Giáo trình

Máy bơm và trạm bơm

Science and Technology

Máy bơm rô to và bơm xoáy

Tác giả: Nguyễn Quang Đoàn

MÁY BƠM RÔ TO VÀ BƠM XOÁY

Bơm rô to.

Khác với bơm pittông, bơm rô to hút và đẩy chất lỏng nhờ chuyển động quay bộ phận công tác của nó. Có nhiều loại máy bơm rô to, ở đây ta chỉ nghiên cứu bơm bánh răng, bơm trục vít, bơm vòng nước và bơm xoáy.

Bơm bánh răng

Bơm bánh răng có lưu lượng từ 0,2 ... 140 m3/h và áp lực từ 4 ... 25 at. Cơ cấu quay của nó có số bánh răng bằng 1, 2 hoặc lớn hơn hai. Hình 7 - 6 là loại có hai bánh răng, trong đó bánh 1 là bánh dẫn động được nối với trục động cơ, truyền chuyển động quay cho bánh bị dẫn 4. Các rãnh của bánh xe 1 và 4 đưa chất lỏng từ vùng hút 5 về vùng đẩy 3. Ưu điểm của bơm bánh răng là cấu tạo đơn giản, nhược điểm là gây rung động và tiếng ồn. Nó dùng bơm chất lỏng sạch, nhiệt độ không quá 2500C, hay dùng nhất là để bơm dầu. Lưu lượng thật của bơm này có thể tính theo công thức sau đây của T.M. Bac:

Trong đó ηd size 12{η rSub { size 8{d} } } {} - hiệu suất dung tích, lấy từ 0,8 ... 0,9.

D - đường kính chia của hai bánh răng ( dm ).

m - mô dul của răng ( dm ).

b - chiều rộng bánh răng ( dm )

n - vòng quay ( v/ph ).

Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bơm bánh răng.

Bơm trục vít.

Bơm trục vít có lưu lượng từ 0,3 ... 800m3/h, áp lực từ 0,5 ... 25 at. Bơm này làm việc êm, ổn định, tuổi thọ cao. Vì vậy nó được dùng rộng rãi trong các máy ép thủy lực. Nhược điểm của nó là khó chế tạo vì đòi hỏi độ chính xác cao, khó sữa chữa phục hồi.

Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của bơm trục vít.

a):1- vỏ; 2- giá đỡ; 3- cửa hút; 4- xi lanh; 5- trục vít; 6- trục cacđăng; 7,8- khớp nối; 9- hộp đệm kín; 10- đệm kín; 11- hộp chèn; 12- ống lót; 13- thân ổ đỡ; 14,16- ổ bi; 14- trục chính. b) bơm hai trục vít: 1- bánh dẫn động; 2- bánh bị dẫn; 3- thân bơm.

Bơm một trục vít bơm này có ưu điểm là bơm được cả dung dịch đặc như bùn, mật, đường, hoa quả nghiền ... Chính vì vậy nó được dùng rộng rãi trong công nghiệp hóa, thực phẩm ...Ngoài ra ta còn có bơm 2 trục vít hoặc 3 trục vít.

Lưu lượng thật của bơm được tính theo công thức sau:

Trong đó: D, d- đường kính đỉnh và chân của trục vít nằm giữa, dm ;

t - bước vít, dm;

n- số vòng quay, v/ph;

η size 12{η} {} = 0,6 ... 0,95 - hiệu suất chung của bơm.

Từ công thức ( 7 - 7 ) ta thấy muốn thay đổi Q của bơm vít chỉ có cách thay đổi n .

Bơm vòng nước.

Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc bơm vòng nước.

Bơm vòng nước thuộc loại bơm thể tích. Nó thường dùng để tích nước trước khi khởi động máy bơm li tâm có hS dương, hoặc để hút khí duy trì một độ chân không nào đó trong thiết bị. Độ chân không nó tạo được từ - 0,8 ... - 0,9 át. BXCT của máy bơm này đặt lệch tâm với tâm vỏ trụ. Nguyên tắc hoạt động của nó như sau: Đầu tiên đổ nước vào trong trụ ( khoảng chừng một nửa ). Khi bánh xe quay, nước sẽ bắn ra chu vi vỏ trụ tạo thành một vòng nước 7. Vòng nước này phần trên tiếp xúc với đỉnh ống lót C của BXCT, phần dưới của ống lót tạo thành các ngăn không khí 1, 2, 3, 4, 5, 6. Các ngăn 1, 2, 3 là ngăn hút; các ngăn 4, 5, 6 là ngăn đẩy. Khi BXCT quay theo chiều kim đồng hồ thì thể tích các ngăn tăng dần, trong nó chân không được tạo thành, hút không khí từ ống hút qua khe cửa lưỡi liềm A vào khoang. Đồng thời thể tích các ngăn 4, 5, 6 giảm dần, không khí từ chúng bị đẩy qua cửa ra dạng lưỡi liềm B vào ống đẩy. Khi BXCT quay, một phần nước bị đẩy vào ống đẩy , do vậy để duy trì vòng nước cần cần liên tục bổ sung đủ nước cho bơm, đồng thời cũng cần tản nhiệt cho bơm khi nó hoạt động.

Lưu luợng không khí hoặc ga được bơm khi nhúng cánh BXCT sâu vào vòng nước một độ sâu a và đỉnh trên của ống lót tiếp xúc với vòng nước sẽ là:

Trong đó: D1, Do- đường kính BXCT và đường kính ống lót C, m;

Z- số cánh BXCT; b- bề rộng cánh , m;

s,l1- bề dày và chiều dài cánh , m;

n - vòng quay, v/ph;

η size 12{η} {}q- hiệu suất dung tích , bằng 0,7 ... 0,8. Hiệu suất chung của máy bơm chân không vòng nước rất thấp ( 0,2 ... 0,3 ).

Bơm cánh trượt.

Bơm rô to cánh trượt thường có lưu lượng từ 0,25 ... 20 m3/h, áp suất từ 1,5 ... 10 at. Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của bơm này thể hiện ở Hình 7 - 9.

Nguyên lý cấu tạo và hoạt động bơm rô to cánh trượt

Hoạt động của bơm rô to cánh trượt như sau ( Hình 7 - 9,a ): Khi rô to quay với vòng quay đủ lớn để các cánh 1 dưới tác dụng của lực li tâm tì sát cạnh ngoài vào mặt trụ của stator 4 có lệch tâm với rôto 3 là e. Các cánh 1 vừa quay theo rôto 3 vừa dịch chuyển qua lại trong rãnh 2 của rôto 3. Khi cánh 1 bắt đầu rời vị trí I thì quá trình hút bắt đầu. Cánh 1 đến vị trí II rồi III thì quá trình hút của mỗi khoang a nằm giữa hai cánh đã hoàn thành. Khi cánh rời vị trí III thì quá trình đẩy bắt đầu kết thúc khi cánh đến vị trí IV.

Lưu lượng thực tế của bơm sẽ là:

Trong đó: R- bán kính vỏ, dm;

b, ε size 12{ε} {}- bề rộng và bề dày cánh, dm;

e- độ lệch tâm, dm;

Z- số cánh; η size 12{η} {}q- hiệu suất dung tích bằng 70 ... 95%.

Máy bơm xoáy.

Máy bơm xoáy bơm được lưu lượng từ 1 ... 50 m3/h , cột nước từ 25 ... 100 m. Hình 7 - 10 dưới đây trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm xoáy:

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm xoáy.

Cấu tạo của bơm xoắn có phần giống bơm li tâm, tuy nhiên nguyên lí làm việc lại khác, chúng dùng ma sát để hút, nén và đẩy chất lỏng. Bánh xe công tác của bơm xoáy có các cánh phẳng hướng kính 2 tạo nên những rãnh guồng 5. Bao quanh chu vi BXCT là rãnh dẫn vòng 3 bị chia cắt cửa vào và ra bởi vách ngăn. Khi BXCT 1 quay các phần tử chất lỏng bị cuốn vào rãnh guồng 5, nhận thêm năng lượng, rồi lại bị lực li tâm đẩy văng trở lại vòng dẫn 3, tiếp đến lại bị cuốn vào rãnh guồng động để nhận thêm năng lượng mới ... Quá trình cứ lặp đi lặp lại trên toàn đoạn đường đi của chất lỏng tạo nên dòng chuyển động xoáy. Bởi vậy so với bơm li tâm có cùng đường kính BXCT và cùng vòng quay cột nước do bơm xoáy tạo ra tăng lên 2 đến 4 lần. Cột nước của bơm xoáy được tính theo công thức sau:

Trong đó: ψ size 12{ψ} {} là hệ số cột nước, bằng 3,3 ... 4,5;

u = πDn/60 là vận tốc theo, m/s;

D đường kính bánh xe công tác, m;

n là vòng quay BXCT, v/ph.

Do bị tổn hao do ma sát lớn nên hiệu suất của loại máy bơm này thấp  = 25 ... 48%.

Mục lục
Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá
Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự