Trang bị điện - Điện tử và tự động hoá các hệ thống bơm quạt máy nén

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Phần 3
Chương 9. Trang bị điện - điện tử & tự động hoá các hệ thống
bơm – quạt – máy nén
A. trang bị điện - điện tử các hệ thống máy bơm
9.1. Khái niệm chung
Bơm là máy thuỷ lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này đến nơi khác. Chất lỏng dịch chuyển
trong đường ống nên bơm phải tăng áp suất chất lỏng ở đầu đường ống để thắng trở lực trên đường ống
và thắng hiệu áp suất ở 2 đầu đường ống. Năng lượng bơm cấp cho chất lỏng lấy từ động cơ điện hay từ
các nguồn động lực khác (máy nổ, máy hơi nước…)
Điều kiện làm viêc của bơm rất khác nhau (trong nhà, ngoài trời, độ ẩm, nhiệt độ v.v…) và bơm
phải chịu được tính chất lý hoá của chất lỏng cần vận chuyển.
9.1.1. Phân loại
Phân loại bơm có nhiều cách .
a) Theo nguyên lí làm việc hay cách cấp năng lượng, có 2 loại bơm :
- Bơm thể tích : bơm loại này khi làm việc thì thể tích không gian làm việc thay đổi nhờ chuyển
động tịnh tiến của pittông (bơm pittông) hay nhờ chuyển động quay của rotor (bơm rotor). Kết
quả, thế năng và áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa là bơm cung cấp áp năng cho chất lỏng.
- Bơm động học : trong bơm loại này, chất lỏng được cung cấp động năng từ bơm và áp suất tăng
lên. Chất lỏng qua bơm, thu được động lượng nhờ va đập của các cánh quạt (bơm li tâm, bơm
hướng trục) hay nhờ ma sát của tác nhân làm việc (bơm xoáy lốc, bơm tia, bơm chấn động, bơm
vít xoắn, bơm sục khí), hay nhờ tác dụng của trường điện từ (bơm điện từ) hay các trường lực
khác.
b) Phân loại theo cấu tạo.
- Bơm cánh quạt. Trong loại này, bơm ly tâm chiếm đa số và thường gặp nhất . (bơm nước)
- Bơm pittông (bơm nước, bơm dầu)
- Bơm rotor (bơm dầu, háo chất, bùn…)
Thuộc loại này có bơm bánh răng, bơm cánh trượt (lá gạt)…
Ngoài ra, còn có các loại đặc biệt như bơm màng cánh (bơm xăng trong ôtô), bơm phun tia (tạo chân
không trong các bơm lớn nhà máy nhiệt điện)…
9.1.2. Sơ đồ các phần tử của một hệ thống bơm191
Các phần tử cơ bản của một hệ thống bơm như hình 9.1
Hình 9. 1: Sơ đồ cấu trúc 1 máy bơm.
Bơm hút chất lỏng từ bể hút 4 qua ống hút 5 và đẩy chất lỏng qua ống đẩy 8 vào bể chứa 9
9.1.3. Các thông số cơ bản của bơm
a) Cột áp H (hay áp suất bơm). Đó là lượng tăng năng lượng riêng cho một đơn vị trọng lượng của
chất lỏng chảy qua bơm (từ miệng hút đến miệng đẩy của bơm).
Cột áp H thường được tính bằng mét cột chất lỏng (hay mét cột nước) hay tính đổi ra áp suất của
bơm
P  H  gH (9. 1)
Trong đó :
-  : là trọng lượng riêng của chất lỏng được bơm (N/m3)
-  : khối lượg riêng chất lỏng (kg/m3)
- g : gia tốc trọng trường (9,81 m/s2)
Cột áp H của bơm dùng để khắc phục :
- Độ chênh mức chất lỏng giữa bể chứa và bể hút
Hh  Hd [m]
- Độ chênh áp suất tại 2 mặt thoáng ở bể hút (p1) và bể chứa (P2)
g
p p p p
 
2 1 2  1


[m]
- Trở thuỷ lực (tổn thất năng lượng đơn vị) trong ống hút (hh ) và ống đẩy (hd )
- Độ chênh áp suất động học (động năng) giữa hai mặt thoáng
vg
v
2
21
22

Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi192
vg
v
h h
g
p p
H H H
h d h d
2
( )
21
22
2 1 
  

    

(9. 2)
Trở lực thuỷ lực trong ống hút và ống đẩy tính theo công thức
  (   )
2
2
h
h
h h h
h
d
l
g
v
h   (9. 3)
  (   )
2
2
d
d
d d d
d
d
l
g
v
h   , (9. 4)
trong đó :
vh ,vd : vận tốc chất lỏng trong ống hút và ống đẩy (m/s)
h ,d : hệ số trở lực ma sát trong ống hútvà ống đẩy
lh ,ld ,dh ,dd : các chiều dài và đường kính ống hút và ống đẩy (m)
h ,d : tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống hút và ống đẩy
b) Lưu lượng (năng suất) bơm. Đó là thể tích chất lỏng do bơm cung cấp vào ống đẩy trong một
đơn vị thời gian.
Lưu lượng Q đo bằng m3 /s, l/s, m3/h …
c) Công suất bơm (P hay N)
Trong một tổ máy bơm, cần phân biệt 3 loại công suất.
- Công suất làm việc Ni (công suất hữu ích) là công để đưa một lượng Q chất lỏng lên độ cao H
trong một đơn vị thời gian (s)
Ni  QH.103 [kW] (9. 5)
trong đó :  [N/m3], Q[m3/s], H[m]
- Công suất tại trục bơm N (thường ghi trên nhãn bơm) . Công suất này thường lớn hơn Ni vì có tổn
hao ma sát.
- Công suất động cơ kéo bơm (Nđược). Công suất này thường lớn hơn N để bù hiệu suất truyền động
giữa động cơ và bơm, ngoài ra còn dự phòng qúa tải bất thường.
  .103
td b td
dc
N k QH
N k
 


[kW] (9. 6)
trong đó :
k - hệ số dự phòng
Công suất bơm dưới: 2kW, lấy k = 1,50
2 5 kW lấy k = 1,50 1,25
5 50kW lấy k = 1,25 1,15
50 100kW lấy k = 1,15  1,08193
Công suất bơm trên 100kW lấy k = 1,05
Cũng có thể lấy hệ số dự phòng khi
Q < 100m3/h thì k = 1,2 1,3
Q > 100 m3/h thì k = 1,1  1,15
td - hiệu suất bộ truyền. Với bộ truyền đai (cu roa) thì td < 1. Còn khi động cơ nối trực tiếp với bơm
thì
td 1
Chú ý: ở công thức (12-5) nếu  tính bằng kg/m3 thì :
102
QH
N
i

 [kW] (9. 7)
hoặc
75
QH
N
i

 [CV, HP, mã lực] (9. 8)
d) Hiệu suất bơm (b ) là tỉ số giữa công suất hữu ích Ni và công suất tại trục bơm N.
NiN
b  (9. 9)
Hiệu suất bơm gồm 3 phần
b  QHm (9. 10)
Trong đó :
Hiệu suất lưu lượng (hay hiệu suất thể tích) do tổn thất lưu lượng vì rò rỉ.
Hiệu suất thuỷ lực (hay hiệu suất côth áp) do tổn thất cột áp vì ma sát trong nội bộ bơm
Hiệu suất cơ khí do tổn thất vì ma sát giữa các bộ phận cơ khí (ổ bi, gối trục…) và bề mặt ngoài
của guồng động (bánh xe công tác) với chất lỏng (bơm ly tâm).
9.1.4. Đặc tính của bơm
Ơ mục này ta xem xét đặc tính bơm như một đối tượng mà động cơ điện phải truyền động. Qua
đó, thấy những đáp ứng mà động cơ phải có khi kéo bơm. Bơm có rất nhiều kiểu, loại nên ta chỉ khảo sát
những loại điển hình, phổ biến nhất.
a) Bơm li tâm
Bơm li tâm là loại bơm động học, có cánh quạt. Nó được sủ dụng rất rộng rãi và được kó bằng
đọng cơ điện. Bơm li tâm phổ biến vì nó bơm được nhiều loại chất lỏng khác nhau (nước lạnh, nước
nóng, axit, kiềm, dầu, bùn…) giải lưu lượng rộng (từ vài l/ph đến vài m3/s) cột áp kém hơn pittông nhưng
đủ đáp ứng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất (từ dưới 1m đến cỡ 1000 mH2O, tương ứng với áp suất 100
at) , cấu tạo đơn giản , gọn , chắc chắn và rẻ.
Bơm li tâm (hình 9. 2) gồm vỏ bơm 1 có biên dạng trôn ốc, trục 4, guồng động(bánh xe công tác)
3 có gắn các cánh cong 7, miệng hút 8 và miệng đẩy

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải: