0.3 Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li  (Page 11/11)

Từ Hình 3 - 14, a ta có nhận xét về tính năng làm việc của bơm li tâm: Công suất yêu cầu của bơm tăng dần khi lưu lượng tăng, do vậy muốn công suất khởi động nhỏ ta nên đóng van trên ống đẩy trước khi khởi động vì khi Q = 0 thì công suất khởi động nhỏ nhất. Mặt khác công suất yêu cầu lại tăng khi cột nước giảm, nghĩa là khi máy bơm làm việc với cột nước quá thấp động cơ kéo bơm có thể bị quá tải, do vậy ta cần kiểm tra quá tải động cơ với trường hợp này. Và hiệu suất bơm cánh quạt nói trên đều phụ thuộc vào tỷ tốc ns, như đã thấy trên Hình 3 - 12,d : tỷ tốc càng lớn ( đường 5, 6 ) thì dạng đường quan hệ hiệu suất  - Q càng dốc, vùng làm việc có hiệu suất cao bị thu hẹp lại.

Tuy nhiên trên thực tế hiện nay người ta dùng thí nghiệm để vẽ đường đặc tính cho các loại máy bơm mới bảo đảm thực tế, phần này sẽ trình bày ở phần sau.

2. Đường đặc tính của bơm hướng trục và hướng chéo

Hình 3 - 15. Đường đặc tính của bơm hướng trục và hướng chéo.

a) Khi tỷ tốc ns = 200 ... 300; b) khi ns = 500 ... 800 ( v / p )

Đường đặc tính của bơm hướng trục và hướng chéo H - Q và N - Q ( Hình 3 - 15 ) phụ tuộc nhiều vào tỷ tốc; khi tỷ tốc ns<300 v/p thì bơm hướng chéo gần giống với bơm li tâm, còn khi tỷ tốc cao thì giống bơm hướng trục. Hình 3 - 11, b đặc trưng cho bơm hướng trục, thường có điểm uốn ở vùng làm việc với lưu lượng nhỏ, nghĩa là cột nước và công suất thay đổi khi Q tăng; đầu tiên thì giảm, sau đó tăng, rồi lại giảm. Vùng A - B trên đường đặc tính cột nước H - Q bơm làm việc không ổn định, bởi vậy vùng này gọi là "vùng không làm việc". Hiệu suất quyết định vùng làm việc của máy bơm, thường vùng làm việc từ 0,9 max ... max . Đường đặc tính đầy đủ của bơm hướng trục còn có đường dự trữ khí thực h - Q. Đường đặc tính tổng hợp của bơm trục cũng có thể thay đổi góc xoay cánh quạt  của BXCT ( xem Hình 3 - 16 ).

Hình 3 - 16. Đường đặc tính tổng hợp của máy bơm O10 - 260.

Từ dạng đường đặc tính bơm trục ta nhận thấy rằng: Khi Q nhỏ thì cột nước và công suất tăng vọt, do vậy rất bất lợi khi khởi động máy bơm, vậy để giảm công suất khi khởi động thì trước lúc khởi động phải tăng Q bằng cách mở toàn bộ ống đẩy ( nếu có van ống đẩy ). Mặt khác công suất yêu cầu của bơm cũng cao khi cột nước làm việc lớn, do vậy có thể dẫn tới quá tải động cơ kéo bơm nên ta phải kiểm tra công suất quá tải nầy

Ngoài các đường đặc tính ở trên, trong thực tế người ta cũng còn xây dựng những đường đặc tính máy bơm không thứ nguyên dùng chung cho một kiểu máy bơm. Để vẽ loại đường đặc tính này ta dùng các công thức đồng dạng và các đại lượng không thứ nguyên sau: $\stackrel{-}{Q}=\frac{Q}{n{D}^3},\stackrel{-}{H}=\frac{\text{gH}}{n^2{D}^2},D\stackrel{-}{h}=\frac{\mathrm{gDh}}{n^2{D}^2}$ . Sau đây là ví dụ:

Hình 3 - 17. Đường đặc tính không thứ nguyên của 1 kiểu bơm li tâm.

3. Vẽ đường đặc tính máy bơm bằng thực nghiệm

Đường đặc tính vẽ theo công thức lý thuyết còn có sai khác so với thực tế vì chưa đề cập đầy đủ và chính xác những các yếu tố có ảnh hưởng, do vậy thực tế vẫn phải dùng thực nghiệm để đo, tính toán và vẽ các đường. Sau đây trình bày một trong những sơ đồ thí nghiệm được dùng. Qua sơ đồ Hình 3 - 14, các bộ phận chính và quy trình thử nghiệm như sau:

Đóng động cơ điện kéo máy bơm 1 quay ở trị số n không đổi, nước được hút từ bể 4 vào BXCT và được đẩy lên ống thoát 6 chảy vào bể đo lưu lượng 5 về lại bể 4 và lại được bơm lên ... Ta dùng van đặt trên ống đẩy để thay đổi lưu lượng từ 0 đến Qmax . Ứng với từng độ mở của van, tiến hành :

- Đo lưu lượng Q nhờ bể đo 5. Có nhièu cách đo lưu lượng: khi lưu lượng nhỏ

Hình 3 - 18. Thiết bị thí nghiệm đơn giản vẽ̃ đặc tính máy bơm.

thường dùng thùng để đo rồi chia cho thời gian tương ứng khối nước trong thùng; khi lưu lượng lớn hơn có thể dùng các thiết bị đo như văng tu ri, diaphơram ... đặt trực tiếp trên ống đẩy hoặc dùng đập tràn thành mỏng, vận tốc kế ..v.v.. để đo.

- Đo cột nước H và vẽ đường H - Q: dùng chân không kế 2 đặt ngay ở gần cửa vào BXCT để đo độ chân không Hck, dùng áp lực kế 3 để đo cột nước cột nước áp lực Hak ở ngay sau cửa ra BXCT , tính ra cột nước H theo công thức sau:

$H=H_{\text{ak}}+H_{\text{ck}}+Z+\frac{v_2^2-v_1^2}{\mathrm{2g}}$ , trong đó Z- khoảng cách hai điểm đo giữa áp kế và chân không kế, v1, v2 - vận tốc nước ở hai điểm đo tương ứng.

Mỗi lần thí nghiệm phải giữ vòng quay n không đổi. Điều chỉnh độ mở van trên ống đẩy để có lưu lượng khác nhau. Đọc chân không kế và áp kế tương ứng với các lưu lượng rồi tính ra cột nước H. Dùng tọa độ Đề các, tung độ biểu diễn H, hoành độ biểu diễn Q vẽ ra đường H - Q với n không đổi.

- Đo công suất N và vẽ đường N - Q: Tương ứng với các điểm đo Q tiến hành đo các công suất N. Có các cặp Q, H ta vẽ được đường N - Q với n không đổi.

Có thể có những cách đo công suất . Trong phòng thí nghiệm, để đo công suất động cơ có công suất nhỏ nối trực tiếp vào máy bơm có thể dùng đíamômet xoắn hoặc động cơ treo để xác điịnh mô men xoắn Mx tại trục máy bơm, và tính ra công suất trục máy bơm N = Mx.  với tốc độ góc  = $\frac{\mathrm{pn}}{\text{30}}$ ; Trong sản xuất đo công suất trục động cơ Nđc bằng ampe kế, vôn kế và oát kế ( phương pháp này kém chính xác hơn ) rồi tính ra công suất trục máy bơm N = Nđc. đc.tđ .

- Vẽ đường  - Q: với từng Q, H, N đã đo ta tính ra  = $\frac{N_{\text{hi}}}{N}=\frac{\mathrm{9,}\text{81}\text{.}Q\text{.}H}{N}\text{.}\text{100}$ và vẽ ra đường  - Q.