Đang tải... (xem toàn văn)
Trang bị điện điện tử máy bơm I Khái niệm chung 1 1 Khái niệm chung Máy bơm là máy thủy lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này đến nơi khác Chất lỏng dịch chuyển giữa hai nơi bằng một đường ống n.
I.Khái niệm chung 1.1 Khái niệm chung Máy bơm máy thủy lực dùng để hút đẩy chất lỏng từ nơi đến nơi khác Chất lỏng dịch chuyển hai nơi đường ống nên bơm phải tăng áp suất chất lỏng đầu đường ống để thắng trở lực đường ống thắng hiệu áp suất hai đầu Thường sử dụng động điện làm nguồn lượng cấp cho bơm I.Khái niệm chung 1.2 Phân loại Máy bơm Bơm động học Bơm thể tích Bơm piston Bơm quay Bơm ly tâm Bơm hướng trục I.Khái niệm chung 1.3 Hệ thống bơm I.Khái niệm chung 1.4 Các thông số bơm: Cột áp H (hay áp suất bơm);Lưu lượng (năng suất) bơm; Công suất bơm (P hay N) a) Cột áp H (hay áp suất bơm): lượng tăng lượng riêng cho đơn vị trọng lượng chất lỏng chảy qua bơm (từ miệng hút đến miệng đẩy) Cột áp H tính mét cột chất lỏng ( hay mét cột nước ) tính đổi áp suất bơm b) Lưu lượng (năng suất bơm): thể tích chất lỏng bơm cung cấp vào ống đơn vị thời gian; tính m3/s, l/s, m3/h c) Công suất bơm (P hay N): phân biệt loại công suất - Công suất làm việc Ni (công suất hữu ích) cơng để đưa lượng Q chất lỏng lên độ cao H đơn vị thời gian (s) - Công suất động kéo bơm (Nđc) công suất thường lớn N để bù hiệu suất truyền động động bơm, dự phòng tải bất thường - Hiệu suất bơm (ηb) tỉ số cơng suất hữu ích Ni công suất trục bơm N Hiệu suất bơm gồm thành phần: ηb = ηQ.ηH.ηm ηQ - hiệu suất lưu lượng; ηH - hiệu suất thuỷ lực; ηm - hiệu suất khí II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm li tâm - Đặc điểm: Là loại bơm động học, có cánh quạt (sử dụng nhiều) kéo động điện( động điện xoay chiều) , bơm nhiều loại chất lỏng khác với dải lưu lượng rộng (từ vài l/ph đến vài m3/s) Nó có cột áp bơm pitton đủ đáp ứng nhiều lĩnh vực II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm li tâm - Cấu tạo: Bơm ly tâm gồm có phận sau: Vỏ bơm có kiểu dáng hình trơn ốc, trục bánh xe công tác gắn trục Trên bánh xe cơng tác có gắn cánh bơm 7, miệng hút miệng đẩy - Trước cho máy bơm hoạt động cần phải mồi bơm cách đổ đầy vào buồng trôn ốc qua phễu rót vào đường ống 10 Lúc van 11 đóng lại áp suất cột nước đường ống hút II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm li tâm - Nguyên lý: Khi động truyền động bơm quay, bánh xe công tác với bánh cong tạo lực ly tâm, làm cho chất lỏng rãnh bị nén đẩy phía đầu cuối cánh bơm đưa chất lỏng vào buồng trôn ốc thoát đường ống II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm li tâm - Phân loại: Tùy theo cột áp H lưu lượng Q ta có kiểu bơm: + Bơm li tâm hút phía: cánh bơm nằm phía đĩa bánh xe cơng tác + Bơm li tâm nhiều cấp: tạo cột áp cao + Bơm trục đứng, trục ngang + Bơm chìm giếng sâu, đẩy chất lỏng từ đáy lên II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm li tâm - Đặc tính làm việc: Năng suất – Chiều cao cột áp Hc- chiều cao cột áp tĩnh; Hđ- chiều cao cột áp động; Q- suất bơm; λ- hệ số tỉ lệ; a- đường đặc trưng bơm b – đường đặc tính phụ tải c- đường đặc tính phụ tải có cột áp động lớn II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm piston - Cấu tạo: Bơm pittông loại bơm thể tích, cấu tạo biểu diễn hình bên - Nguyên lý: Khi động truyền động quay quanh trục O chuyển động quay quay qua hệ thống trục khuỷu – tay biên (4 3) biến chuyển động thành chuyển động tịnh tiến qua lại pittong xylanh với hành trình S = 2R (R bán kính trục khuỷu) Hai vị trí giới hạn hành trình pittong A1 A2 tương ứng với điểm chết C1 C2 Khi pittong dịch sang trái thể tích buồng làm việc tăng lên, áp suất tuyệt đối chất lỏng xilanh giảm nhỏ áp suất mặt thoáng bể hút Lúc này, van đẩy (van xả) đóng lại, van hút mở chất lỏng qua ống hút vào xilanh Khi pit tông di chuyển sang bên phải, thể tích buồng xi lanh tăng, van đóng lại, van nén mở nước từ buồng xi lanh chảy đường ống cấp nước II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm piton - Đặc tính: Từ họ đặc tính bơm ta thấy với trị số chiều cao cột áp, suất bơm Q khác nhau, công suất động truyền động khác Đặc điểm khác biệt bơm pit tông lưu lượng không đồng đều, áp suất cột áp đạt cao II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm cánh gạt • Là loại bơm thể tích •Áp suất cao bơm li tâm thấp bơm pitton • Bộ phận chuyển lượng từ động đến chất lỏng bánh xe ổ đĩa quay gắn cánh gạt chất lỏng không • Ưu điểm: đơn giản, khỏe, bền, số vòng quay lớn • Nhược điểm: lưu lượng nhỏ, khơng bơm chất lỏng lẫn hạt cứng II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí làm việc loại bơm Bơm bánh - Có vỏ bơm bao khít hai bánh chủ động bị động ăn khớp Khoảng trống vỏ bơm với miệng ống hút hai bánh gọi họng hút Khoảng trống vỏ bơm với miệng ống đẩy hai bánh gọi họng đẩy III Điều chỉnh lưu lượng áp suất hệ thống bơm • Lượng tiêu thụ phụ tải thay đổi phạm vi rộng ngày đêm Vì điều chỉnh lưu lượng đóng vai trị quan trọng hệ thống cấp nước • Có phương pháp để điều chỉnh lưu lượng cho hệ thống bơm : - Điều chỉnh lưu lượng bơm cách thay đổi tốc độ động truyền động - Điều chỉnh lưu lượng máy bơm van tiết lưu - Điều chỉnh khoảng thời gian vận hành bơm (đk on/off ) - Điều khiển Bypass (Lưu lượng dòng chảy đến hệ thống giảm cách bỏ qua phần lưu lượng xả bơm đến cửa hút, áp dụng chủ yếu cho máy bơm tuần hoàn) III Điều chỉnh lưu lượng áp suất hệ thống bơm Điều chỉnh lưu lượng bơm cách thay đổi tốc độ động truyền động - Đối với hệ thống cấp nước có độ cao cột áp tĩnh lớn thay đổi suất, tốc độ động truyền động thay đổi không đáng kể - Đối với hệ thống cấp nước có độ cao cột áp động lớn, với lượng thay đổi suất tốc độ động truyền động thay đổi đáng kể Điều chỉnh lưu lượng máy bơm cách thay đổi tốc độ động truyền động phù hợp với hệ thống cấp nước có độ cao cột áp tĩnh cao (Hc), hệ thống cấp nước có độ cao cột áp động cao khơng phù hợp tổn thất roto phần ứng động tỷ lệ thuận với tốc độ (hoặc hệ số trượt ) động III Điều chỉnh lưu lượng áp suất hệ thống bơm Điều chỉnh lưu lượng cách tiết lưu dòng chảy cửa -Là phương pháp điều chỉnh lực cản đường ống van tiết lưu, điều chỉnh phương pháp dẫn đến xuất áp suất động ∆Hđ gây tổn thất công suất van tiết lưu bằng: ∆P = Q∆Hđ -Trị số ∆H hệ thống cấp nước có áp suất động cao lớn so với hệ thống cấp nước có áp suất tĩnh cao III Điều chỉnh lưu lượng áp suất hệ thống bơm Năng lượng tiêu thụ phương pháp kiểm sốt lưu lượng IV Tính chọn công suất động truyền động máy bơm Trang bị điện trạm bơm tối thiểu phải có hai hệ truyền động: 1.Truyền động chính: truyền động quay bơm Hệ truyền động thường dùng động không đồng điện áp thấp (380V) cao áp (3 6kV), động cợ đồng Đối với động có cơng suất ≥ 100kW, thường dùng động cao áp Hệ truyền động phụ: động truyền động đóng mở van thường dùng động khơng đồng roto lồng sóc điện áp thấp, có đảo chiều quay IV Tính chọn cơng suất động truyền động máy bơm Công suất động truyền động bơm: P = (Q x H x ρ) / (102 x η) P: Công suất hoạt động thực máy bơm (kW) Q: Lưu lượng chất lỏng (m3/s) H: Cột áp máy (m) p: Tỉ trọng chất lỏng (kg/m3) η: Hiệu suất bơm (thường chọn 0,8) IV Tính chọn cơng suất động truyền động máy bơm Tính chiều cao cột áp cơng trình: H = H1 + H2 + H3 (m) H1: Tổng cột áp cao (tính từ điểm thấp đến điểm cao nhất) Nếu có đường ống ngang quy đổi theo kinh nghiệm: 5m theo chiều ngang m theo chiều cao H2: Cột áp phun nước đầu (thường chọn m phun theo độ cao) H3 = Hdđ + Hcb (m) Hdđ=(F.L.V )/(D.2.g) (m): Tổn hao áp suất dọc đường ống (F: tổn thất ma sát đường ống (0.01-0.03); L: chiều dài đường ống (m); V: vận tốc chảy đường ống (1-1.8 m/s); D: đường kính ống (m); g: gia tốc trọng trường (9.81)) Hcb = A.L.Q2: Tổn hao áp suất cục phụ kiện tê, co, khóa,…(Q: lưu lượng chất lỏng qua ống (l/s); L: chiều dài hệ thống đường ống (m); A: sức cản ma sát từ ống (tra theo Bảng 14 trang 18 TCVN 4513-1988)) (Theo kinh nghiệm: co vuông 3%, tê 2% cột áp tổng thể) V Sơ đồ khống chế trạm bơm Sơ đồ khống chế bơm dùng động đồng - Động bơm: 625 kW; n= 165 v/ph - 2BA đo điện áp nguồn đưa mạch điều khiển để tăng cưỡng kích từ trường hợp điện áp lưới giảm dẫn đến động bị đồng V Sơ đồ khống chế trạm bơm Sơ đồ nguyên lý điều khiển bơm dùng khởi động mềm Thảo luận: Mạch bơm nước luân phiên Thảo luận: Nhận dạng hàm truyền máy bơm T1 T2 T1 T2 Thảo luận: Nhận dạng hàm truyền van ... theo Bảng 14 trang 18 TCVN 451 3-1988)) (Theo kinh nghiệm: co vuông 3%, tê 2% cột áp tổng thể) V Sơ đồ khống chế trạm bơm Sơ đồ khống chế bơm dùng động đồng - Động bơm: 6 25 kW; n= 1 65 v/ph - 2BA... pittông loại bơm thể tích, cấu tạo bi? ??u diễn hình bên - Nguyên lý: Khi động truyền động quay quanh trục O chuyển động quay quay qua hệ thống trục khuỷu – tay bi? ?n (4 3) bi? ??n chuyển động thành chuyển... với trị số chiều cao cột áp, suất bơm Q khác nhau, công suất động truyền động khác Đặc điểm khác bi? ??t bơm pit tông lưu lượng không đồng đều, áp suất cột áp đạt cao II Cấu tạo, đặc tính nguyên lí
