Trường Đại học Bách khoa Bộ môn Thủy khí và máy thủy khí BÀI TẬP NỘP HOC PHẦN Bơm Quạt Máy nén Sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt Họ và tên sinh viên : Lớp đăng ký học phần : Mã số sinh viên : Đà Nẵng 2010 1 Đề bài Tính toán và chọn thiết bị cho trạm bơm theo các số liệu sau : Q = (90 + 2 số cuối mã số sinh viên) m3/h = 102 m 3 /h = 0,0283 m 3 /s H đh = (23 +2 số cuối mã số sinh viên ) m= 32 m Nước ở nhiệt độ : t = 20 0 C Chiều dài ống hút : l 1 = 11+ số cuối msv = 20 m Chiều dài ống đẩy : l 2 = 1500 + 3 số cuối msv = 1512 m Bài làm (các hình vẽ trong bài chỉ là ví dụ minh họa, không phải của bài này. Tài liệu tra cứu phải ghi rõ tác giả, tên sách tra theo đồ thị, hình vẽ ,…, ở trang nào) 1. Tính toán đường kính và chọn vật liệu ống : a). Tính toán đường kính ống : Chọn vận tốc trên đường ống hút là : v h = 0,96 m/s Vận tốc trên đường ống đẩy là : v đ = 1,86 m/s ( chọn theo sách … trang …) Đường kính ống hút : d h = = = 0,20 (m ) = 200 (mm) Đường kính ống đẩy : d đ = = = 0,14 (m) = 140 (mm) b). Chọn vật liệu đường ống : Chọn vật liệu làm đường ống là ống thép mới, lắp đặt cẩn thận không hàn , có độ nhám tuyệt đối ∆ = 0,17 (mm ). ( Tra theo ….trang …. sách …….) 2. Bố trí đường ống xác định hệ sô tổn thất cục bộ các thiết bị cần thiết lắp trên đường ống (theo bản vẽ và các thiết bị bố trí): Ta lắp các van hút và van đẩy… (thiết bị do mình chọn) 2 Miệng hút của ống hút phải đặt dưới mức nước ở bể hút khoảng (0,5 ÷ 1) m để không khí không lọt vào miệng hút khi bơm làm việc , đồng thời lắp sọt lưới chắn để tránh kẹt đương ống . Hệ số tổn thất của lưới chắn là : ζ sl = 5,2 ( Tra theo … trang sách ….) Chọn khoá lắp đặt là khoá hình đĩa phụ thuộc góc nghiêng α = 30 0 có hệ số tổn thất khoá là : ζ k = 3,91. Trị số ζ khi d 1 = d 2 phụ thuộc góc ngoặt đột của ống có tiết diện tròn là : khi góc ngoặt α = 90 0 thì ζ n = 1,10 ( Tra theo … trang sách ….) …… 3. Tính toán hệ số λ trên các đường ống : Chất lỏng chảy trong ống là nước ở 20 0 C nên ta có hệ số nhớt là : ν = 1,006. 10 - 6 m 2 /s ( Tra theo … trang sách ….) Hệ số Raynold trên đường ống hút là : 3 R eh = = = 190854,87 > 2320 Hệ số Raynold trên đường ống đẩy là : R ed = = = 258846,92 > 2320 Vậy trạng thái chảy trên đường ống hút và ống đẩy là trạng thái chảy rối . Hệ số ma sát trên đường ống λ : Giả thiết chất lỏng chảy trong ống thuộc khu vực chảy rối thành không hoàn toàn nhám λ = Trên đường ống hút : λ h = 25,0 87,190854 100 200 17,0 46,11,0       +× = 0,0205 Trên đường ống đẩy : λ đ = 25,0 92,258846 100 140 17,0 46,11,0       +× = 0,0216 Kiểm tra lại : có I 1 =27 ; I 2 = I 1h = 27 = 87216,6 < R eh I 1đ = 27 = 58018,8 < R eđ I 2h = = 1569414 > R eh I 2đ = = 1070251 > R eđ 4 Vậy giả thiết chất lỏng chảy rối thành không hoàn toàn nhám là đúng . Vậy : λ h = 0,0205 λ đ = 0,0216 Tổn thất trên đường ống hút : h dh = λ h = 0,0205 = 0,096( m) Tổn thất trên đường ống đẩy : h dđ = λ đ = 0,0216 = 41,134( m) Tính tổn thất sơ bộ : Cột áp theo yêu cầu : H yc = H đh + h t = H đh + k.Q 2 Trong đó : k = [(λ h + + ζ n + ζ k ). + (λ d + 3ζ n + ζ k ). ]. = [(0,0205 + 5,2 + 1,1 + 3,91 ). 4 2,0 1 + (0,0216 14,0 1512 + 3 1,1 + 3,91). 4 14,0 1 ]. 81,914,3 8 2 × = 52411,92 Vậy : h t = 52411,92Q 2 (Q : m 3 /s ) H yc =32+52411,92Q 2 = 32 + 52411,92 0,0283 2 = 73,98 ( m ) 4. Chọn kiểu bơm , xây dựng đường đặc tính lưới , đặc tính cơ bản và điểm làm việc của bơm. Dựa vào đặc tính sơ bộ : H yc = 73,98 (m) Q = 102 (m 3 /h) Và sổ tay máy bơm , ta chọn được loại bơm Eta R 125 - 500 / 2 có đường kính bánh công tác D = 340 mm , Công suất 32,5 kW Các kích thước của bơm : n = 1450 v/ph. 5 DN 1 = 150 mm Mã hiệu đế : 332 DN 2 = 125 mm b 1 = 800 mm ; b 2 = 550 mm a = 245 mm b 3 = 550 mm ; b 4 = 290 mm e = 270 mm g là : M16 320 mm h 1 = 300 mm h 4 = 448 mm h 2 = 300 mm l 1 = 1850 mm ; l 2 = 1300 mm x = 200 mm V = 235 mm (có bản vẽ bố trí chung bơm và động cơ kéo bơm) Dựa vào đặc tính của bơm ta có bảng sau : Với số liệu trên ta vẽ được đường đặc tính (H - Q), (η-Q) của bơm (có bản vẽ) . Với phương án này ta cần dùng 1 bơm và 1 bơm dự trữ. Vẽ đường đặc yêu cầu : Ta có : h t - Q = 32 + 52411,92Q 2 ( Q : m 3 /s) (có thể tính riêng như bảng sau) Nhận xét : Tại vị trí lưu lượng Q = 102 (m 3 /h) thì ta có h t - Q = 73,98 (m ), gần như trùng ngay tại điểm ta tính sơ bộ và hiệu suất 78% (gần Aopt) nên ta không cần điều chỉnh bơm. Đồ thị thể hiện đặc tính và thông số của bơm làm việc như hình vẽ (hình vẽ minh họa không phải của bài này). 6 Q(m 3 /h) 0 30 50 80 100 120 150 180 200 H (m) 78 76,8 76 74,7 73,6 72 69,6 66,5 63,8 Η 0 0,43 0,65 0,78 0,73 0,65 0,50 0,45 0,21 Ht Hyc Q(m 3 /h) 0 30 50 80 100 120 150 Hyc (m) 32 35,64 42,11 57,88 72,44 90,24 122,99 5.Những vấn đề cơ bản lắp ráp ,vận hành và bão dưỡng thiết bị tram bơm: Chiều cao bố trí bơm H S : Chiều cao bố trí bơm H S nhằm tránh hiện tượng xâm thực bơm được tính theo công thức sau : H S = 10 h th δ.H Trong đó : • ∇(m) : là cao trình đặt bơm (so với mực nước biển), Chọn ∇ = 900 (m) h th : Tổn thất trên đường ống hút : h th = (λ h + + ζ n + ζ k ). . . Q 2 7 = (0,0205 + + 1,1 + 3,91 ) 0,0283 2 = 0.508 (m ) • H (m) : Cột áp của bơm : H = 73,98 (m) • δ : Hệ số xâm thực δ = ( 0,00017 ÷ 0,00022 )n s 4/3 Với n s là số vòng quay đặc trưng của bơm : n s = 3,65 (v/ph) ( Q: m 3 /s ) ⇒ n s =3,65 = 35,3 (v/ph) ⇒ σ = ( 0,00017 ÷ 0,00022 ).35,3 4/ 3 = 0,01969 ÷ 0,02548 Chọn σ=0,02548 Vậy cao trình đặt bơm là : H S = 10 0,508 0,02548 73,98 = 6,637 ( m ) Như vậy hệ thống không bị xâm thực . - Lắp ráp phải chú ý đến các thiết bị, đồng hồ đo áp suất , đồng hồ đo chân không, đo điện , khi cần thiết phải lắp van 1 chiều ở ống hút và ống đẩy để dễ dàng mồi bơm và khởi động bơm. - Trước khi cho bơm làm việc phải mồi bơm ,có thể mồi bằng nhiều cách : + Tạo chân không trong bơm và ống hút bằng bơm chân không hoặc bơm phun tia . + Cho chất lỏng trên bẻ chứa chảy về bơm và ống hút qua ống đẩy hoăc một phần đường ống phụ . - Trước khi khởi động bơm cần kiểm tra dầu mỡ trong bơm và động cơ , các mối ghép bu lông và hệ thống điện . - Khi khởi động bơm cho động cơ quay ổn định rồi mới từ từ mở khóa ở ống đẩy (i với bơm áp suất thấp thì ngược lại , mở khoá ống đẩy trước rồi mới khởi động , nếu không động cơ sẽ khó khởi động và dễ bị quá tải ). - Trong khi bơm làm việc cần thehệo dõi đồng hồ đo , chú ý nghe tiếng máy để kịp thời phát hiện những hiện tượng bất bình thường và xử lý kịp thời . - Khi chuẩn bị tắt máy , làm thứ tự ngược lại với khi cho máy chạy , đóng van ở ống đẩy trước , tắt máy sau. - Khi bơm làm việ chất lỏng không lên hoặc ít lên cần phải dừng máy để kiểm tra lại: 8 + Các van ở ống đẩy và ống hút. + Lưới chắn rác có bị lấp kín hoặc miệng ống hút không ở đúng độ cần thiết cách mặt thoáng của bể hút . + Bánh công tác quay ngược . - Xuất phát từ đường đặc tính và nhu cầu của người tiêu dùng ta dùng phương pháp điều chỉnh lại bơm như sau : + Ta giữ nguyên đường đặc tính ( H - Q ) , thay đổi ( h yc - Q ) bằng cách thay dổi hệ số tổn thất ζ , thay đổi độ mở của van đẩy , ứng dụng khhi điều chỉnh lưu lượng. …… 9 10 245 200 652 235 1300 1850 800 M16 320 150 125 8B 6B i 300300 270 550 1M.1 6D 290 448 1M.2 . Thủy khí và máy thủy khí BÀI TẬP NỘP HOC PHẦN Bơm Quạt Máy nén Sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt Họ và tên sinh viên : Lớp đăng ký học phần : Mã số sinh viên : Đà Nẵng 2010 1 Đề bài Tính toán. đẩy để dễ dàng mồi bơm và khởi động bơm. - Trước khi cho bơm làm việc phải mồi bơm ,có thể mồi bằng nhiều cách : + Tạo chân không trong bơm và ống hút bằng bơm chân không hoặc bơm phun tia . +. chung bơm và động cơ kéo bơm) Dựa vào đặc tính của bơm ta có bảng sau : Với số liệu trên ta vẽ được đường đặc tính (H - Q), (η-Q) của bơm (có bản vẽ) . Với phương án này ta cần dùng 1 bơm và 1 bơm