. Vỡ vậy, lưu lượng của hệ thống giảm cho đến trị số QA, và bơm lại trở về trạng thỏi làm việc ổn định ở điểm A(Qmd = QB= QA, Hmd = HB= HA).
Cũng trường hợp trờn, ta xột đối với điểm làm việc B(QB,HB). Khi lưu lượng trong hệ thống tăng lờn một lượng ∆QB thỡ:
H = Hmd – Hb < 0 ⇒ Hb > Hmd (5.2) Phần năng lượng dư ∆H trong hệ thống làm tăng động năng của toàn bộ khối chất lỏng trong hệ thống, vận tốc dũng chảy tăng, lưu lượng tăng và như vậy bơm làm việc khụng thể trở về trạng thỏi làm việc cõn bằng ở điểm B được.
Bằng cỏch lý luận tương tự như trờn, ta cú thể chứng minh được rằng trường hợp ∆Q < 0 (lưu lượng của hệ thống giảm do nguyờn nhõn cột ỏp tĩnh tăng đột ngột trong thời gian ngắn thỡ bơm vẫn sẽ làm việc ổn định ở điểm A và khụng ổn định ở điểm B.
Nhỏnh đường đặc tớnh bờn trỏi điểm chỉ cú thể là khu vực làm việc ổn định của bơm khi nào đường đặc tớnh mạng dẫn cắt đường đặc tớnh của bơm ở một điểm.
Theo [6,tr52]: Ht(md) = Hhh + p2 p1 γ − < H0 . (5.3) Trong đú:
H0: cột ỏp suất của bơm khi Q = 0
p1; p2: ỏp suất tại điểm đầu và điểm cuối của hệ thống.
Trờn hỡnh (5.2) mụ tả ảnh hưởng của chiều cao nõng nước hỡnh học đến sự làm việc ổn định của mỏy bơm. Khi chiều cao nõng nước cũn thấp, điểm làm việc trờn nhỏnh phải của đỉnh S(điểm B) thỡ mỏy bơm làm việc ổn định. Khi chiều cao nõng nước quỏ lớn, thậm chớ mỏy khụng nõng được nước lờn nếu chiều cao nõng nước hỡnh học tiếp tục tăng.
Hỡnh 5.2. Ảnh hưởng của chiều cao nõng nước hỡnh học đến cỏc thụng số làm việc của mỏy bơm ly tõm
Qua phõn tớch ở trờn ta thấy:
- Phải điều chỉnh bơm làm việc trong khu vực ổn định.
- Khi khởi động bơm, cần phải hạ thấp Hmd để điểm làm việc khụng rơi vào khu vực khụng ổn định.
- Đối với cỏc bơm quan trọng thỡ yờu cầu về đường đặc tớnh cú dạng dốc đứng hoặc thoải.
Lý thuyết và thực nghiệm đó chứng tỏ rằng vị trớ của điểm giới hạn M trờn đường đặc tớnh của bơm phụ thuộc vào gúc ra β2. Gúc β2 càng nhỏ thỡ khu vực làm việc khụng ổn định càng nhỏ.
Khi chế độ làm việc ở chế độ định mức thỡ mỏy sẽ đạt giỏ trị hiệu suất lớn nhất ηmax. Trong khi vận hành hoặc điều chỉnh mỏy, đường đặc tớnh mạng dẫn sẽ thay đổi, dẫn đến điểm làm việc sẽ di chuyển theo. Tuy nhiờn phạm vi thay đổi hoặc điều chỉnh phải đảm bảo mỏy đạt hiệu suất cao, nghĩa là hiệu suất phải đạt η ≥ 0,9. ηmax. Từ đú ta cú vựng sử dụng hợp lý của mỏy trong khoảng giữa M1 và M2 ứng với giỏ trị lưu lượng từ Q1 và Q2 (hỡnh 5.3). Mặt khỏc, khi gặp đường đặc tớnh mỏy khụng ổn định thỡ chiều cao hỡnh học Hhh khụng được quỏ lớn để khụng xảy ra hiện tượng mất ổn định, thậm chớ dẫn đến sự phỏ vỡ chế độ làm việc của mỏy. Thường Hhh <0,9H0.
H 0 Q L QS QB QT Q L S B T H0 HL H1 n= co nst
Hỡnh 5.3. Xỏc định chế độ làm việc của mỏy bơm
Túm lại, ta phải điều chỉnh điểm là việc của mỏy bơm ứng với vựng làm việc ổn định của nú và vựng ổn định với hiệu suất η >0,9ηmax.
Như đó trỡnh bày ở phần 2.8, điều kiện làm việc của mỏy bơm luụn thay đổi điểm làm việc và do yờu cầu thực tế mà mỏy bơm phải cung cấp một lưu lượng và cột ỏp khỏc với lưu lượng và cột ỏp ban đầu. Vỡ vậy, ta phải tiến hành điều chỉnh chế độ làm việc. Cú 3 phương phỏp điều chỉnh chế độ làm việc của mỏy bơm ly tõm:
Phương phỏp thứ nhất là thay đổi đường đặc tớnh của mạng: tức là thay đổi trở lực trong đường ống của mạng.
Phương phỏp thứ hai là thay đổi đường đặc tớnh của mỏy bơm và giữ nguyờn đường đặc tớnh của mạng.
Phương phỏp thứ ba là điều chỉnh hỗn hợp. Đú là sự kết hợp giữa phương phỏp trờn để đảm bảo lưu lượng và cột ỏp yờu cầu.