1. Máy bơm là gì?
Trả lời: Nói chung, bất kỳ máy nào nâng chất lỏng, vận chuyển chất lỏng hoặc tăng áp suất của chất lỏng, nghĩa là chuyển đổi cơ năng của động cơ chính thành năng lượng lỏng, đều được gọi chung là máy bơm.
2. Phân loại máy bơm?
Trả lời: Công dụng của máy bơm là khác nhau. Theo nguyên tắc làm việc, chúng có thể được phân thành ba loại chính:
① Bơm thể tích ② Bơm cánh gạt ③ Các loại bơm khác
3. Máy bơm thể tích hoạt động như thế nào? Bạn có thể đưa ra một ví dụ?
Trả lời: Tận dụng sự thay đổi định kỳ của thể tích làm việc để truyền chất lỏng.
Ví dụ: Máy bơm piston, máy bơm pít tông, máy bơm màng, máy bơm bánh răng, máy bơm pít tông, máy bơm trục vít, v.v.
4. Máy bơm cánh gạt hoạt động như thế nào? Hãy cho một ví dụ?
Trả lời: Tận dụng sự tương tác của chất lỏng trong các cánh để vận chuyển chất lỏng.
Ví dụ: Máy bơm ly tâm, máy bơm dòng chảy hỗn hợp, máy bơm dòng chảy hướng trục, máy bơm xoáy, v.v.
5. Máy bơm ly tâm hoạt động như thế nào?
Trả lời: Bơm ly tâm truyền năng lượng cơ học từ động cơ chính sang chất lỏng thông qua tác động của bánh công tác quay. Trong quá trình chất lỏng chảy từ đầu vào đến đầu ra của bánh công tác, cả năng lượng vận tốc và năng lượng áp suất của nó đều tăng. Chất lỏng do bánh công tác thải ra được chuyển thành năng lượng áp suất trong buồng thoát và sau đó được đưa ra ngoài dọc theo đường ống xả. Tại thời điểm này, chân không hoặc áp suất thấp được hình thành ở phía đầu vào của bánh công tác do chất lỏng phóng ra. Chất lỏng trong buồng hút được ép vào đầu vào của bánh công tác dưới tác dụng của áp suất bề mặt chất lỏng (áp suất khí quyển). Do đó, cánh quạt quay liên tục hút vào và xả chất lỏng.
6. Máy bơm ly tâm có đặc điểm gì?
Trả lời: Đặc điểm của nó là: tốc độ quay cao, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao, tốc độ dòng chảy lớn, cấu trúc đơn giản, hiệu suất ổn định, vận hành và bảo trì dễ dàng. Hạn chế là trước khi khởi động, máy bơm phải đổ đầy chất lỏng. Độ nhớt cao có tác động đáng kể đến hiệu suất của máy bơm và nó chỉ có thể được sử dụng cho chất lỏng có độ nhớt tương tự như nước. Phạm vi lưu lượng: 5 - 20.000 mét khối mỗi giờ, phạm vi cột nước: 8 - 2,800 mét.
7. Máy bơm ly tâm có mấy dạng kết cấu? Đặc điểm và ứng dụng tương ứng của chúng là gì?
Trả lời: Máy bơm ly tâm được phân loại theo hình thức cấu tạo thành: máy bơm trục đứng và máy bơm trục ngang. Đặc điểm của máy bơm trục đứng là: diện tích sàn nhỏ, chi phí xây dựng thấp và lắp đặt dễ dàng. Nhược điểm là: trọng tâm cao, không thích hợp vận hành ở những nơi không có nền móng cố định. Đặc điểm của máy bơm trục ngang là: phạm vi ứng dụng rộng, trọng tâm thấp và độ ổn định tốt. Nhược điểm là: diện tích sàn lớn, chi phí xây dựng cao, khối lượng lớn và trọng lượng nặng. Ví dụ: máy bơm trục đứng là máy bơm đường ống, máy bơm nhiều tầng DL-, máy bơm điện chìm, v.v. Máy bơm ngang bao gồm máy bơm IS, máy bơm đa tầng-loại D, máy bơm hút-loại SH, loại B{10}}, loại BA, loại IH, loại IR. Theo yêu cầu về cột áp, tốc độ dòng chảy và dựa trên cấu trúc cánh quạt và số tầng, chúng được phân loại thành:
①, Bơm hút một tầng-một{1}}: Máy bơm bao gồm một cánh quạt với một cổng hút. Phạm vi tốc độ dòng chảy chung là: 5.5 - 2000 mét khối mỗi giờ và phạm vi cột nước là: 8 - 150 mét. Các đặc điểm là: tốc độ dòng chảy nhỏ và đầu thấp.
②, Bơm hút một tầng-kép{1}}: Máy bơm có một cánh quạt với hai phần đầu vào. Phạm vi tốc độ dòng chảy chung là: 120 - 20.000 mét khối một giờ và phạm vi cột nước là: 10 - 110 mét. Nó có tốc độ dòng chảy lớn và đầu thấp.
② Máy bơm nhiều tầng hút đơn{0}}: Máy bơm bao gồm nhiều cánh quạt. Bánh công tác thứ nhất có một cổng hút, buồng xả của bánh công tác thứ nhất đóng vai trò là cổng hút cho bánh công tác thứ hai, v.v. Phạm vi tốc độ dòng chảy chung là: 5 - 200 mét khối mỗi giờ và cột áp nằm trong khoảng từ 20 đến 240 mét. Đặc điểm của nó là tốc độ dòng chảy thấp và cột áp cao.
8. Máy bơm đường ống là gì? Đặc điểm cấu trúc của nó là gì?
Trả lời: Máy bơm đường ống là loại máy bơm ly tâm một cấp-hút một{1}}. Nó có cấu trúc thẳng đứng. Bởi vì đầu vào và đầu ra của nó nằm trên cùng một đường thẳng và đường kính đầu vào và đầu ra giống nhau nên nó giống như một đoạn ống và có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào trên đường ống, do đó nó được đặt tên là "bơm ống".
Đặc điểm cấu trúc: Đây là máy bơm ly tâm một cấp-hút một{1}}. Đầu vào và đầu ra giống nhau và nằm trên cùng một đường thẳng, vuông góc với đường tâm của trục và là máy bơm trục đứng.
9. Đặc điểm cấu trúc và ưu điểm của bơm ly tâm trục đứng hút đơn{1}}cấp đơn{2}}loại ISG như sau:
Đầu tiên, máy bơm có cấu trúc thẳng đứng. Vỏ động cơ và vỏ bơm được thiết kế thành một khối duy nhất. Vẻ ngoài nhỏ gọn và hấp dẫn, diện tích sàn nhỏ, chi phí xây dựng thấp và có thể đặt ngoài trời khi được trang bị vỏ bảo vệ.
Thứ hai, đường kính đầu vào và đầu ra của máy bơm giống nhau và chúng nằm trên cùng một đường trung tâm. Nó có thể được cài đặt trực tiếp trên nền tảng giống như một chiếc van và quá trình cài đặt cực kỳ đơn giản.
Thứ ba, thiết kế chân đế khéo léo tạo điều kiện cho việc lắp đặt máy bơm ổn định.
Thứ tư, trục bơm đóng vai trò là trục mở rộng của động cơ. Nó giải quyết vấn đề rung động nghiêm trọng xảy ra khi trục bơm ly tâm thông thường và trục động cơ sử dụng khớp nối để truyền động. Bề mặt của trục máy bơm được mạ crom-, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của máy bơm.
Thứ năm, cánh quạt được lắp trực tiếp trên trục mở rộng của động cơ. Trong quá trình hoạt động, máy bơm không tạo ra tiếng ồn. Vòng bi động cơ sử dụng vòng bi có độ ồn-thấp, đảm bảo toàn bộ máy hoạt động với độ ồn rất thấp, cải thiện đáng kể môi trường sử dụng.
Thứ sáu, phốt trục sử dụng phốt cơ khí, giúp giải quyết vấn đề rò rỉ nghiêm trọng do cơ cấu bịt kín của bơm ly tâm thông thường gây ra. Vòng tĩnh và vòng chuyển động của phốt được làm bằng cacbua silic, giúp nâng cao tuổi thọ của phốt và đảm bảo môi trường làm việc khô ráo và gọn gàng.
Thứ bảy, trên nắp máy bơm có lỗ thông hơi. Ở phía dưới và cả hai bên thân máy bơm có lỗ xả nước và lỗ đo áp suất, có thể đảm bảo hoạt động và bảo trì bình thường của máy bơm.
Thứ tám, cấu trúc độc đáo cho phép bảo trì hệ thống đường ống mà không cần phải tháo rời. Tất cả những gì cần làm là tháo đai ốc nắp máy bơm, sau đó việc bảo trì có thể được tiến hành rất thuận tiện.
10. Có bao nhiêu loại máy bơm đường ống và đặc điểm chung của chúng là gì? Và ứng dụng tương ứng của chúng là gì?
Trả lời: ①, ISG loại máy bơm nước ly tâm hút đơn-giai đoạn đơn{1}}cho nước sạch. Nó được sử dụng để cấp và thoát nước công nghiệp và sinh hoạt, tăng-áp lực tòa nhà cao tầng, cung cấp nước, sưởi ấm, làm lạnh và tuần hoàn điều hòa không khí, tăng áp đường ống công nghiệp, vận chuyển, làm sạch, thiết bị cấp nước và kết nối nồi hơi. Nhiệt độ hoạt động nhỏ hơn hoặc bằng 80 độ.
②, Máy bơm đường ống nước nóng hút đơn-giai đoạn{1}} loại IRG được sử dụng để tăng áp suất và tuần hoàn nước nóng từ nồi hơi trong các ngành công nghiệp như luyện kim, kỹ thuật hóa học, dệt may, chế biến gỗ, sản xuất giấy cũng như trong các bộ phận như khách sạn, phòng tắm và nhà nghỉ. Nhiệt độ hoạt động tối đa nhỏ hơn hoặc bằng 120 độ.
③, Máy bơm đường ống hóa chất hút đơn-một{1}}của IHG được sử dụng để vận chuyển chất lỏng ăn mòn hóa học trong các ngành công nghiệp như dệt may, dầu khí, kỹ thuật hóa học, y học, vệ sinh, thực phẩm và lọc dầu. Nhiệt độ hoạt động nhỏ hơn hoặc bằng 100 độ. Nó là một sản phẩm lý tưởng để thay thế máy bơm hóa chất thông thường.
④, máy bơm dầu ống hút đơn{0}}giai đoạn đơn{1}}loại YG. Nó là một sản phẩm lý tưởng cho máy bơm dầu thông thường. Nó phù hợp cho các kho dầu, nhà máy lọc dầu, công nghiệp hóa chất và bộ phận năng lượng của các doanh nghiệp và tổ chức để vận chuyển dầu và chất lỏng dễ cháy, nổ. Nhiệt độ hoạt động phải dưới 120 độ.
5. Máy bơm đường ống nhiệt độ cao-hút GRG, GHG và GYG một{1}}một giai đoạn{2}}hút nhiệt độ cao{3}}được thiết kế bằng cách bổ sung thiết bị làm mát-nước vào loại thông thường. Nhiệt độ hoạt động nhỏ hơn hoặc bằng 185 độ. Phạm vi ứng dụng của chúng tương tự như loại thông thường.
GRG là máy bơm nước nóng có nhiệt độ-cao, GHG là máy bơm đường ống hóa chất có nhiệt độ-cao và GYG là máy bơm dầu đường ống có nhiệt độ-cao.
11. Thông số cơ bản của máy bơm?
Trả lời: Tốc độ dòng chảy Q (m³/h), Cột áp H (m), Tốc độ n (r/phút), Công suất (tổng công suất và công suất áp dụng) Pa (kW), Hiệu suất h (%), Chênh lệch đầu hút và đầu xả r (m), Đường kính đầu vào và đầu ra φ (mm), Đường kính cánh quạt D (mm), Trọng lượng bơm W (kg).
12. Dòng chảy là gì? Chữ cái nào được dùng để biểu thị nó? Có bao nhiêu đơn vị đo lường? Nó được chuyển đổi như thế nào? Làm thế nào nó có thể được chuyển đổi thành trọng lượng và công thức là gì?
Trả lời: Thể tích chất lỏng chảy ra trong một đơn vị thời gian gọi là tốc độ dòng chảy. Tốc độ dòng chảy được ký hiệu bằng chữ Q.
Đơn vị đo: mét khối trên giờ (m3/h), lít trên phút (L/min), lít trên giây (L/s)
1 lít mỗi giây=3.6 mét khối mỗi giờ=0.06 mét khối mỗi phút=60 lít mỗi phút
G=Qr G đại diện cho trọng lượng r đại diện cho trọng lượng riêng của chất lỏng
Ví dụ: Tốc độ dòng chảy của một máy bơm nhất định là 50 m³/h. Trọng lượng mỗi giờ khi bơm nước là bao nhiêu? Khối lượng riêng của nước r là 1000 kg/m3 (hay 1 g/cm³).
Lời giải: G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Đầu là gì? Chữ cái nào được dùng để biểu thị nó? Đơn vị đo lường là gì? Nó liên quan thế nào đến sự chuyển đổi áp suất và công thức tương ứng?
Trả lời: Năng lượng thu được bởi một đơn vị trọng lượng chất lỏng sau khi đi qua máy bơm được gọi là cột áp.
Đầu bơm, bao gồm cả đầu hút, xấp xỉ bằng chênh lệch áp suất giữa đầu ra và đầu vào của bơm. Phần đầu được ký hiệu là “H” và được đo bằng mét (m). Áp suất của máy bơm được biểu thị bằng "P" và được đo bằng Mpa (megapascal), kilôgam (Kg)/cm, H=P/r
Ví dụ: P=1 kilôgam/cmH=P/r=(1 kilôgam/cm) / (1000 kilôgam/m)=(10000 kilôgam/m) / (1000 kilôgam/m)=10 MPa=10 kilôgam (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - áp suất đầu ra)
14. Hiệu suất của máy bơm là bao nhiêu? Nó được tính toán như thế nào?
Trả lời: Nó đề cập đến tỷ lệ giữa công suất hiệu dụng của máy bơm và công suất trục của nó.
Công suất hiệu dụng đề cập đến cột áp của máy bơm × tốc độ dòng chảy × trọng lượng riêng (tốc độ dòng chảy trọng lượng) Ne=rQH. Đơn vị là kilowatt.
1 kilowatt=102 kilôgam mét trên giây 1 kilowatt=75/102 mã lực
Công suất trục và công suất bơm ly tâm đề cập đến công suất được truyền từ động cơ chính đến máy bơm, tức là công suất đầu vào. Đơn vị là kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N trong đó r tính bằng tấn trên mét khối, Q tính bằng lít trên giây và H tính bằng mét.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r tính bằng tấn trên mét khối Q tính bằng mét khối trên giờ H tính bằng mét
15. Tốc độ dòng định mức, tốc độ quay định mức và cột áp định mức có ý nghĩa gì?
Trả lời: Máy bơm được thiết kế dựa trên các thông số hiệu suất được chỉ định cho hoạt động của nó. Hiệu suất tối ưu đạt được được định nghĩa là các thông số hiệu suất định mức của máy bơm. Đây thường là các giá trị tham số được chỉ định trong mẫu danh mục sản phẩm.
Ví dụ: Tốc độ dòng chảy 50 - 125 với 12,5 m3/h là tốc độ dòng định mức, cột áp 20 m là cột áp định mức và tốc độ quay 2900 vòng/phút là tốc độ quay định mức.
16. Thuật ngữ “mất đầu hút” là gì? Thuật ngữ "thang hút" là gì? Đơn vị tương ứng và ký hiệu tương ứng của chúng là gì?
Trả lời: Khi máy bơm hoạt động, do một áp suất chân không nhất định ở đầu vào của cánh quạt, chất lỏng sẽ bốc hơi. Các bong bóng bay hơi dưới tác động của các hạt chất lỏng sẽ gây bong tróc trên bề mặt kim loại như cánh quạt, từ đó làm hỏng kim loại. Lúc này áp suất chân không được gọi là áp suất hóa hơi. Biên độ xâm thực đề cập đến năng lượng dư thừa mà trọng lượng đơn vị của chất lỏng ở đầu hút của bơm sở hữu so với áp suất hóa hơi. Đơn vị là mét cột chất lỏng, ký hiệu là (NPSH) r.
Đầu hút là biên độ xâm thực cần thiết Δ/h: đó là độ chân không mà máy bơm có thể hút chất lỏng và cũng là chiều cao lắp đặt hình học cho phép của máy bơm. Đơn vị tính bằng mét. Đầu hút=áp suất khí quyển tiêu chuẩn (10,33 mét) - biên độ xâm thực - giới hạn an toàn (0,5). Áp suất khí quyển tiêu chuẩn có thể tạo ra độ cao chân không 10,33 mét trên đường ống.
Ví dụ: Lực hút cần thiết cho một máy bơm nhất định là 4,0 mét. Tính toán cột áp hút Δh.
Lời giải: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 mét
17. Đường đặc tính của máy bơm là gì? Nó bao gồm những khía cạnh nào? Chức năng của nó là gì?
Trả lời: Nói chung, các đường cong hoặc đường cong đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa các thông số hiệu suất chính được gọi là đường cong hiệu suất hoặc đường cong đặc tính của bơm ly tâm. Trên thực tế, đường cong hiệu suất của bơm ly tâm là biểu hiện bên ngoài của quy luật chuyển động của chất lỏng bên trong máy bơm và chúng có được thông qua phép đo thực tế.
Các đường cong đặc trưng bao gồm: đường cong lưu lượng-đầu (Q-H), đường cong công suất lưu lượng-(Q-N), đường cong hiệu suất lưu lượng-(Q-η) và đường cong lưu lượng-tăng áp suất hút cho phép (Q-(NPSH)r).
Chức năng của đường cong hiệu suất là đối với bất kỳ điểm dòng chảy nào của máy bơm, có thể tìm thấy một tập hợp các giá trị tương ứng về cột áp, công suất, hiệu suất và biên độ xâm thực trên đường cong. Tập hợp các tham số này được gọi là trạng thái làm việc, viết tắt là điều kiện làm việc hoặc điểm làm việc. Điều kiện làm việc có hiệu suất cao được gọi là điểm điều kiện làm việc tối ưu. Điểm điều kiện làm việc tối ưu thường là điểm điều kiện làm việc thiết kế. Nói chung, các thông số định mức của máy bơm ly tâm, tức là điểm điều kiện làm việc thiết kế và điểm điều kiện làm việc tối ưu, trùng khớp hoặc rất gần nhau. Trên thực tế, việc vận hành trong phạm vi-hiệu suất cao có thể tiết kiệm năng lượng đồng thời đảm bảo hoạt động bình thường của máy bơm. Vì vậy, việc tìm hiểu các thông số hoạt động của máy bơm là khá quan trọng.
18. Bàn thử nghiệm hiệu suất đầy đủ của máy bơm là gì?
Trả lời: Thiết bị có thể kiểm tra chính xác tất cả các thông số hiệu suất của máy bơm thông qua các thiết bị chính xác là nền tảng kiểm tra hiệu suất-đầy đủ. Độ chính xác tiêu chuẩn quốc gia của thiết bị này là cấp B.
Tốc độ dòng chảy được đo bằng thông số quay chính xác.
Đầu được đo bằng máy đo áp suất chính xác.
Chiều cao hút được đo bằng máy đo chân không chính xác.
Công suất được đo bằng đồng hồ đo công suất trục chính xác.
Tốc độ quay được đo bằng đồng hồ tốc độ. Hiệu suất được tính dựa trên giá trị đo được: η=Rqn / 102N.
Đường cong hiệu suất được vẽ trên hệ tọa độ dựa trên các giá trị đo được.
19. Mối quan hệ giữa công suất trục bơm và công suất trang bị động cơ
Trả lời: Công suất trục bơm là công suất được truyền từ động cơ chính đến máy bơm trong quá trình thiết kế. Trong quá trình vận hành thực tế, điều kiện làm việc sẽ thay đổi. Vì vậy, cần có một giới hạn nhất định cho công suất truyền từ động cơ chính đến máy bơm. Ngoài ra, công suất đầu ra của động cơ phụ thuộc vào hệ số công suất và trục nên thông lệ là trang bị cho động cơ một công suất lớn hơn công suất trục bơm.
Công suất trục:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 lần
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4 lần
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25 lần
11KW trở lên 1.1 - 1.15 lần
Và nó được tùy chỉnh theo thông số công suất của động cơ dòng Y theo tiêu chuẩn quốc gia.
20. Ý nghĩa mẫu: ISG50-160IA (B)?
Trả lời: ISG50-160 (I)A (B) Trong đó:
I: Máy bơm ly tâm hút một tầng-một{1}} áp dụng tiêu chuẩn quốc tế ISO2858 và các thông số hiệu suất của máy bơm ly tâm hút đơn-một tầng{4}}loại IS.
S: S Loại rõ ràng
G: Loại đường ống
50: Đường kính danh nghĩa (đường kính) xuất nhập khẩu (mm) 50mm
160: Kích thước danh nghĩa của cánh bơm (tham khảo đường kính của cánh quạt khoảng 160mm)
I: Tôi phân loại dòng chảy (không có I chảy với tốc độ 12,5 m³/h, có I chảy với tốc độ 25 m³/h)
A(B): Là tình trạng hiệu suất bơm không cao trong khi lưu lượng, công suất đầu và trục đều giảm.
A: Lần cắt đầu tiên của bánh công tác
B: Cắt bánh công tác lần thứ hai
Hiện tượng cavitation là gì:
Trả lời 1. Áp suất thấp nhất trong máy bơm đơn vị xảy ra ở gần đầu vào của bánh công tác. Khi áp suất tại thời điểm này giảm xuống áp suất bão hòa tương ứng với nhiệt độ hiện tại, chất lỏng bắt đầu bay hơi và một số lượng lớn bong bóng thoát ra khỏi chất lỏng. Khi những bong bóng này cùng với chất lỏng chảy đến vùng áp suất cao -của máy bơm, dưới tác động của áp suất bên ngoài, bong bóng đột ngột ngưng tụ thành chất lỏng. Lúc này, chất lỏng bao quanh bong bóng, tức là nó lao về phía không gian nơi ban đầu có bong bóng và tạo ra một tác động thủy lực rất mạnh. Do sự ngưng tụ của nhiều bong bóng trong một giây nên nhiều áp lực tác động lớn được tạo ra liên tục. Dưới tác động liên tục của tải trọng tác động cục bộ này, bề mặt của các bộ phận dòng chảy trong máy bơm dần bị mòn và xuất hiện nhiều vết ăn mòn, sau đó tạo thành hình dạng giống như tổ ong và cuối cùng dẫn đến bong tróc. Ngoài những hư hỏng do va đập gây ra, khi chất lỏng bốc hơi còn giải phóng lượng oxy hòa tan trong đó khiến các thành phần dòng chảy bị oxy hóa, ăn mòn.
Hiện tượng các thành phần dòng chảy bị hư hỏng do tác động kết hợp của xói mòn cơ học và ăn mòn hóa học được gọi là xâm thực.
Trả lời 2. Khi một chất lỏng ở nhiệt độ nhất định và áp suất giảm đến áp suất hóa hơi ở nhiệt độ đó sẽ hình thành bong bóng trong chất lỏng. Hiện tượng hình thành bong bóng này được gọi là cavitation.
Trả lời 3. Xâm thực là tình trạng khi áp suất trên bề mặt bể chứa không đổi, nếu áp suất ở tâm cánh quạt giảm xuống bằng áp suất hơi bão hòa của nhiệt độ hiện tại của chất lỏng đang được vận chuyển thì một số lượng lớn bong bóng sẽ hình thành ở đầu vào của cánh quạt. Những bong bóng này cùng với chất lỏng đi vào vùng áp suất cao{2}}và nhanh chóng bị nghiền nát và ngưng tụ, tạo ra chân không ở khu vực có bong bóng. Các hạt chất lỏng xung quanh lao về phía tâm bong bóng với tốc độ cực cao, gây ra áp suất tác động tức thời, từ đó khiến bánh công tác bị hư hỏng nhanh chóng. Đồng thời, máy bơm bị rung, ồn và tốc độ dòng chảy, cột áp và hiệu suất của máy bơm giảm đáng kể. Hiện tượng này được gọi là cavitation.
Trả lời 4. Nếu là máy bơm nước thì nên giảm độ cao giữa máy bơm và mặt nước. Trong quá trình hoạt động của xi lanh thủy lực, một lượng không khí nhất định được trộn vào chất lỏng giữa piston và ống dẫn hướng. Khi áp suất tăng dần, không khí trong chất lỏng sẽ biến thành bong bóng. Khi áp suất đạt đến một giá trị giới hạn nhất định, những bong bóng này sẽ vỡ dưới áp suất cao, do đó nhanh chóng áp dụng khí-nhiệt độ và áp suất cao-cao lên bề mặt của các bộ phận, khiến xi lanh thủy lực bị xâm thực và dẫn đến hư hỏng ăn mòn các bộ phận. Hiện tượng này được gọi là cavitation.
Máy bơm phản lực và Cavitation
Máy bơm phản lực đạt được mục đích vận chuyển bằng cách chuyển đổi năng lượng của dòng chất lỏng. Nó có thể được sử dụng để vận chuyển chất lỏng hoặc khí. Trong sản xuất hóa chất, hơi nước thường được sử dụng làm chất lỏng làm việc của bơm phản lực, được sử dụng để tạo chân không và tạo áp suất âm trong thiết bị. Vì vậy, nó thường được gọi là máy bơm phản lực hơi nước.
Nguyên lý hoạt động: Dưới áp suất cao, hơi nước hoạt động được đẩy ra khỏi vòi phun với tốc độ rất cao, đưa khí hoặc hơi nước-áp suất thấp vào chất lỏng-tốc độ cao. Khí hít vào trộn với hơi nước và đi vào ống giãn nở. Vận tốc giảm dần và áp suất tĩnh tăng theo. Cuối cùng, nó được thải qua ổ cắm.
Khi tiến hành hai điều kiện làm việc là thay đổi tốc độ dòng của chất lỏng hỗn hợp và thay đổi chiều dài cổ họng và khe hở đầu phun cho bơm tia. Khi điều chỉnh tốc độ dòng của chất lỏng hỗn hợp, tốc độ dòng của chất lỏng công suất cũng thay đổi tương ứng và tốc độ chất lỏng công suất đi qua vòi phun cũng thay đổi. Điều này dẫn đến hiện tượng xâm thực bị suy yếu khi tốc độ dòng chảy của chất lỏng hỗn hợp giảm cho đến khi nó bị loại bỏ hoàn toàn. Dựa trên kinh nghiệm của ba chiều dài khe hở họng và vòi phun khác nhau, người ta thấy rằng việc tăng khoảng cách họng và vòi phun có thể làm tăng diện tích dòng chảy hình khuyên giữa vòi và họng. Khi cùng một lượng chất lỏng đi qua một diện tích lớn hơn, vận tốc dòng chảy sẽ thấp hơn và áp suất sẽ cao hơn khiến hiện tượng xâm thực ít xảy ra hơn.
Phân tích và quản lý hiện tượng xâm thực máy bơm
I. Hiện tượng xâm thực
Khi chất lỏng ở nhiệt độ nhất định và áp suất giảm xuống áp suất hóa hơi ở nhiệt độ đó, bong bóng sẽ hình thành trong chất lỏng. Hiện tượng hình thành bong bóng này được gọi là cavitation. Các bong bóng được tạo ra trong quá trình tạo bọt sẽ chảy đến vùng-áp suất cao và thể tích của chúng giảm xuống, khiến chúng vỡ ra. Hiện tượng bọt khí biến mất trong chất lỏng do tăng áp suất được gọi là hiện tượng sụp đổ bọt khí.
Trong quá trình vận hành máy bơm, vì lý do nào đó, một khu vực cục bộ nhất định của dòng chảy (thường ở đâu đó một chút sau đầu vào của cánh quạt) bị giảm áp suất tuyệt đối của chất lỏng được bơm đến áp suất hóa hơi của chất lỏng ở nhiệt độ đó, chất lỏng bắt đầu bay hơi tại điểm đó, tạo ra một lượng lớn hơi nước và hình thành bong bóng. Khi chất lỏng chứa nhiều bong bóng đi qua vùng-áp suất cao bên trong cánh quạt, chất lỏng-áp suất cao bao quanh bong bóng sẽ khiến bong bóng nhanh chóng co lại và cuối cùng vỡ ra. Đồng thời, các hạt chất lỏng lấp đầy các khoảng trống với tốc độ rất cao, tạo ra hiệu ứng va chạm với nước rất mạnh ngay lúc này. Quá trình hình thành bong bóng và vỡ bong bóng gây hư hỏng các thành phần dòng chảy là quá trình xâm thực trong máy bơm. Sau khi máy bơm gặp hiện tượng xâm thực, ngoài việc gây hư hỏng các bộ phận của dòng chảy, nó còn tạo ra tiếng ồn và độ rung, dẫn đến giảm hiệu suất của máy bơm. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể làm gián đoạn chất lỏng trong máy bơm và khiến máy bơm không thể hoạt động bình thường.
II. Công thức quan hệ cơ bản cho Cavitation bơm
Các điều kiện tạo bọt khí của máy bơm được xác định bởi chính máy bơm và thiết bị hút. Vì vậy, khi nghiên cứu các điều kiện tạo bọt, người ta nên xem xét cả bản thân máy bơm và thiết bị hút. Phương trình quan hệ cơ bản cho hiện tượng xâm thực bơm là
NPSHc Nhỏ hơn hoặc bằng NPSHr Nhỏ hơn hoặc bằng [NPSH] Nhỏ hơn hoặc bằng NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Cho biết thời điểm bắt đầu xâm thực của máy bơm
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- Máy bơm không có bọt khí.
Trong công thức, NPSHa - là đầu hút dương thực có sẵn hay còn gọi là đầu hút hiệu quả, giá trị càng lớn thì càng ít bị xâm thực.
NPSHr - Biên độ đầu hút của máy bơm, còn được gọi là biên độ đầu hút cần thiết hoặc độ giảm áp suất động ở đầu vào máy bơm. Kích thước càng nhỏ thì hiệu suất chống-sáng tạo hút càng tốt.
NPSHc - Biên độ đầu hút quan trọng, đề cập đến biên độ đầu hút tương ứng với mức độ suy giảm nhất định trong hiệu suất máy bơm;
[NPSH] - Lực nâng hút cho phép, đây là biên độ nâng lực hút được sử dụng để xác định các điều kiện vận hành của máy bơm. Thông thường, [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Tính toán biên độ xâm thực của thiết bị
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Các biện pháp ngăn chặn sự xuất hiện cavitation
Để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực, cần phải tăng NPSHa. Các biện pháp ngăn chặn hiện tượng xâm thực bằng cách đảm bảo NPSHa lớn hơn NPSHr như sau:
1. Giảm chiều cao hút hình học hg (hoặc tăng chiều cao hình học của dòng chảy ngược).
2. Để giảm tổn thất hút hc, người ta có thể cố gắng tăng đường kính ống, giảm thiểu chiều dài của đường ống và giảm số lần uốn cong và phụ kiện.
3. Ngăn chặn hoạt động kéo dài trong điều kiện dòng chảy cao;
4. Trong cùng tốc độ quay và tốc độ dòng chảy, việc sử dụng bơm hút-kép có thể làm giảm tốc độ dòng chảy vào, do đó làm cho máy bơm ít bị xâm thực hơn.
5. Khi máy bơm gặp hiện tượng xâm thực, tốc độ dòng chảy phải giảm hoặc tốc độ vận hành phải giảm.
6. Tình trạng của bể hút của máy bơm có ảnh hưởng đáng kể đến hiện tượng xâm thực của máy bơm.
7. Đối với máy bơm hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, để tránh hư hỏng do xâm thực, có thể sử dụng vật liệu chống xâm thực.
Các loại và nguyên lý của máy bơm|Hiện tượng xâm thực|Các phương trình quan hệ cơ bản của Cavitation bơm
Trả lời: 1. Định nghĩa các loại và nguyên lý của máy bơm: Nói chung, bất kỳ máy nào nâng chất lỏng, vận chuyển chất lỏng hoặc tăng áp suất của chất lỏng, nghĩa là bất kỳ máy nào chuyển đổi năng lượng cơ học của động cơ chính thành năng lượng lỏng để đạt được mục đích bơm chất lỏng, đều được gọi chung là máy bơm.
II. Nguyên lý làm việc của máy bơm:
1. Bơm thể tích - Hút chất lỏng thông qua sự thay đổi định kỳ về thể tích của buồng làm việc.
2. Bơm cánh gạt - Loại bơm này sử dụng sự tương tác giữa cánh gạt và chất lỏng để truyền chất lỏng.
3. Công dụng cụ thể của máy bơm: Tất nhiên, các công dụng khác nhau của máy bơm, phương tiện chất lỏng khác nhau mà nó vận chuyển, tốc độ dòng chảy và phạm vi cột áp khác nhau, tất nhiên, cũng dẫn đến các loại cấu trúc và vật liệu khác nhau. Tóm lại, chúng có thể được phân loại rộng rãi là: cấp nước đô thị, hệ thống thoát nước, hệ thống dân dụng và xây dựng, hệ thống bảo tồn nước và nông nghiệp, hệ thống nhà máy điện, hệ thống hóa chất, hệ thống công nghiệp dầu khí, hệ thống khai thác mỏ và luyện kim, hệ thống công nghiệp nhẹ và hệ thống tàu thủy.
4. Hiện tượng xâm thực
Khi chất lỏng ở nhiệt độ nhất định và áp suất giảm xuống áp suất hóa hơi ở nhiệt độ đó, bong bóng sẽ hình thành trong chất lỏng. Hiện tượng hình thành bong bóng này được gọi là cavitation. Các bong bóng được tạo ra trong quá trình tạo bọt sẽ chảy đến vùng-áp suất cao và thể tích của chúng giảm xuống, khiến chúng vỡ ra. Hiện tượng bọt khí biến mất trong chất lỏng do tăng áp suất được gọi là hiện tượng sụp đổ bọt khí.
Trong quá trình vận hành máy bơm, nếu một khu vực cục bộ nhất định của dòng chảy (thường là một vị trí nhất định hơi phía sau đầu vào của cánh quạt) bị giảm áp suất tuyệt đối của chất lỏng được bơm đến áp suất hóa hơi của chất lỏng ở nhiệt độ đó, chất lỏng sẽ bắt đầu bay hơi tại thời điểm này, tạo ra một lượng lớn hơi nước và hình thành bong bóng. Khi chất lỏng chứa nhiều bong bóng đi qua vùng-áp suất cao bên trong cánh quạt, chất lỏng-áp suất cao bao quanh bong bóng sẽ khiến bong bóng nhanh chóng co lại và cuối cùng vỡ ra. Đồng thời, các hạt chất lỏng lấp đầy các khoảng trống với tốc độ rất cao, tạo ra hiệu ứng va chạm với nước rất mạnh ngay lúc này. Lực tác động đạt tới vài đến vài nghìn atm mỗi giây và tần số va chạm có thể đạt tới hàng chục nghìn lần mỗi giây. Trong trường hợp nghiêm trọng, độ dày của tường có thể bị xuyên thủng.
Quá trình bong bóng được tạo ra và vỡ trong máy bơm, gây hư hỏng các thành phần dòng chảy, được gọi là quá trình xâm thực trong máy bơm. Sau khi máy bơm gặp hiện tượng xâm thực, ngoài việc gây hư hỏng các bộ phận của dòng chảy, nó còn tạo ra tiếng ồn và độ rung, dẫn đến hiệu suất của máy bơm bị giảm sút. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể làm gián đoạn chất lỏng trong máy bơm và khiến máy bơm không thể hoạt động bình thường.
Cách chọn máy bơm:
Trả lời: Hiện tại, khi lựa chọn máy bơm vi mô, chẳng hạn như máy bơm chân không vi mô, máy bơm không khí vi mô, máy bơm lấy mẫu khí vi mô, máy bơm tuần hoàn khí vi mô, máy bơm xả vi mô, máy bơm hút vi mô, máy bơm bơm vi mô, máy bơm nạp khí vi mô và máy bơm khí áp suất vi mô-, những máy bơm này thường liên quan đến ba khái niệm này.
Nói một cách đơn giản, ba khái niệm này tương ứng với các trạng thái loãng, bình thường và đậm đặc của chất khí.
Áp suất khí quyển: Nó đề cập đến một áp suất khí quyển, là áp suất do các chất khí trong bầu khí quyển mà chúng ta quen sống tạo ra. Áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 101325 Pa (pascal - đơn vị áp suất chung). 100.000 Pa=100 KPa, vì vậy "áp suất khí quyển tiêu chuẩn" cũng thường được biểu thị là 100 KPa hoặc 101 KPa. Do sự khác biệt về vị trí địa lý, độ cao, nhiệt độ... ở mỗi nơi nên áp suất khí quyển thực tế ở đó không bằng áp suất khí quyển tiêu chuẩn. Tuy nhiên, để đơn giản, đôi khi có thể coi áp suất bình thường là áp suất khí quyển tiêu chuẩn, nghĩa là 100 KPa.
Áp suất âm: Điều này đề cập đến trạng thái khí có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển bình thường, thường được gọi là "chân không". Ví dụ, khi uống đồ uống qua ống, ống chứa áp suất âm; Phần bên trong của cốc hút dùng để treo đồ cũng chịu áp suất âm.
Áp suất dương: Điều này đề cập đến trạng thái khí có áp suất cao hơn áp suất khí quyển bình thường. Ví dụ, khi bơm lốp xe đạp hoặc ô tô, đầu ra của máy bơm không khí hoặc máy bơm hơi sẽ tạo ra áp suất dương.
II. Trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu, công nghệ sinh học, điều khiển tự động, bảo vệ môi trường, xử lý nước, v.v., việc lấy mẫu khí, tuần hoàn khí, hấp phụ vật thể, v.v. thường được yêu cầu. Những lúc như vậy cần phải có máy bơm chân không. Các thông số chính của nó bao gồm mức độ chân không và tốc độ dòng chảy, v.v.
(1) "Độ chân không" thường đề cập đến áp suất tối đa mà máy bơm có thể đạt được trong quá trình vận hành. Tức là độ loãng của khí còn lại sau khi máy bơm đã hút hết khí ra khỏi bình kín.
Trong công nghiệp, thuật ngữ “áp lực giới hạn” có thể có hai nghĩa. Một là "áp suất tuyệt đối", dựa trên "chân không tuyệt đối" (chân không tuyệt đối về mặt lý thuyết nơi không có chất nào tồn tại) làm điểm 0. Các giá trị được đánh dấu đều là số dương. Con số càng nhỏ thì càng gần chân không tuyệt đối và độ chân không càng cao. Ví dụ: chúng tôi có máy bơm chân không siêu nhỏ "chân không cao" VCH1028. Áp suất giới hạn của nó là 10 KPa (0,01 MPa). Trong số các máy bơm chân không siêu nhỏ, đây được coi là loại có độ chân không rất cao.
Loại còn lại là "áp suất tương đối", trong đó áp suất khí quyển được lấy làm điểm 0. Bất cứ điều gì dưới áp suất khí quyển được biểu thị bằng giá trị âm, do đó nó được gọi là "áp suất âm". Giá trị tuyệt đối của giá trị âm này càng lớn thì độ chân không càng cao. Ví dụ: chúng ta có "bơm chân không siêu nhỏ áp suất âm cao" PH2506B có áp suất âm -75KPa (-0,075MPa), trong khi VCH1028 ở mức cao (VCH có -90KPa (-0,09Mpa)). Vì vậy lực hút của PH2506B không mạnh bằng VCH.
Cách khoa học và được quốc tế chấp nhận nhất để biểu thị áp suất trong ngành chân không là sử dụng "áp suất tuyệt đối"; tuy nhiên, do phương pháp đo áp suất tương đối đơn giản hơn và các dụng cụ đo phổ biến hơn (chẳng hạn như máy đo chân không thông thường đều là máy đo áp suất tương đối), nên ở Trung Quốc, người ta thường biểu thị áp suất là "áp suất tương đối".
Mối quan hệ giữa hai yếu tố này: Áp suất tương đối=Áp suất tuyệt đối - Áp suất khí quyển cục bộ.
Ví dụ, áp suất tuyệt đối của VCH1028 là 10 Kpa. Áp suất tương đối của nó=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100Kpa (0,1MPa). Chúng là máy bơm chân không loại khô và không cần dầu bơm chân không hoặc dầu bôi trơn, do đó không gây ô nhiễm môi trường làm việc. Chúng có thể hoạt động liên tục trong 24 giờ và cổng xả có thể bị tắc nên chúng đặc biệt thích hợp cho những tình huống này.
Ví dụ toàn diện: (Không đặc biệt nghiêm ngặt, chỉ để minh họa mối quan hệ giữa ba)
Giả sử áp suất của khí trong bình kín là áp suất bình thường nghĩa là bên trong có 100 phân tử khí. Sử dụng VCH1028 với áp suất âm -90 Kpa, cuối cùng nó có thể loại bỏ 90 trong số chúng, để lại 10. Lúc này, áp suất âm bên trong thùng chứa là -90 Kpa. Nếu thay bằng PH2506B thì chỉ loại bỏ được 75 cái, còn lại 25. Tương ứng, áp suất âm bên trong thùng chứa là -75 Kpa.
Nếu dùng PCF5015N để bơm bình chứa này thì cuối cùng sẽ có 200 phân tử khí bên trong bình chứa. Biểu thị bằng áp suất tuyệt đối là 200 Kpa; được biểu thị bằng áp suất tương đối (áp suất dương) là 100 Kpa.
Tiêu chí lựa chọn máy bơm là gì?
Trả lời: Để lựa chọn loại máy bơm cần xác định rõ mục đích và công dụng của nó. Quá trình lựa chọn này bắt đầu bằng việc chọn loại và hình dạng của máy bơm. Vậy thì nên chọn máy bơm theo nguyên tắc nào? Và đâu là cơ sở cho sự lựa chọn này?
I. Nguyên tắc lựa chọn
Đảm bảo rằng loại máy bơm đã chọn và hiệu suất đáp ứng các yêu cầu của các thông số quy trình như tốc độ dòng chảy, cột nước, áp suất, nhiệt độ, lưu lượng xâm thực và chiều cao hút của thiết bị.
2. Cần đáp ứng yêu cầu về đặc tính trung bình. Đối với máy bơm vận chuyển chất dễ cháy, nổ, độc hại hoặc có giá trị, cần có vòng đệm trục đáng tin cậy hoặc máy bơm-không rò rỉ, chẳng hạn như máy bơm dẫn động từ, máy bơm màng và máy bơm được che chắn. Đối với máy bơm vận chuyển môi trường ăn mòn, các thành phần dòng chảy phải được làm bằng vật liệu-chống ăn mòn, chẳng hạn như máy bơm chống ăn mòn bằng thép không gỉ AFB-và máy bơm truyền động từ nhựa kỹ thuật CQF. Đối với máy bơm vận chuyển môi trường chứa các hạt rắn, các thành phần dòng chảy phải được làm bằng vật liệu chống mài mòn và trong một số trường hợp, phốt trục phải được rửa bằng chất lỏng sạch.
3. Độ tin cậy cơ học cao, tiếng ồn thấp và độ rung nhỏ.
4. Về mặt kinh tế, cần xem xét toàn diện tổng chi phí thiết bị, chi phí vận hành, bảo trì, quản lý, bảo đảm thấp nhất.
5. Máy bơm ly tâm có đặc điểm là tốc độ quay cao, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao, tốc độ dòng chảy lớn, cấu trúc đơn giản, không tạo xung khi phân phối chất lỏng, hoạt động ổn định, vận hành dễ dàng và bảo trì thuận tiện. Vì vậy, ngoại trừ những trường hợp sau, nên lựa chọn máy bơm ly tâm càng nhiều càng tốt:
Khi có yêu cầu về đo lường, yêu cầu về cột áp của bơm định lượng rất cao, tốc độ dòng chảy rất nhỏ và không có sẵn máy bơm ly tâm có đầu -lưu lượng cao{1}}nhỏ phù hợp. Trong những trường hợp như vậy, có thể chọn bơm pittông. Nếu yêu cầu tạo bọt không cao thì có thể chọn bơm xoáy. Khi cột nước rất thấp và tốc độ dòng chảy rất cao, có thể chọn bơm dòng hướng trục và bơm dòng hỗn hợp. Khi độ nhớt trung bình tương đối cao (lớn hơn 650 - 1000 mm2/s), có thể xem xét bơm cánh quạt hoặc bơm pittông (chẳng hạn như bơm bánh răng hoặc bơm trục vít). Khi môi trường chứa 75% không khí và tốc độ dòng chảy nhỏ với độ nhớt nhỏ hơn 37,4 mm2/s, có thể chọn bơm xoáy. Trong những trường hợp cần khởi động thường xuyên hoặc không thuận tiện khi đổ đầy máy bơm, nên chọn máy bơm có hiệu suất tự mồi, chẳng hạn như máy bơm ly tâm tự mồi, máy bơm xoáy tự mồi và máy bơm màng khí nén (điện).
II. Quy trình chung để lựa chọn máy bơm
Dựa trên nhiều yếu tố khác nhau như cách bố trí thiết bị, điều kiện địa hình, điều kiện mực nước, điều kiện vận hành và so sánh sơ đồ kinh tế, việc lựa chọn loại ngang, dọc và các loại khác (loại ống, loại góc-phải, loại góc-có thể thay đổi, loại góc quay, loại song song, loại dọc, loại thẳng đứng, loại chìm, loại có thể tháo rời, loại chìm, loại không-làm tắc nghẽn, loại tự mồi, loại bánh răng, loại{5}}đổ đầy dầu loại nước, loại nước{6}}có nhiệt độ đầy) nên được xem xét. Máy bơm trục ngang thuận tiện cho việc tháo lắp, dễ quản lý nhưng có khối lượng lớn và giá thành tương đối cao, đòi hỏi diện tích lớn; Máy bơm trục đứng thường có cánh quạt chìm trong nước, có thể khởi động bất cứ lúc nào, thuận tiện cho việc vận hành tự động hoặc điều khiển từ xa, nhỏ gọn, diện tích lắp đặt nhỏ và giá thành tương đối rẻ hơn.
2. Dựa trên đặc tính của môi trường chất lỏng, hãy chọn máy bơm thích hợp, chẳng hạn như máy bơm nước, máy bơm nước nóng, máy bơm dầu, máy bơm hóa chất, máy bơm chống ăn mòn-hoặc máy bơm tạp chất hoặc sử dụng máy bơm không-tắc nghẽn. Đối với máy bơm được lắp đặt trong khu vực nổ, nếu biết mức độ khu vực nổ thì nên sử dụng-động cơ chống cháy nổ.
3. Đại lượng rung được chia thành: khí nén và điện (loại điện còn được chia thành điện áp 220v và điện áp 380v).
4. Lựa chọn giữa bơm hút-đơn và bơm hút-kép dựa trên tốc độ dòng chảy: Chọn bơm hút-đơn hoặc bơm hút-đa dựa trên chiều cao của đầu. Đối với máy bơm-tốc độ cao hoặc máy bơm-tốc độ thấp (máy bơm điều hòa không khí), máy bơm nhiều-cấp có hiệu suất thấp hơn so với máy bơm-một cấp. Nếu có thể sử dụng cả máy bơm một cấp và máy bơm nhiều cấp thì bạn nên chọn máy bơm một cấp.
5. Sau khi xác định được kiểu máy cụ thể của máy bơm và chọn máy bơm từ một dòng nhất định, thì có thể xác định kiểu máy cụ thể đó dựa trên phổ loại hoặc đường cong đặc tính của dòng dựa trên hai thông số hiệu suất chính: tốc độ dòng chảy tối đa và cột áp sau khi thêm 5% - 10% biên độ. Bằng cách sử dụng đường cong đặc tính của bơm, hãy tìm giá trị lưu lượng yêu cầu trên trục hoành và giá trị cột nước yêu cầu trên trục tung. Vẽ các đường thẳng đứng hoặc nằm ngang từ hai giá trị này theo các hướng tương ứng và điểm giao nhau của hai đường thẳng nằm chính xác trên đường cong đặc trưng. Vậy thì chiếc máy bơm này chính là chiếc được lựa chọn. Tuy nhiên, tình huống lý tưởng này hiếm khi gặp phải. Thông thường có thể xảy ra các tình huống sau:
A. Trường hợp thứ nhất: Giao điểm nằm phía trên đường đặc tính. Điều này cho thấy tốc độ dòng chảy đáp ứng yêu cầu, nhưng cột áp không đủ. Tại thời điểm này, nếu chênh lệch đầu bằng nhau hoặc trong khoảng 5% thì vẫn có thể được chọn. Nếu sự khác biệt về cột áp là đáng kể thì hãy chọn máy bơm có cột áp lớn hơn. Hoặc cố gắng giảm tổn thất điện trở đường ống.
B. Loại thứ hai: Nếu điểm giao nhau nằm dưới đường cong đặc tính và nằm trong phạm vi hình thang-quạt của đường cong đặc tính máy bơm thì mô hình này có thể được xác định sơ bộ. Sau đó, dựa trên sự khác biệt về đầu, quyết định có nên cắt đường kính cánh quạt hay không. Nếu chênh lệch đầu rất nhỏ thì không cắt; nếu chênh lệch cột nước lớn thì tính đường kính cánh quạt theo Q, H yêu cầu, sử dụng ns và công thức cắt của nó. Nếu điểm giao nhau không nằm trong phạm vi hình thang-hình quạt, hãy chọn máy bơm có đầu thấp hơn. Khi chọn máy bơm, đôi khi cần phải xem xét các yêu cầu của quy trình sản xuất và chọn các hình dạng khác nhau của đường cong đặc tính Q-H.
Khái niệm cavitation trong máy bơm ly tâm
Về cơ bản, hiện tượng tạo bọt trong máy bơm ly tâm là một loại hiệu ứng tạo bọt động lực học của chất lỏng, liên quan đến các xoáy. Nó đề cập đến tình huống áp suất của chất lỏng giảm xuống dưới áp suất tới hạn của nó (nói chung là áp suất hơi bão hòa) trong quá trình chuyển động của nó, làm cho các khu vực cục bộ của chất lỏng bốc hơi và tạo ra các cụm bong bóng nhỏ. Các cụm bong bóng này phát triển đến một mức độ nhất định rồi xẹp xuống và biến mất dưới tác động của các yếu tố bên ngoài (như hòa tan khí, ngưng tụ hơi nước, v.v.). Ở khu vực địa phương, điều này gây ra hiện tượng búa nước, với áp lực lên tới vài nghìn atm. Rõ ràng, hiệu ứng này có tính hủy diệt. Từ góc độ vĩ mô, hiện tượng xâm thực làm cho bề mặt của kênh dòng chảy bị xói mòn và hư hỏng (thiệt hại do tác động tần số-cao liên tục), gây ra rung động và tạo ra tiếng ồn; trong trường hợp nghiêm trọng, dòng chảy bị gián đoạn, dẫn đến tắc nghẽn dòng chảy và làm giảm hiệu suất của máy bơm.
Từ mô tả ở trên, có thể thấy rằng hiện tượng xâm thực xảy ra do áp suất tuyệt đối tối thiểu hiện diện trong trường dòng chảy. Nơi nào áp suất tuyệt đối thấp, hiện tượng xâm thực có nhiều khả năng xảy ra. Do đó, việc kiểm soát áp suất tuyệt đối tối thiểu có thể kiểm soát hiệu ứng xâm thực và giảm thiểu sự xuất hiện của hiện tượng xâm thực một cách hiệu quả.
Máy bơm là một cỗ máy bổ sung năng lượng cho chất lỏng. Chất lỏng chảy ra qua bánh công tác và áp suất của nó thường tăng lên. Vì vậy, nơi chất lỏng có áp suất thấp nhất trong máy bơm thường là gần đầu vào của các cánh cánh quạt. Vì vậy, việc đảm bảo chất lỏng có đủ áp suất tuyệt đối ở đầu vào của các cánh cánh quạt trở thành chìa khóa để tránh hiện tượng xâm thực trong máy bơm.
Đầu hút cần thiết (NPSH) cho máy bơm
Do sự phức tạp của chuyển động chất lỏng trong máy tuabin, về mặt lý thuyết rất khó tính toán nơi nào có thể xảy ra hiện tượng xâm thực trong trường dòng chảy. Hơn nữa, sự xuất hiện của hiện tượng xâm thực không chỉ phụ thuộc vào đặc tính dòng chảy của chất lỏng mà còn phụ thuộc vào đặc tính nhiệt động của chính chất lỏng. Vì vậy, về mặt lý thuyết, việc thiết lập một tiêu chí cho sự xuất hiện của xâm thực thậm chí còn khó khăn hơn. Vì vậy, trong thực tế, phương pháp kết hợp kinh nghiệm với thực nghiệm thường được sử dụng để đề xuất tiêu chí xâm thực. Khái niệm về biên độ xâm thực của máy bơm là một trong những tiêu chí quan trọng trong số đó. Nó không chỉ có ý nghĩa lý thuyết nhất định mà còn là một trong những tiêu chuẩn để chấp nhận sản phẩm.
Biên độ xâm thực của máy bơm có hai khái niệm: Khái niệm thứ nhất liên quan đến phương pháp lắp đặt và được gọi là biên độ xâm thực hiệu quả NPSHA. Nó đề cập đến phần năng lượng còn lại trên đầu áp suất tới hạn sau khi nước chảy qua đường ống hút và đến đầu vào hút của máy bơm. Đây là giới hạn xâm thực có sẵn và thuộc về "tham số người dùng". Cái thứ hai liên quan đến chính máy bơm và được gọi là NPSHR biên độ xâm thực cần thiết. Đó là giá trị giảm áp suất từ đầu hút của bơm đến điểm áp suất tối thiểu. Đây là giới hạn xâm thực quan trọng và thuộc về "thông số nhà máy". Để đảm bảo máy bơm không bị xâm thực trong quá trình vận hành, cần đảm bảo NPSHA Lớn hơn hoặc bằng K × NPSHR khi lắp đặt (K là giới hạn an toàn) và sau này được nhà sản xuất đảm bảo. Từ góc độ này, việc giảm biên độ xâm thực của máy bơm đồng nghĩa với việc đảm bảo chiều cao nâng tuyệt đối của máy bơm và đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Phân tích 2NPSHR
Rõ ràng, kích thước của NPSHR phụ thuộc vào sự mất năng lượng của dòng chất lỏng ở đầu hút của bơm. Do quá trình diễn ra ngắn nên tổn thất này chủ yếu biểu hiện dưới dạng tổn thất dòng chảy cục bộ. Có một số yếu tố như sau:
(1) Đầu vào hút của máy bơm hội tụ vào kênh dòng chảy vào của cánh quạt, dẫn đến tăng tốc độ dòng chảy và tổn thất áp suất. Chuyển động của chất lỏng thay đổi từ hướng trục sang hướng tâm tại điểm rẽ và trường dòng chảy không đồng đều tại điểm quay gây ra tổn thất áp suất.
(2) Tổn thất dòng chảy do thay đổi tốc độ dòng chảy được biểu hiện bằng sự giảm áp suất;
(3) Tổn thất năng lượng do chất lỏng chảy quanh mép đầu vào của lưỡi dao tạo ra;
(4) Hiệu ứng nén của độ dày lưỡi cắt làm tăng vận tốc đầu vào, dẫn đến tổn thất áp suất.
(5) Tổn thất do va chạm của dòng chất lỏng đang chảy ở mép trước của cánh trong các điều kiện vận hành không{1}}theo thiết kế;
(6) Chất lượng đúc kém của bánh công tác và bề mặt không bằng phẳng của kênh dòng chảy dẫn đến tổn thất nhớt trong quá trình dòng chảy.
Trong số các yếu tố trên, khó có thể tránh hoàn toàn hai yếu tố đầu; trong khi những vấn đề sau có thể được giảm bớt bằng cách cải thiện chất lượng thiết kế và sản xuất. Điều này đòi hỏi các nhà thiết kế phải cố gắng làm cho dòng chảy từ đầu vào máy bơm đến đầu vào cánh quạt càng gần với dòng chuyển động của chất lỏng càng tốt, nhằm giảm tổn thất áp suất của phần dòng chảy này; đối với máy bơm sản phẩm hiện có, việc phân tích hiệu suất tạo bọt của nó phải bắt đầu từ việc phân tích mức độ tổn thất dòng chảy của dòng chảy vào.
3 Phân tích hiện tượng xâm thực trong máy bơm ly tâm
Bây giờ, chúng ta hãy tiến hành phân tích định tính vấn đề tạo bọt của bơm ly tâm đã đề cập trước đó. Biên độ xâm thực của máy bơm này tương đối lớn, nguyên nhân có thể được coi là do tổn thất áp suất quá mức ở đầu vào hút của máy bơm. Tuy nhiên, biên độ xâm thực lớn của máy bơm này ở tốc độ dòng chảy thấp khác với kết quả phát hiện thông thường, điều này có thể liên quan đến thiết kế và sản xuất. Sự gia tăng biên độ tạo bọt ở tốc độ dòng chảy thấp có thể là do sự gia tăng góc đầu vào của dòng chất lỏng, dẫn đến góc tác động dương quá mức ở đầu vào cánh quạt và rò rỉ quá mức, do đó gây ra tổn thất áp suất lớn; trong khi ở tốc độ dòng chảy cao, biên độ xâm thực tăng lên chủ yếu là do tốc độ dòng chảy tăng lên, dẫn đến tổn thất tăng lên.
Từ cả khía cạnh thiết kế và sản xuất, ngoài nguyên nhân tạo ra khe hở, góc đặt lỗ vào của lưỡi dao nhỏ (do thiết kế không đúng hoặc trong quá trình đúc), độ dày lớn của đầu vào của lưỡi dao và chất lượng đúc kém của bề mặt lưỡi dao có thể là những lý do chính dẫn đến biên độ xâm thực lớn của loại máy bơm này.
4. Biện pháp cải tiến
Đối với máy bơm này, có thể thực hiện các biện pháp thích hợp sau đây để giảm khả năng xảy ra hiện tượng xâm thực:
Nếu có thể, cạnh đầu vào của lưỡi dao có thể được di chuyển về phía trước, nghĩa là có thể gắn một mảnh ở cạnh đầu vào để chất lỏng có thể tiếp xúc với lưỡi dao sớm hơn để lấy năng lượng, tránh xảy ra các tình huống dưới áp suất tới hạn.
(2) Làm sạch kênh đầu vào của bánh công tác, làm cho nó càng mịn và phẳng càng tốt để nâng cao độ hoàn thiện bề mặt của đầu vào và giảm lực cản dòng chảy và tổn thất áp suất.
(3) Mài đầu lưỡi dao, mài sắc để giảm tổn thất do va đập ở đầu vào và giảm độ nhạy của góc đầu vào.
(4) Nếu hiện tượng xâm thực khe hở nghiêm trọng, giải pháp có thể là khoan các lỗ cân bằng trên bánh công tác để giảm tốc độ dòng rò rỉ, từ đó giảm bớt mức độ xâm thực.
Các câu hỏi liên quan đến máy bơm
Câu 1: Máy bơm được phân loại như thế nào?
Trả lời: Dựa vào nguyên lý làm việc khác nhau có thể phân thành các loại sau:
(1) Máy bơm cánh gạt dựa vào các cánh gạt quay tốc độ cao- bên trong máy bơm để truyền chất lỏng, chẳng hạn như máy bơm ly tâm và máy bơm dòng hướng trục, v.v.
1. (2) Bơm thể tích: Những máy bơm này dựa vào sự thay đổi thể tích làm việc bên trong máy bơm để hút hoặc xả chất lỏng và tăng năng lượng áp suất của chất lỏng. Ví dụ bao gồm máy bơm piston và máy bơm bánh răng quay.
(3) Bơm phản lực: Loại bơm này sử dụng năng lượng của chất lỏng làm việc (chất lỏng hoặc khí) để vận chuyển chất lỏng, như bơm tia nước, bơm tia hơi nước, v.v.
2. Cấu tạo của máy bơm ly tâm gồm những gì?
Trả lời: Bộ máy bơm ly tâm bao gồm một máy bơm ly tâm, một động cơ điện, một đường ống vào, một đường ống ra và các van, v.v. Công ty chúng tôi áp dụng thiết kế kết hợp giữa máy móc và máy bơm nên giúp giảm 30% diện tích.
3. Nguyên lý hoạt động của máy bơm ly tâm là gì?
Trả lời: Trước khi khởi động máy bơm, ống hút và bản thân máy bơm phải được đổ đầy chất lỏng. Sau khi khởi động máy bơm, bánh công tác quay với tốc độ cao. Chất lỏng bên trong cánh quạt quay cùng với các cánh quạt. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng được đẩy ra khỏi bánh công tác và bắn ra ngoài. Chất lỏng phun ra chậm dần trong buồng khuếch tán của vỏ bơm và áp suất tăng dần. Sau đó nó chảy ra từ đầu ra của máy bơm và ống xả. Lúc này, ở trung tâm của các cánh quạt, do chất lỏng bị đẩy ra các khu vực xung quanh nên một vùng áp suất chân không-thấp không có không khí hoặc chất lỏng được hình thành. Chất lỏng trong bể chứa chất lỏng được hút vào máy bơm qua ống hút dưới tác động của áp suất khí quyển của bề mặt bể. Chất lỏng liên tục được hút lên từ bể chứa chất lỏng và liên tục chảy ra ngoài qua ống xả.
4. “Giao thông” là gì? Đơn vị của nó là gì?
Trả lời: Tốc độ dòng q là thể tích chất lỏng được xả ra từ đầu ra của máy bơm và đi vào đường ống trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của tốc độ dòng chảy là m/h, m/s hoặc L/s.
5. Đầu là gì? Đơn vị của nó là gì?
Trả lời: Năng lượng được thêm vào trên một đơn vị khối lượng chất lỏng của máy bơm, tức là tổng cột áp do máy bơm tạo ra, được gọi là cột áp. Đơn vị của cột nước là mét.
6. Cavitation là gì?
Trả lời: Cavitation là hiện tượng chất lỏng bốc hơi, gây hư hỏng các bộ phận dòng chảy của máy bơm (các bộ phận mà chất lỏng tiếp xúc khi đi qua máy bơm).
7. Cavitation là gì?
Trả lời: Áp suất thấp nhất trong máy bơm là ở gần đầu vào của cánh quạt. Khi áp suất tại thời điểm này giảm xuống áp suất bão hòa tương ứng với nhiệt độ hiện tại, chất lỏng bắt đầu bay hơi và một số lượng lớn bong bóng thoát ra khỏi chất lỏng. Khi những bong bóng này cùng chất lỏng chảy đến vùng áp suất cao{2}}của máy bơm, dưới tác động của áp suất bên ngoài, các bong bóng đột ngột ngưng tụ thành chất lỏng. Lúc này, chất lỏng bao quanh bong bóng lao về phía không gian nơi ban đầu có bong bóng, tạo ra tác động thủy lực rất mạnh. Do sự ngưng tụ của nhiều bong bóng trong một giây nên nhiều áp lực tác động mạnh xảy ra liên tục. Dưới tác động liên tục của tải trọng tác động cục bộ này, bề mặt của các thành phần dòng chảy trong máy bơm dần bị mòn, hình thành nhiều điểm bị xói mòn. Sau đó, chúng kết nối thành từng mảng theo mô hình giống như tổ ong-và cuối cùng xảy ra hiện tượng bong tróc. Ngoài những hư hỏng do va đập gây ra, khi chất lỏng bốc hơi còn giải phóng lượng oxy hòa tan trong đó khiến các thành phần dòng chảy bị oxy hóa, ăn mòn. Hiện tượng các thành phần dòng chảy bị hư hỏng do tác động kết hợp của xói mòn cơ học và ăn mòn hóa học được gọi là xâm thực.
8. Máy bơm ly tâm được phân loại như thế nào?
Trả lời: (i) Theo ứng dụng của máy bơm ly tâm, chúng có thể được phân loại thành: ⑴ Máy bơm nước sạch; ⑵ Bơm tạp chất; ⑶ Bơm kháng axit.
(II) Theo cấu tạo của cánh quạt, chúng có thể được phân loại thành: ⑴ Bơm ly tâm cánh quạt kín; ⑵ Máy bơm ly tâm cánh hở; ⑶ Bơm ly tâm bán hở.
(3) Theo số lượng cánh quạt, nó có thể được phân loại thành: ⑴ Bơm ly tâm một tầng; ⑵ Bơm ly tâm nhiều tầng.
(4) Theo cách máy bơm hút chất lỏng, có thể phân loại thành: ⑴ Bơm ly tâm hút đơn; ⑵ Bơm ly tâm hút đôi.
(5) Theo phương pháp xả của bơm, chúng được phân loại là: bơm ly tâm ⑴蜗壳式; ⑵ hướng dẫn-bơm ly tâm loại dòng chảy
㈥ Phân loại theo cột áp: ⑴ Bơm{0}}áp suất thấp; ⑵ Bơm áp suất trung bình; ⑶Bơm áp suất cao.
㈦ Theo vị trí của trục bơm, chúng được phân loại thành: ⑴ Bơm trục đứng; ⑵ Bơm ngang.
9. Các phương pháp cân bằng lực dọc trục của bơm ly tâm là gì?
Trả lời: ⑴ Sự cân bằng lực dọc trục đối với máy bơm{0}một cấp chủ yếu đạt được thông qua ba phương pháp: mở lỗ cân bằng, lắp đặt ống cân bằng và sử dụng cánh hút-kép.
(2) Sự cân bằng lực dọc trục cho máy bơm nhiều{1}}giai đoạn chủ yếu đạt được thông qua sự sắp xếp đối xứng của các cánh quạt và bằng cách sử dụng các phương pháp như đĩa cân bằng và trống cân bằng.
Mấu chốt của việc cải tạo hệ thống thu hồi nước ngưng tụ nằm ở việc làm thế nào để loại bỏ hiện tượng xâm thực mà vẫn đảm bảo sản xuất bình thường. Xâm thực đề cập đến hiện tượng nước bão hòa nóng sẽ giải phóng hơi nước khi giảm áp suất và hơi nước tạo ra sẽ đột ngột hóa lỏng và ngưng tụ thành nước khi đi vào vùng áp suất cao, khiến bong bóng vỡ ra. Nếu quá trình này lặp lại, nó sẽ gây hư hỏng bề mặt của các bộ phận trong khu vực này, cùng với nhiều tác động ăn mòn liên quan khác nhau, cuối cùng dẫn đến hư hỏng dạng bọt biển-giống như bọt biển hoặc lỗ hổng tổ ong-như lỗ hổng. Hậu quả của hiện tượng xâm thực là làm gián đoạn tính liên tục của quá trình truyền hơi nước, tăng sức cản, chặn đường dẫn dòng chảy và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất cũng như hoạt động sản xuất bình thường của máy bơm. Trước đây, các nhà sản xuất thường giảm áp suất thu hồi nước ngưng nhằm giải phóng một lượng lớn hơi chớp nhoáng nhằm giảm nguồn tạo bọt. Tuy nhiên, cách tiếp cận này chắc chắn sẽ dẫn đến lãng phí năng lượng. Vì vậy, cách tốt nhất để giải quyết vấn đề xâm thực của máy bơm là làm cho áp suất đi vào máy bơm vượt quá áp suất xâm thực, từ đó về cơ bản tránh được hiện tượng xâm thực. Nguyên lý làm việc chính của công nghệ thu hồi nước ngưng tụ khép kín là sử dụng nguyên lý điều áp của bơm phản lực, thiết lập lý thuyết ngăn ngừa xâm thực phù hợp cho việc vận chuyển nước bão hòa nóng và cuối cùng thiết kế máy bơm phản lực hợp lý để giải quyết vấn đề xâm thực của máy bơm.
Ngoài ra, việc lựa chọn bẫy hơi trong hệ thống này dựa trên các điều kiện vận hành bất lợi nhất, từ đó tránh lãng phí năng lượng do mâu thuẫn giữa việc lựa chọn bẫy hơi và hoạt động thực tế của nó trong hệ thống ban đầu. Bể thu gom nước được thiết kế cho bơm thu hồi loại{1}}đóng được đóng kín, điều này không chỉ đảm bảo nhiệt độ thu hồi của nước ngưng tụ là 120 độ mà còn tận dụng tối đa hơi nước nhanh.
Như đã đề cập ở trên, việc áp dụng công nghệ thu hồi nước ngưng-vòng kín để nâng cao hiệu quả sử dụng hơi nước là rất hiệu quả và khả thi.
