Tài liệu

Độ cao đặt máy bơm

Science and Technology

ĐỘ CAO ĐẶT MÁY BƠM

Độ cao đặt máy bơm (đm ) phải thỏa mãn yêu cầu về kỹ thuật là phòng tránh khí thực và phải thỏa mãn yêu cầu kinh tế là khối đào đắp phải không lớn. Quy định chọn cao trình đm ở nơi phát sinh khí thực nguy hiểm nhất đối với từng loại bơm và phương thức đặt máy bơm, cụ thể như Hình ( 5 - 4 ) sau đây:

Qua hình vẽ trên ta nhận thấy đm cũng chính là độ cao hút địa hình hs, để an toàn lấy hs ≤ [hs] trong công thức ( 5 - 2 ), cao trình đặt máy bơm :

trong đó [hs] có thể lấy dấu dương hoặc âm tùy điều kiện cụ thể. Để xác điịnh [hs] thường có hai cách, sẽ được trình bày sau đây:

Tính độ cao hút theo độ chân không cho phép [ Hck ].

Viết phương trình Becnully cho hai mặt cắt 0 - 0 và B - B

Độ cao [Hck] có thể tra trên đường đặc tính của máy bơm. Sử dụng trị số này từ đường đặc tính cần chú ý hiệu chỉnh cho phù hợp với thực tế vì rằng thí nghiệm mô hình đã tiến hành trong điều kiện chuẩn: với cột áp khí quyển

mét cột nước, nhiệt độ không khí nơi thí nghiệm t = 200C và vòng quay máy bơm thí nghiệm bằng vòng quay định mức (ntk). Cách hiệu chỉnh như sau:

Ta còn có thể tra Ha ở các cao độ theo bảng ( 5 -1 ) và Hhh theo bảng ( 5 - 2 ):

Bơm li tâm sử dụng độ chân không [Hck] để xác định độ cao hút cho phép [hs].

Tính độ cao hút theo độ dự trữ khí thực Δh size 12{Δh} {}:

Bơm hướng trục dùng độ dự trữ khí thực tới hạn cho phép Δh size 12{Δh} {} để tính độ cao hút cho phép [hs]. Hình 5 - 3, ta đã viết phương trình Becnully cho hai mặt cắt 0 - 0 và điểm K và đã có được công thức ( 5 - 1 ), chuyển vế ta có:

nếu đặt

.

trong đó như đã biết hsk size 12{h rSub { size 8{s} } rSup { size 8{k} } } {} là độ cao hút từ mực nước bể hút đến điểm K đang nghiên cứu, còn hmsh là tổn thất cột cột nước trong ống hút. Vậy ta có:

( * )

Thành phần tổn thất thủy lực từ cửa vào BXCT đến điểm K (hmsvk ) với khoảng cách ngắn do đó chỉ xét đến tổn thất cục bộ, nên :

Trong đó : Wk là vận tốc tương đối của chất lỏng tại điểm K trên BXCT; λ size 12{λ} {} là hệ số tính đến việc giảm áp lực thủy tĩnh, hệ số này phụ thuộc vào biên dạng cánh, hệ số tỷ tốc và các yếu tố khác, thường vào khoảng 0,2 ... 0,4 .

Thay trị số hmsvk vào ( * ) rồi chuyển đổi công thức ta có ta có :

Điều kiện phát sinh khí thực tại K khi Hk=Hhh và lúc này Hsđạt tới hạn (Hs)th

Thành phần

được gọi là " độ dự trữ khí thực tới hạn". Điều kiện để không phát sinh khí thực là độ dự trữ khí thực được chọn phải lớn hơn Δh size 12{Δh} {}th.Từ công tức ( *** ) ta rút ra được [hs]theo độ dự trữ cho phép

như sau:

Trong công thức ( 5 - 4 ), độ dự trữ khí thực cho phép tra được từ đường đặc tính của máy bơm và cũng chú ý rằng trị số này vẽ ra từ thực nghiệm ở điều kiện chuẩn, do vậy cũng phải tiến hành hiệu chỉnh cho điều kiện thực tế, cách hiệu chỉnh cũng giống như đã trình bày trong công thức tính đối với bơm li tâm.

Trị số Δh size 12{Δh} {} là độ dự trữ khí thực cho phép nhỏ nhất để không sinh khí thực. Để an toàn hơn còn yêu cầu nhân Δh size 12{Δh} {}th với hệ số an toàn k ≥ 1,15 . Để hiểu thêm về ta hãy xem thí nghiệm khí thực qua các giai đoạn như Hình ( 5 - 6 ) phần cuối chương này.

Trường hợp trong đường đặc tính của máy bơm không vẽ đường Δh size 12{Δh} {}- H - Q ta có thể dùng công thức của C.C. Rút nhép ( Nga ) sau Đây:

Cth : là hệ số tỷ tốc khí thực, đối với máy bơm li tâm thông thường, lấy như sau:

Ngoài ra, Tôm còn đưa ra công thức gần đúng khác:

Trong đó: hệ số khí thực σth size 12{σ rSub { size 8{ ital "th"} } } {} xác định theo các công thức thực nghiệm sau:

- Theo Stêpanốp: σth size 12{σ rSub { size 8{ ital "th"} } } {} = 2,2. 104.ns4/3 size 12{"10" rSup { size 8{ - 4} } "." n rSub { size 8{s} } rSup { size 8{4/3} } } {} ;

- Theo Escher - Wyss: σth size 12{σ rSub { size 8{ ital "th"} } } {} = 2,16. 104.ns4/3 size 12{"10" rSup { size 8{ - 4} } "." n rSub { size 8{s} } rSup { size 8{4/3} } } {}

Đối với bơm hai cửa vào: σth size 12{σ rSub { size 8{ ital "th"} } } {} = 1,37. 104.ns4/3 size 12{"10" rSup { size 8{ - 4} } "." n rSub { size 8{s} } rSup { size 8{4/3} } } {};

- Theo Viện nghiên cứu thủy lực Liên Xô (cũ):

σth size 12{σ rSub { size 8{ ital "th"} } } {} = 2,05. 104.ns4/3 size 12{"10" rSup { size 8{ - 4} } "." n rSub { size 8{s} } rSup { size 8{4/3} } } {} .

Sau khi tính Δh size 12{Δh} {}ta nhân thêm hệ số k = 1,15.

Bổ sung thêm công thức đồng dạng về độ dự trữ khí thực:

Xác định cao trình đặt máy bơm ( đm )

Cao trình đặt máy bơm phải thỏa mãn yêu cầu an toàn khí thực trong mọi chế độ vận hành và cũng không đặt quá thấp để tránh tăng khối lượng công trình. Để chọn cao trình đặt máy trước tiên ta dùng lưu lượng và cột nước thiết kế để tính, sau đó kiểm tra trạng thái làm việc khác phải bảo đảm chống được khí thực.

Xác định cao trình đặt máy theo trạng thái thiết kế:

Từ công thức ( 5 - 2 ) ta viết:

Trong đó: Zbhmmin là mực nước thấp nhất trong bể hút.

[hs]độ cao hút cho phép, tính theo trạng thái thiết kế, dùng ( 5 - 3 ) - đối với máy bơm li tâm, dùng ( 5 - 4 ) - đối với máy bơm hướng trục.

Kiểm tra cao trình đặt máy ở các chế độ làm việc khác:

Xác định đm theo công thức ( 5 - 8 ) đảm bảo không sinh khí thực khi máy bơm làm việc ở chế độ thiết kế. Để bảo đảm rằng khi máy bơm làm việc ở các chế độ khác chế độ thiết kế vẫn bảo đảm không phát sinh khí thực ta còn phải kiểm tra khí thực ở các chế độ giới hạn là chế độ làm việc với Hmax và Hmin nữa :

Độ cao hút cho phép [hs]cũng tính giống như trên, nhưng sử dụng Hmax để tra độ chân không cho phép [Hck] ( hoặc độ dự trữ khí thực cho phép Δh size 12{Δh} {} ) và lưu lượng tương ứng trong công thức ( 5 - 3 ) hoặc ( 5 - 4 ).

Gọi cao trình đặt máy bơm không sinh khí thực ở chế độ cột nước Hmin là:

Trong công thức ( 5 - 10 ): Zbhmax là mực nước cao nhất trong bể hút. Cũng từ cột nước Hmin ta tra ra [Hck] ( hoặc độ dự trữ khí thực cho phép Δh size 12{Δh} {} ) và lưu lượng tương ứng trong công thức ( 5 - 3 ) hoặc ( 5 - 4 ).

Cao trình đặt máy bơm theo trạng thái thiết kế nếu

đồng thời thỏa mãn yêu cầu của nhà máy chế tạo về độ nhúng BXCT dưới mực nước thấp nhất ở bể hút một độ sâu hs<0( đối với bơm hướng trục ) thì đm được chọn an toàn.

Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá

Tuyển tập sử dụng module này

Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự