Chương 1 bao gồm các nội dung về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các loại máy bơm, máy khuấy qui trình quản lý vận hành máy bơm, máy khuấy Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo, chức năng, nguyên lý làm việc của các loại máy bơm, máy khuấy; - Trình bày được qui trình quản lý vận hành các loại máy bơm, máy khuấy; 7 - Nhận biết được các sự cố, tìm được nguyên nhân và cách khắc phục khi vận hành bơm, máy khuấy; - Tháo lắp được các các bộ phận của bơm Nội dung chương: 1. Khái niệm, phân loại máy bơm 1.1 Khái niêm Máy bơm nước là một loại máy thủy lực, nhận năng lượng từ bên ngoài ( cơ năng, điện năng, thủy năng. ) và truyền năng lượng cho dòng chất lỏng, nhờ vậy đưa chất lỏng lên một độ cao nhất định hoặc dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống đường ống. Phân loại Người ta chia máy bơm ra nhiều loại dựa vào những đặc điểm như: nguyên lý tác động của cánh bơm vào dòng nước, dạng năng lượng làm chạy máy bơm, kết cấu máy bơm, mục đích bơm, loại chất lỏng cần bơm.
Trong đó thường dùng đặc điểm thứ nhất để phân loại máy bơm; theo đặc điểm này máy bơm được chia làm hai nhóm: Bơm động học và Bơm thể tích. Bơm động học Trong buồng công tác của máy bơm động học, chất lỏng được nhận năng lượng liên tục từ cánh bơm truyền cho nó suốt từ cửa vào đến cửa ra của bơm. Loại máy bơm này gồm có những bơm sau : Bơm cánh quạt (gồm bơm li tâm, hướng trục, cánh chéo) Trong loại máy bơm này, các cánh quạt gắn trên bánh xe công tác ( BXCT ) sẽ truyền trực tiếp năng lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển. Loại bơm này thường có lưu lượng lớn, cột áp thấp ( trong bơm nước gọi cụ thể là cột nước ) và hiệu suất tương đối cao, do vậy thường được dùng trong nông nghiệp và các ngành cấp nước khác; Bơm xoắn Chất lỏng qua các rãnh BXCT của máy bơm sẽ nhận được năng lượng để tạo dòng chảy xoắn và được đẩy khỏi cửa ra BXCT.
Người ta dùng máy bơm này chủ yếu trong công tác hút nước hố thấm, tiêu nước, cứu hỏa. ; Bơm tia Dùng một dòng tia chất lỏng hoặc dòng khí bên ngoài có động năng lớn phun vào buồng công tác của bơm nhờ vậy hút và đẩy chất lỏng. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được dùng để hút nước giếng và dùng trong thi công 8 Bơm rung Cơ cấu công tác của bơm này là pít tông-van giao động qua lại với tầng số cao gây nên tác động rung cơ học lên dòng chất lỏng để hút đẩy chất lỏng. Loại bơm này có lưu lượng nhỏ, thường được dùng bơm nước giếng và giếng mỏ Bơm khi khí ép Loại bơm này nhờ tạo hỗn hợp khí và nước có trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước để dâng nước cần bơm lên cao.
Loại bơm này thường dùng để hút nước bẩn hoặc nước giếng; Bơm nước va (bơm Taran) Lợi dụng hiện tượng nước va thủy lực để đưa nước lên cao. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được dùng cấp nưóc cho vùng nông thôn miền núi. Bơm thể tích Nguyên lý làm việc của loại bơm này là thay đổi có chu kỳ thể tích của buồng công tác truyền áp lực hút đẩy chất lỏng. Bơm này có những loại sau 1.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm chuyên dụng 1. Bơm dâng ( Bơm khí nén) Bơm dâng bằng khí nén (airlift) làm việc theo nguyên tắc: nước thải được dồn vào một ống đứng. Khi đưa dòng khí nén vào ống, trọng lượng riêng của nó giảm và chênh lệch áp suất của nước bên ngoài ống tác động vào làm cho nước dâng lên trong ống. Hình 1: mô tả về cấu tạo của máy bơm sục khí.
9 Nguyên tắc hoạt động của bơm này là dùng quy tắc bình thông nhau. Khí nén được dẫn theo ống theo ống 4 vào miệng phun 2 vào ống dâng 3. Trong ống 3 nước và khí nén tạo nên hỗn Bơm sục khí.hợp khí và nước ( nhũ tương ). Hố khoan đầy nước và ống dâng đầy hỗn hợp khí và nước tạo thành những bình thông nhau.
Vì tỷ trọng của hỗn hợp nhỏ hơn tỷ trọng nước, do vậy nước đẩy hỗn hợp lên mặt nước, đó cũng chính là nguyên tắc làm việc của loại máy bơm này. Nhũ tương khí nước theo đường ống sẽ được dâng lên độ cao Hdh Ưu điểm: đơn giản, có thể vận chuyển nước thải chứa thành phần cát cao mà bơm không bị mài mòn, có khả năng dâng nước từ các hố đứng sâu. Nhưng nhược điểm của nó là hiệu suất rất thấp ( 20. 25 % ) và chỉ dâng được nước ở hố sâu, điều này gây nên yêu cầu đặt sâu ống dưới mực nước động.
Loại bơm này được sử dụng rộng rãi hơn cả là bơm nước chứa bùn cát từ các lổ khoan trước khi đặt đặt máy bơm nhúng li tâm, hoặc dâng nước từ lỗ khoan nếu có yêu cầu tách ga khỏi nước. Cấu tạo và nguyên lý làm việc Bơm piston làm việc theo nguyên lý thể tích Hình2: Nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng đơn 1. ống dẫn đẩy; 4. Buông làm việc; 6.
Thiết bị chứa nước; 9. Thanh trguyền Nguyên lý làm việc của bơm piston Bơm piston làm việc theo nguyên lý thể tích. 10 Bơm piston được truyền động bởi động cơ, chuyển động quay của trục động cơ được biến đổi thành chuyển động tịnh tiến của piston 1 trong xi lanh 2. Nếu tay quay từ vị trí điểm C2 quay theo chiều mũi tên đến điểm C1thì piston di chuyển về phía trái, chất lỏng từ bể hút qua van hút 6 vào buồng làm việc 5, van đẩy 4 đóng.
Sau đó, tay quay tiếp tục quay từ điểm C1 đến điểm C2, piston đổi chiều chuyển động sang phải, thể tích buồng làm việc giảm dần làm áp suất tăng lên, van hút 6 bị đóng, van đẩy 4 mở để chất lỏng chảy vào ống đẩy thực hiện quá trình đẩy của bơm. Quá trình hút và đẩy của bơm piston diễn ra gián đoạn và xen kẽ lẫn nhau, tạo nên quá trình làm việc liên tục của bơm. Một quá trình hút và đẩy kế tiếp nhau gọi là một chu trình làm việc của bơm. Phân loại bơm piston - Theo cơ chế tác dụng của Piston thì chia ra làm 2 loại: a) Bơm tác dụng đơn (bơm tác dụng một chiều) Trong loại bơm này, chất lỏng làm việc ở về một phía của piston, một chu kì làm việc của piston chỉ có một quá trình hút và đẩy nối tiếp.
Bơm tác dụng kép (bơm tác dụng hai chiều) Hình3: Nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng kép. Trong loại bơm này, piston làm việc cả hai phía, do đó có hai buồng làm việc A và B, hai van hút 1,4 và hai van đẩy 2,3. Trong một chu trình làm việc của bơm có hai quá trình hút và hai quá trình đẩy (khi buồng A hút thì buồng B đẩy và ngược lại). - Theo phương chuyển động của Piston chia làm 2 loại: a.
Bơm piston hướng trục 11 Bơm thủy lực piston hướng trục là một loại bơm có cấu tạo đặc biệt. cấu tạo piston hướng trục có các piston trong bơm được đặt song song nhau và hướng trục, được truyền bằng khớp nối hay đĩa nghiêng nên vẫn thường được gọi bơm piston đĩa nghiêng. Các piston này luôn tì sát vào đĩa nghiêng nên vừa chuyển động quay của rotor vừa chuyển động tịnh tiến của piston. Hình 4: Bơm piston hướng trục Bơm này có rất nhiều ưu điểm như: độ tin cậy khi làm việc cao.
Kích thước của bơm nhỏ gọn, nếu so với bơm hướng tâm thì cụ thể nhỏ hơn khoảng 2 lần. Bơm có hai khoang đẩy, khoang hút được bố trí riêng biệt nên dù có kích thước lớn nhưng không làm tăng kích thước của bơm. Khách hàng có thể nâng cao số vòng quay của bơm để có lưu lượng lớn hơn. Bơm piston hướng kính (Hướng tâm) Đặc điểm để phân biệt bơm hướng tâm với bơm hướng trục đó là piston của loại bơm này chuyển động hướng tâm với trục rotor.
Số lượng piston sẽ quyết định đến lưu lượng của bơm. Số piston nhiều thì lưu lượng lớn và ngược lại. Hình 5: Bơm piston hướng tâm c. Ưu và nhược điểm của bơm piston 12 *.
Ưu điểm của bơm piston Những ưu điểm dưới đây được chúng tôi tổng hợp từ những review của khách hàng đã và đang sử dụng loại bơm này: + Bơm piston có rất nhiều loại để khách hàng có thể chọn lựa: bơm piston hướng trục, bơm thủy lực piston cong, bơm hướng kính… + Đặc biệt với loại bơm này, khách hàng có thể thay đổi dung lượng để phù hợp với yêu cầu công việc ở từng thời điểm khác nhau. + Hiệu suất làm việc của bơm piston được đánh giá cao hơn so với bơm nhông, bơm lá. + Bên cạnh đó, lượng tổn thất chất lỏng được hạn chế ở mức nhỏ nhất nên tiết kiệm chi phí cho người dùng. + Khi làm việc áp cao, độ dao động của chất lỏng trong máy thủy lực hầu như rất ít.
+ Bơm rất phù hợp với hệ thống thủy lực làm việc năng nhọc, công suất liên tục với áp cao, lưu lượng lớn. + Còn một điều nữa đó là, bơm piston có khả năng bơm áp cao linh hoạt để cung cấp cho xi lanh. + Bơm hút tốt, bền bỉ, ít hư hỏng với các chất liệu vỏ bơm: thép, inox chống ăn mòn và va đập tốt. + Dải áp suất của bơm rộng.
* Nhược điểm của bơm piston Song song với ưu điểm thì bơm thủy lực piston vẫn còn có những nhược điểm như: + Máy bơm có giá thành cao hơn các loại khác, với một số dòng piston đặc biệt thì tình trạng khan hiếm trên thị trường vẫn diễn ra. + Bơm có thiết kế và cấu tạo nhiều chi tiết, phức tạp nên sẽ dẫn đến việc lắp đặt hay sửa chữa, phục hồi bơm khó khăn hơn. + Kích thước của bơm lớn với trọng lượng nặng nên việc di chuyển không thuận lợi trong một số môi trường, không gian. + Thường thì chúng ta sẽ bắt gặp tình trạng lưu lượng chất lỏng dịch chuyển chưa được đồng bộ, áo suất trong bơm không đều.
Người ta thường dùng thêm 1 bình tích áp, bình điều áp để khắc phục được tình trạng trên. 13 + Với hệ thống trung bình và nhỏ thì bơm piston dư thừa công suất, không phù hợp. + Lưu lượng bơm không cao nhưng chí phí để bảo trì và bảo dưỡng bơm lại cao, khá tốn kém với hệ thống làm liên tục và nhiều bơm 1. bơm màng động cơ điện.