2. Tổn thất thuỷ lực
2.16. ĐẶC TÍNH ĐƯỜNG ỐNG VÀ ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM
Khi thiết kế trạm bơm và phân tích hiệu quả kinh tế sự làm việc của máy bơm
trong trạm bơm phải xác định được điểm làm việc của nĩ. Muốn vậy trước hêt phải
dựng được đặc tính đường ống ứng với điều kiện làm việc của máy bơm.
Khảo sát bơm ly tâm cĩ đường đặc tính Q – H làm việc trong hệ thống, bơm nước từ bể hút lên bể chứa áp lực.
Muốn vận chuyển qua hệ thống đường ống một lưu lượng Q, cần cung cấp vào hệ thống một năng lượng đủ để khắc phục chiều cao bơm nước hình học và tổn thất áp lực trên ống hút, ống đẩy. Năng lượng đĩ được xác định theo cơng thức:
Hơ = Hhh + hh + hđ . (m) Hơ = Hhh + h . (m) Trong đĩ:
Hơ – Aùp lực yêu cầu của hệ thống (m). hh – Tổn thất áp lực trên ống hút (m).
hđ – Tổng tổn thất áp lực trên ống đẩy kể từ máy bơm đến bể chứa áp lực (m).
h – Tổng tổn thất áp lực trên hệ thống đường ống (m). h = SQ2
Hhh - Chiều cao bơm nước hình học, xác định bằng khoảng cách theo chiều thẳng
đứng tính từ mực nước trong bể hút đến mực nước trên bể chứa (m). S – Hệ số sức cản tồn phần của hệ thống ống.
Q – Lưu lượng chất lỏng vận chuyển qua hệ thống ống (m3/s).
Do đĩ:
50
51
Hình 2-33: sự làm việc của máy bơm trong hệ thống.
Phương trình (2-68) là phương trình đặc tính đường ống. Phương trình này biểu diễn dưới dạng đồ thị gọi là đặc tính đường ống. Trên hình 2-33 đặc tính đường ống chính là đường cong CE.
Đường đặc tính Q – H của máy bơm biểu diễn năng lượng H mà bơm cĩ thể cấp được cho chất lỏng khi bơm với một lưu lượng Q nào đĩ.
Điều kiện để bơm làm việc ổn định trong hệ thống là giữa bơm và hệ thống phải cĩ sự cân bằng năng lượng. Điều đĩ cĩ nghĩa là năng lượng H mà bơm cấp vào hệ
thống phải bằng năng lượng Hơ mà hệ thống yêu cầu. Chính vì vậy điểm làm việc
của máy bơm trong hệ thống phải là giao điểm giữa đặc tính Q – H của máy bơm và đặc tính CE của đường ống. Nĩ là điểm A trên hình 2-33. từ điểm A xác định được
các thơng số làm việc của máy bơm trong hệ thống: lưu lượng QA, cột áp HA, hiệu
suất A, cơng suất trên trục NA và NPSH.
Theo sơ đồ trên hình 2-33, máy bơm chỉ cĩ một điểm làm việc. Trong thực tế sơ đồ bố trí bơm như vậy ít gặp. Thường thì bơm làm việc trong hệ thống cĩ mực nước trong bể hút, bể chứa thay đổi và ngay cả tổn thất áp lực cũng thay đổi theo thời gian vận hành. Chẳng hạn máy bơm làm việc trong trường hợp mực nước trong bể hút thay đổi từ mực nước cao nhất (MNCN) đến mực nước thấp nhất (MNTN) thì
điểm làm việc của nĩ cũng thay đổi từ điểm A1 đến điểm A2 tương ứng với sự thay
đổi chiều cao bơm nước hình học từ min
hh
H đến max
hh
H (hình 2-34).
Các sơ đồ giới thiệu ở trên là những sơ đồ làm việc đơn giản nhất của máy bơm
52