BÀI 2: GHÉP BƠM – FM51

2.1. Mục đích thí nghiệm- Hiểu rõ cấu tạo, ưu nhược điểm, phương thức hoạt động trong từng trường

hợp của bơm

- Xác định cột áp toàn phần của bơm, công suất và hiệu suất cho bơm ly tâm

bằng việc đo dạc các thông số khi thay đổi lưu lượng bơm (thí nghiệm 1).

- Xây dựng đường đặc tuyến của mạng ống để xác định điểm làm việc của bơm

(thí nghiệm 2).

- Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép nối tiếp (thí nghiệm 3).

- Xây dựng đường đặc tuyến của hệ 2 bơm ghép song song (thí nghiệm 4).

2.2. Cách tiến hành

2.2.1. Thí nghiệm 3. Ghép bơm nối tiếp.

Tiến hành thí nghiệm:

- Cả 2 bơm phải đảm bảo hoạt động cùng điều kiện. Bơm 2 đã cố định lưu

lượng, bơm 1 nên thiế lập ở chế độ tốc độ 80%.

- Tạo 1 sheet mới và đặt tên là “series”.

- Mở hoàn toàn van đẩy của bơm 2.

- Chỉnh van 3 ngã tại vị trí hợp lý.

- Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng.

- Cho bơm chảy tuần hoàn để đuổi hết bọt khí.

- Khi đã hết bọt khí thì nhấp chuột vào nút “GO” để ghi số liệu vào bảng của

chương trình.

- Đóng van chỉnh lưu lượng một ít, đợi cho hệ thống ổn định, nhấp chuột vào nút

“GO” để ghi số liệu vào bảng của chương trình.

- Tương tự như vậy cho đến khi van chỉnh lưu lượng đóng hoàn toàn (ít nhất 10

giá trị).

- Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng, tắt bơm và chuyển sang thí nghiệm tiếp

theo.

2.2.2. Thí nghiệm 4. Ghép bơm song song.Tiến hành thí nghiệm:

- Cả 2 bơm phải đảm bảo hoạt động ở cùng điều kiện. Bơm 2 đã cố định lưu

lượng, bơm 1 nên thiết lập ở chế độ tốc độ 80%.

- Tạo 1 sheet mới và đặt tên là “parallel”.

- Mở hoàn toàn van đẩy của bơm 2.

- Chỉnh van 3 ngã tại vị trí hợp lý.

- Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng.

- Cho bơm chạy hoàn toàn để đuổi hết bọt khí.

- Khi đã hết bọt khí thì nhấp chuột vào nút “GO” để ghi số liệu vào bảng của

chương trình.

- Đóng van chỉnh lưu lượng một ít, đợi cho hệ thống ổn định, nhấp chuột vào nút

“GO” để ghi số liệu vào bảng của chương trình.

- Tương tự như vậy cho đến khi van chỉnh lưu lượng đóng hoàn toàn (ít nhất 10

giá trị).

- Mở hoàn toàn van chỉnh lưu lượng, tắt bơm.

2.3. Kết quả thí nghiệm

2.3.1. Thí nghiệm 3: ghép bơm nối tiếp

2.3.2. Thí nghiệm 4: Ghép bơm song song

STT

Q (m3/s) n (rpm) Ph (kPa)

Pđ

(kPa) t (N.m) T(0C)

1 0.001301 1260 1.4 34.5 0.49 42.3

2 0.001283 1260 4.5 33.6 0.5 42.2

3 0.001244 1260 11.9 31.2 0.51 42.4

4 0.00115 1260 24 27.2 0.49 42.5

5 0.001018 1260 41 21.1 0.43 42.4

6 0.00083 1260 55.9 14.9 0.47 42.3

7 0.00051 1260 69.1 5.7 0.36 42.6

8 0.00034 1260 59.2 3.5 0.33 42.7

9 0.000301 1260 58.1 2.8 0.3 42.4

10 0.000133 1260 59.9 2.1 0.33 42.7

ST

T Q (m/s) n (rpm) P (kPa)

P

(kPa) T (oC)

t

(N.m)

1 0.001697 1260 8.5 24.8 44.8 0.44

2 0.001604 1260 10.7 22.6 45.2 0.48

3 0.001584 1260 13.4 20.9 45.1 0.46

4 0.001508 1260 16.9 18.2 45.3 0.46

5 0.00132 1260 18 15 45.3 0.45

6 0.001094 1260 22.9 8.8 45.3 0.4

7 0.001074 1260 22.8 8.7 45.4 0.37

8 0.001057 1260 31.6 4.4 45.3 0.38

9 0.00098 1260 25 7 45.3 0.37

2.4. Xử lý kết quả

2.4.1. Thí nghiệm 3

ST

T Q

(m3/s)

n(rp

m)

Ph

(kPa

)

Pđ

(kPa

)

t(N.

m)

T

(0C) Htp (m) Ph (W) Pm (W) E(%)

1 0.00130

1 1260 1.4 34.5 0.49 42.3

1.10205

5 13.8836

64.621

2

21.4845

9

2 0.00128

3 1260 4.5 33.6 0.5 42.2

1.06722

8

13.2593

7 65.94

20.1082

3

3 0.00124

4 1260 11.9 31.2 0.51 42.4

1.00805

6

12.1425

1

67.258

8

18.0534

2

4 0.00115 1260 24 27.2 0.49 42.5 0.87229 9.71284 64.621 15.0304

3 7 2 3

5 0.00101

8 1260 41 21.1 0.43 42.4

0.69991

7

6.89919

1

56.708

4

12.1660

8

6

0.00083 1260 55.9 14.9 0.47 42.3

0.48993

1

3.93762

8

61.983

6

6.35269

3

7

0.00051 1260 69.1 5.7 0.36 42.6

0.23038

6

1.13761

4

47.476

8

2.39614

6

8

0.00034 1260 59.2 3.5 0.33 42.7

0.14134

8

0.46528

5

43.520

4

1.06911

8

9 0.00030

1 1260 58.1 2.8 0.3 42.4

0.12603

9

0.36734

7 39.564

0.92848

8

10 0.00013

3 1260 59.9 2.1 0.33 42.7

0.08177

2

0.10529

5

43.520

4

0.24194

5

2.4.2. Thí nghiệm 4

ST

T

Q

(m3/s)

n

(rpm)

Ph

(kPa)

Pđ

(kPa)

T

(0C)

t

(N.m

) Htp (m) Ph (W) Pm (W) E (%)

1

0.0016

97 1260 8.5 24.8 44.8 0.44

1.8253

26

29.964

25

58.027

2

51.638

29

2

0.0016

04 1260 10.7 22.6 45.2 0.48

1.6373

97

25.402

06

63.302

4

40.128

12

3

0.0015

84 1260 13.4 20.9 45.1 0.46

1.5980

05

24.482

83

60.664

8

40.357

55

4

0.0015

08 1260 16.9 18.2 45.3 0.46

1.4538

59

21.203

95

60.664

8

34.952

64

5

0.0013

2 1260 18 15 45.3 0.45

1.1287

38

14.409

87 59.346

24.281

12

6

0.0010

94 1260 22.9 8.8 45.3 0.4

0.7944

25

8.4054

99 52.752

15.933

99

7

0.0010

74 1260 22.8 8.7 45.4 0.37

0.7679

46

7.9764

68

48.795

6

16.346

7

8

0.0010

57 1260 31.6 4.4 45.3 0.38

0.7444

69

7.6105

24

50.114

4

15.186

3

9

0.0009

8 1260 25 7 45.3 0.37

0.6496

36

6.1572

81

48.795

6

12.618

52

2.5. Công thức

Biến áp cột thủy tĩnh: Hs = P2−P1ρg

(m)

Trong đó:

P1 áp suất hút; P2 áp suất đẩy (Pa)

ρ khối lượng riêng của nước (kg/m3)

g: gia tốc trọng trường (m2/s)

ρ tính theo công thức nội suy, tra bảng 43, trang 40 (bảng tra cứu quá trình cơ

học truyền nhiệt – truyền khối.

VD: ở nhiệt độ 42.30C, ρ = 988−99250−40

(42.3−40) + 988 = 987.08 (kg/m3)

Biến áp động năng:

Hw = w22−w1

2

ρg(m)

w1: vận tốc lưu chất vào (m/s); w1 = 4Qπ d1

2 với d1 = 0.0235m

w2: vận tốc lưu chất ra (m/s); w2 = 4Qπ d2

2 với d2 = 0.0175m

Biến thiên thế năng:

He = z2 – z1 = 0.065 (m) đối với mô hình FM51

Chiều cao cột áp:

Htp = Hs + Hw + He (m)

Công suất thủy lực truyền cho lưu chất:

Ph = QHtpρg (W)

Công suất cần cung cấp cho động cơ:

Pm = 2πnt60 (W) Trong đó

n: số vòng quay của bơm (v/p)

t: moment xoắn của động cơ (N.m)

Hiệu suất của bơm: E = PhPm.100%

2.6. Bàn luận

2.6.1. Ứng dụng ghép bơm song song

Trong thực tế, hệ thống bơm song song có nguyên tắc hoạt động là cùng hút

hoặc cùng đẩy dòng lưu chất vì vậy nó được ứng dụng trong việc vận chuyển

chất lỏng trong bể chứa ra ngoài như quá trình xả thải ở các nhà máy hoặc bơm

chất lỏng vảo bồn chứa

2.6.2. Ứng dụng ghép bơm nối tiếp

Vận chuyển chất lỏng đi xa mà một bơm không làm được hoặc vận chuyển chất

lỏng trên cao như hệ thống cống nước ở những khu nhà cao tầng