Giáo trình Lắp đặt máy bơm nước, bảo dưỡng trạm bơm (Nghề Điện nước Trung cấp nghề)

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG

NỘI DUNG BÀI GIẢNG
MÔ ĐUN: Lắp đặt máy bơm nước, bảo dưỡng trạm bơm
NGHỀ: Điện nƣớc
TRÌNH ĐỘ: Trung cấp nghề

Quảng Ninh, năm 2015
1


Mục lục
Trang
Bài 1: Lắp đặt máy bơm ly tâm trục ngang công suất nhỏ.................................

9

1. Nghiên cứu bản vẽ..........................................................................................

9

A. Lý thuyết liên quan.......................................................................................

9

1.1. Các ký hiệu quy ƣớc về hệ thống cấp nƣớc trong nhà...............................

9

B. Trình tự thực hiện..........................................................................................

10

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm

....................................................................

12

......................................................................

12

2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý lm vic ca bm ly tõm................................

12

2.2. Các thông số lm vic của máy bơm.......................... ...............................

14

2.3. Đ- ờng đặc tính cđa b¬m...... ......................................................................

22

2.4. KhÝ thùc24. .......................... .......................... ..........................................

29

A.Lý thuyết liên quan

2.5. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy bơm ly tâm trục ngang cơng suất
nhỏ.......................... ........................................................... ..........................

31

B.Trình tự thao thực hiện.......................... .......................... ..........................

33

3. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tƣ.......................... ....................................

33

A. Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..............................

33

B. Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

33

4. Cơng tác kiểm tra.......................... .......................... ..........................

33

A. Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

33

B.Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

34

5. Lắp đặt máy bơm.......................... .......................... ..........................

34

A. Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

34

5.1. Trang bị một tổ máy bơm.......................... .......................... ....................

34

5.2. Một số lƣu ý khi lắp đặt máy bơm.......................... .......................... ........

35

B. Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

36

2


9. Bảo dƣỡng, bảo trì máy bơm.......................... ..............................................

38

A.Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

38

9.1. Quy trình bảo dƣỡng.......................... .......................... ..........................

38

9.2. Lịch bảo dƣỡng.......................... .......................... .......................... ....

38

9.3. Các thông báo và thủ tục cần thiết trƣớc và sau bảo dƣỡng ........................

38

9.4. Chế độ bảo dƣỡng.......................... .......................... ..........................

38

B.Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

39

10. Nghiệm thu kết thúc công việc.......................... ........................................

39

A.Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

39

B. Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

41

Bài 2: Lắp đặt máy bơm ly tâm trục ngang công suất lớn.......................... .......

42

1. Nghiên cứu bản vẽ.......................... .......................... ..........................

42

A. Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

42

B. Trình tự thực hiện.......................... .......................... ..........................

42

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm.......................... ...............................................

43

A. Lý thuyết liên quan.......................... .......................... ..........................

43

2.1. Đặc điểm, phân loại và nguyên lí làm việc của máy bơm li tâm................

43

2.2. Cấu tạo và tác dụng các bộ phận chính trong máy bơm li tâm.

46

2.3. Các trang thiết bị kèm theo một tổ máy bơm..............................................

52

2.4. Kí hiệu máy bơm li tâm.

55

2.5. Các hình thức truyền động th- ờng dùng ở máy bơm..................................

56

2.6. Cỏc thụng s kỹ thuật cơ bản của máy bơm trục ngang công suất lớn……

58

B. Trình tự thực hiện………………………………………………………….

59

3. Cơng tác chuẩn bị…………………………………………………………..

60

A. Lý thuyết liên quan…………………………………………………………

60

3.1. Chuẩn bị hiện trƣờng lắp đặt.......................... .......................... ................

60

3.2. Chuẩn bị phƣơng tiện và dụng cụ lắp đặt………………………………..

60

3


3.3. Chuẩn bị vật liệu phụ dùng cho lắp đặt………………………………….

61

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………

62

* Một số sai phạm thƣờng gặp……………………………………………….

62

4. Công tác kiểm tra trƣớc khi lắp đặt………………………………………..

62

A. Lý thuyết liên quan……………………………………………………….

62

B. Trình tự thực hiện………………………………………………………….

63

5. Đƣa máy bơm lên bệ máy………………………………………………

64

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………………..

64

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………..

64

6. Lắp đặt máy bơm…………………………………………………………..

64

6.1. Trình tự lắp đặt nhƣ sau…………………………………………………

64

6.2. Biện pháp an toàn lao động………………………………………………

65

6.3. Một số sai phạm thƣờng gặp………………………………………………

65

7. Lắp đặt ống hút…………………………………………………………….

65

A. Lý thuyết liên quan……………………………………………………….

65

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………

66

8. Lắp đặt ống đẩy……………………………………………………………

67

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………………..

67

B. Trình tự thực hiện ………………………………………………………..

67

9. Đấu điện máy bơm……………………………………………………….

68

A. Lý thuyết liên quan……………………………………………………….

68

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………

69

10. Chạy thử và hiệu chỉnh máy bơm………………………………………

69

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………………..

69

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………..

74

11. Bảo dƣỡng, bảo trì máy bơm………………………………………………

77

A. Lý thuyÕt liªn quan………………………………………………………..

77

4


11.1 Cơ sở lý luận chung về mài mòn..

77

11.2. Chế độ bảo d- ỡng và sửa chữa máy bơm

78

11.3. Các ph- ơng pháp sửa chữa

81

11.4. Nghiệm thu bảo hành sửa chữa.

88

11.5. Ch bo dng

88

B. Trình tự thực hiện.

89

12. Nghim thu, bàn giao kết thúc cơng việc…………………………………

89

A. Lý thut liªn quan…………………………………………………….…

89

B.Trình tự thực hiện………………………………………………………….

89

Bài 3: Lắp đặt máy bơm chìm………………………………………………

90

1. Nghiên cứu bản vẽ…………………………………………………………

90

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………………..

90

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………

90

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm………………………………………………

90

A. Lý thuyết liên quan…………………………………………………………

90

2.1. Cấu tạo của máy bơm chìm………………………………………………

90

2.2. Nguyên lý hoạt động của máy bơm chìm……………………………

93

2.3. Các thơng số kỹ thuật cơ bản của máy bơm chìm………………………

93

B. Trình tự thực hiện………………………………………………

93

3. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tƣ………………………………………

94

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………

94

3.1. Chuẩn bị hiện trƣờng lắp đặt………………………………………………

94

3.2. Chuẩn bị phƣơng tiện và dụng cụ lắp đặt……………………………

94

3.3. Chuẩn bị vật liệu phụ dùng cho lắp đặt………………………………

95

B. Trình tự thực hiện………………………………………………

96

4. Công tác kiểm tra trƣớc khi lắp đặt………………………………………

96

A. Lý thuyết liên quan…………………………………………………….…

96

5

B. Trình tự thực hiện……………………………………………………..…

96

5. Lắp đặt bơm…………………………………………………………….

97

A. Lý thuyết liên quan……………………………………………………..

97

B. Trình tự thực hiện………………………………………………………….

97

Bài 4: Lắp đặt máy bơm nƣớc trục đứng…………………………………

99

1. Nghiên cứu bản vẽ………………………………………………………..

99

A.Lý thuyết liên quan…………………………………………………….…

99

B. Trình tự thực hiện……………………………………………………….

99

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm………………………………………………

100

A.Lý thuyết liên quan…………………………………………………………

100

2.1. Giới thiệu máy bơm trục đứng……………………………………………

100

2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy bơm trục đứng................................

100

B. Trình tự thực hiện………………………………………………………….

100

3. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật tƣ………………………………………

101

A. Lý thuyết liên quan…………………………………………………………

101

3.1. Chuẩn bị hiện trƣờng lắp đặt………………………………………………

101

3.2. Chuẩn bị phƣơng tiện và dụng cụ lắp đặt………………………………

101

3.3. Chuẩn bị vật liệu phụ dùng cho lắp đặt…………………………………

102

B. Trình tự thực hiện…………………………………………………………

103

4. Lắp đặt bơm……………………………………………………………..

103

A. Lý thuyết liên quan………………………………………………………

103

4.1. Kiểm tra giếng khoan………………………………………………

103

4.2. Kiểm tra bơm………………………………………………………..…

103

B. Trình tự thực hiện………………………………………………………..

104

Bài 5: Lắp đặt máy bơm chìm nƣớc thải…………………………………

106

1. Nghiên cứu bản vẽ………………………………………………………

106

a. Lý thuyết liên quan………………………………………………………

106

6


B. Trình tự thực hiện.........................................................................................

106

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm........................................................................

106

A. Lý thuyết liên quan...............................................................................

106

B. Trình tự thực hiện....................................................................................

107

3. Cơng tác chuẩn bị........................................................................................

107

A. Lý thuyết liên quan....................................................................................

107

3.1. Chuẩn bị hiện trƣờng lắp đặt.....................................................................

107

3.2. Chuẩn bị phƣơng tiện và dụng cụ lắp đặt...................................................

108

B. Trình tự thực hiện......................................................................................

109

4. Lắp đặt bơm......................................................................................

109

A. Lý thuyết liên quan......................................................................................

109

B. Trình tự thực hiện......................................................................................

111

Bài 6: Lắp đặt máy bơm chữa cháy Diezel...................................................

112

1. Nghiên cứu bản vẽ ............................................................................

112

A. Lý thuyết liên quan............................................................................

112

B.Trình tự thực hiện............................................................................

115

2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm............................................................................

116

A. Lý thuyết liên quan............................................................................

116

B. Trình tự thực hiện............................................................................

117

3. Công tác chuẩn bị............................................................................

117

A. Lý thuyết liên quan............................................................................

117

3.1. Chuẩn bị hiện trƣờng lắp đặt..................................................................

117

3.2. Chuẩn bị phƣơng tiện và dụng cụ lắp đặt...................................................

117

3.3. Chuẩn bị vật liệu phụ dùng cho lắp đặt. ......................................................

118

B. Trình tự thực hiện............................................................................

118

4. Lắp đặt máy bơm.......................................................................................

119

A.Lý thuyết liên quan............................................................................

119

7


119
4.1. Nâng chuyển máy bơm............................................................................

120

4.2. Đƣa máy vào bệ............................................................................

120

4.3. Biện pháp an tồn lao động.........................................................................

121

B. Trình tự thực hiện ....................................................................................

8

Bài 1: Lắp đặt máy bơm ly tâm trục ngang công suất nhỏ
I. Mục tiêu
Sau khi học xong, người học có khả năng:
- Trình bày cấu tạo và ngun lý làm việc của máy bơm ly tam trục ngang công
suất nhỏ
- Lắp đặt máy bơm ly tâm trục ngang công suất nhỏ dùng cấp nƣớc trong nhà
theo bản vẽ thiết kế, đạt yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị.
II. Nội dung
1. Nghiên cứu bản vẽ
A. Lý thuyết liên quan
Các ký hiệu quy ƣớc về hệ thống cấp nƣớc trong nhà
èng n-íc ®i nỉi

èng n-íc đi ngầm

Vòi cho các chậu rửa, chậu giặt

Không gian
Van đóng n-ớc
mặt bằng
Không gian
Van một chiều
mặt bằng

9


Đồng hồ đo n-ớc
Van xả n-ớc

Vòi n-ớc âu tiểu

Bộ két rửa hố xí

Bộ Vòi tắm hoa sen

Vòi chữa cháy
Không gian
Van mét chiỊu
MỈt b»ng

Hình 1.1: Kí hiệu của hệ thống cấp nƣớc
B. Trình tự thực hiện:
- Nghiên cứu bản vẽ lắp đặt hệ thống cấp thoát nƣớc để xác định vị trí đặt máy
bơm (hình 1.2).
- Nghiên cứu bản vẽ chi tiết để xác định loại máy bơm, vật liệu ống, đƣờng
kính ống, cốt đặt máy bơm, cốt mặt đất hiện trạng.
- Lập bảng kê vật tƣ, thiết bị theo yêu cầu bản vẽ để lắp đặt máy bơm.
10


Hình 1.2: Bản vẽ sơ đồ lắp đặt hệ thống cấp nƣớc
* Một số sai phạm thƣờng gặp
11


- Nghiên cứu không đầy đủ các bản vẽ máy về máy bơm.
- Lập bảng kê vật tƣ, thiết bị thiếu so với yêu cầu.
2. Nghiên cứu hồ sơ máy bơm
A.Lý thuyết liên quan

2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm ly tâm
Sơ đồ cấu tạo của bơm ly tâm trục ngang , kiểu conson loại một cấp (hình 1.3,
hình 1.4).
Bộ phận chính và quan trọng nhất của bơm ly tâm là bánh xe công tác 1, lắp cố
định trên trục 2. Bánh xe công tác gồm đĩa trƣớc 3, đĩa sau 4. Giữa hai đĩa là các cánh
5, có chiều cong ngƣợc với chiều quay của bánh xe. Bánh xe đƣợc đặt trong buồng
xoắn 6. Chất lỏng đƣợc dẫn vào bánh xe công tác qua ống hút 7 và dẫn ra khỏi bơm
qua ống đẩy 8. Giữa trục bơm và vỏ đặt vịng bít ( cịn gọi là cụm nắp bít) để ngăn
khơng cho chất lỏng chảy ra ngồi hoặc khí từ ngồi xâm nhập vào than bơm.
Trƣớc khi cho bơm làm việc , ống hút và thân bơm phải đƣợc chứa đầy nƣớc.
Công việc này gọi là mồi bơm. Khi bánh xe công tác quay, dƣới tác dụng của lực ly
tâm, chất lỏng chứa đầy trong kênh giữa các cánh chuyển động từ tâm ra chu vi và ra
khỏi bánh xe công tác với vận tốc khá lớn, vào buồng xoắn. Tại đây sự chuyển động
của chất lỏng điều hòa hơn và theo dòng chảy, tiết diện buồng xoắn tăng dần, vận tốc
chuyển động của chất lỏng giảm dần để biến một phần áp lực động của dòng chảy sau
bánh xe thành áp lực tĩnh. Sauk hi ra khỏi buồng xoắn, chất long vào ống đẩy để dẫn
đi xa hoặc lên cao.
Đồng thời với q trình trên, tại cửa vào bánh xe cơng tác áp suất giảm xuống
nhỏ hơn áp suất khơng khí rất nhiều. Trên mặt thoáng của nƣớc trong bể hút lại chịu
tác dụng của áp suất khơng khí. Do chênh lệch áp suất, nƣớc từ bể hút liên tục chảy
qua ống hút vào máy bơm.
Trong bơm ly tâm, quá trình hút và đẩy diễn ra liên tục , đồng thời. Vì vậy sự
cấp chất lỏng của bơm cũng liên tục và đều đặn.

12


Hình 1.3
1-Bánh xe cơng tác; 2-Trục;
5-Cánh bánh xe cơng tác;

3-Đĩa trƣớc;

6-Buồng xoắn;

13

4-Đĩa sau;

7-Ống hút;

8-Ống đẩy


Hỡnh 1.4
2.2. Các thông số lm vic của máy bơm
2.2.1. L- u l- ợng
L- u l- ợng là thể tích khối n- ớc đ- ợc máy bơm đ- a lên trong một đơn vị thời
gian. L- u l- ợng kí hiệu là Q, đơn vị hợp pháp là m3/s, ngoài ra, còn có nhiều đơn vị
dẫn xuất khác là l/s, m3/h...
2.2.2. Cột n- ớc
Cột n- ớc của máy bơm có thể chia thành hai loại: cột n- ớc yêu cầu và cột n- ớc
công tác.
*) Cột n- ớc yêu cầu Hyc
Cột n- ớc yêu cầu của máy bơm là tổng độ chênh cao mực n- ớc giữa bể tháo và
bể hút của máy bơm và cột n- ớc tổn thất khi chÊt láng chun ®éng däc theo ®- êng
èng qua máy bơm (hỡnh 1.5).
Cột n- ớc yêu cầu biểu thị yêu cầu thực tế mà máy bơm phải làm việc.
Hyc = hh + hw
Trong đó:

- Hyc: Cột n- ớc yêu cầu của máy bơm (m).
14


- hh: Cột n- ớc địa hình hay cột n- ớc hình học (m) chính là độ chênh cao giữa
mực n- ớc bể hút và bể xả.
- hw: Cột n- ớc tổn thất của dòng chảy khi bắt đầu vào ống hút đến khi ra ống
đẩy của máy bơm.

Hỡnh 1.5: Cột nƣớc yêu cầu của máy bơm
*) Cét n- íc công tác Hct
- Cột n- ớc công tác của máy bơm là năng l- ợng mà bánh xe công tác truyền
cho một đơn vị khối l- ợng chất lỏng lên một độ cao địa hình nào đó ( hoặc truyền cho
một đơn vị khối l- ợng chất lỏng một áp suất nào đó) và khắc phục tổn thất thuỷ lực
của dòng chảy qua đ- ờng ống của máy bơm.
- Cột n- ớc công tác biểu thị khả năng làm việc của máy bơm.
Từ hai định nghĩa trên ta thấy rằng máy bơm chỉ làm việc đ- ợc khi cột n- ớc
công tác phải lớn hơn cột n- ớc yêu cầu.
2.2.3. Xác định cột n- ớc yêu cầu của máy bơm Hyc
*) Tính toán cột n- ớc địa hình hđh.
Cột n- ớc địa hình là chênh cao giữa mực n- ớc bể tháo và bể hút.
hđh = T - H
Trong đó:
- T: Cao trình mực n- ớc bể tháo, th- ờng tính cho ba tr- ờng hợp.
+ Miệng ống đẩy nằm d- ới mực n- ớc bể tháo thì T lấy bằng cao trình mặt
n- ớc bể tháo (hình 1.6).
15


Hỡnh 1.6

+ Miệng ống đẩy đặt cao hơn mực n- ớc bể tháo thì T lấy bằng tâm của miệng
ống (hình 1.7).

Hình 1.7

16


+ Miệng ống đặt ngập trong n- ớc bể tháo nh- ng ống đẩy có phần cao hơn mực
n- ớc bể tháo thì T lấy ở tâm phần cao nhất cđa èng (hình

1.8).
Hình 1.8
Hai tr- êng hỵp hình 1.6, hình 1.7 coi mực n- ớc bể tháo là không đổi, chỉ lắp đặt
cho máy bơm nhỏ, l- u động vì trong tr- ờng hợp đó có sự lÃng phí cột n- ớc.
Từ hình vẽ trên ta thấy cột n- ớc địa hình gồm hai thành phần: cột n- ớc hút địa
hình hh và cột n- ớc đẩy địa hình hđ. Vậy cột n- ớc địa hình của máy bơm bằng tổng cột
n- ớc hút địa hình và cột n- ớc đẩy địa hình.
hđh = hh + hđ
Cột n- ớc hút địa hình là độ chênh cao giữa cao trình tâm bánh xe công tác (cao
trình đặt máy) của máy bơm và cao trình mực n- ớc bể hút.
hh = o - H
Trong đó o là cao trình tâm bánh xe công tác, H là cao trình mực n- ớc bể hút.
Trong tr- ờng hợp tâm bánh xe công tác đặt cao hơn mặt n- ớc bể hút thì hh> 0 (
hỡnh 1.6, hỡnh 1.7, hỡnh 1.8), ng- ợc lại máy bơm đặt d- ới mặt n- ớc bể hút thì hh<0 (
hình 1.5 b).
hh còn đ- ợc gọi là chiều cao đặt máy bơm.
Cột n- ớc đẩy địa hình hoặc chiều cao đẩy n- ớc địa hình là độ chênh cao giữa
cao trình mặt n- ớc bể tháo và cao trình tâm bánh xe công tác .
hđ = T - o

Trong đó T là cao trình mặt n- ớc bể tháo lấy nh- trên hình 1.6, hỡnh 1.7, hỡnh
1.8.
17


*) Cét n- íc tỉn thÊt hW
Cét n- íc tỉn thất là cột n- ớc sinh ra bởi sức cản dọc đ- ờng và sức cản cục bộ
trong toàn bộ đ- ờng ống của máy bơm khi dòng chảy chuyển qua.
hw = hc + hd
Trong đó:
hc là tổn thất cột nƣớc cục bộ.
hd là tổng thất cột nƣớc dọc đƣờng.
*) Cột n- ớc yêu cầu
Hyc = hđh + hw
Trong ú:
Hyc là cột nƣớc yêu cầu.
hđh là cột nƣớc địa hình.
hw l ct nc tn tht.
2.2.4. Xác định cột n- ớc công tác của máy bơm.
*) Tính toán cột n- ớc công tác của máy bơm với độ cao hút d- ơng hh > 0
Trên hình 1.9 là sơ đồ tính toán cột n- ớc công tác trong tr- ờng hợp h h > 0. Tại
mặt cắt cửa vào A-A của máy bơm ta đặt chân không kế, tại mặt cắt cửa ra B-B của
máy bơm ta đặt áp kế với mặt chuẩn là mặt n- ớc bể hút H-H.

Hỡnh 1.9
Thế thì công thức tính cột n- ớc công tác trong tr- ờng hợp này là:
18


H  Z  H ak  H ckk

v B2 v A2

2g

Trong đó:
Z: Khoảng cách chỗ đặt chân không kế và áp kế. Z = ZB - ZA
ZB, ZA: Khoảng cách từ mặt cắt B-B, A-A đến mặt chuẩn H-H, hay vị trí đặt áp
kế và chân không kế.
Hak: Cột n- ớc áp kế (m).
Hckk: Cột n- ớc chân không kế (m).
vB, vA: Vận tốc tại mặt cắt B-b, A-A hay vận tốc tại cửa ra, cửa vào.
g: Gia tèc träng tr- êng, g = 9.81 m/s2.
VËy cét n- ớc công tác của máy bơm là tổng khoảng cách thẳng đứng giữa hai
điểm đo áp với số dọc trên chân không kế, áp kế tính bằng cột n- ớc đo áp và hiệu số
cột n- ớc l- u tốc trung bình của mặt cắt cửa đẩy và cửa hút.
*) Tính toán cột n- ớc công tác của máy bơm với độ cao hút âm hh < 0.
Với độ cao hút âm hh < 0 khi đó tâm bánh xe công tác nằm d- ới mực n- ớc bể
hút, lúc đó áp suất tuyệt đối tại cửa hút lớn hơn áp suất khí quyển nên cửa vào của
máy bơm phải đặt áp kế với cột n- ớc đo áp t- ơng ứng là HAak, công thức tính cột n- ớc
công tác trong tr- ờng hợp này là:

H Z H ak H Aak

vB2 v A2

2g

Trong đó:
Z: Khoảng cách chỗ đặt chân không kế và áp kế. Z = ZB - ZA

ZB, ZA: Khoảng cách từ mặt cắt B-B, A-A đến mặt chuẩn H-H, hay vị trí đặt áp
kế và chân không kế.
Hak: Cột n- ớc áp kế (m).
HAak: Cột n- ớc áp kế cửa vào máy bơm (m).
vB, vA: Vận tốc tại mặt cắt B-b, A-A hay vận tốc tại cửa ra, cửa vào.
g: Gia tốc trọng tr- ờng, g = 9.81 m/s2.
2.2.5. Xác định cột n- ớc hút cho phép của máy bơm
Chiều cao hút của bơm là thông số quan trọng cần l- u ý khi thiết kế trạm bơm.
Tính toán không chính xác chiều cao hút của bơm có thể làm hỏng bơm hoặc bơm
không làm việc đ- ợc.

19


Cần phân biệt chiều cao hút địa hình ( Hs) và chiều cao hút chân không( Hck, hh).
Chiều cao hút địa hình là hiệu giữa cao trình mặt phẳng ngang đi qua điểm có trị số áp
suất hút của bơm là nhỏ nhất và cao trình mực n- ớc hút của bể hút. Để bơm đ- a n- ớc
từ cao trình bể hút của trạm bơm đến cửa vào của bánh công tác cần tạo áp suất chân
không p1. Hiệu giữa áp suất khí quyển pa và chân không trong ống hút tính bằng mét
gọi là chiều cao hút chân không Hck.
H ck

p a p1



Trong ú:
pa: áp suất khí quyển.
p1: áp suất chân không trong ống hút máy bơm
: Trọng l- ợng riêng của chất lỏng ( kg/m3).

- Nếu bơm làm việc với cột n- ớc hút d- ¬ng:
H ck  H s 

v12
 hwh 
2g

- NÕu b¬m làm việc với cột n- ớc hút âm:
v12
H ck  H s 
 hwh 
2g

Trong đó v1 là Tèc độ dòng chảy tại tiết diện vào của bánh xe công tác
2.2.6. Công suất của máy bơm N
Công suất của máy bơm là công do máy bơm sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công suất của máy bơm có đơn vị là KW.
Máy bơm có hai loại công suất là công suất hiệu quả Nhq và công suất trục N.

20


*) Công suất hiệu quả Nhq.
- Công suất hiệu quả của máy bơm là công suất thực tế của máy bơm, hay công
suất tính theo sản phẩm công tác của máy bơm ( l- u l- ợng và cột n- ớc).
Nhq = QH (KW)
Trong đó:
: Trọng l- ợng riêng của chất lỏng, đơn vị N/m3. Nếu chất lỏng là n- ớc thì
= 9.81103 N/m3
Q: L- u l- ợng của máy bơm, đơn vị m3/s.

H: Cột n- ớc công tác của máy bơm, đơn vị m.
*) Công suất trục N.
Công suất trục là công suất tính ở trục máy bơm, công suất trục phải lớn hơn
công suất hiệu quả để đảm bảo công suất hiệu quả và trừ tổn thất năng l- ợng. Công
suất trục đ- ợc tính theo công thức :
N

Trong đó

N hq

mb

: hiệu suất của máy bơm.

*) Công suất động cơ kéo máy bơm.
Công suất động cơ kéo máy bơm đ- ợc tính theo công thức sau:
Nc = K.N
Trong đó K là hệ số dự trữ công suất động cơ tra theo bảng 1.1 di õy.
N (KW)

<2

2.1 5

K

1.5

1.5

1.25

5.1 – 50
– 1.25
1.15

51 – 100

– 1.15
1.08

–

> 100
1.05

2.2.7. HiÖu suÊt của máy bơm .
Hiệu suất của máy bơm là tỷ số giữa công suất hiệu quả và công suất trục

mb

N hq
N

Hiệu suất của máy bơm tính bằng % hoặc số thập phân.
Hiệu suất của máy bơm thể hiện sự so sánh giữa công suất hiệu quả ( công suất
có ích) mà máy bơm đà sản sinh ra và công suất cần thiết mà máy bơm nhận vào
(công suất trục). Vậy hiệu suất đặc tr- ng cho mọi tổn thất năng l- ợng của máy bơm.
21

Hiệu suất gồm 3 thành phần:
- Hiệu suất thuỷ lực tl: đặc tr- ng cho mọi tổn thất thuỷ lực của dòng chảy khi
vào hoặc ra khỏi máy bơm. Muốn nâng cao đ- ợc hiệu suất thuỷ lực, phải cấu tạo máy
bơm sao cho dòng chảy qua máy là thuận nhất và hiện nay hiệu suất thuỷ lực lớn nhất
đạt đ- ợc là tl = 0.8 0.96
- Hiệu suất dung tích dt: Đặc tr- ng cho l- ợng n- ớc dò gỉ (tiêu hao) trên dọc
đ- ờng từ ống hút lên ống đẩy. Muốn nâng cao hiệu suất dung tích cần phải cấu tạo
máy bơm sao cho giảm khe hở giữa bánh xe công tác và vỏ máy... Hiện nay hiệu sut
dung tích lớn nhất mà máy bơm đạt đ- ợc là dt = 0.91- 0.96
- Hiệu suất cơ khí ck: Khi máy bơm làm việc, xuất hiện lực ma sát giữa các bộ
phận trong máy, do đó công suất trục không đ- ợc bảo toàn. Muốn nâng cao hiệu suất
máy móc tức là phải giảm hiệu suất cơ khí, nhà máy chế tạo phải giải quyết yêu cầu
này, đồng thời trong quản lí khai thác vận hành phải thực hiện đúng chế độ bôi trơn,
bảo d- ỡng. Th- ờng ck = 0.9- 0.97
Hiệu suất của máy bơm đ- îc tÝnh theo c«ng thøc:
mb = tl.dt.ck
Hiệu suất của máy bơm là đại lƣợng luôn nhỏ hơn 1. Trong vùng làm việc của
các bơm có mặt trên thế giới hiện nay, hiệu suất của máy bơm biến đổi trong khoảng
0,5 – 0,88 tùy thuộc vào giá trị lƣu lƣợng , cột áp mà máy bơm đạt đƣợc ở từng chế
độ làm việc.
Điều kiện đầu tiên để bơm có thể làm việc đƣợc với hiệu suất cao và chi phí
điện bơm nƣớc thấp là việc tính tốn thết kế trạm bơm phải chính xác, việc chọn máy
bơm phải hợp lý. Nhiều nhà máy nƣớc quản lý vận hành trạm bơm mới chỉ biết sơ bộ
hiệu suất mà máy bơm có thể đạt đƣợc. Thực ra, giữa chế độ làm việc thực tế của máy
bơm trong hệ thống với chế độ tính tốn thiết kế có sự khác nhau. Vì vậy chạy thử
nghiệm máy bơm mới cần xác định lại các thông số làm việc của máy bơm (trong đó
có hiệu suất) để làm cơ sở quản lý bơm. Trong quá trình vận hành có nhiều yếu tố ảnh
hƣởng đến hiệu suất của máy bơm nhƣ chất lƣợng lắp đặt, mức độ hao mòn của các
chi tiết máy; mức độ han rỉ, bám cặn ở bánh xe công tác và bộ phận dẫn dịng; chế độ

bơi trơn, làm mát,… Vì vậy , cần định kỳ mỗi tháng một lần kiểm tra chất lƣợng làm
việc của máy bơm qua việc kiểm định lại các thông số làm việc. Nếu hiệu suất thực tế
của máy bơm giảm 3 – 5% so với hồ sơ ( đƣờng đặc tính ) cần dừng bơm kiểm tra ,
sa cha.
2.2.8. Số vòng quay n
Số vòng quay của máy bơm tính bằng số vòng quay của trục máy bơm trên đơn
vị thời gian. Đơn vị: vòng /phút.
2.3. Đ- ờng đặc tính của bơm
22


Mối quan hệ giữa cột áp mà bơm tạo ra ứng với các lƣu lƣợng và số vòng quay
khác nhau trên trục bơm sẽ đƣợc kiểm tra và thiết lập bởi các nhà sản xuất. Kết quả
này cùng với các kết quả kiểm tra khác ứng với các đƣờng kính bánh xe công tác khác
nhau sẽ đƣợc biểu thị trên một đồ thị . Một cách tƣơng tự nhƣ vậy, công suất tƣơng
ứng của máy bơm cũng đƣợc ghi lại . Hiệu suất tại các điểm hoạt động khác nhau của
máy bơm đƣợc tính tốn và các giá trị này cũng đƣợc thể hiện trên cùng một đồ thị.
Tất cả các đƣờng cong thể hiện các mối quan hệ H = f 1(Q);N=f2(Q);
n=f3(Q)đƣợc biểu diễn dƣới dạng đồ thị goị là đƣờng đặc tính của máy bơm. Đƣờng
đặc tính dựng bằng phƣơng pháp lý thuyết gọi là đƣờng đặc tính của lý thuyết, dựng
bằng các dựa vào các số liệu thực nghiệm đƣợc gọi là đƣờng đặc tính thực nghiệm.
Trong các đƣờng đặc tính, quan trong hơn cả là đƣờng cột áp H= f(Q) , nó cho
biết khả năng làm việc của bơm và việc sử dung hợp lý các chế độ làm việc khác nhau
của máy bơm.

Hình 1.10: Đƣờng đặc tính của bơm

23

Các đ- ờng đặc tính làm việc ứng với số vòng quay thay đổi gọi là đ- ờng đặc
tính tổng hợp của bơm. Đ- ờng đặc tính tổng hợp biểu thÞ quan hƯ H = f 1(Q), N=f2(Q),
 = f3(Q) với số vòng quay làm việc khác nhau. Các điểm làm việc của bơm có cùng
hiệu suất đ- ợc nối với nhau thành đ- ờng cong gọi là đồng hiệu st.

Hình 1.11: Đƣờng đặc tính của máy bơm li tâm chạy chậm

Hình 1.12: Đƣờng đặc tính của máy bơm ly tõm chy trung bỡnh
Chế độ làm việc của bơm ứng với hiệu suất lớn nhất gọi là chế độ làm việc tối
- u. Đối với đặc tính tổng hợp sẽ có vùng tối - u. Các thông số ký thuật cđa b¬m øng
24


với chế độ tối - u gọi là thông số định mức ( hay thông số tính toán). - ờng đặc tính
tổng hợp cũng nh- đặc tính làm việc cho phép nhanh chóng xác định các chế độ làm
việc tối - u của bơm, giúp cho việc điều chỉnh hoạt động của bơm dễ dàng.
Khi bơm đ- ợc lắp đặt. chất lỏng cần đ- ợc nâng lên từ cao trình bể hút đến cao
trình bể xả và khắc phúc sức cản của đ- ờng ống. Đ- ờng cong quan hệ giữa độ cao
nâng và sức cản đ- ờng ống với l- u l- ợng gọi là đặc tính đ- ờng ống của bơm. Giao
điểm A của hai đ- ờng đặc tính ( bơm và ống ) gọi là điểm làm việc của bơm. Dựa vào
đó để chọn bơm cho phù hỵp víi hƯ sè hiƯu st cao nhÊt. Khi chọn bơm có thể xảy ra
một trong 3 trƣờng hợp sau:
- Điểm làm việc A nằm đúng vào điểm công tác tối ƣu trên đƣờng đặc tính QH. Trƣờng hợp này bơm làm việc đáp ứng đúng lƣu lƣợng, cột áp yêu cầu, hiệu suất
cao, tiết kiệm điện trong vận hành.
- Điểm làm việc A nằm cao hơn điểm công tác tối ƣu trên đƣờng đặc tính Q-H.
Trƣờng hợp này ứng với lƣu lƣợng yêu cầu Qyc, bơm cho cột áp H1 lớn hơn cột áp yêu
cầu Hyc tƣơng đối nhiều. Tức là bơm đã chọn thừa cột áp. Giữa bơm và hệ thống ln
có sự cân bằng về năng lƣợng, do đó khi bơm làm việc , lƣu lƣợng sẽ tăng lên gấp
bội, có nhiều trƣờng hợp vƣợt xa lƣu lƣợng yêu cầu. Kết quả là dẫn đến tình trạng quá
tải động cơ. Giải pháp mà các nhà máy nƣớc hiện nay thƣờng sử dụng để khắc phục

tình trạng trên là đóng bớt van trên ống đẩy. Trƣờng hợp này hiệu suất thực tế của
máy bơm giảm đi rất nhiều cịn chi phí điện bơm nƣớc lại tăng lên rất lớn .
- Điểm làm việc A nằm thấp hơn điểm cơng tác tối ƣu trên đƣờng đặc tính Q-H.
Trƣờng hợp này có lƣu lƣợng lớn và cột áp nhỏ, hiệu suất làm việc thấp nhƣng công
suất tiêu thụ tăng vọt gây quá tải cho động cơ máy bơm. Giải pháp xử lý ở đây cũng là
phải đóng bớt van trên đƣờng ống đẩy để giảm bớt lƣu lƣợng, tránh gây quỏ ti cho
ng c.
Quá trình thay đổi đ- ờng đặc tính của đ- ờng ống hay bơm để đảm bảo trị số l- u
l- ợng theo yêu cầu gọi là ®iỊu chØnh. ViƯc ®iỊu chØnh ®ã cã thĨ thùc hiƯn bằng cách
thay đổi đ- ờng đặc tính ống nhờ vặn van điều tiết đặt trên ống xả hay nhờ sự thay đổi
vận tốc quay của động cơ - bơm. Ngoài ra, bơm h- ớng trục có thể điều chỉnh nhờ sự
thay đổi góc quay của bánh công tác. Trong đó việc thay đổi nhờ van trên ống xả là
phổ biến hơn cả.
- iu chnh bng phng phỏp tit lu: Ni dung của phƣơng pháp điều chỉnh
này là thay đổi độ đóng mở của van trên ống đẩy để bơm cung cấp lƣu lƣợng yêu cầu.
Ở điều kiện làm việc bình thƣờng van trên ống đẩy mở hoàn toàn. Điểm làm việc của
máy bơm trong hệ thống là điểm A. Sau khi đã hãm bớt van, điểm làm việc của máy
bơm trong hệ thống là điểm B (hình 1.11 ) . Lƣu lƣợng giảm đi , đồng thời áp suất đo
đƣợc trên đồng hồ lớn hơn giá trị ban đầu.

25