UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ CẦN THƠ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: BƠM - QUẠT - MÁY NÉN NGHỀ: VẬN HÀNH SỬA CHỮA THIẾT BỊ LẠNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: …… /QĐ-CĐN ngày …tháng …năm 2021 của hiệu trưởng trường cao đẳng nghề Cần Thơ) Cần Thơ, năm 2021 (lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mô đun Bơm quạt máy nén được biên soạn theo thông tư Số: 03/2017/TT-BLĐTBXH, qui định về xây dựng, thẩm định và ban hành chương trình; tổ chức biên soạn, lựa chọn, thẩm định giáo trình đào tạo trình độ cao đẳng nghề vận hành sửa chữa thiết bị lạnh. Giáo trình được biên soạn với thời lượng 90 giờ nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức, kỹ năng cơ bản về các loại Bơm, quạt, máy nén trong các hệ thống lạnh dân dụng và công nghiệp ứng dụng trong chuyên ngành.
Giáo trình được biên soạn dùng cho trình độ Cao đẳng nghề. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Chủ biên Ths TRẦN THANH TÚ Ks TRẦN THANH TÙNG 1 MỤC LỤC TT Trang Lời giới thiệu. Bơm 1 Tổng quan về bơm 3 2 Tháo lắp bơm ly tâm 22 3 Tháo lắp bơm pittông 25 Phần 2. Quạt 4 Tổng quan về quạt 26 5 Tháo lắp quạt ly tâm 36 6 Tháo lắp quạt hướng trục 37 Phần 3.
Máy nén 7 Tổng quan về máy nén lạnh 39 8 Tháo lắp máy nén rôto 54 9 Tháo lắp máy nén nữa kín 54 10 Tháo lắp máy nén hở 58 11 Vận hành thử máy nén 65 2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: BƠM - QUẠT - MÁY NÉN Mã mô đun: MH 17 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun Bơm - Quạt - Máy nén được bố trí học sau khi học xong các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề, thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc. Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: +Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các loại bơm, quạt và máy nén. +Giải các bài toán cơ bản để chọn bơm, quạt và máy nén. - Về kỹ năng: + Khảo sát bơm, quạt và máy nén để tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc; + Điều chỉnh, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa được (phần cơ khí) các loại bơm, quạt, máy nén dùng trong ngành kỹ thuật lạnh; -Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: +Rèn luyện tính linh hoạt, cẩn thận, nghiêm túc trong công việc và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung của mô đun: PHẦN 1. BƠM BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ BƠM Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu: Tìm hiểu các loại bơm, các thông số của bơm trong hệ thống lạnh và đảm bảo thao tác an toàn trong vận hành và sửa chữa bơm trong hệ thống lạnh. Mục tiêu: -Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại bơm. -Trình bày được các thông số cơ bản của các loại bơm.
- Ham học hỏi, yêu thích nghề nghiệp. Nội dung chính: 1. Công dụng : Bơm là máy thuỷ lực biến đổi cơ năng của động cơ thành năng lượng để vận chuyển chất lỏng hoặc tạo nên áp suất cần thiết trong hệ thống truyền động thuỷ lực. Bơm có 2 công dụng chính: -Vận chuyển chất lỏng -Truyền động cho máy móc thiết bị .phân loại và phạm vi ứng dụng: - Theo nguyên lý làm việc: Bơm cánh dẫn Bơm thể tích Bơm phun tia Bơm khí nén.
- Theo phạm vi sử dụng: Bơm dân dụng. 3 - Theo phạm vi cột áp hoặc lưu lượng. Bơm có cột áp cao,trung bình ,thấp Bơm có lưu lượng lớn,trung bình,nhỏ. Hình 1 Phạm vi sử dụng các loại bơm thông dụng 2.
Các thông số cơ bản của bơm: Bơm bao giờ cũng làm việc trong 1 hệ thống: Hình 2 Minh hoạ các thông số để tính toán cột áp bơm Zh : Chiều cao hút của bơm Y: Chênh lệch độ cao giữa miệng hút và miệng đẩy Zđ: Chiều cao đẩy Z : Chiều cao dâng của chất lỏng P1: Áp suất trên mặt thoáng bể hút P2: Áp suất tại miệng vào bơm P3: Áp suất tại miệng ra của bơm C: Chân không kế 4 A: Áp kế K1: Khoá trên ống hút K2: Khoá trên ống đẩy L: Dụng cụ đo lưu lượng 2. Lưu lượng: - Lưu lượng thể tích: Q(l/s, m3/s,m3/h) - Lưu lượng trọng lượng: G (N/s, kG/s) G = . Cột áp: Cột áp của bơm là năng lượng đơn vị mà bơm truyền cho chất lỏng. Ký hiệu là H: p 2 p v 2 H = era- evào = ( 3 v 3 Z y) ( 2 2 Z) 2g h 2g h pp 2 2 H = 3 2 v v y 3 2 2g Trong đó p3 và p2 là áp suất tuyệt đối.Đo áp bằng áp kế pak và chân không kế pck.
P2 = pa - pck P3 = pa + Pak Trong đó pak và pck là trị số áp suất đọc trên áp kế và chân không kế. p3 p2 paK pck Như vậy công thức tính cột áp bơm có thể viết là: p p 2 2 H ak ck v v y 3 2 2g Nếu đường kính ống đẩy và ống hút bằng nhau (v3 = v2) và y nhỏ có thể bỏ qua thì cột áp của bơm xác định bằng các trị số đọc được từ áp kế và chân không kế: p pcK H aK. Cột áp yêu cầu của bơm theo yêu cầu của hệ thống:Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 : v p p v 2 2 1 1 Z hH 2 2 2g 2g H trong đó: hH là tổn thất trong đường ống hút suy ra: p p v ( 2 1 1 2 v 2 2 2g Z H 2g hH ) Từ đấy nếu p1 = pa và v1 rất nhỏ thì áp suất miệng vào của bơm : p2 < pa nên phải đo bằng chân không kế. Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt 3-3 và 4-4 : p 2 p v 2 3 v 3 Z hñ 4 4 2g 2g ñ với: h ñ là tổn thất năng lượng ở ống đẩy suy ra: 5 p p v v 2 2 3 4 Z h 2g 2g ñ ñ 4 3 2 2 Thường số hạng : v nhỏ hơn tổng các số hạng: ( Z h v ) 3 ñ 4 rất nhiều nên 2g 2g ñ ta có: p3 > p4 , Nếu p4 = pa thì ta có: p3 > pa tức là áp suất cửa ra của bơm đo bằng áp kế.
Từ các phương trình trên, ta có cột áp yêu cầu của bơm: p p Z v v 2 2 H 4 2g 1 4 1 h Vậy cột áp yêu cầu của bơm để khắc phục: - Độ chênh mặt thoáng bể chứa và bể hút, hay độ cao dâng: Z - Độ chênh áp suất trên mặt thoáng bể chứa và bể hút. - Độ chênh động năng giữa mật thoáng 2 bể. - Tổn thất năng lượng trong ống đẩy và ống hút. Phương trình trên cho cho biết cột áp của bơm làm việc trong một hệ thống, đó cũng chính là cột áp của hệ thống.
Ta viết phương trình cột áp như sau: H = Ht + H đ p4 p1 Với : Ht = Z cột áp tĩnh 2 2 Hđ = h v v 4 1 cột áp động. 2g Nếu biểu diễn phương trình cột áp lên đồ thị ta sẽ được đường cong đặc tính của hệ thống có dạng Parabon: H = const + k.Q2 Hình 3 Biểu diễn đường cong đặt tính của cột áp bơm 2. Công suất và hiệu suất 2.Công suất thuỷ lực của bơm: NTL=QH [w] Với : trọng lượng riêng chất lỏng [N/m3] Q lưu lượng của bơm [m3/s].Công suất cung cấp của bơm: N N TL [w] trong đó: là hiệu suất toàn phần của bơm. Chiều cao hút cho phép của bơm: Khả năng làm việc của bơm phụ thuộc rất nhiều vào quá trình hút của bơm.
Trong quá trình bơm hút chất lỏng, bánh công tác phải tạo được độ chênh áp nhất định giữa miệng hút của bơm và mặt thoáng của bể hút. Độ chênh áp này gọi là cột áp hút của bơm, nhờ nó mà chất lỏng chảy từ bể vào bơm. Hình 4 Minh hoạ các thông số tính cột áp hút của bơm Cột áp hút là: pp Hh 1 2 Nếu p1 = pa thì có: H h H ck h Viết phương trình Becnuli cho 1-1 và 2-2 : pp 1 2 2 v 2 H h Z h 2g hh Ta nhận thấy cột áp hút của bơm để khắc phục chiều cao Z h của bơm,tổn thất trong 2 ống hút và tạo ra động năng cần thiết của dòng chảy ở miệng hút: v. 2 2g Mặt khác cột áp hút phụ thuộc áp suất p1 của mặt thoáng bể hút, có giới hạn nhất định, nếu p1 = pa thì cột áp hút lớn nhất khi: p2 = 0 tức là : p hh max hck max a 10 m Điều kiện để cho bơm hút được là: 2 H (Z h h v 2 h)Hh ck max 2g Thực tế không thể đạt cột áp chân không max là 10 m, vì điều kiện chống xâm thực nên cột áp hút phải nhỏ hơn cột áp chân không cho phép của từng loại bơm H ck .
Vậy: 7 2 H Z h h v 2 h h H ck 2g Từ đó ta tính được chiều cao hút cho phép của bơm: 2 Z H h ck v 2 2g h h Gặp trường hợp bơm không có H ck ,thì xác định chiều cao hút cho phép theo điều kiện tránh xâm thực, khi đó áp suất toàn phần lối vào của bơm phải lớn hơn áp suất hơi bão hoà tức là phải thoả: p v 2 p 2 bh h 2 2g Trong đó: pbh áp suất hơi bão hoà. h Cột áp dự trử chống xâm thực.