Chương 3 máy và thiết bị vận chuyển (phần 2)

CHƯƠNG 3: MÁY VÀ THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN
CHO CÁC NHÀ MÁY THỰC PHẨM
3.1. Q trình vận chuyển
3.1.1. Mục đích vai trị của q trình vận chuyển
Vận chuyển vật liệu, sản phẩm từ vị trí này đến vị trí khác
 Vận chuyển cung cấp nguyên vật liệu cho các nhà máy hoạt động

liên tục.
 Cầu nối (vận chuyển) từ công đoạn này sang cơng đoạn khác.
 Giải phóng sức lao động của con người, tạo năng suất cao.
 Tạo khả năng tự động hóa, cơ giới hóa dây chuyền sản xuất.
1


3.1.2. Phân loại quá trình vận chuyển
Phân loại theo đối tượng tác động:
a. Các phương tiện vận chuyển chất lỏng:
 Bơm thể tích: bơm pittơng, bơm răng khía, bơm cánh

trượt, bơm trục vít,…
 Bơm ly tâm
 Các loại bơm khơng có bộ phận dẫn động: bơm hướng

trục, bơm xốy lốc, bơm tia,…
 Vận chuyển nhờ sức nén khí quyển
2


b. Vận chuyển thủy lực và khí nén
c. Các phương tiện vận chuyển nguyên liệu rắn
 Vận chuyển liên tục: băng tải, gầu tải, vít tải,…

 Vận chuyển gián đoạn: ô tô, xe điện động (xe xếp dỡ), xe

gòng, trục cẩu, palăng, thang máy,…

3


Tùy theo tính chất nguyên liệu, vật liệu, bán sản phẩm và
sản phẩm cũng như y/c kỹ thuật và trình độ cơ khí hóa mà
chọn phương tiện vận chuyển cho thích hợp, đảm bảo các
nguyên tắc chung sau:
- Đáp ứng y/c công nghệ và t/c của nguyên vật liệu
- Phù hợp với đặc tính kỹ thuật
- Gọn nhẹ, hợp lý khi ghép nối với thiết bị công nghệ
- Vận chuyển đa dạng nguyên liệu nếu cần
- Dễ thay thế sửa chữa
- Giá thành hạ, dễ kiếm
4


3.2. Vận chuyển chất lỏng
3.2.1. Bơm thể tích
3.2.1.1 Bơm pittong tác dụng đơn

5


Bơm pittong tác dụng đơn

3.2.1.2. Bơm pittong tác dụng kép


3.2.1.3. Bơm vi sai
Cấu tạo gần giống bơm pittong tác dụng kép nhưng khi hoạt động và lưu
lượng mà nó hút và đẩy trong mỗi chu kỳ lại giống như bơm tác dụng
đơn

8


Năng suất của bơm pittong
Ký hiệu:
F – diện tích tiết diện pittong, m2
F = D2/4
D – đường kính pittong, m
f – diện tích tiết diện cán pittong, m2
f = d2/4
d – đường kính cán pittong, m
n – số vịng quay của trục truyền động, vòng/phút
S – khoảng chạy của pittong, m
9


Năng suất của bơm pittong
a.

Năng suất của bơm pittong tác dụng đơn

Năng suất lý thuyết: Q = 60.F.S.n

Năng suất thực tế:

[m3/h]

Q1 = Q. 0

0 – hiệu suất thể tích của bơm, 0 = 0,8 - 0,95
b. Năng suất của bơm pittong tác dụng kép
Năng suất lý thuyết: Q = 60.n.(2F-f).S
Năng suất thực tế:

[m3/h]

Q1 = Q. 0

c. Năng suất bơm vi sai
Bằng năng suất của bơm pittong tác dụng đơn, với F = 2f
10


Sơ đồ đặt bơm

11


Áp suất toàn phần của bơm pittong
Để xác định áp suất toàn phần của bơm, trên đường ống hút đặt
một chân không kế, trên đường ống đẩy đặt 1 áp kế.
Áp suất toàn phần:
H=

Pđ – P h
.g

+ h0 +

W 22 – W 12
2g

; m cột chất lỏng

Trong đó:
Pđ - áp suất đẩy của bơm (áp kế trên ống đẩy), N/m2
Ph - áp suất hút của bơm (chân không kế trên ống hút), N/m2
h0 - khoảng cách thẳng đứng giữa các điểm đặt áp kế và chân không kế, m
 - khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3
W1 , W2 - vận tốc của chất lỏng trong ống hút và ống đẩy, m/s
12


Chiều cao hút của bơm pittong
H1 =

Pa – P1
.g

- hmh - hil +

W12 – Ctb2
2g

, m

Trong đó:
Pa - áp suất khí quyển, N/m2
P1 - áp suất tác dụng lên pittong trong giai đoạn hút, N/m 2
hmh - tổn thất áp suất do trở lực gây ra trong ống hút , m
hil - tổn thất áp suất do lực quán tính gây ra trong ống hút , m
Ctb – vận tốc trung bình của pittong, m/s
13


Cơng suất của bơm pittong
Cơng suất hữu ích của bơm:
Nh = 10-3 .Qg.H,

kW

Trong đó:
Q - năng suất lý thuyết của bơm, m3/s
H - áp suất toàn phần lý thuyết của bơm, N/m2
 - khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3
g - gia tốc trọng trường, m/s2

Công suất thực tế:
Ntt = Qg.H/1000. , kW
- hiệu suất của bơm
 = 0,72 - 0,93
14

3.2.2. Bơm ly tâm
3.2.2.1. Nguyên lý làm việc


Nguyên lý làm việc: Chất lỏng được hút và đẩy cũng như
nhận thêm năng lượng (làm tăng áp suất) là nhờ tác dụng của
lực ly tâm xuất hiện khi quay bánh guồng.



Cấu tạo: Bộ phận chính là bánh guồng, trên bánh guồng có
gắn những cánh guồng hình dạng nhất định. Bánh guồng đặt
trong thân bơm và quay với tốc độ lớn. Trên ống hút có van
hút 1 chiều để chặn chất lỏng trong ống hút khi bơm ngừng
làm việc. Trên ống đẩy có lắp van 1 chiều để tránh chất lỏng
bất ngờ đổ dồn về bơm gây ra va đập thủy lực có thể làm
hỏng bơm và động cơ điện.
15


Nguyên lý cấu tạo bơm ly tâm

16


Chiều cao hút của bơm ly tâm

Trong đó:
Pa - áp suất khí quyển, N/m2

P1 - áp suất chất lỏng ở cửa vào của guồng, N/m2
C1 - vận tốc tuyệt đối tại cửa vào, m/s
W1 – vận tốc chuyển động của chất lỏng trên ống hút , m/s
 – hệ số trở lực cục bộ
17


Hiện tượng xâm thực
Tại 1 khu vực nào đó trong bơm đột nhiên áp suất hạ thấp xuống thấp
hơn a/s hơi bão hòa của chất lỏng ở nhiệt độ đã cho, 1 phần chất lỏng sẽ
hóa hơi và các khí hịa tan cũng thốt ra. Khí và hơi này sẽ tạo thành các
“túi” và bị chất lỏng kéo theo. Khi đến vùng a/s cao (đến vịng ngồi của
guồng) thì hơi và khí ngưng tụ lại tạo nên những khoảng trống và chất lỏng
chung quanh sẽ đồn về đó gây nên va đập thủy lực. Những va đập này
thường có áp suất rất lớn, có thể lên tới hàng chục nghìn N/cm 2 làm ồn ào
và rung chuyển bơm, do đó phá hỏng bơm. Hiện tượng này gọi là hiện
tượng xâm thực của bơm.
 Để tránh hiện tượng xâm thực, người ta tăng a/s chất lỏng ở cửa vào của

bơm, giảm chiều cao hút (nếu có thể thì đặt bơm thấp hơn mức chất lỏng
trong bể hút). Cánh guồng nên chế tạo bằng những vật liệu có độ bền cơ
học chịu được va đập.
18


Năng suất của bơm ly tâm
Q = (D1 - .z)B1Cr1 = (D2 - .z)B2Cr2 , m3/s
Trong đó:
D1 - đường kính trong của bánh guồng, m
D2 - đường kính ngồi của bánh guồng, m

B1 - bề rộng bánh guồng ở vành trong, m
B2 - bề rộng bánh guồng ở vành ngoài, m
- bề dày của cánh guồng, m
z - số cánh guồng
Cr1 ,Cr2 – vận tốc của chất lỏng đi vào và ra khỏi bánh guồng
theo hướng bán kính, m/s
19


Cơng suất của bơm ly tâm
Cơng suất hữu ích của bơm:
Nh = 10-3 .Qg.H,

kW

Trong đó:
Q - năng suất lý thuyết của bơm, m3/s
H - áp suất toàn phần lý thuyết của bơm, N/m2
 - khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3
g - gia tốc trọng trường, m/s2
Công suất thực tế:
Ntt = Qg.H/1000. , kW
- hiệu suất của bơm
 = 0,6 - 0,8
20