CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH NĂNG SUẤT CỦA BƠM
2.2. ĐIỀU CHỈNH NĂNG SUẤT BƠM BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐẶC TÍNH MẠNG – ĐIỀU CHỈNH BẰNG TIẾT LƯU
Điều chỉnh bằng tiết lưu sử dụng cho loại bơm công suất nhỏ sức kéo là động cơ lồng sóc 3 pha.
Điều chỉnh bằng tiết lưu được thục hiện bằng van lưỡi gà ở đường ống có áp của bơm, thường đặt trực tiếp gần bơm. Van lưỡi gà này rất cần thiết để tách bơm ra khỏi mạng lưới trong giai đoạn ngừng làm việc hay sủa chữa. Bởi vậy điều chỉnh bằng tiết lưu không cần phải đua vào hệ thống bơm một bộ phận mới nào, đây là ưu điểm chính của phương pháp này.
Hình 2.2: Điều chỉnh năng suất máy bằng cách thay đổi đặc tính mạng.
Ta xét một bơm làm việc trong hệ thống đường ống.Trong trường hợp van tiết lưu mở hoàn toàn, đặc tính của bơm như sau (hình 2.2):
Tương ứng với chế độ thiết kế ta có điểm công tác A0, tại đó hiệu suất của máy là cao nhất. Tức là, máy chỉ làm việc ổn định ở chế độ năng lượng máy truyền cho chất lưu (năng lượng chất lưu nhận được từ bánh công tác) bằng năng lượng tiêu thụ của hệ thống. N, Q, p, là các giá trị điểm công tác. Khi tiết lưu van đầu dẩy - giảm nưng suất của bơm, trở lực của nó tăng. Từ biểu thức:
Như vậy, khi tiết lưu thì giá trị thay đổi, làm cho k thay đổi; do đó đặc tính của mạng cũng thay đổi.Đường đặc tính sẽ thay đổi lên phía trên và về phía bên
trái: .
Ta thấy:
Ở điểm A0 van mở hoàn toàn và năng suất cực đại. Như vậy điều chỉnh bằng tiết lưu làm giảm năng suất. Không nhưng vậy, điều chỉnh bằng tiết lưu còn làm giảm công suất trục máy, làm tổn thất năng lượng tiêu hao do tiết lưu. Ví dụ: khi tiết lưu đến điểm A2 thì năng suất đạt được là Q, năng lượng tiêu hao cho tiết lưu tương ứng với tổn thất áp suất . Tổn thất công suất tương ứng trên trục là :
(2.1)
Ta biết, khi càng tiết lưu năng suất càng giảm nhưng không có nghĩa là cột áp sẽ tăng trên hệ thống đường ống, mà áp suất đầu đẩy chỉ tằng đến trước van(trước điểm 1’) – áp suất dự trữ trước van là pn; tổn thất tiết lưu qua van làpn, nên áp suất sau van tương đươngcột áp hữu ích tạo được cung cấp biến thành tổn thất năng lượng (do tiết lưu), năng suất và áp suất dư trên hệ thống bằng 0. Trường hợp này cần đặc biệt lưu ý và loại trừ trong vận hành.
Từ công thức 2.1, tổn thất áp suất càng lớn thì mất mát công suất N càng lớn, đặc biệt với máy cánh nghiêng về phía sau. Do đó, điều chỉnh bằng tiết lưu chỉ nên dung chp máy có công suất nhỏ hoặc điều chỉnh trong khoảng hẹp. Điều chỉnh bằng tiết lưu chỉ nên dung trong những trường hợp khi đặc tính của máy thoả mãn điều kiện , tức là công suất trên trục giảm khi năng suất giảm. Khi , tức là công suất và năng suất thay đổi ngược chiều thì điều chỉnh bằng tiết lưu không có tác dụng, chỉ làm tăng thêm tổn thất.
Điều chỉnh bằng tiết lưu chỉ được thực hiện trên đường đẩy đối với bơm. Khi điều chỉnh sâu(giảm nhanh năng suất) nếu đặt trên đường hút sẽ dễ xảy ra hiện tượng đứt dòng, phá vỡ sự làm việc ổn định của bơm. Với bơm, thay đổi năng suất không nhưng chỉ phụ thuộc vào độ mở của van tiết lưu, mà do sự thay đổi đặc tính của hệ thống.
Hình 2.3: Điều chỉnh năng suất bơm bằng cách thay đổi đặc tính hệ thống.
Do đó ta có thể thay đổi hs theo 2 khả năng (hình 2.3):
- Thay đổi Hht bằng cách thay đổi k.Q2. - Thay đổi Hht bằng cách thay đổi hs.
Ta có thể thay đổi hs bằng 2 cách nếu có áp suất đầu hút bằng áp suất khí quyển và không thay đổi:
- Thay đổi chiều cao h : Khi tăng h, hs tăng và năng suất giảm và ngược lại.
- Thay đổi áp suất đầu đẩy px : Tăng px, hs tăng, năng suất giảm và ngược lại.