LỰC HƯỚNG TRỤC DO ÁP SUẤT KHÔNG CÂN BẰNG

Chất lỏng có áp suất p2 tại cửa ra của cấp cuối cùng đi qua khe hở δr vào buồng C tác dụng lực lên đĩa cân.. Buồng A ở phía sau đĩa thông với buồng hút nên có áp suất bằng áp suất p1 tại

Lực hướng trục do áp suất không cân bằng

in

2 sl

2 2

2 in

2 sl

2 1

2

2 in

2

sl

8

p p R

R

Lực hướng trục do sự đổi hướng của dòng chảy

co : vận tốc tại miệng vào của bánh công tác

Phương trình biến thiên động lượng : PII = ρ Q co

Các biện pháp khắc phục lực dọc tr ục

Chất lỏng có áp suất p2 tại cửa ra của cấp cuối cùng đi qua khe hở

δr vào buồng C tác dụng lực lên đĩa cân Buồng A ở phía sau đĩa thông với buồng hút nên có áp suất bằng áp suất p1 tại ống hút của bơm Aïp suất ở buồng Abằng p1 khi khe hở δa giưã đĩa cân bằng và bề măt vỏ bơm rất bé A gọi là buồng cân bằng áp lực Do chênh lệch áp suất giữa buồng A và buồng C, đĩa cân bằng sẽ chịu 1 lực từ trái sang phải (ngược chiều với lực hướng trục) góp phần triệt tiêu lực hướng trục sinh ra trong bơm

Đĩa cân bằng là 1 thiết bị tự đông điều chỉnh.Giả sử do tác dụng của lực hướng trục, roto di chuyển về phía trái, khe hở δa sẽ giảm

đi làm cho áp suất trong buồng C tăng lên và áp suất trong buồng cân bằng A giảm đi cho đến khi roto cân bằng không dịch chuyển nữa Khi roto dịch chuyển về phía trái , khe hở δa tăng, dòng chảy từ buồng C đi vào buồng A và áp suất trong buồng A sẽ tăng lên, áp suất buồng C giảm đi cho đến khi roto đạt sự cân bằng mới

8 Một số lưu ý khi sử dụng bơm ly tâm:

- Chọn bơm đúng yêu cầu kỹ thuật, dựa vào đặc tính bơm và đặc tính lưới

- Các thiết bị và đồng hồ đo áp suất phải có đầy đủ Nên lắp van 1 chiều trên ống hút và ống đẩy để đễ dàng khi mồi bơm và khởi động bơm

- Trước khi bơm làm việc phải đảm bảo chất lỏng đã điền đầy ống hút và buồng bánh công tác, nếu không thì phải mồi bơm, có thể mồi bơm bằng các cách sau:

+ Dùng bơm chân không hay bơm phun tia tạo chân không trong ống hút

+ Cho chất lỏng trên bể chứa chảy vào bơm và ống hút qua đường ống đẩy hoặc đường ống phụ

- Trước khi khởi động cần kiểm tra dầu mỡ trong bơm và động cơ, kiêmtra các mối ghép, hệ thống điện

- Khi khởi động bơm nên cho động cơ quay ổn định rồi mở dầìn dần khóa trên đường ống đẩy, nếu mở khóa trên ống đẩy trước rồi mới khởi động thì động cơ sẽ khó khởi động và dễ bị quá tải

- Khi chuẩn bị tắt động cơ, đóng van ở đường ống đẩy trước rồi tắt máy sau

- Khi bơm đang làm việc nếu chất lỏng không lên hoặc lên ít , cần dừng bơm để kiểm tra:

+ Các van trên đường ống hút và đường ống đẩy

+ Lưới chắn rác bị lấp kín hoặc miệng ống hút không ở đúng độ sâu cần thiết

+ Bánh công tác quay ngược do động cơ bị đấu dây ngược pha

Trình tự thiết kế các kích thước chính của bơm ly tâm:

Xác định các kích thước chính của bơm Q(m3/s), H(m), n(v/ph) 1) Ống hút và ống đẩy:

Vđẩy = 1,5 ÷ 2 m/s

Vhút = 0,75 ÷ 1 m/s

Đường kính ống hút và ống đẩy không được nhỏ thua đường kính miệng hút và miệng đẩy của bơm

2) Xác định các hiệu suất :

- Hiệu suất lưu lượng :

66 , 0 s

Q

n 68 , 0 1

1

−

⋅ +

= η

Đối với các bơm lớn có bánh công tác được chế tạo với tiêu chuẩn cao, hiệu suất lưu lượng ηQ=0,96 ÷ 0,98 Với các bơm kích thước trung bình và bé, ηQ=0,85 ÷ 0,95

- Hiệu suất thủy lực: phụ thuộc vào ma sát thủy lực, va đập và sự hình thành xoáy trong dòng chảy

ηH

td

D

= −

−

0172

1

2

,

D1tđ là đường kính tính đổi của bánh công tác

2 hb

2 1 tđ

dhb là đường kính mayơ của bánh công tác

n

tđ

1 ≈ 4 25 , 3

⇒ hiệu suất thủy lực phụ thuộc vào lưu lượng và số vòng quay của bơm

Bơm chế tạo chất lượng cao, ηH=0,85 ÷ 0,96; với các bơm nhỏ

ηH=0,8 ÷ 0,85

- Hiệu suất cơ khí: phụ thuộc vào ma sát của đêm chống thấm (lót kín) và ổ trục và ma sát thủy lực trên bề mặt bánh công tác và đĩa cân bằng ηQ=0,92 ÷ 0,96

Các kích thước cơ bản

- Đường kính trục:

Từ H, Q, n và hiệu suất của bơm thiết kế có thể suy ra N, M và tính được đường kính của trục bơm theo độ bền xoắn:

[ ]τ

=

2 , 0

M

ds [τ] = 1,2 ÷ 2 kN/cm2 : ứng suất tiếp cho phép

Đường kính mayơ dhb=(1,2 ÷ 1,4) ds

- Đường kính cửa vào của bánh công tác :

D0 = D12tđ +dhb2

- Chiều dài mayơ bánh công tác lắp trên trục:

lhb=(1 ÷ 1,5) dhb

- Các thông số tại cửa vào cánh:

2 60

= π⋅ ⋅

Vận tốc tại cửa vào bánh công tác:

o

Q o hb

=

−

4

2 2

η π

u

β1 1

1

=

Góc đặt cánh tại cửa vào khi tính đến góc tới i sẽ là:

β1 v= β1 +i i=0 ÷ 6o

Bề rộng cánh tại cửa vào

Q

1

=

µ1 = 0,9 : hệ số tính đến ảnh hưởng của chiều dày cánh, chiều dày cánh bằng thép đúc thường ít nhất là 4mm

- Các thông số tại mép ra của bánh công tác :

Chọn β2 cho tam giác vận tốc tại cửa ra, với góc trễ σ ⇒ góc đặt cánh β2v= β2 + σ

Đường kính cửa ra: (đường kính ngoài của bánh công tác)

H

2 v m

2 v

m

2

2

gH 2

ctg c

ctg c

2

1

u

η

+







+ β

⋅

n

60

= π Cho c2m =c1m ⇒ bề rộng tại cửa ra của cánh: b b D

D

2 1 1

2

=

- Tính số lượng cánh: Sử dụng công thức

2

sin R R

R R 5 , 6

1 2

1

2 ⋅ β + β

− +

=

9