MỞ ĐẦU Mã bài: MĐ32 - 01 Giới thiệu: Bơm, quạt, máy nén là các thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Mục tiêu: - Trình bày được một số tính chất chung của bơm, quạt, máy nén. - Phân loại được các loại bơm. - Phân loại được các loại quạt.
- Phân loại được các loại máy nén. Nội dung chính: 1. KHÁI NIỆM CHUNG: Mục tiêu: Định nghĩa được bơm, quạt, máy nén. * Bơm, quạt, máy nén: Thuộc loại các máy thuỷ lực và máy thuỷ khí.
+ Bơm là thiết bị dùng để di chuyển dòng môi chất và tăng năng lượng của dòng môi chất. Khi bơm làm việc năng lượng mà bơm nhận được từ động cơ sẽ chuyển hoá thành thế năng, động năng và trong một chừng mực nhất định thành nhiệt năng của dòng môi chất. + Máy để bơm chất khí, tuỳ thuộc vào áp suất đạt được được gọi là quạt, máy hút khí và máy nén khí. Quạt là máy để di chuyển chất khí với cơ số tăng áp < 1,15 ( - tỷ số giữa áp suất cửa ra và áp suất cửa vào của máy) hay áp suất đạt được p < 1500 mmH2O.
Máy hút khí là máy làm việc với > 1,15 hay áp suất đạt được p > 1500 mmH2O nhưng không có làm lạnh nhân tạo. Máy nén khí là máy làm việc với > 1,15 hay áp suất đạt được p > 1500 mmH2O và có làm lạnh nhân tạo ở nơi xảy ra quá trình nén khí. PHÂN LOẠI: Mục tiêu: Phân loại được các loại bơm, quạt, máy nén. Theo nguyên lý làm việc và cấu tạo của bơm có 3 loại: a.
Bơm cánh dẫn gồm: - Bơm ly tâm - Bơm hướng trục - Bơm hướng chéo 1 - Bơm xoáy b. Bơm thể tích gồm: - Bơm piston - Bơm roto - Bơm piston - roto c. Theo công dụng: - Bơm cấp nước nồi hơi (trong các nhà máy nhiệt điện) - Bơm dầu (trong các hệ thống truyền động thuỷ lực) - Bơm nhiên liệu - Bơm cứu hoả - Bơm hoá chất… 2. Theo phạm vi cột áp và lưu lượng sử dụng: Người ta chia bơm thành các loại: bơm có cột áp cao, trung bình hoặc thấp; bơm có lưu lượng lớn, trung bình hoặc nhỏ.
Quạt: Quạt chỉ có loại cánh dẫn gồm: - Quạt ly tâm - Quạt hướng trục 2. Máy nén: Máy nén có ba loại: * Máy nén cánh dẫn: gồm + Máy nén ly tâm + Máy nén hướng trục * Máy nén thể tích: gồm + Máy nén piston + Máy nén roto * Máy nén phun tia 2 Bài 2: CÁC NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM, QUẠT, MÁY NÉN Mã bài: MĐ32 - 02 Giới thiệu: Để có thể vận hành, lắp đặt được các thiết bị bơm, quạt, máy nén, sinh viên phải nắm được nguyên lý hoạt động của bơm, quạt, máy nén. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng: - Trình bày được nguyên lý thể tích - Trình bày được nguyên lý ly tâm - Trình bày được nguyên lý cánh nâng - Trình bày được nguyên lý phun tia Nội dung chính: 1. NGUYÊN LÝ THỂ TÍCH: Mục tiêu: Học xong phần này sinh viên có khả năng trình bày được nguyên lý thể tích.1: Nguyên lý làm việc máy nén piston Máy thể tích làm việc theo nguyên lý nén chất lỏng trong một thể tích kín dưới tác dụng của piston (chuyển động tịnh tiến của piston trong xylanh) hay roto (chuyển động quay của roto trong stato).
Do bị nén nên thế năng của dòng chảy thay đổi còn động năng hầu như không đổi, do đó còn gọi máy thể tích là máy thủy tĩnh. Có ba loại máy thể tích điển hình là máy piston (vật chèn có chuyển động tịnh tiến) và máy piston roto (vật chèn có chuyển động tịnh tiến nhờ chuyển động quay của khối roto. Về nguyên tắc, bất cứ máy thể tích nào cũng có thể làm được hai nhiệm vụ bơm và động cơ. NGUYÊN LÝ LY TÂM: Mục tiêu: Học xong phần này sinh viên có khả năng trình bày được nguyên lý thể tích.2: Nguyên lý làm việc bơm ly tâm Khi bơm làm việc, bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị dồn từ trong ra ngoài chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm.
Đồng thời ở lối vào của bánh công tác tạo nên một vùng có áp suất chân không, và dưới tác dụng của áp suất ở bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của bơm, chất lỏng ở bể hút liên tục bị hút vào bơm theo ống hút. Đó là quá trình hút của bơm. Quá trình hút và đẩy của bơm là các quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm 3. NGUYÊN LÝ CÁNH NÂNG: Mục tiêu:Trình bày được nguyên lý cánh nâng.3: Nguyên lý cấu tạo bơm hướng trục 1.
Bộ phận dẫn hướng vào 2. Mức chất lỏng 5. Trục bơm Khi bơm làm việc, bánh công tác quay trong môi trường chất lỏng và do có các cánh dẫn mặt cong dạng công xôn (cong theo không gian 3 chiều) nên chất lỏng được hút vào bơm theo quỹ đạo xoắn ốc dọc theo trục. Để giảm tổn thất năng lượng của dòng xoắn ốc, sau khi ra khỏi bánh công tác, dòng chảy đi qua bộ dẫn hướng để khử thành phần chuyển động quay của dòng chảy.
Qua bộ phận dẫn hướng, dòng chảy trở nên song song với trục, vì thế cho nên góc độ bố trí và biên dạng cánh dẫn hướng phải sao cho phù hợp với dòng chảy sau bánh công tác. NGUYÊN LÝ PHUN TIA: Mục tiêu: Trình bày được nguyên lý bơm phun tia Bơm phun tia hoạt động trên cơ sở của phương trình Bernoulli. Nguyên lý làm việc của bơm phun tia cơ bản là biến áp năng của dòng lưu chất thành động năng và ngược lại. Chất lỏng của dòng tia là chất lỏng làm việc, chất lỏng làm việc có thể cùng loại hoặc khác loại với chất lỏng được bơm.
Độ chân không trong khoang hút của bơm phun tia được tạo ra do sự giảm thế năng dẫn đến sự tăng động năng tương ứng. Về kết cấu nói chung ở các bơm phun tia đều như nhau chỉ khác nhau ở chỗ vòi phun. 5 BÀI 3: BƠM Mã bài: MĐ32 - 03 Giới thiệu: Bơm là một thiết bị sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, dịch vụ như xử lý nước thải, cấp thoát nước đô thị hay thủy lợi, chế biến thủy hải sản, hệ thống điều hòa không khí Water chiller, chế tạo cơ khí…. Mỗi sinh viên chuyên ngành cần phải được trang bị các kiến thức lý thuyết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại bơm cũng như kỹ năng thực hành như lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng các loại bơm.
Mục tiêu: Sau khi học xong chương này học sinh có khả năng: - Vẽ được cấu tạo các loại bơm thể tích - Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại bơm thể tích. - Vẽ được cấu tạo các loại bơm cánh dẫn. - Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại bơm cánh dẫn. - Lắp ráp, bảo dưỡng, vận hành đúng kỹ thuật bơm ly tâm.
Nội dung chính: 1. BƠM PITTONG: Mục tiêu: - Vẽ được cấu tạo và trình bày được nguyên lý làm việc của các loại bơm pittong. - Trình bày được ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các loại bơm pittong - Vận hành, cưa, bổ, tháo, lắp các loại bơm pittong - Rèn luyện kỹ năng quan sát, thực hành - Thao tác cẩn thận, chính xác, an toàn - Yêu nghề, ham học hỏi, có tư duy độc lập 1. Cấu tạo: 6 Hình 3.1: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng đơn 1.Buồng làm việc, 6.Bể chứa nước, 9.
Nguyên lý hoạt động: Hình 3.2 Nguyên lý làm việc của bơm pitông tác dụng đơn Bơm piston được kéo bởi động cơ, chuyển động quay của trục động cơ được biến đổi thành chuyển động tịnh tiến của piston 1 trong xilanh 2 nhờ hệ thống thanh truyền tay quay với hành trình S = 2R (R- chiều dài tay quay) Hai điểm B1, B2 của piston tương đối với hai vị trí C1, C2 của tay quay. Khi trong buồng làm việc 5 chứa đầy chất lỏng, nếu tay quay từ vị trí C2 quay theo chiều mũi tên thì piston di chuyển từ B2 về phía trái. Thể tích buồng 5 tăng dần, áp suất p trong đó giảm đi và bé hơn áp suất mặt thoáng bể chứa pa (p < pa). Do đó chất lỏng từ bể hút qua van hút 6 vào buồng làm việc 5, trong khi đó van đẩy 4 đóng.
Khi piston chuyển động từ B2 →B1 bơm thực hiện quá trình hút. Khi tay quay đến vị trí C1 (piston đến vị trí B1) thì quá trình hút của bơm kết thúc. Sau đó, tay quay tiếp tục quay từ C1 → C2, piston đổi chiều chuyển động từ B1 → B2. Thể tích buồng làm việc giảm dần, áp suất chất lỏng tăng lên, van hút 6 bị đóng, van đẩy 4 mở chất lỏng chảy vào ống đẩy.
Quá trình piston di chuyển từ B1→B2 gọi là quá trình đẩy. 7 Như vậy, cứ một vòng quay của tay quay thì bơm thực hiện được 2 quá trình hút, đẩy liền nhau. Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lại lặp lại quá trình hút và đẩy như cũ. Do đó quá trình hút và đẩy của bơm piston gián đoạn và xen kẽ với nhau.
Một quá trình hút và đẩy kế tiếp nhau gọi là một chu kỳ làm việc của bơm. Bơm pittông tác dụng kép: 1. Cấu tạo: Hình 3.3: Nguyên lý cấu tạo của bơm piston tác dụng kép 1, 4. Nguyên lý làm việc: 8 Hình 3.4: Nguyên lý làm việc Khi pittông chuyển từ trái sang phải thì phía trái thực hiện quá trình hút, phía phải thực hiện quá trình đẩy và ngược lại.
Như vậy với mỗi vòng quay của trục chính thì bơm thực hiện được hai lần hút và hai lần đẩy. Công thức tính lưu lượng: Lưu lượng lý thuyết trung bình: * Thể tích làm việc trong một chu kỳ: - Đối với bơm tác dụng đơn: q = F.S - Đối với bơm tác dụng kép: q = S(2F – f) D 2 Trong đó: F: diện tích làm việc của mặt piston, F = (D- đường kính pittông) 4 .d 2 f: điện tích mặt cắt thanh truyền, f = (d – đường kính thanh truyền) 4 S: hành trình của pittông * Lưu lượng lý thuyết trung bình: - Bơm tác dụng đơn: q.n Ql = = (m3/s) 60 60 - Bơm tác dụng kép: S .n Ql = (2 F − f ) (m3/s) 60 n: số vòng quay trong một phút của trục bơm.