BÔM QUAÏT MAÙY NEÙN TRÖÔ&Oslash

Văn bản

(1)T.S LEÂ XUAÂN HOAØ – Th.S NGUYEÃN THÒ BÍCH NGOÏC. GIAÙO TRÌNH. BÔM QUAÏT MAÙY NEÙN TRÖÔØ NG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄ T TP HOÀ CHÍ MINH 9/2004.

(2) Truong DH SPKT TP. HCM. http://www.hcmute.edu.vn. 3. LÔØI NOÙI ÑAÀU. “Bôm, quaït, maùy neùn” laø moät trong nhöõng moân hoïc chuyeân ngaønh quan troïng cuûa sinh vieân ngaø nh “Coâng ngheä Nhieät – Ñieän laïnh”. Cuoán saù ch naø y ñöôï c bieân soaïn nhaèm ñaùp öùng yeâu caàu cuûa sinh vieân Tröôøng ñaïi hoïc Sö phaïm kyõ thuaät veà saù ch taøi lieäu chuyeân ngaønh. Saùch “Bôm, quaït, maù y neùn” goàm 8 chöông coù noäi dung ñeà caäp ñeán caù c lyù thuyeát cô baûn veà caù c loaïi maùy bôm chaát loûng vaø chaát khí, caù c loaïi maù y quaït vaø maùy neùn khí duøng trong coâng nghieäp vaø daân duïng, laø m cô sôû cho sinh vieân inh chuyeân ngaønh “Coâng ngheä Nhieät – Ñieän laïnh” hieåu roõ veà caù i bôm, quaït, icMloaï h C Hvaøo trong thöï c teá. . maùy neùn thoâng duïng duøng trong caù c nhaø maùy nhieättñieä n P ua T yyt,hhoïc taäp vaø nghieân cöùu trong caù c Saùch seõ phuïc vuï toát cho vieä c giaûng Kdaï m phaTröôø tröôøng ñaïi hoï c kyõ thuaät noùi chung ng ñaïi hoï c Sö phaïm kyõ thuaät thaønh u vaø S H D g n phoá Hoà Chí Minh noùi Trieâ runog. t© h g i yr Cop. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(3) Truong DH SPKT TP. HCM. http://www.hcmute.edu.vn. Muïc luï c. 5. MUÏC LUÏC Lôø i noù i ñaàu Muïc luïc. Trang 3 5. Chöông I : Môû ñaà u. 9. 1.1- Vaø i neù t veà lòch söû phaùt trieån bôm, quaï t, maù y neùn 1.2- Ñònh nghóa vaø phaân loaï i 1.3- Caù c thoâng soá laøm vieäc cô baûn Baø i taäp. 9 10 12 15. Chöông II: Khaù i nieäm chung veà bôm 2.1- Ñònh nghóa vaø phaân loaï i 2.2- Caù c thoâng soá laøm vieäc cô baûn Baø i taäp. P. uat T. H Su. ng D Truo. © ghnt Chöông III: Bôm caù nyhridaã p o C 3.1- Khaù i nieäm chung veà bôm caùnh daãn 3.2- Bôm ly taâm 3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.6-. h Ky t m a ph. Ho. nh. Mi Chi. Khaùi nieäm chung Phöông trình laøm vieä c cuûa bôm ly taâm Aûnh höôûng cuû a keát caáu caù nh ñeán coä t aùp cuû a bôm ly taâm Löu löôïng vaø hieäu suaát löu löôïng Ñöôø ng ñaë c tính cuûa bôm ly taâm ÖÙng duïng ñoàng daïng trong bôm ly taâm. 18 18 19 26 31 31 37. 37 38 40 45 46 50. 3.2.7- Soá voøng quay ñaëc tröng. 53. 3.2.8- Hieän töôï ng xaâm thöï c 3.2.9- Kieåm tra bôm. 54 55. 3.2.10- Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieä c cuûa bôm 3.2.11- Gheùp bôm ly taâm. 56 58. 3.2.12- Löï c doï c truï c trong bôm ly taâm - Caùch khaéc phuï c löï c doï c truï c 3.3- Bôm höôùn g truïc 3.3.1- Caáu taïo vaø phaïm vi söû duïng 3.3.2- Phöông trình laøm vieä c 3.3.3- Hình daïng caùnh. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. 60 65 65 66 67.

(4) Truong DH SPKT TP. HCM. http://www.hcmute.edu.vn. Muïc luï c. 6. 3.3.4- Ñöôø ng ñaë c tính 3.3.5- Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieäc Baø i taäp. 69 70 70. Chöông IV: Bôm theå tích. 86. 4.1- Khaù i nieäm chung veà bôm theå tích 4.1.1- Khaùi nieäm chung 4.1.2- Caùc thoâ ng soá laøm vieä c cô baûn cuû a bôm theå tích 4.2- Bôm piston 4.2.1- Caáu taïo , nguyeân lyù laøm vieäc. 86 86 87 89 89. 4.2.2- Phaân loaï i. 90. 4.2.3- Caùch tính löu löôïng cuû a bôm piston 91 h n 4.2.4- Chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh cuû a chaát loûng trong bôm. i Mi trình ChPhöông o H P. Becnuli, caù ch khaéc phuïc 95 uat T h t y 4.2.5- Aùp suaá t cuû a bôm trong quaù trình huùat m K 98 ph u S H quaù trình ñaåy 4.2.6- Aùp suaá t cuû a bôm piston trong 101 ng D o u r ©T 4.2.7- Voøn g quay giôù 103 ghithaïn cuû a bôm piston i r y p o 4.2.8- Ñöôø ngCñaë c tính 103 4.3- Bôm roto 105 4.3.1- Khaùi nieäm chung 105 4.3.2- Bôm baùnh raên g 106 4.3.3- Bôm truï c vít 115 4.3.4- Bôm caù nh gaït 4.3.5- Bôm chaân khoâng voø ng nöôùc 4.4- Bôm piston-roto 4.4.1- Khaùi nieäm chung, öu nhöôï c ñieåm, phaân loaï i 4.4.2- Bôm piston-roto höôùn g kính 4.4.3- Bôm piston-roto höôùn g truï c. 118 123 125 125 126 133. Baø i taäp. 136. Chöông V: Quaït. 147. 5.1- Khaù i nieäm chung veà quaït 5.2- Quaï t ly taâm. 147 150. 5.2.1- Keá t caá u vaø moät soá chi tieát chính 5.2.2- Caùc thoâ ng soá cuû a quaït ly taâm. 150 151. 5.2.3- Ñöôø ng ñaë c tính cuûa quaït ly taâm. 155. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(5) Truong DH SPKT TP. HCM. http://www.hcmute.edu.vn. Muïc luï c. 7. 5.2.4- Ñieàu chænh quaït 5.2.5- Löïa choïn quaït theo ñieà u kieän cho tröôù c 5.2.6- Phaân loaï i quaït vaø moät soá chi tieát chính cuû a quaït ly taâm. 157 160 160. 5.2.7- Aûnh höôûng cuû a taïp chaá t khí ñeán söï laøm vieä c cuû a quaï t 5.3- Quaï t truïc 5.3.1- Nhöõ ng chuù yù veà quaï t truï c 5.3.2 - Caùc phöông trình cô baûn cuû a quaï t truï c 5.3.3- Nhöõ ng thoâng soá cuûa quaï t truï c 5.3.4- Quaït truï c nhieàu caáp. 163 166 166 168 173 176. 5.3.5- Ñieàu kieä n laøm vieä c cuû a quaï t truïc. 177. 5.3.6- Ñaëc tính cuû a quaït truï c 5.3.7- Ñieàu chænh löu löôïng. 177 178. Chöông VI: Khaù i nieäm chung maù y neù n 6.1- Khaù i nieäm chung. Su g DH. 6.2- Nhieät ñoäng hoï c maùy neùn n Truo © t igh opyr C Chöông VII: Maùy neù n caù nh daã n. uat T. y th am K. ph. Chi P. Ho. h. Min. 7.1- Maù y neùn caùnh daãn ly taâm. 180 180 183 195 195. 7.1.1- Nguyeân lyù laøm vieäc cuû a maùy neù n ly taâm. 195. 7.1.2- Phöông trình laøm vieä c cuûa caáp maùy neù n 7.1.3- Tính toaù n laï i ñöôøng ñaë c tính 7.2- Maù y neùn truïc 7.2.1- Caáu taïo chung cuû a maùy neùn truï c, caáu taïo caáp 7.2.2- Tính chaá t, nhöõng thoâng soá ñaëc tröng. 196 198 201 201 202. Chöông VIII: Maù y neùn theå tích. 208. 8.1- Maù y neùn piston. 208. 8.1.1- Ñoà thò coâng ( hay ñoà thò chæ thò) 8.1.2- AÛnh höôûng cuû a khoaûng khoâng cheá t 8.1.3- Caùch boá trí maùy neùn nhieàu caáp 8.2- Maù y neùn roto. 208 209 210 213. 8.2.1- Caáu taïo , nguyeân lyù laøm vieäc. 213. 8.2.2- Caùc thoâ ng soá cô baû n 8.3- Ñieà u chænh cheá ñoä laøm vieä c cuû a maùy neùn. 214 216. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(6) Truong DH SPKT TP. HCM. http://www.hcmute.edu.vn. Muïc luï c. 8. 8.3.1- Yeâu caàu 8.3.2- Ñieàu chænh baè ng caù ch thay ñoåi soá voøng quay 8.3.3- Ñieàu chænh baè ng tieát löu ôû oáng naï p. 216 216 217. 8.3.4- Ñieàu chænh baè ng caù ch môû van naï p 8.3.5- Thay ñoå i theå tích khoaûng khoâng cheá t 8.3.6- Moä t soá phöông phaù p ñieàu chænh khaùc Taøi lieäu tham khaûo. ight opyr. C. uo. © Tr. HS ng D. 217 218 219 220. uat T. u ph. y th am K. Chi P. Ho. h. Min. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(7) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 9. CHÖÔNG I: MÔÛ ÑAÀU 1.1- VAØI NEÙT VEÀ LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN BÔM, QUAÏT, MAÙY NEÙN. Bôm, quaï t, maù y neùn thuoäc loaï i caù c maùy thuyû löïc vaø maùy thuyû khí. Maùy thuyû löïc thoâ sô ñaõ coù töø thôøi coå xöa. Guoàng nöôùc laø maù y thuyû löïc ñaàu tieân. Guoàng nöôùc lôï i duïng naên g löôïng cuûa nöôùc ñeå keùo caùc coá i xay löông thöïc hoaë c ñöa nöôù c vaø o ñoàng ruoäng, ñaõ ñöôïc söû duïng khoaûng 3000 naêm tröôùc coâng nguyeân. Caù c maù y huùt nöôùc coù söû duïng söù c ngöôøi vaø vaä t ñöôï c söû duïng ôû Ai Caäp haøn g maá y ngaøn naêm tröôùc coâ ng nguyeân . Bôm piston ñöôï c duøng ôû theá kyû thöù I tröôùc coâng nguyeân. Bôm piston coù loaï i xích voâ cuøng ñöôï c duøng roäng raõ i ôû Cai-roâ ñeå laáy nöôùc ôû ñoä saâu 91,5m vaøo theá kyû thöù 5-6 tröôù c coâng nguyeân. nh i Mi h C Ho Noùi chung tröôùc theá kyû thöù 17 maù y thuyû khí raá t thoâ usô vaø TPít. loaï i. t a h Ky t m a h Bôm piston: Su p H D ong i Ñöùc laø OÂttoâ Henrich ñaõ saùn g cheá ra bôm piston ñaàu  Naêm 1640 nhaø vaät lyù hoï Tcrungöôø © t righnöôùc duøng trong coâng nghieäp. tieân ñeå bôm khí yvaø Cop  Khoaûng naêm 1805 nhaøb aùc hoïc ngöôøi Anh laø Niu Kômen ñaõ phaùt minh ra bôm piston ñeå laáy nöôùc trong caùc nhaø maùy khai thaùc moû, duøng xilanh hôi ngöng tuï ñeå taïo löïc caà n thieát treân truïc maùy nhôø aùp suaát khí quyeån. . Naêm 1840-1850 nhaøb aù c hoïc ngöôø i Myõ laøVortington ñaõ giaû thieát cô caáu cuû a bôm hôi maø trong ñoù piston cuûa bôm vaø ñoäng cô hôi ñöôïc phaân boá treân moä t truï c chung, söï chuyeån ñoä ng cuûa piston ñöôïc ñieàu chænh nhôø moä t heä thoáng phaân boá hôi ñaë c bieä t. Maùy caùnh daãn:. Trong nhöõng naêm 1751-1754 nhaø baùc hoïc Euler ñaõ vieát veà lyù thuyeát cô baûn cuûa tuabin nöôùc noùi rieâng vaø cuûa maù y thuyû khí caùnh daãn noùi chung, laøm cô sôû ñeå hôn 80 naêm sau, vaø o naêm 1830 nhaø baù c hoïc ngöôø i Phaùp laø Phuoâ c-naây -roân ñaõ cheá taïo thaønh coâ ng tuabin nöôùc ñaà u tieân vaøv aøo naêm 1831 nhaø baù c hoïc ngöôø i Nga laø Xablucoâp ñaõ saùng cheá ra bôm ly taâm vaø quaï t ly taâm ñaàu tieân. Ñaây chính laø nhöõng böôùc nhaûy lôùn trong lòch söû phaù t trieån caùc maùy naên g löôïng. Bôm nhieàu caáp: Nhaø Baùc hoï c vó ñaïi ngöôøi Anh laø Reynolds khi nghieân cöù u caá u taï o cuû a bôm nhieàu caá p ñaõ ñöa vaø o nhöõ ng thieá t bò ñònh höôùn g caùn h daãn xuoâi vaø ngöôïc. Naêm 1875 ñaõ phaù t minh ra loaïi bôm töông töï nhö loaï i bôm nhieàu caá p hieän ñaïi ngaøy nay.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(8) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 10. Maùy neùn: . Phaù t minh bôm khoâng khí vaø daï ng ñôn giaûn cuûa maùy neùn hieän ñaï i vôùi moät chu kyø neùn gaén lieàn vôùi teâ n tuoåi cuû a nhaø vaä t lyù vó ñaï i ngöôøi Ñöù c laø Gerike vaøo naêm 1640. Söï hoaøn thieän maùy neùn ôû theá kyû 18-19 ñaõ thuùc ñaåy söï phaùt trieå n cuûa coâng nghieäp quaën g moû vaø luyeän kim.. . Vaøo cuoá i theá kyû 18 ôû Anh nhaø baù c hoïc Vinkinsôn ñaõ saùn g cheá ra maùy neùn piston 2 xilanh, nhaø baù c hoïc Uatt ñaõ cheá taïo thaø nh coâng maùy huùt khoâ ng khí coù truyeàn ñoäng baèng hôi.. . Maùy neùn nhieàu caáp coù laøm laïnh trung gian xuaát hieän ôû Phaùp vaøo khoaûng nhöõng naêm 30 cuû a theá kyû 19.. . Maùy neùn nhieàu caáp coù laøm laïnh trung gian giöõ a caùc caáp neùn xuaá t hieän ôû Ñöùc vaøo naêm 1849 do nhaø baù c hoïc Raten saùng cheá ra.. nh i Mi h C P. Hto ly taâm ñaàu tieân duøng ñeå Vaøo naêm 1831 nhaø baù c hoïc Nga Xablucoâp saù ng cheáatraTquaï u h laøm maù t haàm moû vaø laøm saï ch maùy. Ky t m a ph H Sut veà thuyû khí ñoäng löï c phaù t trieån raá t maïnh, coù Ñaë c bieä t laø 80 naêm gaàn ñaâyo, nlyùg D thuyeá ru nhieà u thaø nh töïu to lôùn trong vieä t ©cTöùng duïn g caù c phaù t minh veà lónh vöïc maùy thuyû khí. h g i yr Cop Ngaø y nay maùy thuyû khí coù raát nhieàu loaï i vôùi nhieà u kieåu daùn g khaù c nhau ñöôïc duøng trong moï i lónh vöï c cuû a ñôøi soáng cuõ ng nhö trong coâ ng nghieäp vaø noâ ng nghieäp. Ñeå ñaùp öùng nhu caà u veà naêng löôïng ngaøy caø ng to lôùn cuûa coâ ng nghieä p hieän ñaï i, ngaøy nay ngöôøi ta ñaõ cheá taï o ñöôïc caù c tuabin côõ lôùn coù coâng suaát ñeán 500.000 kW hoaë c lôùn hôn. Soá löôïng bôm, quaï t, maù y neùn cuõng nhö tuabin caùc chuûng loaï i khaù c nhau ñaõ ñöôïc saûn xuaá t haøn g naêm leân ñeá n haøng trieä u chieá c. Quaït:. 1.2- ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI. 1.2.1- Ñònh nghóa Bôm laø maùy ñeå di chuyeån doøng moâi chaá t vaø taêng naê ng löôïng cuû a doøng moâ i chaá t. Khi bôm laøm vieäc naê ng löôïng maø bôm nhaän ñöôïc töø ñoäng cô seõ chuyeån hoaù thaønh theá naêng, ñoäng naêng vaø trong moä t chöøng möï c nhaát ñònh thaønh nhieät naên g cuûa doøng moâi chaá t. Maùy ñeå bôm chaá t khí, tuyø thuoä c vaøo aùp suaát ñaï t ñöôïc ñöôï c goïi laø quaï t, maùy huùt khí vaø maùy neù n khí. Quaït laø maùy ñeå di chuyeån chaá t khí vôùi cô soá taêng aùp  < 1,15 ( - tyû soá giöõa aùp suaá t cöû a ra vaø aùp suaá t cöûa vaøo cuû a maùy) hay aùp suaá t ñaï t ñöôïc p < 1500 mmH2 O. Maùy huùt khí laø maùy laøm vieä c vôùi  > 1,15 hay aù p suaát ñaï t ñöôïc p > 1500 mmH2 O nhöng khoâng coù laøm laïn h nhaân taï o.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(9) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 11. Maùy neùn khí laø maùy laøm vieä c vôùi  > 1,15 hay aù p suaá t ñaï t ñöôï c p > 1500 mmH2O vaø coù laøm laïnh nhaâ n taïo ôû nôi xaûy ra quaù trình neùn khí. 1.2.2- Phaân loaïi a- Phaân loaïi theo nguyeân taé c taù c duïng cuûa maù y vôùi doøng moâi chaát trong quaù trình laø m vieä c Maùy ñeå chuyeån chaát loû ng vaø khí. Maùy neùn khí. Cho nöôù c saï ch vaø dung dòch. Phun tia. Theå tích h Su p H D ng Truo © t Caùnh daã n gh pyri. Co. Cho chaá t loûng coù ñoä nhôùt cao. h. Phun tia. uat. y th am K. Theå tích Caùnh daã n. Cho hoãn hôïp ñaá t, tro vaø nöôùc. n PhunCtia i Mi h Ho TP.. Caùnh daã n. Theå tích Caùnh daã n. Hình 1.1 - Sô ñoà phaân loaï i theo nguyeâ n taé c taù c duïng cuû a maùy vôùi doøng moâi chaá t. b- Phaân loaïi theo tính chaát trao ñoåi naêng löôïng vaø caáu taïo Bôm coù ba loaï i: 1. Bôm caùnh daãn : goàm  Bôm ly taâm  Bôm höôùng truï c  Bôm höôùng cheùo  Bôm xoaùy 2. Bôm theå tích: goàm  Bôm piston  Bôm roto  Bôm piston-roto 3. Bôm phun tia Quaït chæ coù loaï i caù nh daãn goàm: 1. Quaï t ly taâm 2. Quaï t truïc Maùy neùn coù ba loaï i: 1. Maùy neùn caùnh daãn : goàm. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(10) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 12.  Maùy neùn ly taâm  Maùy neùn truïc 2. Maùy neùn theå tích: goàm  Maùy neùn piston  Maùy neùn roto 3. Maùy neùn phun tia. 1.3 - CAÙC THOÂNG SOÁ LAØM VIEÄC CÔ BAÛN. 1.3.1- Coät aùp. PB,vB B. ua PK A ,v y Ath ham Su p A HA. y zB. Cop. ruo t©T. h yrig. B. tT. Chi P. Ho. h. Min. z ngA D. Hình 1.2 – Sô ñoà maùy thuyû khí trong heä thoáng. Khaû naêng trao ñoåi naêng löôïng cuûa maùy thuyû khí vôùi doøng moâi chaá t ñöôï c theå hieä n baèng möùc cheânh leä ch naêng löôïng ñôn vò cuûa doøng moâi chaá t ôû 2 maë t tröôù c vaø sau maùy. Naên g löôïng ñôn vò taïi maë t caét A-A: p A  A v 2A  eA  zA  2g  Naên g löôïng ñôn vò taïi maë t caét B-B: eB  zB  Trong ñoù :. p B  B v 2B  2g . z - ñoä cao hình hoï c p,v – aù p suaá t vaø vaän toá c cuûa doøng chaûy  - heä soá ñieàu chænh ñoäng naêng. Cheânh leä ch naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng moâi chaá t qua maùy thuyû khí giöõ a A vaø B laø :. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(11) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 13. e BA  z B  z A . p B  p A  B v 2B   A v 2A  2g . . Neáu e BA  0 - doøn g moâi chaát ñöôïc maùy caáp cho naê ng löôïng, vaäy maùy laø bôm (chaát loûng hoaëc khí).. . Neáu e BA  0 - maùy ñöôïc doøng moâ i chaá t caáp cho naên g löôïng, vaäy maùy laø ñoäng cô thuyû khí.. Vaäy coä t aùp cuû a maùy thuyû khí laø naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng moâ i chaá t trao ñoåi vôùi maù y thuyû khí. Coä t aùp cuû a maù y thuyû khí laø: p B  p A  B v 2B   A v 2A  H  zB  zA  2g . (1.1). Thaønh phaàn theá naêng ñôn vò goïi laø coät aùp tónh, kyù hieä u Ht : Ht  zB  z A . pB  pA . Chi P. Ho. T huat t y Thaønh phaàn ñoän g naêng ñôn vò goïi laø coä tpaùhpam ñoäKng, kyù hieäu Hñ : u S g 2DH  B v 2BTruon v A A H ñ  ght © i r 2 g y Cop Vaäy :. h Min (1.2). H  H t  Hñ. (1.3) (1.4). 1.3.2- Löu löôïng Ñònh nghóa: Löu löôïng laø löôïng moâ i chaá t chuyeån ñoäng qua maùy trong moä t ñôn vò thôøi gian. Tuyø thuoä c ñôn vò ño coù löu löôïng theå tích, löu löôïng khoái löôïng, löu löôïng troïng löôïng. . Tính baèng ñôn vò theå tích, kyù hieä u Q goïi laø löu löôïng theå tích, coù ñôn vò ño laø m3 /s, m3/h, l/s.. . Tính baè ng ñôn vò khoái löôïng, kyù hieäu M goï i laø löu löôïng khoá i löôïng, coù ñôn vò ño laø kg/s, kg/h. M  Q. . Tính baèng ñôn vò troïng löôïng, kyù hieä u G goïi laø löu löôïng troïng löôïng, coù ñôn vò ño laø N/s, N/h, kG/s. G  Q  gQ  gM 1.3.3- Coâng suaát vaø hieäu suaát Caàn phaâ n bieä t roõ hai loaï i coâng suaá t:. . Coâng suaá t thuyû löïc. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. (1.5).

(12) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. . http://www.hcmute.edu.vn 14. Coâng suaá t treân truï c. a- Coâng suaát thuyû löï c: kyù hieä u Ntl (coù ñôn vò ño laø W) laø cô naê ng maø doøng chaá t loûng trao ñoå i vôùi maùy thuyû löïc trong moä t ñôn vò thôøi gian. Coâng suaá t thuyû löïc ñöôïc tính baèng tích cuûa coä t aùp vôù i löu löôïng troïng löôïng cuû a maùy. N tl  GH  QH. (1.6). b- Coâng suaát laøm vieä c: kyù hieäu N (coù ñôn vò ño laøW) laø coâ ng suaát treân truïc cuûa maù y khi maùy laøm vieäc. Coâ ng suaát thuyû löï c khaùc coâng suaá t treân truïc. Quaù trình laøm vieäc trong maùy caø ng hoaøn thieä n thì N vaø Ntl caøng ít khaù c nhau. . Ñoái vôùi bôm: N > Ntl N. N tl QH   . Heä soá  < 1 goï i laø hieäu suaát cuûa bôm. . Ñoái vôùi ñoäng cô: N < Ntl. uat T. y th am K. Chi P. Ho. h. (1.7). Min. h N  N tl  QH H Su p (1.8) D g n uo © Trt cuûa ñoäng cô thuyû löï c. hut suaá Heä soá  < 1 goï i laø rhieä g i y Cop c- Hieäu suaát cuûa maùy thuyû löï c, kyù hieäu  ( ño baèng % hoaëc khoâng coù ñôn vò ño) duøng ñeå ñaù nh giaù toån thaá t naên g löôïng trong quùa trình maùy trao ñoåi naê ng löôïng vôùi doøng moâ i chaá t. Töø coâng thöùc (1.7) vaø (1.8) ta coù : B . N tl N. (1.9). Ñ . N N tl. (1.10). Trong ñieàu kieän laøm vieä c, caùc hieä u suaát phuï thuoäc vaø o raá t nhieà u yeáu toá: loaï i maùy , kích thöôùc vaø caá u taïo cuûa maù y, loaï i moâ i chaá t chuyeån ñoäng trong maù y, cheá ñoä laøm vieäc cuû a maùy, caùc ñaë c tính cuû a maï ng maø maùy laøm vieä c trong ñoù. Ñeå ñaùn h giaù hieäu naêng löôïng cuû a heä thoáng chung goàm coù maùy vaø ñoäng cô cuûa noù, ngöôø i ta coøn söû duïng hieäu suaá t cuûa heä thoáng ht:  ht . N tl N ÑÑ. Trong ñoù NÑÑ – coâng suaá t ñieän ñeå khôû i ñoäng ñoäng cô. Ñeå tính hieä u suaát chung cuû a maùy thuyû löï c, ngöôø i ta ñaùn h giaù thoâng qua caùc daïng toå n thaát.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(13) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 15. e- Toån thaát naêng löôï ng trong maùy thuyû löï c: coù 3 daïng . Toån thaá t coä t aùp cuû a doøng moâi chaá t chaûy qua maùy goïi laø toån thaá t thuyû löï c, ñöôï c ñaùn h giaù baèng hieä u suaá t thuyû löï c, coøn goïi laø hieäu suaá t coät aùp, kyù hieäu  H. . Toån thaát do ma saù t cuû a caù c boä phaän cô khí trong maùy thuyû löïc goï i laø toån thaá t cô khí, ñöôïc ñaù nh giaù baè ng hieäu suaá t cô khí, kyù hieäu CK. . Toån thaá t do roø ræ moâ i chaát laøm giaûm löu löôïng laøm vieä c cuû a maùy goïi laø toån thaát löu löôïng ñöôï c ñaùn h giaù baèn g hieäu suaá t löu löôïng, kyù hieäu Q Hieä u suaá t chung cuûa maùy thuyû löïc laø:  = H.Q.CK. (1.11). BAØI TAÄP. Baøi I-1. nh i Mi h C Moät maùy thuûy löï c (bôm nöôùc) tieâu hao coâng suaá t treân truïc. HNo = 18,9 kW, hieäu suaá t cuû a P maùy = 0,71. Xaù c ñònh caù c thoâng soá cuû a bôm: löu löôïng,th coäuat taùT p. y am K h p Su p D Bieá t aùp suaát dö taïi cöû a ra ncuû aHbôm 2  50,8m vaø ñoä chaân khoâng ôû cöû a vaø o g  ruo t©T h g i yr p CK Copoán g huù t D1 = 100mm, ñöôøng kính oáng ñaåy D2 = 75mm,1 = 2 = 1 .  3m , ñöôøng kính . Hình 1.3 Giaûi: 1) Coâng thöùc tính coä t aù p: H. Hay. p 2  p1 v 22  v12  , boû qua ñoä cao hình hoï c theo ñeà baøi 2g . p AK  p CK v 22  v 12 H  2g . Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(14) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 16. Vaän toá c v 1 , v2 ñöôïc xaùc ñònh töø phöông trình lieân tuï c: Q = v1 S1 = v2 S2 Ta coù:. v1 . Q 4Q  S1 d 12. ;. v2 . Q 4Q  2 S 2 d 2. Thay caùc giaù trò vaøo ta ñöôï c phöông trình ñöôø ng ñaëc tính löôùi: H. p AK  p CK 16 16 16Q 2 16Q 2     53,8  Q 2   2 4 2 4 2 4 2.9,81. 2 .0,14 2g d 2 2g d 1   2.9,81. .0,075.   . H  53,8  3437,3Q 2 2) Coâng thöùc tính coâ ng suaá t tieâu hao treân truï c: N  Hay. H. QH . N 18,9.10 3.0,71 1,379   9,81.10 3.Q Q Q. h Min i h C Keát hôïp 2 phöông trình coä t aù p, ta thu ñöôï c phöông trình baä. cHo3 theo löu löôïng Q: P at T u h t 1,379 3 53,8  3437,3Q 2  hay 3437 ,3QKy  53,8Q  1,379  0 am h p u Q S H D uong r 3 T Giaû i phöông trình taigthu ht ©ñöôï c: Q = 0,025 m /s = 25 l/s r y Cop Vaäy coä t aùp seõ laø : H  53,8  3437,3. 0,025 2  55,95m Ñaùp soá : Q = 25 l/s ; H = 55,95 m Baøi I-2 Moät maùy bôm nöôù c tieâu hao coâng suaát treân truï c N = 5,5 kW. Tính caùc thoâng soá : coä t p aùp, löu löôïng vaø hieäu suaá t cuû a bôm. Bieá t aù p suaát dö ôû cöû a ra cuûa bôm 2  20m (coä t nöôùc)  p vaø aùp suaát chaân khoâng taïi cöû a vaøo cuû a bôm CK  4m , toác ñoä trong ñöôøng oáng ñaåy v = 4  m/s, ñöôøn g kính oá ng ñaåy d2 = 75mm, ñöôøng kính oáng huùt d 1 = 100mm.. Hình 1.4. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(15) Truong DH SPKT I.Môû TP. HCM Chöông ñaàu. http://www.hcmute.edu.vn 17. Ñaùp soá : Q = 17,65 l/s ; H = 24,56m ; N = 4,24kW ;  = 0,75 Baøi I-3 Moät maùy bôm nöôùc coù tyû soá. Hñ p  0,01475 coù aù p suaá t ra 2  60m ; aùp suaát vaø o Ht . p CK1  3m ñöôøng kính oáng huùt D1 = 200mm, ñöôøng kính oáng ñaåy D2 = 150mm.  Xaù c ñònh caùc thoâng soá cuû a bôm: H, Q, N. Bieá t hieäu suaá t  = 76% vaø z1-2 = 0. Ñaùp soá : H = 64m ; Q = 92 l/s ; N = 76kW Baøi I- 4 Moät bôm nöôù c ñaë t caùch beå huùt A vôùi ñoä cao huùt zh = 1,36m. Heä soá toån thaá t trong ñöôøng oá ng huù t  = 4.. nh Tính caùc thoâng soá cuû a bôm: löu löôïng , coä t aùp vaø coâng suaá t treânhtruï i Mci. Bieá t aùp suaá t dö ôû C p P. Ho cöû a ra cuû a bôm 2  81,86m vaø chaân khoâ ng ôû cöû a vaøoth bôm uat TH CK  4 m ;ñöôøng kính oáng huùt y  am K h p u vaø ñaåy D1 = 300mm, D2 = 200mm; hieä u suaá DH tScuûa bôm  = 76%. g n ruo t©T h g i yr Cop. Hình 1.5 Ñaùp soá : Q = 820 m3 /h ; H = 88m ; N = 259 kW.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(16) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 18. CHÖÔNG II : KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM 2.1- ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI. 2.1.1- Ñònh nghóa Bôm laø maùy ñeå taïo ra doøng chaát loû ng. Hay noùi caùch khaù c, bôm laø maùy duøng ñeå di chuyeån chaá t loûng vaø taêng naêng löôïng cuû a doøng chaá t loûng. Khi bôm laøm vieä c naên g löôïng maø bôm nhaä n ñöôï c töø ñoäng cô seõ chuyeån hoaù thaønh theá naêng, ñoäng naêng vaø trong moä t chöøng möïc nhaá t ñònh thaønh nhieä t naêng cuû a doøng chaá t loûng. Vaäy bôm laø loaïi maùy thuyû löï c duøng ñeå bieán ñoåi cô naên g cuû a ñoäng cô thaøn h naên g löôïng ñeå vaä n chuyeån chaát loûng hoaë c taïo neân aùp suaát caàn thieá t trong heä thoáng truyeà n daãn thuyû löï c. 2.1.2- Phaïm vi söû duïn g.  . Chi P. Ho. h. Min. Bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i trong nhieà u laõnh vöïc: uat T h Ky t m a Trong noâng nghieäp:bôm laø thieát bò khoâ nhg theå thieáu ñeå thöï c hieän thuyû lôïi hoaù chaê n Su p H D nuoâi troàng troït. ng Truo © t h Trong coâ ng nghieä ypr:igbôm ñöôï c söû duïng trong caù c coâng trình khai thaù c moû, quaë ng daà u Cop hay caùc coâ ng trình xaây döïng.. . Hieä n nay trong kyõ thuaä t vaän chuyeån , phaùt trieån xu höôùn g duø ng bôm vaø ñöôøng oáng daã n ñeå vaän chuyeån caùc saûn phaåm cuû a ngaønh khai thaù c moû ( quaëng daàu), hoaù chaá t, nguyeâ n vaä t lieä u xaây döïn g, … vaø ñoù laø phöông tieän vaä n chuyeån thuaä n lôïi vaø kinh teá.. . Trong ngaø nh cheá taïo maùy , bôm ñöôï c söû duïng phoå bieá n, noù laø moät trong nhöõ ng boä phaän chuû yeáu cuû a heä thoáng ñieàu khieån vaø truyeàn ñoäng thuyû löï c trong maùy. 2.1.3- Phaân loaïi a. Theo nguyeân lyù laøm vieä c vaø caáu taïo cuûa bôm (töông töï nhö phaân loaï i ôû treân) b. Theo coâng duïng:.     . Bôm caáp nöôùc noài hôi ( trong caù c nhaø maùy nhieät ñieän) Bôm daà u ( trong caùc heä thoáng truyeàn ñoän g thuyû löï c) Bôm nhieân lieäu Bôm cöù u hoaû Bôm hoaù chaá t… c. Theo phaï m vi coät aùp vaø löu löôïng söû duïng:. Ngöôøi ta chia bôm thaø nh caù c loaï i: bôm coù coä t aùp cao, trung bình hoaë c thaáp ; bôm coù löu löôïng lôùn, trung bình hoaëc nhoû.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(17) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 19. Trong kyõ thuaä t coù 3 loaï i bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i laø bôm ly taâm, bôm höôùng truïc vaø bôm piston. Bieå u ñoà phaân boá phaïm vi söû duïng cuû a caùc loaï i bôm thoâng duïng treân ñöôïc theå hieän treân hình 2.1 H,m 10000 Bôm piston. 1000. Bôm ly taâm 100. 10. nh Bôm höôùngCtruï i cMi h Ho TP. t 1 a u Q, m3 /h y th 100 m K1000 10000 10 a h Su p H D g n g cuûa caùc loaï i bôm thoâng duïng 2.1 – Phaïm virusöû nduï T o © t h yrig 2..2 - CAÙC THOÂ CoNpG SOÁ LAØM VIEÄC CÔ BAÛN P4 4. 4 Beå chöùa. zñ. oáng ñaåy K2. z 3 y. 3. AK. CK. oáng huùt. zh. p1= pa 1. Ñoäng cô. K1 2 Bôm 1. Beå huù t Hình 2.2 – Sô ñoà heä thoáng bôm Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. Hình.

(18) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 20. Bôm bao giôø cuõng laøm vieä c trong moä t heä thoáng ñöôøng oáng. Ñeå bieát roõ coâng duï ng, quaù trình laøm vieä c vaø caùc thoâng soá cô baû n cuûa bôm, ta nghieân cöùu sô ñoà thieá t bò cuû a moä t bôm laøm vieä c trong heä thoáng ñôn giaûn treân hình 2.2 Khi bôm laøm vieäc, chaát loûng töø beå huùt qua löôùi chaé n raù c theo oáng huùt ñi vaøo bôm. Sau khi qua bôm, chaát loû ng ñöôïc bôm caáp cho naêng löôïng chaûy vaø o oáng ñaåy ñeå leân beå chöùa. Töø beå chöùa chaá t loûng ñöôï c phaân phoái veà caùc nôi tieâ u thuï. Trong heä thoáng truyeàn ñoäng thuyû löïc, chaát loûng sau khi ra khoûi bôm coù aùp suaá t cao, qua boä phaä n phaân phoái ñi vaø o ñoä ng cô thuyû löï c ñeå thöïc hieän caù c chuyeån ñoä ng cuû a nhöõn g cô caáu laøm vieä c. Bôm coù 5 thoâng soá laøm vieä c cô baû n: löu löôïng Q, coät aù p H, coâng suaát N, hieäu suaá t  vaø coä t aù p huù t cho pheùp [HCK]. Ta seõ laà n löôït nghieâ n cöùu caù c thoâng soá naøy .. 2.2.1- Löu löôïng Laø löôïng chaá t loûng maø bôm vaän chuyeån ñöôï c trong moät ñôn vò thôøM i gian. nh i i h C o P. HQ Tuyø thuoäc ñôn vò ño coù 3 loaï i löu löôïng: löu löôïng theå coù ñôn vò ño laø m3 /s, l/s, Ttích t a u y th g/s…; löu löôïng troïng löôïng G coù Kkg/h, m3/h…; löu löôïng khoái löôïng M coù ñôn vò ño laø kg/s, m a h Su p ñôn vò ño laø N/s, N/h, kG/s,… H D g ruon Txaù © t Löu löôïng cuû a bôm ñöôï c c ñònh baèng caùc duïng cuï ño trung bình laép treân oáng ñaå y h yrig p o nhö oáng Venturi, löuC löôïng keá kieåu maøn g chaén hoaë c caùc duïng cuï ño trung bình baèng thuøng löôøng hoaë c caân ñaët ôû cuoá i oáng ñaåy . Caù c loaï i duïng cuï ño naøy chæ xaù c ñònh ñöôï c giaù trò trung bình cuû a löu löôïng trong moä t ñôn vò thôøi gian naø o ñoù.. 2.2.2- Coät aùp: kyù hieäu H (m) Laø naên g löôïng ñôn vò maø bôm truyeà n ñöôï c cho chaát loûng. Töø sô ñoà heä thoáng laøm vieä c cuû a bôm (hình 2.2), ta coù: H = era - evaøo = e3 - e2  p v2  p v2   H   z h  y  3  3    z h  2  2   2g    2g   H y. p 3  p 2 v 23  v 22  2g . Trong ñoù : p 2, p3 – laø caù c aù p suaá t tuyeä t ñoái p 2  p a  p CK ; p 3  p a  p AK pCK, pAK – laø trò soá aùp suaát ñoïc ñöôï c treân chaân khoâng keá vaø aùp keá.. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. (2.1).

(19) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. Do ñoù:. http://www.hcmute.edu.vn 21. p 3  p 2 p AK  p CK   . Coâng thöùc tính coä t aù p cuû a bôm seõ thaønh: H y. p AK  p CK v 32  v 22  2g . (2.2). Trong heä thoáng bôm ta laáy heä soá hieäu chænh ñoäng naên g  = 1 vì doøng chaûy trong heä thoáng bôm coù tieá t dieän oá ng nhoû vaø vaä n toác nöôù c lôùn ngöôø i ta thöôøng coi laø doøng chaûy roái vaø ñöôïc goïi laø doøng chaûy roá i kích thöôùc beù. Neáu ñöôøn g kính oáng huùt vaø ñöôøng kính oáng ñaåy baèn g nhau vaø khoâ ng trích löu löôïng treân ñöôøng oán g ñaåy thì v2 = v3 vaø khoaûng caùch y coù theå boû qua ( y  0 ) thì trò soá coä t aùp coù theå xaù c ñònh baè ng caù c trò soá ñoïc ñöôï c cuû a aùp keá vaø chaâ n khoâ ng keá laép ôû mieäng vaøo vaø ra cuû a bôm: nh p  p CK i Mi (2.3) h C H  AK Ho  TP. t a u h Ky t m a h cuû a bôm ñang laøm vieä c nhö pCK, pAK … maø Khi khoâng coù caù c soá lieäu ño ñöôïc cuï utheå S p H D chæ coù caùc soá lieäu yeâu caà u cuû a heä uthoá nngg laøm vieä c nhö p1 , p4 , z … ta coù theå tính coä t aùp yeâu Tr o © t hnaêng löôïng ôû beå huù t vaø beå chöùa nhö sau: caà u cuûa bôm theo caùc giaù rtrò y ig Cop Vieá t phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maët caét (1-1) vaø (2-2):. Hay. p v2 p 1 v 12   z h  2  2  h wh  2g  2g. (2.4).  v2 p 2 p1 v 12      z h  2  h wh    2g  2g . (2.5). hwh – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng huùt. Töø ñaây ta thaáy, neáu p1 = pa vaø v 1 nhoû thì aùp suaát ôû mieäng vaøo cuû a bôm p2 < pa töù c laø p2 phaû i ñöôïc ño baèng chaân khoâng keá. Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (1-1) vaø (2-2) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n laø : e 1  e 2  h wh. hay. e 2  e 1  h wh. Töông töï ta vieát phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4):. Hay. p v2 p 3 v 32   z d  4  4  h wd  2g  2g. (2.6).  v2 p 3 p 4 v 23      z d  4  h wd    2g  2g . (2.7). hwñ – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng ñaåy. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(20) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 22.   v 23 v2 nhoû hôn  z d  4  h wd  raát nhieà u neân p3 > p4 ; neáu p4 = pa thì 2g 2g   p3 > pa töù c laø aùp suaát ôû mieäng ra cuû a bôm phaû i ñöôïc ño baèng aùp keá. Ta thaáy, thöôøng. Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n e 3  e 4  h wd. laø :. Thay e2 vaø e3 vaøo phöông trình coät aùp , ta coù : H  e 3  e 2  e 4  h wd   e 1  h wh   e 4  e1  h wh  h wd  e 4  e 1  h w Hay. H  z 4  z1 . p 4  p1 v 24  v 12   hw  2g. p 4  p 1 v 24  v12   hw Hz  2g. Chi P. Ho. h Min (2.8). uat T hw = hwh + hwñ – toå ng toån thaá t naê ng löôïng trongKyheäththoáng. am u ph S H Töø coâng thöùc (2.4) ta thaáy coä t naùgp D yeâ u caàu cuû a bôm duøng ñeå khaéc phuï c: uo r T t©  Cheânh leä ch ñoäpycao righhình hoïc giöõ a maë t thoaùng beå chöùa vaø beå huùt, coøn goïi laø ñoä cao o C daâng z . Ñoä cheânh aùp suaát treân maët thoaùn g beå chöùa vaø beå huùt. . Ñoä cheânh ñoäng naên g giöõ a beå chöùa vaø beå huùt. . Toån thaá t naêng löôïng trong heä thoáng ñöôøng oáng hw.. p 4  p1 . v 24  v 12 2g. Coät aùp cuû a bôm laøm vieä c trong moät heä thoáng cuõ ng chính laø coä t aùp cuû a heä thoáng. Caù c thaønh phaàn z vaø. p 4  p1 laø nhöõn g ñaï i löôïng khoân g thay ñoåi ñoái vôùi moät heä thoáng . cho tröôùc, do ñoù: Ht  z . p 4  p1 . goïi laø coät aùp tónh cuûa heä thoáng. (2.9). v 42  v12 vaø hw laø nhöõ ng ñaï i löôïng thay ñoåi theo löu löôïng cuû a heä 2g thoáng, töù c laø phuï thuoä c vaän toá c doøng chaá t loûng trong oáng, do ñoù : Coøn caù c soá haï ng. Hd . v 24  v 12  hw 2g. - goïi laø coät aùp ñoäng cuûa heä thoán g. Vaäy : H = Ht + Hñ Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. (2.10) (2.11).

(21) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 23. Neáu bieå u dieãn baèn g ñoà thò phöông trình coät aùp cuû a heä thoáng (2.8) ta seõ ñöôï c ñöôøn g cong bieåu thò ñaë c tính laøm vieä c cuû a heä thoáng goïi laø ñöôøng ñaë c tính cuûa heä thoáng hay coøn goïi laø ñöôøng ñaëc tính löôùi. H,m Hñ = kQ2 Hñ. Ht. 0. nh. Q. Mi C3hi o H . t TP Q, m /s. ua y th K am u nph Hình 2.3 – HÑöôø g ñaëc tính löôùi S D uong r T ht ©. yrig Cop 2.2.3- Coâng suaát vaø hieäu suaát. Theo (1.6) ta coù coâ ng thöùc tính hieäu suaát thuyû löï c cuûa bôm laø : N tl  GH  QH. (2.12).  - khoá i löôïng rieâng cuû a chaá t loûng, tính baèng N/m 3 Q - löu löôïng cuûa bôm, m3 /s H - coät aùp toaøn phaà n cuûa bôm, m Muoán taïo ñöôïc Ntl ( coøn goïi laø coâng suaá t coù ích) thì truïc bôm phaû i coù coâng suaát lôù n hôn, vì trong khi laøm vieäc bôm phaûi tieâu hao moä t phaàn naêng löôïng ñeå buø vaø o caù c toå n thaá t thuyû löï c vaø toån thaá t ma saùt giöõa caùc boä phaän laøm vieä c cuûa bôm, … N. N tl QH   . (2.13).  < 1 laø hieäu suaá t toaøn phaàn cuûa bôm, % Hieä u suaá t laø :  . N tl QH  N N. (2.14). Khi choïn ñoä ng cô ñeå keùo bôm, caà n phaû i choïn coâ ng suaát cuû a ñoäng cô Nñc lôùn hôn coâng suaá t taï i truïc N ñeå ñeà phoøn g tröôøng hôïp quaù taûi vaø buø vaøo toån thaá t do truyeà n ñoäng töø ñoäng cô ñeán bôm. Nñc = k.N Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn. (2.15).

(22) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. http://www.hcmute.edu.vn 24. k > 1 – heä soá an toaøn phuï thuoä c töøng loaï i bôm, ñoän g cô vaø coâ ng suaá t laøm vieäc.. 2.2.4- Coät aùp huùt vaø chieàu cao huùt cho pheùp Khaû naêng laøm vieä c cuû a bôm phuï thuoäc raá t nhieàu vaø o quaù trình huùt cuû a bôm. Trong quaù trình bôm huùt chaát loû ng, baùnh coâ ng taù c phaû i taï o ñöôï c ñoä cheânh aùp nhaá t ñònh giöõ a mieäng huùt cuû a bôm vaø maë t thoaùng cuû a beå huùt. Ñoä cheânh aùp naø y goïi laø coät aùp huùt cuû a bôm, nhôø noù maø chaá t loûng chaûy töø beå vaøo bôm.. pa 1. 2 2 1. HS ng D. zh. uat T. y th am K. u ph. Chi P. Ho. h. Min. ruo t©T h g i opyrHình 2.4 – Sô ñoà löôùi treân ñöôøng oá ng huù t. C. Hh . p1  p 2 . (2.16). p1 , p2 - aùp suaát ôû maë t thoaùng cuû a beå huù t vaø loái vaøo cuû a bôm Neáu p1 = pa ( aùp suaát khí trôøi) thì coä t aùp huùt baè ng coät aùp chaân khoân g taïi loá i vaøo cuû a bôm. H h  H CK . pa  p2 . (2.17). Thay phöông trình (2.4) vaøo phöông trình treân ta coù : Hh . p1  p 2 v2  zh  2  hw 2g . (2.18). Ta thaáy coä t aùp huùt cuû a bôm duøng ñeå khaé c phuïc chieàu cao huùt zh , toå n thaát treân oáng huùt vaø taï o neân ñoäng naêng caàn thieá t cuû a doøng chaû y ôû mieäng vaøo cuûa bôm v22 /2g. Suy ra coä t aù p hw huùt tuyø thuoäc vaø o trò soá aùp suaá t treân maë t thoaù ng cuûa beå huùt maø aùp suaát naø y laïi coù giôùi haï n nhaá t ñònh. Tröôøng hôïp p1 = pa theo coâ ng thöùc (2.18) ta thaá y khaû naêng huùt toá i ña cuû a bôm öùng vôùi khi aùp suaát p2 = 0 laø :. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(23) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. H h max  H CK max . http://www.hcmute.edu.vn 25. pa  10mH 2 O . Vaäy ñieàu kieän ñeå bôm laøm vieä c ñöôï c laø : Hh  zh . v 22  h w  H CK max 2g. (2.19). Thöïc teá coä t aùp huùt cuû a bôm khi p1 = pa khoâng bao giôø ñaï t ñöôï c ñeán 10 mH2O vì aù p suaá t ôû mieäng ra cuû a bôm khi nhoû ñeán moä t möù c naøo ñoù baè ng aùp suaá t hôi baõo hoaø cuû a chaá t loûng taïi nhieä t ñoä laøm vieä c thì seõ gaây ra hieän töôïng xaâm thöïc trong bôm.. Hieän töôïng xaâm thöï c Khi chaá t loû ng ôû moät nhieä t ñoä nhaát ñònh seõ soâ i vaø boác hôi baõo hoaø döôù i moä t aùp suaá t nhaá t ñònh. Aùp suaát naøy goïi laø aùp suaá t hôi baõ o hoaø pbh. nh i Mi h C Ho Baûng aùp suaát hôi baõo hoaø cuû a nöôù c: TP. t a u h Ky t m a h 40 10 20 30 60 80 100 120 Nhieät ñoä, toC 0 Su p H D g n ruo t©T h g p bh i 0,06 opy0,12 O,24 0,48 0,75 2,03 4,83 10,33 20,2 r ,m C  Nhö vaäy ôû moä t nhieä t ñoä naøo ñoù, khi aùp suaát trong chaá t loûng baèn g aùp suaát hôi baõ o hoaø pbh thì chaá t loûng seõ soâ i, taïo neân nhieàu boït khí trong doøng chaûy . Caù c boït khí naø y bò doøng chaû y cuoán vaøo nhöõn g vuøng coù aùp suaá t p > pbh , seõ ngöng tuï laïi ñoä t ngoä t thaøn h nhöõng gioï t chaá t loûng coù theå tích nhoû hôn raá t nhieàu so vôùi theå tích cuûa boït khí. Do ñoù trong doøng chaûy xuaá t hieä n nhöõng khoaû ng troáng cuï c boä, thu nhöõn g phaàn töû chaá t loûng xung quanh xoâ tôùi vôùi vaän toá c raá t lôùn, laøm cho aùp suaát taïi ñoù ñoät ngoä t taêng leân raá t cao, coù khi tôù i haø ng ngaøn atmoâ tphe. Aùp suaá t cuï c boä naø y coù theå laøm roã beà maët kim loaï i, phaù hoûng caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy . Hieä n töôïng naøy goïi laø hieän töôïng xaâm thöï c, thöôøn g xaûy ra trong caùc maùy thuyû löï c coù aù p suaá t nhoû , nhieä t ñoä cao. Nhaá t laø ôû nôi chaá t loûng coù vaä n toác vaø aùp suaát thay ñoåi ñoät ngoä t. Khi hieän töôïng xaâm thöï c xaûy ra, doøng chaûy bò giaùn ñoaïn, gaâ y tieáng ñoäng baá t thöôøng vaø maùy bò rung nhieàu, löu löôïng, coä t aùp vaø hieäu suaá t cuû a maùy bò giaûm ñoät ngoä t. Hieän töôïng xaâm thöïc keùo daø i seõ laøm caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy bò phaù hoûng. Ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, caàn thoaû maõ n ñieàu kieän : p 2 p bh    Cho neân ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, ñoái vôùi töøng loaï i bôm ñöôïc saûn xuaá t ra, trong caù c taøi lieäu kyõ thuaä t ñeàu coù ghi coät aùp chaân khoâng cho pheùp [HCK] öùng vôùi pa = 1 at vaø t = 20oC. Ñieà u kieän ñeå bôm coù ñaày ñuû khaû naêng huùt laø: Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

(24) Truong DH SPKT II.Khaù TP. HCM Chöông i nieäm chung veà bôm. Hh  zh . http://www.hcmute.edu.vn 26. v 22  h w  H CK  2g. (2.20). Vaäy chieà u cao huùt cho pheù p cuûa bôm laø : 2. z h   H CK   v 2. 2g.  hw. (2.21). Neáu khoân g coù giaù trò [HCK] thì [zh] phaû i ñöôï c tính theo ñieàu kieän khoâng xaû y ra hieä n töôïng xaâm thöïc. Ta bieá t raèn g, ñieàu kieän ñeå khoâng xaû y ra hieän töôïng xaâm thöï c laø coä t aùp toaøn phaàn taïi loá i vaøo cuûa bôm, nôi coù aùp suaá t nhoû nhaá t, nguy hieåm nhaá t phaû i lôù n hôn aùp suaá t hôi baõo hoaø cuû a chaá t loûng taï i nhieä t ñoä laøm vieä c. Ta coù:. p 2 v 22 p bh    h  2g . h – coä t aù p choáng xaâm thöïc. uat T. y th am K. Chi P. Ho. h. (2.22). Min. Maët khaù c, töø coâng thöùc (2.4), ta coù: h Su p H 2 D p 2 v 2 pra uong  © T  z h  h w pyrig2hgt  Co Thay vaøo bieåu thöùc treân ta coù chieàu cao huùt cho pheùp cuû a bôm laø :. z h   pa. p    bh  h  h w     . (2.23). Coät aùp choáng xaâm thöï c h ñöôïc xaùc ñònh baè ng thöïc nghieäm, noù phuï thuoä c vaø o soá voøng quay vaø löu löôïng cuû a bôm. Theo Rutñônhep, ta coù: n Q   h  10  C  . 4 3. (2.24). n – soá voø ng quay trong moä t phuùt cuû a baùnh coâ ng taù c Q – löu löôïng tính baè ng m3 /s C – heä soá phuï thuoäc vaø o ñaëc ñieåm keát caáu cuû a bôm, coù giaù trò thay ñoåi trong khoaûng 8001000. C laáy giaù trò caøng lôù n thì ñieàu kieän choáng xaâm thöïc cuûa bôm caø ng toát.. BAØI TAÄP. Baøi II-1 Moät maùy bôm nöôùc tieâu hao moä t coâ ng suaá t treân truïc N = 66 kW, hieäu suaát  = 81%, löu löôïng Q = 500m3 /h vaø coä t aù p chaân khoân g cho pheùp cuûa bôm [HCK ] = 5,5 m Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn.

B&Ocirc;M QUA&Iuml;T MA&Ugrave;Y NE&Ugrave;N TR&Ouml;&Ocirc;&Oslash

BÔM QUAÏT MAÙY NEÙN TRÖÔ&Oslash