Giáo trình

Máy bơm và trạm bơm

Science and Technology

Thành phần thiết bị chính và yêu cầu đối với máy bơm - Tính toán các thông số và chọn máy bơm chính

Tác giả: Nguyễn Quang Đoàn

THÀNH PHẦN THIẾT BỊ CHÍNH VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY BƠM.

Các thiết bị chính trong trạm bơm gồm có : các thiết bị cơ khí thủy lực chính và các thiết bị về năng lượng chính:

Các thiết bị cơ khí thủy lực chính của trạm bơm đảm bảo cung cấp đủ nước cho các hộ dùng nước ( hoặc tiêu nước ) tương ứng với biểu đồ lưu lượng yêu cầu. Thành phần của thiết bị này gồm có : các tổ máy hoặc các cụm thiết bị tham gia trực tiếp vào qúa trình công nghệ bơm nước theo biểu đồ lưu lượng đã định như : các máy bơm chính, các thiết bị trên đường ống áp lực ( van, thiết bị an toàn, van ngược ... ).

Các thiết bị năng lượng chính của trạm bơm nhằm đảm bảo làm việc của các máy bơm chính, gồm có : động cơ để kéo máy bơm chính và các thiết bị để truyền công suất từ trục động cơ cho trục bơm chính.

Kiểu và nhãn hiệu của máy bơm chính được chọn dựa vào kết quả tính toán kinh tế - kỹ thuật, luận chứng được tính hợp lý của việc sử dụng nó trong trạm bơm. Việc tính toán không chỉ riêng về giá thành của trạm mà còn phải tính cả đến chi phí vận hành năm của trạm. Đối với trạm bơm tưới và tiêu cũng như trạm bơm cấp nước nông thôn thông thường sử dụng máy bơm cánh quạt.

Các máy bơm chính được chọn cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo cấp đủ lưu lượng nước theo biểu đồ đã định trong suốt mùa với mức an toàn và kinh tế cao;

- Làm việc với hiệu suất cao trong mọi chế độ làm việc;

- Có kích thước và khối lượng nhỏ nhất;

- Có khả năng phòng chống khí thực tốt nhất để cao trình đặt máy bơm cho phép việc xây dựng trạm bơm với chi phí nhỏ nhất;

- Tiện lợi trong lắp đặt và vận hành, dễ sữa chữa;

- Có khả năng chống được nước xâm thực;

- Máy bơm đã được sản xuất hàng loạt nhắm giá rẽ và tiến độ lắp ráp nhanh.

Tất nhiên chọn được một máy bơm đồng thời thỏa mãn các yêu cầu nêu trên thường là khó, bởi vậy trong mỗi trường hợp cụ thể cần dựa vào những yêu cầu quan trọng nhất cho hiệu quả tốt nhất về kinh tế - kỹ thuật cho xây dựng và vận hành trạm. Các máy bơm chính được chia ra thành: máy bơm chính, máy bơm dự trữ và "máy bơm bổ sung".

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ VÀ CHỌN MÁY BƠM CHÍNH.

Các thông số cơ bản để chọn máy bơm là cột nước tính toán ( Htt ) và lưu lượng tính toán ( Qtt ) của mỗi máy bơm.

Tính toán các cột nước.

Cột nước thiết kế Htk

Cột nước thiết kế của máy bơm cũng chính là cột nước của trạm bơm, nó được xác

định bằng tổng của chiều cao bơm nước địa hình bình quân ( Hbqdh ) và tổn thất cột

nước từ bể hút đến bể tháo ( gồm tổn thất cục bộ hcb tổn thất dọc đường hd):

Trong công thức ( 9 - 1 ), các thành phần cột nước tính như sau:

Trong giai đoạn đang tiến hành chọn máy chúng ta chưa có đường ống cụ thể,do vậy các trị số các cột nước tổn thất chỉ lấy sơ bộ theo kinh nghiệm : Tổn thất dọc đường lấy 2 ... 3 m trên 1000 m dài đường ống, còn tổn thất cục bộ lấy 0,7 ... 2 m.

Máy bơm chính dùng trong trạm phải chọn theo cột nước thiết kế có tính đến sự giao động của mực nước ở bể hút và bể tháo sao cho trạm bơm làm việc với hiệu suất cao trong mọi thời kỳ làm việc, do vậy phải dùng cột nước bình quân có kể tới duy trì thời gian tương ứng ( bình quân gia quyền ). Cột nước này tính theo lý luận sau : Công tiêu hao để bơm lượng nước lên với cột nước bình quân gia quyền bằng công cần tiêu hao để bơm lượng nước ấy với các cột nước thay đổi theo các thời kỳ, nghĩa là:

từ đây rút ra cột nước bình quân gia quyền địa hình:

trong đó : Qi, Hi là lưu lượng và cột nước địa hình tương ứng với thời kỳ ti.

Các trị số cột nước địa hình Hi là hiệu số mực nước ở bể tháo và mực nước bể hút, do vậy nó phụ thuộc vào chế độ mực nước trong hai bể. Cụ thể:

* Đối với trạm bơm lấy nước từ sông, mực nước bể hút phụ thuộc vào chế độ thủy văn của sông. Để xác định cột nước bình quân địa hình ta dùng giao động mực nước sông của năm thủy văn trung bình ( tần suất p = 50 % ) để tính toán, còn mực nước ở bể tháo phụ thuộc vào mực nước trong kênh tưới nối bể tháo . Nếu trên kênh tưới nầy không có công trình điều tiết đặc biệt thì mực nước trong kênh phụ thuộc lưu lượng và theo trạng thái chảy đều trong kênh. Mực nước sau trạm bơm tiêu phụ thuộc chế độ thủy văn của khu nhận nước tiêu:

- Khi khu nhận nước tiêu là sông thì mực nước phụ thuộc vào hình thức công trình chuyển nước ra sông, nếu dùng kênh hở chuyển nước ra sông thì lấy quá trình mực nước sông theo năm thủy văn trung bình trong thời kỳ tiêu nước.

- Nếu khu nhận nước tiêu là ao, hồ chứa thì phải qua tính toán điều tiết hồ để xác định quá trình thay đổi mực nước theo thời gian tiêu.

* Mực nước ở bể hút của trạm bơm tiêu phụ thuộc vào đặc tính thiết kế và chế độ làm việc của trạm bơm tiêu. Cụ thể như sau:

- Nếu trạm bơm tiêu triệt để, nghĩa là tiêu hết toàn bộ nước trong khu tiêu, thì mực nước lớn nhất trong kênh tiêu đến nhà máy phải được ấn định để tiêu hết khu tiêu, mực nước thay đổi phụ thuộc vào trị số lưu lượng được tải trong kênh . Nếu trước trạm

bơm có xây bể điều tiết thì mực nước trong bể hút sẽ do khả năng điều tiết của bể quyết định. Tuy nhiên việc xây bể điều tiết phải thông qua tính toán kinh tế mà quyết định.

- Nếu trạm bơm chỉ yêu cầu tiêu đến một cao trình nào đó, còn lại một số diện tích vẫn để ngập. Trong trường hợp này giao động mực nước ở bể hút sẽ phụ thuộc vào diện tích và địa hình khu ngập nước, thời gian cho phép ngập và lưu lượng đến trạm.

* Nếu trạm bơm lấy nước tưới từ kênh chính hoặc bơm tưới riêng biệt ở các hệ thống tưới tự chảy thường thiết kế kênh dẫn và kênh tháo có cùng mặt cắt khi địa chất tuyến giống nhau. Trường hợp này mọi cột nước địa hình đều bằng nhau. Còn nếu mặt cắt kênh dẫn và kênh tháo khác nhau thì cột nước địa hình bình quân sẽ lấy trung bình giữa cột nước địa hình lớn nhất ( Hđhmax ) và cột nước địa hình nhỏ nhất ( Hđhmin ):

Hbqdh = (Hđhmax + Hđhmin ) / 2

Công thức cũng còn được dùng khi giao động mực nước hai bể nhỏ hơn 2 m.

Cột nước lớn nhất và nhỏ nhất

Trong vận hành thực tế của trạm bơm, ngoài cột nước thiết kế máy bơm còn làm việc cột nước thay đổi từ thấp nhất ( Hmin ) đến cao nhất ( Hmax ), để bảo đảm máy bơm làm việc hiệu suất cao và an toàn chúng ta cần pải biết các trị số cột nước giới hạn này để tiến hành kiểm tra những thông số kỹ thuật của máy bơm.

Cột nước lớn nhất được tính theo công thức:

Cột nước nhỏ nhất được tính theo công thức:

Trong đó các cột nước tổn thất cục bộ và dọc đường xác định như trường hợp thiết kế, còn các cột nước địa hình lớn nhất và nhỏ nhất xác định theo mực nước lớn nhất hay nhỏ nhất ở bể tháo ( Zbt ) và ở bể hút ( Zbh ) trong các trường hợp thiết kế và kiểm tra theo dạng công thức chung sau đây:

Các cột nước này chúng ta dùng kiểm tra vùng hiệu suất của máy bơm, kiểm tra khả năng phát sinh khí thực và vấn đề quá tải của động cơ, như đã đã trình bày ở chương III và chương V. Các cột nước lớn nhất và nhỏ nhất cùng tên cũng có giá trị khác nhau khi chúng ta tính cho trường hợp thiết kế hay trường hợp kiểm ta, như ở dòng chảy thiết kế có cột nước lớn nhất, nhỏ nhất thiết kế còn khi dùng dòng chảy kiểm tra sẽ có cột nước lớn nhất và nhỏ nhất kiểm tra. Việc tính toán các trường hợp này sẽ được dùng để đánh giá toàn diện các trường hợp vận hành có thể xảy ra đối với máy bơm và trạm bơm. Ngoài ra trong một số trường hợp cụ thể như thiết kế trạm bơm tưới ở vùng cao, việc xác định trạm bơm một cấp chung cho toàn bộ khu tưới không lợi về kinh tế bằng việc thay nó bằng hệ thống gồm 2, 3 cấp ... Có cách tính toán riêng chọn vị trí đặt các bể tháo của các cấp trạm. Gặp trường hợp này chúng ta có thể tham khảo cách tính ở tài liệu (2 ) hoặc so sánh kinh tế các phương án cấp trạm mà chọn, theo phương pháp tính chung .

Tính toán chọn số máy bơm và lưu lượng thiết kế của máy bơm

Việc chọn số máy bơm và lưu lượng thiết kế của một máy bơm xuất phát từ yêu cầu thỏa mãn biểu đồ yêu cầu dùng nước ( về lưu lượng và lượng nước yêu cầu, Hình 9 -1 ) mà trạm bơm đảm nhận sao cho hiệu quả kinh tế là cao nhất. Muốn vậy phải qua so sánh kinh tế - kỹ thuật về các phương án số máy bơm về cả đầu tư cơ bản lẫn chi phí vận hành hàng năm mà quyết định số tổ máy và loại máy bơm. Các máy bơm được chọn phải thỏa mãn những yêu cầu đặt ra đối với máy bơm như đã đề cập ở mục A của chương này.

Các dạng biểu đồ yêu cầu nước Q - t.

a) Biểu đồ yêu cầu lưu lượng và sự thay đổi mực nước địa hình theo thời gian.

b) Biểu đồ lưu lượng yêu cầu (1) và biểu đồ lưu lượng do trạm bơm cung cấp (2).

Lưu lương thiết kế của một máy bơm phụ thuộc vào số lượng máy bơm a, nhãn hiệu của máy bơm được chọn và biểu đồ nhu cầu nước. Lưu lượng thực tế của máy bơm giao động từ trị số lưu lượng nhỏ nhất Qmin đến trị số lưu lượng lớn nhất và Qmax được xác định trên đường đặc tính cột nước H - Q của máy bơm được chọn ứng với cột nước thiết kế lớn nhất nhất Htkmax và nhỏ nhất Htkmin. Việc chọn Qtk có thể dựa các trường hợp sau:

Nếu biểu đồ lưu lượng yêu cầu có dạng bậc thang và lưu lượng của các bậc đều là bội (số nguyên ) của lưu lượng Qmin nào đó ( như Hình 9 -1,a ) thì Qtk lấy bằng Qmin (Qtk= Qmin). Trường hợp Qmin này quá lớn, vượt quá lưu lượng của máy bơm đã sản xuất, ta có thể chia Qmin cho 2, 3 .. cho phù hợp và lúc nàyQtk = Qmin /2,Qmin /3... và số lượng máy bơm trường hợp này là a = Qmax/Qtk Với số lượng máy bơm chọn được thì

biểu đồ lưu lượng và tổng lượng yêu cầu luôn được thỏa mãn với mọi giai đoạn bơm và được điều chỉnh bằng việc tăng hay giảm số máy giống nhau cùng tham gia vận hành song song cho phù hợp với yêu cầu của từng thời đoạn.Máy bơm được chọn theo trường hợp này có nhiều ưu điểm: vừa đảm bảo tính lưu chuyển của các tổ máy và những cụm chi tiết máy cùng kích cở trong sữa chữa lắp đặt, vừa nâng cao tinh an toàn cho cả trạm.

Tuy nhiên trong thực tê, biểu đồ yêu cầu nước phức tạp hơn biểu đồ a), chúng có dạng bậc nhưng các bậc này không phải là bội của Qmin ( xem biểu đồ Hình 9 -1,b ), nếu lấy lưu lượng của từng bậc chia cho Qmin sẽ là những số không nguyên. Trường hợp này lưu lượng thiết kế của máy bơm được xác định xuất phát từ yêu cầu thỏa mãn lưu lượng lớn nhất Qmax và nhỏ nhất Qmin. Số tổ máy được chọn theo kinh nghiệm, thường a = 2 ... 8 máy, tối thiểu là 2 ... 3 máy, tốt nhất là a = 4 ... 5 máy. ( Theo kinh nghiệm Liên Xô cũ: khi lưu lượng trạm Qtrạm ≤ 1 m3/s thì a = 2 ... 4 máy; khi Qtrạm ≤ 5 m3/s thì a = 3 ... 5; khi Qtrạm ≤ 30 m3/s thì a = 4 ... 6, còn khi Qtrạm > 30 m3/s thì a = 5 ... 9 máy ). Như vậy lưu lượng thiết kế sẽ là:

Biểu đồ yêu cầu dùng nước ( hoặc tiêu nước ) đã cho tương ứng với lưu lượng Qtk được tính theo công thức ( 9 - 6 ) được xây dựng lại thành sơ đồ bậc sao cho giữ được dung tích tổng của lượng nước cần ( ứng với đường 1 ) bằng dung tích tổng mà bơm cung cấp được ( ứng với đường 2 ), nghĩa là

Cách chọn lưu lượng thiết kế và số máy theo ( 9 - 6 ) mới thỏa mãn được yêu cầu về lưu lượng lớn nhất và yêu cầu về tổng lượng nước yêu cầu mà chưa bảo đảm về mặt lưu lượng của từng giai đoạn ( từng bậc ) tưới. Do vậy cần dựa vào biểu đồ yêu cầu, so sánh giữa yêu cầu lưu lượng và khả năng bơm của từng giai đoạn để điều chỉnh máy bơm làm việc sau này, chú ý đến việc chạy máy bảo đảm hiệu suất cao và đảm bảo năng suất cây trồng.

Đôi khi để bơm phủ khít biểu đồ yêu cầu lưu lượng người ta lắp thêm những " tổ máy bơm bổ sung ". Loại máy bơm này đóng vai trò bơm bổ sung tung độ lưu lượng nước còn thiếu ở từng bậc mà máy bơm chính được chọn chưa đủ năng lực để phủ bậc. Khác với các máy bơm chính, các máy bơm bổ sung có tổng lưu lượng không vượt quá lưu lượng của một máy bơm chính, ngoài chức năng bổ sung, máy bơm này còn được dùng mồi nước cho máy bơm chính trước khi khởi động hoặc tham gia bơm tiêu nước trong nhà máy ... Việc có sử dụng máy bơm bổ sung hay không cần phải qua tính toán so sánh kinh tế - kỹ thuật để quyết định.

Đối với trạm bơm có cột nước thay đổi nhiều sẽ có ảnh hưởng lớn đối với lưu lượng của máy bơm, do đó trường hợp này cần lập biểu đồ công suất để định phương án số tổ máy. Cách làm cũng giống như dùng biểu đồ lưu lượng yêu cầu.

Chọn phương án số tổ máy cuối cùng phải thông qua tính toán và so sánh các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của các phương án số máy. Khi tính toán kinh tế thường các công trình ngoài nhà máy ít thay đổi như : bể tháo, ống đẩy, kênh dẫn ..v.v.. nên có thể không cần đưa vào tính đầu tư phương án. Thường dùng phương pháp hoàn vốn chênh lệch để so sánh :

Trong công thức này K1, K2 là vốn đầu tư có bản của phương I và phương án II. C1, C2 là tổng chi phí quản lý hàng năm của phương án I và II, bao gồm: tiền trích ra để sữa chữa công trình và thiết bị hàng năm, tiền chí phí năng lượng hàng năm, tiền lương hàng năm của biên chế cán bộ quản lý trạm, tiền chi phí vật liệu bôi trơn, lau chùi máy móc, tiền chi phí hành chính quản trị và các chi phí khác.

Chọn máy bơm chính

Sau khi chúng ta đã xác định được lưu lượng và cột nước thiết kế của máy bơm chúng ta sẽ tiến hành chọn máy bơm. Nội dung của chọn máy bơm là xác định nhãn hiệu và các thông số cụ thể của máy bơm và tiến hành kiểm tra hiệu suất làm việc, điều kiện không sinh khí thực thông qua đường đặc tính của máy bơm được chọn ứng với cột nước Hmax và Hmin ... Để chọn máy bơm chúng ta dựa vào các bảng tra máy bơm hoặc các biểu đồ sản phẩm máy bơm đã có sản xuất ở trong và ngoài nước để tra chọn. Nhãn hiệu máy bơm tuân theo hãng sản xuất đặt. Hiện nay kinh tế nước ta hội nhập với các nước trên thế giới nên ngoài thiết bị trong nước chúng ta có thể mua ở nước ngoài, cách đặt tên thiết bị mỗi nước một khác, do vậy tuân theo hướng dẫn cụ thể của nơi sản xuất. Trong nước chúng ta cũng đã chế tạo một số loại máy bơm, thường là loại nhỏ và trung bình nên ngoài việc mua máy trong nước chúng ta thường mua máy của Liên Xô cũ hoặc của Trung Quốc ..vv.. Sau đây giới thiệu một số loại máy bơm nhãn hiệu Việt Nam và của Liên Xô cũ mà chúng ta hay chọn dùng.

Máy bơm do Việt Nam chế tạo

- Máy bơm công xôn trục ngang, có ký hiệu như sau: hai chữ đầu tiên LT biểu thị loại bơm li tâm, dãy chữ số tiếp theo biểu thị lưu lượng ( m3/h ), dãy chữ số cuối cùng biểu thị cột nước ( m ).

Ví dụ 1: LT 450 - 16, biểu thị đây là loại bơm li tâm, có lưu lượng Q = 450 m3/h, cột nước bơm là H = 16 m.

Ví dụ 2: LT 28 - 25 A, biểu thị bơm li tâm, có lưu lượng Q = 28 m3/h, cột nước H = 25 m, đã qua cải tiến ( chữ A ).

- Máy bơm li tâm song hướng ( hai cửa vào ). Ký hiệu cũng tương tự như bơm công xôn chỉ khác là thêm chữ số 2 sau LT để biểu thị bơm song hướng.

Ví dụ LT2 - 280 - 60, biểu thị bơm li tâm song hướng, có lưu lượng Q = 280 m3/h và cột nước H = 60 m.

- Máy bơm đa cấp trục ngang. Ký hiệu: ba chữ đầu LTC biểu thị bơm li tâm đa cấp, chữ số tiếp theo chỉ lưu lượng ( m3/h ), chữ số tiếp theo nữa chỉ cột nước ( m ), chữ số sau dấu nhân chỉ số bánh xe công tác ( số cấp ).

Ví dụ: LTC 5 - 9 x 13, biểu thị bơm li tâm đa cấp, có Q = 5 m3/h, H = 9 m, 13 cấp.

- Máy bơm xoáy. Kí hiệu: hai chữ đầu BX biểu thị máy bơm xoáy, dãy chữ số tiếp theo biểu thị lưu lượng ( m3/h ) và dãy chữ số cuối cùng biểu thị cột nước ( m ).

Ví dụ : BX 3,6 - 16, biểu thị máy bơm xoáy, có Q = 3,6 m3/h và cột nước H = 16 m.

- Máy bơm chân không. Kí hiệu cũng tương tự máy bơm công xôn chỉ khác chữ đầu là BCK là bơm chân không.

Ví dụ: BCK 29-510, biểu thị máy bơm chân không, Q = 29 m3/h và H = 510 mmHg

- Máy bơm hướng trục trục đứng và trục nghiêng. Kí hiệu ba chữ đầu HTĐ hoặc (HTN ) biểu thị bơm hướng trục trục đứng ( trục nghiêng ), dãy chữ số tiếp theo biểu thị lưu lượng ( m3/h ) và dãy chữ số sau dấu gạch ngang là cột nước ( m ).

Ví dụ HTĐ 3600 - 4,5 biểu thị máy bơm hướng trục trục đứng, có Q = 3600 m3/h và cột nước H = 4,5 m.

- Máy bơm li tâm đa cấp trục đứng, Kí hiệu LTCĐ là bơm li tâm đa cấp trục đứng, dãy chữ số tiếp theo là lưu lượng ( m3/h ), chữ số tiếp theo là cột nước của một cấp ( m ) và chữ số sau dấu nhân là số cấp.

Ví dụ : LTCĐ 30 - 4x3, biểu thị máy bơm li tâm đa cấp trục đứng, có Q = 30 m3/h, cột nước một cấp là 4 m và có 3 cấp ( H = 4 x 3 = 12 m ).

- Máy bơm hỗn lưu ( bơm hướng chéo ). Kí hiệu HL là hỗn lưu, tiếp theo là lưu

Máy bơm chế tạo tại Liên Xô cũ:

- Máy bơm công xôn. Chữ số đầu là đường kính cửa vào BXCT tính bằng inch (25 mm ), chữ tiếp theo K ( hoặc KM ) là bơm công xôn ( hoặc bơm công xôn khối ), chữ số tiếp theo nữa là tỷ tốc ns đã chia 10.

Ví dụ : 3 K - 6 , biểu thị máy bơm công xôn có đường kính cửa vào BXCT D1 = 3x 25 = 75 mm, tỷ tốc nS = 6 x 10 = 60 v/ph.

Kí hiệu khác của bơm công xôn. Chữ đầu biểu thị loại bơm công xôn, tỷ số tiếp theo: tử số biểu thị Q ( m3/h ) mẫu số biểu thị H ( m ).

Ví dụ: K 8/18 là bơm công xôn, có lưu lượng Q = 8 m3/h, cột nước H = 18 m.

- Máy bơm li tâm trục đứng. Dãy số đầu biểu thị đường kính cửa vào BXCT tính bằng ( inch ), chữ B chỉ trục đứng, dãy số tiếp theo chỉ tỷ tốc đã chia 10.

Ví dụ : 40 B 24, biểu thị máy bơm li tâm trục đứng, D1 = 40 x 25 = 100 mm, và tỷ tốc nS = 24 x 10 = 240 v/ph.

- Máy bơm li tâm đa cấp. Dãy số đầu biểu thị đường kính D1 ( inch ), chữ M biểu thị loại bơm đa cấp, con số sau dấu gạch ngang chỉ tỷ tốc đã chia 10, số tiếp theo sau dấu nhân chỉ số BXCT ( số cấp ).

Ví dụ 10 M - 6 x 5 là bơm li tâm đa cấp có D1 = 10 x 25 = 250 mm, nS = 60 v/ph và có 5 BXCT đặt trên cùng một trục ( bơm đa cấp 5 cấp ).

- Máy bơm song hướng trục ngang. Kí hiệu: số đầu là đường kính D1 ( inch ), chữ tiếp theo là bơm song hướng, số tiếp theo nữa là tỷ tốc đã chia 10.

Ví dụ 10 6, biểu thị D1 = 10 x 25 = 250 mm, máy bơm hai cửa, nS = 60 v/ph.

- Máy bơm song hướng trục đứng . Kí hiệu dãy số đầu và cuối theo cách trên còn chữ H CB là bơm li tâm song hướng trục đứng.

Ví dụ: 20 H CB là bơm li tâm song hướng có đường kính D1 = 20 x 25 = 500 mm

- Máy bơm hướng trục trục đứng. Số đầu là D1 ( inch ), chữ Πp là bơm hướng trục cánh cố định, số tiếp theo là tỷ tốc đã chia 10.

Ví dụ: 20 Πp - 60, là máy bơm hướng trục cánh cố định có D1 = 20 x 25 = 500 mm, tỷ tốc nS = 60 x 10 = 600 v/ph.

Cách kí hiệu khác: Chữ O là bơm hướng trục trục đứng cánh cố định, chữ số tiếp theo là số hiệu BXCT, dãy số tiếp theo là đường kính BXCT ( cm ).

Ví dụ: O 6 - 55, nghĩa là bơm hướng trục cánh cố định trục đứng, có số hiệu BXCT là 6, đường kính BXCT là 55 cm.

- Máy bơm hướng trục cánh quay trục đứng. Dãy chữ OΠ là bơm hướng trục trục đứng cánh quay, số tiếp theo là số hiệu BXCT, dãy số tiếp đến là đường kính BXCT ( cm ).

Ví dụ OΠ6 - 87, nghĩa là máy bơm hướng trục cánh quay trục đứng , số hiệu BXCT là 6 và đường kính BXCT là 87 cm.

Tài liệu tra cứu máy bơm và cách chọn máy bơm.

Nhà máy chế tạo máy bơm công bố sản phẩm máy bơm mà họ đã chế tạo bằng bảng liệt kê hoặc bằng các biểu đồ sản phẩm. Dựa vào cột nước và lưu lượng thiết kê, khách hàng có thể tra tìm máy bơm mà mình muốn dùng. Sau đây trình bày tài liệu ở dạng bảng và biểu đồ sản phẩm đã được công bố và cách sử dụng chúng để chọn máy bơm.

Bảng tra máy bơm công xôn và hỗn lưu.

Biểu đồ sản phẩm máy bơm công xôn K và công xôn khối KM.

Biểu đồ sản phẩm máy bơm hướng trục O và OΠ.

Chọn kiểu máy bơm tùy thuộc vào lưu lượng , cột nước thiết kế ( Qtk, Htk ) và loại chất lỏng cần bơm, ơ đây chất lỏng cần bơm là nước, và các yếu tố khác. Bơm được chọn phải làm việc ổn định, hiệu suất cao, trong mọi chế độ làm việc với giao động lưu lượng từ nhỏ nhất đên lớn nhất không phát sinh khí thực. Trạm bơm có máy bơm được chọn cần phải thỏa mãn biểu đồ yêu cầu tưới ( hoặc tiêu nước ).

Khi lưu lượng thiết kế của máy bơm Qtk < 2 m3/s thường máy bơm li tâm trục ngang được ưa dùng vì tính an toàn cao, kết cấu đơn giản và nhẹ.

Trong các bảng tra, đối với mỗi kiểu máy bơm đều có đặc tính gốc H - Q mà theo đó khi có Qtk và Htk ta dễ dàng xác định nhãn hiệu và vòng quay của trục máy bơm cũng như các thông số về đường kính nối ống hút, ống đẩy, công suất động cơ điện cần có để kéo bơm .Ví dụ ta cần chọn máy bơm làm việc với Qtk = 500 m3/h và cột nước Htk = 50 m, tra bảng trên ta chọn loại bơm li tâm công xôn nhãn hiệu LT 500 - 50, có số vòng quay n = 1450 v/ph, công suất động cơ Nđ/cơ = 100 kW ...

Trên biểu đồ sản phẩm mỗi nhãn hiệu máy bơm, ví dụ bơm công xôn K ( KM ), có một hình chữ nhật cong tương ứng ( xem Hình 9 - 2 ). Cạnh cong trên và dưới của hình chữ nhật cong là các đường đặc tính cột nước H - Q của máy bơm vẽ với các đường kính BXCT cho phép lớn nhất và nhỏ nhất. Các cạnh bên của hình là lưu lượng giới hạn mà máy bơm có thê làm việc với hiệu suất cao ( thường lớn hơn hoặc bằng 0,9 max ) và bảo đảm an toàn. Khi biết lưu lượng và cột nước thiết kế, ví dụ Qtk = 45 m3/h và Htk = 13,5 m, ta tra được điểm A nằm trong hình chữ nhật cong của nhãn hiệu 3K- 13 có n = 2900 v/ph. Nhãn hiệu máy bơm vừa chọn ( ví dụ 3K- 13 ) có đường đặc tính của nó, từ Qtk và Htk ta dóng tìm được điểm A trên đường đặc tính H - Q. Nếu điểm A nằm đúng trên đường H - Q thì máy bơm được chọn với vòng quay đã có đảm bảo hiệu suất cao (xem Hình 9 - 4,a ). Nếu điểm A nằm ngoài H - Q, ta cần dóng tương ứng trên đường đặc tính  - Q để kiểm tra xem nếu bơm vẫn sử dụng vòng quay đó thì hiệu suất có đảm bảo  ≥ 0,9 max hay không ( xem Hình 9 - 4,b ), nếu hiệu suất thấp thì cần tính vòng quay mới hoặc gọt BXCT ( nếu là bơm li tâm tỷ tốc vừa và thấp ). Cách tính lại n1 và vẽ lại các đường đặc tính mới như đã trình bày ở chương IV. Trường hợp nếu điểm A không nằm

a- Điểm A nằm trên đường H-Q; b- Điểm A nằm ngoài đường H-Q.

trong một hình chữ nhật cong nào cả , nghĩa là không có máy bơm nào được chế tạo thỏa mãn Qtk và Htk mà ta cần. Trường hợp này cần đặt hàng chế tạo máy bơm mới hoặc cũng có thể chọn máy bơm nào đó nằm gần điểm A, lấy các đường đặc tính của máy bơm này ( coi nó là máy bơm mẫu ) rồi dựa vào đó tính ra vòng quay mới tương ứng với Qtk và Htk, rồi vẽ lại các đường đặc tính mới, như đã biết ở chương IV.

Biểu đồ sản phẩm của máy bơm hướng trục O và OΠ có dạng phức tạp hơn so với của bơm li tâm ( xem Hình 9 - 3 ). Đường đặc tính cột nước yêu cầu H - Q của điểm A với tọa độ Qtk, Htk có thể nhận được bằng cách chọn góc quay cánh φ của BXCT ( xem Hình 3 - 12, chương III ). Không cho phép gọt BXCT của loại máy bơm này.

Tóm lại nội dung chọn máy bơm chính như sau:

- Trên cơ sở có Qtk và Htk tra nhãn hiệu máy bơm và các thông số;

- Dùng đường đặc tính của nhãn hiệu máy bơm vừa chọn kiểm tra máy bơm được chọn. Vẽ lại các đường đặc tính mới ( nếu cần ) khi thay đổi số vòng quay hoặc khi chọn giải pháp gọt bánh xe công tác;

- Xác định cao trình đặt máy bơm và kiểm tra cao trình này về khí thực.

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