Giáo trình máy bơm

MÁY BƠM VÀ TRẠM BƠM
Chương 1:
LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ MÁY BƠM
I- Nguyên lý cơ bản của máy bơm cấp nước
Nguyên lý làm việc của máy bơm cấp nước là dựa trên cơ sở hút và đẩy chất lỏng.
Bơm là một loại máy có thể biến cơ năng nhận được từ động cơ thành năng lượng chuyển động của dòng chất lỏng.
Máy bơm cần nhiều năng lượng nhất trong các thiết bị của hệ thống cấp nước, chi phí quản lý cho máy bơm chiếm tỉ lệ lớn trong tổng kinh phí cho việc vận hành một hệ thống cấp nước.

II- Định luật đồng dạng.
Sự chuyển động của chất lỏng trên bánh xe công tác (b.x.c.t) ở trong buồng bơm của máy bơm không những tùy thuộc vào hình dạng, kích thước của các bộ phận dẫn dòng, mà còn phụ thuộc vào độ nhám của thành dẫn , độ nhớt của bản thân chất lỏng và động năng truyền tải lên chất lỏng.
Do vậy ở đây có sự tác động cả về mặt hình học lẫn động học và động lực học.

A. Sự đồng dạng về hình học.
Là sự tỉ lệ giữa các kích thước tương ứng của 2 loại máy bơm : máy bơm mẫu (thí nghiệm) và máy bơm thực tế.

Trong đó: DT, BT, LT - là đường kính, bề rộng, chiều dài b.x.c.t máy bơm thực
DM, BM, LM - là đường kính, bề rộng, chiều dài b.x.c.t máy bơm mẫu
ie - là hệ số tỉ lệ một chiều

B. Sự đồng dạng về động học.
Hai hệ thống máy bơm đồng dạng nhau nếu chế độ chảy của chúng như nhau.
Hay nói cách khác nếu các thông số đặc trưng cho quá trình chuyển động như Raynol, Frut, Strukhan của hai hệ thống máy bơm như nhau thì chúng đồng dạng nhau về động học, nghĩa là:
ReT=ReM
FrT =FrM (1.2)
ShT =ShM
Trong đó:
Re - Hệ số Raynol đặc trưng cho sự ch/động của nước dưới tác dụng của lực nhớt
Fr - Hệ số Frut đặc trưng cho sự ch/động của nước chịu tác dụng của trọng lực là chính.
Sh - Hệ số Strukhan đặc trưng cho sự ch/động của nước dưới tác dụng của lực quán tính.
C. Sự đồng dạng về động lực học.
Đó là tỉ lệ giữa các lực tác dụng lên bộ phận tương ứng của máy bơm mẫu và máy bơm thực.
- Quan hệ về áp lực:

- Quan hệ về lưu lượng:

- Quan hệ về công suất:

Trong đó: - Hệ số tỉ lệ về kích thước một chiều (đường kính)
- Hệ số tỉ lệ về số vòng quay hay tốc độ quay của b.x.c.t

III- Hệ số tỉ tốc (số vòng quay đơn vị)

1. Định nghĩa :
Hệ số tỉ tốc (ns) của bánh xe công tác là số vòng quay của bánh xe công tác mô hình tương tự với bánh xe công tác của máy bơm ta đang xét nhưng với bánh xe mô hình đó có : Lưu lượng là Qs = 1 (m3/s) và Cột áp là Hs=1m

2. Công thức tính :

Trong đó:
n - là số vòng quay của bơm đang xét (v/ph)
Q - là lưu lượng của máy bơm đang xét ứng với điểm làm việc có hiệu suất lớn nhất, đơn vị (m3/s) . Nếu máy bơm có hai cửa nước vào:
H - là áp lực của bơm đang xét ứng với điểm làm việc có hiệu suất lớn nhất (m) . Nếu máy bơm có nhiều b.x.c.t thì với x là số bánh xe công tác của bơm
3. Các công thức tương đương :
Hệ số tỷ tốc ở công thức (5) có thứ nguyên phụ thuộc vào thứ nguyên của n, Q, H
Hệ số tỷ tốc không có thứ nguyên ký hiệu là