Hợp tác nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ chìm lắp với máy bơm chìm công suất N = 37KW phục vụ nông nghiệp:Thiết kế công trình trạm lắp máy bơm-chìm động cơ điện chìm phục vụ tiêu trong nông nghiệp pdf

BO KHOA HOC VA CÔNG NGHỆ - BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TONG CONG TY GO ĐIỆN - XÂY DỰNG NÔNG NGHIỆP VÀ THỦY LỢI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TƯ VẤN CƠ ĐIỆN VÀ XÂY DỰNG Số 6, Nguyễn Công Trứ, Quận H

BO KHOA HOC VA CÔNG NGHỆ - BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TONG CONG TY GO ĐIỆN - XÂY DỰNG NÔNG NGHIỆP VÀ THỦY LỢI

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TƯ VẤN CƠ ĐIỆN VÀ XÂY DỰNG

Số 6, Nguyễn Công Trứ, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội

Báo cáo chuyên đề của Đề tài:

“HỢP TÁC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHÌM LẮP VỚI MÁY BƠM CHÌM CÔNG SUẤT N = 37KW PHỤC VỤ NÔNG NGHIỆP”

Nội dung chuyên đề:

“Hợp tác với nước ngoài trong nghiên cứu thiết kế, chế tạo

động cơ điện chìm”

PGS.TS Nguyễn Văn Bay

BSF ~€

CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM

BO NONG NGHIEP VA PTNT

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TONG CONG TY CƠ ĐIỆN - XD NN & TL

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU, TƯ VẤN

CƠ ĐIỆN VÀ XÂY DỰNG

DANH SÁCH TÁC GIẢ

CUA DE TÀI KH&CN CẤP NHÀ NƯỚC

1 Tên Để tài:

“Hợp tác nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện chìm lấp với máy

bơm chìm công suất N= 37kKW phục vụ nông nghiệp”

2 Thuộc chương trình -

Theo Nghị định thư về hợp tác khoa học công nghệ và bảo vệ môi trường

với Hungary

3 Thời gian thực hiện: 1/2003 — 12/2004

4, Cơ quan chủ trì:

Trung tâm nghiên cứu, tư vấn cơ điện v à xây dựng (REMECO) (Tên cũ: Trung tâm tư vấn đầu tư, thiết kế, công nghệ cơ điện nông nghiệp và thủy lợi)

5 B6 chủ quản:

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

6 Danh sách tác giả:

I | PGS TS Nguyén Van Bay _—2”

3_ |KS Hà Đình Minh C_—

5 | KS Nguyễn Văn Việt NAR

8 |KS Trấn Xuân Luu ⁄ a

(HG tea, cheky va déng dau)

»” Phé giám đốc

Nguyễn Văn Anh

MUC LUC

chế tạo động cơ điện chìm

III Một số sản phẩm đặc trưng của hãng nước ngoài liên quan

đến động cơ điện chìm

I Lời mở đầu

Động cơ điện chìm các loại lắp với các máy bơm chìm đã và đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng, giao thông hoặc cấp thoát nước và xử lý môi trường Các động cơ điện chìm có kết cấu gọn nhẹ đặt ngập trong nước khi làm việc không gây tiếng

ồn, độ rung động nhỏ luôn giành ưu thế trong việc bảo vệ môi trường sinh thái, rất thuận lợi cho người vận hành, sử dụng do không phải lo hiện tượng

động cơ bị ngập nước, nhất là trong điều kiện mực nước bề hút thay đổi nhiều và

đột ngột Trong nông nghiệp, động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm ngày càng chiếm tỷ lệ cao Thống kê cho thấy, máy bơm chìm lắp với động cơ điện

chìm chiếm tới 90% phục vụ tưới tiêu trong nông nghiệp ở Malaixia và các nước

trong khu vực

Hiện nay, trong thực tế có hàng trăm ngàn động cơ điện chìm các loại lấp với máy bơm chìm đang hoạt động trong các lĩnh vực cấp thoát nước và xử lý môi trường, khai thác mỏ, công nghiệp và tưới tiêu trong nông nghiệp Có thể khẳng định là toàn bộ số lượng rất lớn động cơ điện chìm nêu trên đều được nhập

khẩu từ nước ngoài với giá thành rất cao

Những năm gần đây, Bộ khoa học và công nghệ, Bộ Nông nghiệp và Phát

triển nông thôn đã đầu tư kinh phí cho công tác triển khai nghiên cứu một số loại

máy bơm chìm phục vụ tưới tiêu trong nông nghiệp Những máy bơm chìm do

Việt Nam tự nghiên cứu, thiết kế và chế tạo đã được áp dụng vào sản xuất đạt kết quả tốt Các kết quả nghiên cứu cho phép phổ biến kiến thức về máy bơm chìm,

nâng cao trình độ hiểu biết về lĩnh vực này đối với cán bộ kỹ thuật trong nghiên cứu, thiết kế, chế tạo cũng như quản lý, vận hành, sử dụng, sửa chữa thiết bị máy bơm chìm trong sản xuất

Tuy vậy, động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm vẫn là vấn để khoa học

kỹ thuật chưa có cơ quan nào đầu tư nghiên cứu Kinh phí đâu tư cho nhập khẩu động cơ điện chìm hàng năm thường cần tới vài trăm triệu đôla

Do kiến thức hiểu biết về động cơ điện chìm còn ít, không có đơn vị nào ở

trong nước thiết kế, chế tạo, cho nên, khi cung cấp động cơ điện chìm đồng bộ

cũng như cung cấp các phụ tùng phục vụ thay thế, sửa chữa các động cơ điện

3

chim dang van hành, khai thác thường gặp khó khăn và không chủ động; hiệu quả sử dụng thấp và tốn kém nhiều ngoại tệ cho nhập khẩu động cơ điện chìm với giá thành quá cao

Tình hình thực tế nêu trên làm ảnh hưởng đến việc phổ biến áp dụng rộng rãi các động cơ điện chìm - máy bơm chìm vào sản xuất ở Việt Nam Cùng với

sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước, nhu cầu về động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm ngày càng cao với các chủng loại, công suất khác nhau phục vụ các mục đích rất đa dạng trong sản xuất Chính vì vậy, đề tài nghiên cứu

về động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm là rất cần thiết và cấp bách Bước

đầu, việc "Hợp tác nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện chùm lắp với

máy bơm chìm công suất N = 37KW phục vụ nông nghiệp" theo Nghị định thư

về Hợp tác khoa học công nghệ với nước ngoài sẽ cho phép Việt Nam nhanh chóng chủ động chế tạo, cung cấp các loại động cơ điện chìm phù hợp điều kiện

cụ thể của từng vùng với giá thành hạ nhiều so với nhập khẩu Kết quả nghiên

cứu của đề tài sẽ giúp cho việc chủ động cung cấp các loại động cơ điện chìm mới, các chi tiết, phụ tùng thay thế phục vụ công tác sửa chữa hàng chục ngàn động cơ điện chìm đang hoạt động, tham gia xuất khẩu sang các nước trong khu vực thu ngoại tệ góp phần thực hiện chương trình xuất khẩu, tham gia vào sự nghiệp công nghiệp hoá nông nghiệp, hiện đại hoá nông thôn của Nhà nước, nhanh chóng hoà nhập vào AFTA trong thời gian tới Để thiết kế chế tạo động cơ điện chìm, một sản phẩm công nghệ cao, đề tài đã chọn biện pháp hợp tác với các công ty sản xuất động cơ điện chìm đã có nhiều kinh nghiệm và có uy tín

cao trên thế giới (của Hungary, Đức) nhằm tiếp nhận sự giúp đỡ và hỗ trợ về

công nghệ tiên tiến trong công tác nghiên cứu, thiết kế và chế tạo động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm phục vụ tưới tiêu trong nông nghiệp Để tài cũng hợp tác chặt chế với các công ty chế tạo động cơ điện nhiều kinh nghiệm của Việt Nam (Công ty chế tạo điện cơ Hà Nội, Công ty TNHH chế tạo máy điện Việt Nam - Hungary (Bộ Công nghiệp) và các công ty chế tạo cơ điện của Tổng Công ty cơ điện - xây dựng nông nghiệp và thủy lợi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) trong công tác thiết kế và chế tạo sản phẩm động cơ điện chìm

II Một số van dé đã hop tác với nước ngoài trong nghiên cứu, chế tạo

động cơ điện chìm

Theo Nghị định thư về hợp tác với nước ngoài, đẻ tài đã triển khai thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ và có hiệu quả với Công ty EXTREN (Hungary ), các công ty ABS, KSB, EMU (Đức) và Hyosuny (Hàn Quốc)

Động cơ điện chìm là sản phẩm công nghệ cao Mặc dù ở Việt Nam đã và đang sử dụng rất nhiều loại máy bơm chìm với các động cơ điện chìm trục

ngang, trục đứng kiểu cuốn dây hay kiểu lồng sóc, kiểu ướt hay kiểu khô nhưng

đây vẫn là vấn đề khoa học kỹ thuật quá mới đối với các nhà khoa học kỹ thuật Các động cơ điện chìm - máy bơm chìm nói chung đều phải nhập khẩu

Để nhanh chóng tiếp cận với vấn đề kỹ thuật mới này, biện pháp tốt nhất

là hợp tác với nước ngoài Đề tài đã chọn các công ty nổi tiếng của Hungary,

Đức để hợp tác Thực tế đã chỉ rõ sự hợp tác quốc tế giúp rất nhiều cho đề tài

trong công tác nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng

a Công tác nghiên cứu

Các công ty EXTREN, ABS, KSB và EMU đã giúp cho đề tài nhiều tài

liệu quý về lĩnh vực động cơ điện chìm, các vấn để có liên quan đến phòng thí

nghiệm, phương pháp thử nghiệm, kiểm tra từng chỉ tiết, cụm chỉ tiết và tổng thể

của động cơ, tổ máy động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm, các quy định theo tiêu chuẩn DIN, ISO

b Công tác thiết kế

Các cán bộ thực hiện đề tài đã học được các kiến thức cơ bản trong thiết

kế động cơ điện chìm dựa theo động cơ điện chìm của các céng ty ABS, EMU với các đặc điểm về làm kín, thiết bị làm kín, thủ thuật làm kín đối với động cơ điện chìm; tủ điện điều khiển theo nguyên lý hoạt động

c Công nghệ chế tạo

Các vấn đề liên quan đến công nghệ chế tạo đông cơ điện chìm, đặc biệt phương pháp gia công cơ khí, phương pháp cuốn dây cáp khi kéo bơm lên và xử

lý mối lắp ghép, phương pháp xử lý chống rò nước, chống rò điện, chống tăng nhiệt độ vượt quá mức cho phép

d Vấn đề tháo lắp

Tháo lấp các động cơ điện chìm đòi hỏi phải có hiểu biết tốt về kết cấu, tình trạng dung sai lắp ghép cơ khí, các cuộn dây trong rôto Điều đặc biệt quan trọng phải chú ý quan tâm tìm hiểu là cụm chi tiết vòng làm kín cơ khí (VLKCK) VLKCK được chế tạo từ vật liệu gốm có độ giòn lớn, đễ vỡ nhưng có

độ chính xác và độ nhãn rất cao do vậy giá thành đắt Phải học phương pháp tháo

lắp cụm thiết bị này Ngoài ra, cần nắm bắt được công nghệ nối dây cáp điện đặt

chìm dưới nước

e Các vấn đề khác

Thu thập tài liệu về động cơ điện chìm và chuẩn bị cho công việc công bố

kết quả nghiên cứu của đề tài

Biên soạn các tài liệu cần thiết về động cơ điện chìm phục vụ cho người nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và quản lý vận hành cũng như góp phần đào tạo cán bộ chuyên ngành

Il], Một số sản phẩm đặc trưng của hãng nước ngoài liên quan đến động

cơ điện chìm

AFL 0600 to1260 -

For optimum security and protection ABS ofers a

system of monitoring devices By means of the

permanent monitoring, faults and the effect of wear

shows up in plenty of time As a result major

damage of the high quality submersible motor can

be avoided by inspection or maintenance at the

correct time

Bearing Monitoring

Thermal sensors at the upper and lower bearings

can be used to automatically switch off the motor if

critical temperatures are reached

Motor Monitoring

Thermal sensors in each phase of the stator can

be used to switch off the motor before the allowable

temperature limit is reached Excessive

temperatures can result from overloading, excessive

medium temperatures or other factors

Seal Monitoring

Sensor probes operate in conjunction with the

electronic seal monitoring system to detect the

ingress of moisture into the pressure tight

encapsulated motor and connection chamber as

well as into the oil chamber via the shaft seal

Independent of operating status, the ABS DI system

warns of moisture ingress and correctly indicates

the need for attention

Motor Control Unit MCU-33

Thermal Sensors

@ Upper Bearing

@ Stator (3 Sensors)

@ Lower Bearing

DI Moisture Probe

@ Connection Chamber

© Motor Chamber

© Oil Chamber

As an optional extra ABS can supply the required monitoring electronics for installation into the control panel

AFL 6600 to 1200

t

ABS Mixed Flow Pump with

Motor and Hydraulic Section

designed on the modular

principle

Pressure tight motor IP 68

Stator insulation Class F

with thermal sensors

Rotor and shaft dynamically

balanced

Lubricated-for-life ball and

roller bearings support the

shaft at bottom and top each

with temperature monitors

Hydraulics with diffuser and

adjustable wear gap at the

suction side

Material Cast iron GG-25

(ASTM A48 Class 35)

All pumps are routinely

tested during production to

achieve the performance

standard of ISO 2548/C

Performance tests to ISO

3555/B are also available

Mixed flow impeller

material Cast iron GG-25 (ASTM

A48 Class 35) also available in 1.4460

(ASTM A351 Grade CD-4M CU)

Pressure tight connection chamber IP 68

Cable entries with strain relief anti-kink protection

and double sealing

Motor cooling optimised

by directing the medium itself over the motor

High quality

mechanical seal with solid silicon carbide rings for reliable shaft sealing

Automatic coupling

mechanism ensures

concentric, rotation proof and leak proof mounting

All motors are also available

with explosion proof

certification according to

European standards or US

FM standards

Sicherh Safety/Sécur

entweder standardmafig enthalten oder kơnnen vielfach auf Wunsch

eingebaut werden

The controt devices in our submersible motors are either included in

sadard design or can be installed on request

yuipement de surveillance dans nos moteurs submersibles ou est

standard ou peut souvent étre monté sur demande

Vili

Vil

Vv ~

il Ww

lÍ i u

Nv

vt

it

10

tt

Vit Vit

ĐL-Elektrode/DI-Elektrode /Electrode DI

Feuchtigkeitskontrolle in Klemmenraum (b),

Motorraum (b) und Dichtungsraum (a+b) Humidity controt in the terminal- (b), motor + and sealing chamber (a+b)

Contrdte d’humidité dans les chambres de

bornes (b), de moteur (b) et d'étanchéite (a4 Bi-Metali/Bi-metaltic thermistors/Thermo

sondes bi-metalliques

Wicklungstemperaturủberwachung im Motorr, Control of the winding temperature in the mo’ chamber

Controle de température pour ie bobinage da

la chambre de moteur

Kaltleitertemperaturfiihler/Cold-type therr

stors/Thermosondes a froid

Wicklungstemperaturberwachung im Motorra Control of the winding temperature in the mot:

chamber Controle de température pour le bobinage dar

la chambre de moteur

Pt 100/Pt 100/Pt 100

Wicklungstemperatur- und Lagertemperatur- Gberwachung

Control of the winding temperature and bearinc

temperature

Contréle de température pour le bobinage et te

coussinet

Thermoschwimmerschalter/Thermal float

switch/Thermo-interrupteur 4 flotteur Olstands- und Oltemperaturiberwachung im

Motorraum (FO/FK-Motore)

Control of the oil level and oil temperature in th motor chamber (FO/FK-motors)

Contrdle du niveau et de ia température d'huile

dans la chambre de moteur (moteurs FO/FK) Schwimmerschalter/Float switches /

Interrupteur a flotteur Leckagetiberwachung im Kontrollraum

Leakage detection in the controt chamber Contrơle de fuite dans la chambre de contréle

Druckschalter/Pressure switch/

Interrupteur à pression

Oruckiberwachung im Motorraum Pressure control in the motor chamber

Controle de pression dans la chambre de moteu

Ketten/Chains/Chaines Ein- und Ausbau mittets Hochsicherheitsketten nach DIN 685 mit Lastaufnahmegliedern Installation and removal by means of high-satety chains as per DIN 685 with load lifting finks Montage et démontage par ta moyen de chạnes

& haute sécurité selon DIN 685 avec des chal-

fons de suspension de la charge