Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước chúng ta trong những năm gần đây đang trên đà phát triển
nhanh chóng. Cùng với các ngành công nghiệp khác, ngành công nghiệp dầu
khí đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế nước
nhà, hàng năm đã đem lại nguồn ngoại tệ khổng lồ chiếm một phần lớn GDP
của cả nước. Hơn thế nữa, nước ta đang trong quá trình tiến lên công nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước thì việc phát triển các ngành công nghiệp nói
chung và ngành dầu khí nói riêng càng cần thiết hơn bao giờ hết. Vì vậy, vấn
đề đặt ra cho ngành dầu khí là tiếp tục tìm kiếm, thăm dò và khai thác đồng
thời phát triển các ngành công nghiệp đi kèm, tận dụng triệt để nguồn tài
nguyên dầu khí của nước ta.
Trong quá trình khai thác, thiết bị vận chuyển dầu khí hết sức đa dạng
trong đó có bơm ly tâm là thiết bị được dùng phổ biến, đặc biệt là bơm ly tâm
NPS 65/35-500. Do đó em đã chọn đề tài : “ Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý
hoạt động của bơm ly tâm NPS 65/35-500 trong công tác vận chuyển dầu
tại XNLD Vietsovpetro” và chuyên đề : “ Tính toán kiểm tra các thông số
bánh công tác” . Đồ án gồm 4 chương như sau :
Chương I : Khái quát công tác vận chuyển dầu và tình hình sử dụng bơm
ly tâm trong các công trình trên biển của XNLD Vietsovpetro.
Chương II : Lý thuyết chung về bơm ly tâm.
Chương III : Tổ hợp bơm ly tâm NPS 65/35-500.
Chương IV : Tính toán kiểm tra các thông số bánh công tác.
Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Văn Bản và các thầy cô trong
bộ môn Thiết Bị Dầu Khí và Công Trình, đến nay em đã hoàn thành đồ án
này. Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày… tháng 05 năm 2011
1 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
CHƯƠNG I
KHÁI QUÁT CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU VÀ TÌNH HÌNH SỬ
DỤNG BƠM LY TÂM TRONG CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN BIỂN CỦA
XNLD VIETSOVPETRO
1.1. Khái quát về XNLD VIETSOVPETRO
Được thành lập năm 1981, XNLD Vietsovpetro là công ty đầu tiên tiến
hành thăm dò và khai thác trên thềm lục địa phía Nam – Việt Nam, mở ra giai
đoạn về phát triển ngành dầu khí còn non trẻ. Năm 1984 Vietsovpetro phát
hiện dầu khí ở mỏ Bạch Hổ, ngày 26/6/1986 Vietsovpetro đã khai thác tấn
dầu thô đầu tiên đặt nền móng cho việc phát triển ngành công nghiệp dầu khí
ở Việt Nam. Và từ 6/9/1988 Vietsovpetro khai thác them tầng dầu trong móng
granite nứt nẻ ở các độ sau khác nhau. Đây là mỏ dầu lớn nhất Việt Nam hiện
nay, bao gồm nhiều than dầu : Miocene dưới, Oligocene và đá móng nứt nẻ
trước Đệ tam.
Với tốc độ phát triển nhanh, XNLD Vietsovpetro đã đóng một vai trò
quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa nền kinh tế đất
nước. Vào 21 giờ ngày 31/12/2010 Vietsovpetro khai thác 6,4 triệu tấn dầu,
vượt mức 200 nghìn tấn so với kế hoạch và nhiệm vụ bổ sung được giao trong
năm 2010. Kết thúc năm 2010, Vietsovpetro đã khai thác được 6.401.888 tấn
dầu, xuất bán 6,32 triệu tấn, trong đó 5,3 triệu tấn được cung cấp cho Nhà
máy Lọc dầu Dung Quất. Doanh thu bán dầu năm 2010 đạt 3,93 tỷ USD, nộp
ngân sách Nhà nước và lợi nhuận phía Việt Nam từ bán dầu 2,25 tỷ USD.
1.2. Công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD
VIETSOVPETRO
Hiện nay XNLD VIETSOVPETRO đã và đang tiến hành khoan và khai
thác dầu khí chủ yếu ở vùng biển thềm lục địa phía Nam – Việt Nam. Do vị
trí địa lý của các vùng mỏ nằm cách xa đất liền hơn 100 km nên tất cả các
công đoạn công nghệ khoan, khai thác, thu gom, vận chuyển và tồn trữ dầu
khí đều diễn ra trên biển, trên các giàn cố định, giàn nhẹ và tàu chứa dầu. Tất
cả các đường ống dùng trong công tác vận chuyển dầu khí đều nằm chìm dưới
biển.
2 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
Sản phẩm khai thác lên từ giếng là một hỗn hợp gồm nhiều pha phức tạp
gồm có : dầu, khí, các tạp chất cơ học …Và do tính chất đặc thù của sản phẩm
dầu khí là không có tính tập trung cao và dễ cháy nổ, do sản phẩm được khai
thác từ các giếng khác nhau trên cùng một giàn và từ các giàn khác nhau
trong cùng một mỏ. Vì vậy ta phải tiến hành thu gom tập hợp và xử lý, đó là
công đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất dầu thô thương phẩm. Hệ thống
thu gom vận chuyển là hệ thống kéo dài từ miệng giếng đến các điểm cất
chửa sản phẩm thương mại. Hệ thống này bao gồm các đường ống, các công
trình trên mặt, các thiết bị tách pha, thiết bị đo lường, bể chứa, các thiết bị xử
lý sản phẩm, các trạm bơm nén, các thiết bị trao đổi nhiệt…
Trong khu vực mở Bạch Hổ, dầu khai thác trên các giàn được vận
chuyển đến 2 trạm tiếp nhận ( tàu chứa dầu FSO-1 và FSO-2).
3 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
BT7
FSO-3 (CHI LANG)
RC
-
1
RP-1
RP
-
2
BK9
BK7
BK10
BK1
MSP6
MSP5
MSP8
MSP9
MSP11
MSP10
FSO-1
MSP1
BK5
BK4
BK6
BK2
CTP2
FSO-2
BK8
FSO-4
CTP3
MSP3
MSP7
MSP4
BK3
Hình 1.1: Sơ đồ thu gom, vận chuyển trên toàn mỏ Bạch Hổ
FSO: Kho nổi chứa suất dầu MSP: Giàn cố định trên mỏ Bạch Hổ
CTP: Giàn công nghệ trung tâm RC : Giàn nhẹ trên mỏ Rồng
BK : Giàn nhẹ trên mỏ Bạch Hổ RP : Giàn cố định trên mỏ rồng
- Trạm tiếp nhận phía Nam FSO 1 : ở đây tiếp nhận dầu vận chuyển đến
từ 2 điểm là MSP-1 và giàn công nghệ trung tâm số 2 (CTP-2) cùng với các
giàn nhẹ (BK 1,2,3,4,5,6,7) chuyển đến. Đây là 2 điểm vận chuyển dầu quan
4 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
trọng nhất, cố khối lượng vận chuyển lớn nhất. Từ CTP-2 có đường ống vận
chuyển dầu nối với MSP-1 và khu vực mỏ Rồng. Từ MSP-1 có đường ống
vận chuyển dầu nối với MSP-3, MSP-4 và MSP-8 và thông qua các điểm
trung chuyển tại MSP-6 và MSP-8 nối với trạm tiếp nhận phía Bắc FSO-2.
- Trạm tiếp nhận phía Bắc FSO-2: tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm
trung chuyển là MSP-6 và MSP-8. Từ MSP-6 có đường ống vận chuyển dầu
nối với MSP-4, và thông qua đó nối với MSP-3, MSP-5, MSP-7, MSP-10 …
Từ MSP-8 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4, MSP-1, MSP-9,
MSP-11. Trạm tiếp nhận FSO-2 chủ yếu tiếp nhận dầu từ các giàn MSP-4,
MSP-5, MSP-3, MSP-6, MSP-7, MSP-8, MSP-9, MSP-10, MSP-11.
Trong khu vực mỏ Rồng có trạm tiếp nhận dầu FSO-3. Giữa các trạm tiếp
nhận dầu FSO-1, FSO-2, FSO-3 có mối liên hệ với nhau thông qua nhiều
điểm trung chuyển dầu trên biển của XNLD Vietsovpetro.
Theo sơ đồ đường ống vận chuyển dầu ngầm dưới biển tại 2 khu vực mỏ
Bạch Hổ và mỏ Rồng, ta nhận thấy, chỉ trừ MSP-1, MSP-2, MSP-6, MSP-8,
trong những điều kiện bình thường, không có sự cố hỏng hóc tàu chứa dầu
hoặc tắc nghẽn đường ống vận chuyển là có thể bơm trực tiếp dầu đến tàu
chứa, còn lại tất cả các giàn như MSP-3, MSP-4, MSP-5, MSP-7, MSP-9,
MSP-10, MSP-11 … phải bơm dầu qua những đoạn đường rất xa, qua nhiều
điểm nút trung gian.
1.3. Sử dụng bơm ly tâm trong công tác vận chuyển dầu
Hiện nay có rất nhiều loại máy bơm được sử dụng trong công tác dầu khí:
máy bơm pitston, máy bơm ly tâm, máy bơm hướng trục, máy bơm phun
tia…Mỗi loại máy bơm đều có công dụng và phạm vi sử dụng khác nhau tùy
thuộc vào yêu cầu đặt ra trong công việc.
Bơm ly tâm là loại máy thủy lực cánh dẫn, trong đó có việc trao đổi năng
lượng giữa máy với chất lỏng (gọi là chất lỏng công tác) được thực hiện bằng
năng lượng thủy động của dòng chảy qua máy. Bộ phận làm việc chính của
bơm ly tâm là các bánh công tác trên đó có nhiều cánh dẫn để dẫn dòng chảy.
Biên dạng và góc độ bố trí của các cánh dẫn ảnh hưởng trực tiếp đến các
thành phần vận tốc của dòng chảy. Khi bánh công tác của bơm ly tâm quay
(thường là với số vòng quay lớn đến hàng ngàn vòng/phút) các cánh dẫn của
5 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
nó truyền cơ năng nhận được từ động cơ (thường là động cơ điện) cho dòng
chất lỏng đi qua nó tạo thành năng lượng thủy động cho dòng chảy. Nói
chung năng lượng thủy động của dòng chảy bao gồm 2 thành phần chính :
động năng (V
2
/2g) và áp năng (P/
γ
), và chúng có mối liên quan mật thiết với
nhau. Trong quá trình làm việc của máy, sự biến đổi động năng bao giờ cũng
kéo theo sự biến đổi của áp năng. Tuy nhiên đối với máy thủy lực cánh dẫn
như bơm ly tâm, đối với mỗi loại kết cấu máy cụ thể, sự biển đổi áp năng chỉ
đạt đến một giới hạn nhất định. Nó khác với máy thủy lực thể tích. Ở máy
thủy lực thể tích, năng lượng trao đổi của máy với chất lỏng có thành phần
chủ yếu là áp năng, còn thành phần động năng không đáng kể. Còn ở máy
thủy lực cánh dẫn như bơm ly tâm, năng lượng cột áp chỉ tăng đến mức cần
thiết, còn lại toàn bộ năng lượng thủy động của dòng chảy nhận được từ máy
biến thành động năng. Chính vì vậy việc dùng các máy bơm ly tâm để vận
chuyển chất lỏng từ một điểm này đến một điểm khác chiếm một ưu thế hơn
hẳn các loại máy thủy lực khác.
Trong công tác vận chuyển dầu người ta hay dùng máy bơm ly tâm bởi so
với các loại máy bơm khác máy bơm ly tâm có một vài ưu điểm như :
- Đặc tính của bơm có độ nghiêng đều nên khoảng làm việc của bơm lớn,
phù hợp với nhiều chế độ làm việc
- Phạm vi sử dụng và năng suất cao, cụ thể là :
. Cột áp từ 10 đến hang nghìn mét cột nước.
. Lưu lượng từ 2 đến 70 m
3
/h.
. Công suất từ 1- 6000 kw
. Trị số vòng quay có thể đạt đến 40000 vòng/phút ( và có thể nối trực tiếp với
động cơ cao tốc không qua hộp giảm tốc ).
. Kết cấu nhỏ gọn, làm việc chắc chắn, tin cậy.
. Hiệu suất làm việc tương đối cao khi bơm chất lỏng có μ = 0,65 ÷ 0,95
. Có hiệu quả kinh tế cao.
1.4. Tình hình sử dụng bơm ly tâm trong công tác vận chuyển dầu trên
các công trình biển của Vietsovpetro
Với tính năng kỹ thuật cao, chỉ tiêu kinh tế tốt, phạm vi sử dụng rộng rãi
nên các bơm ly tâm được dùng chủ yếu trong công tác vận chuyển dầu của
XNLD VIETSOVPETRO. Hệ thống thu gom vận chuyển trên giàn cố định
6 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
được lắp trên các Bloc. Sau đây là vị trí lắp đặt tổ hợp bơm ly tâm NPS 65/35-
500 trên giàn cố định MSP-3 ( hình 1.2 ).
Tại các giàn cố định trên biển, đồng thời khai thác 16-24 giếng, dầu sau khi
được khai thác từ các miệng giếng qua các đường ống công nghệ vào bình
tách bậc I có thể tích 12,5/25
3
m
và sau đó vào trong bình tách bậc II đồng
thời làm nhiệm vụ chứa có thể tích 100
3
m
. Cuối cùng, dầu được tách khí từ
bình chứa được vận chuyển đến các kho nổi chứa/xuất dầu nhờ các tổ hợp
bơm. Khí tách ra được dẫn qua hệ thống đuốc của giàn cố định. Sau khi được
tách, khí và dầu được dẫn ra các đường ống riêng biệt để đo lưu lượng. Khối
lượng dầu bơm đi khỏi giàn cũng được đo đạc và thống kê nhờ hệ thống đo
đặt trên đầu ra của máy bơm. Trên các giàn cố định không có thiết bị xử lý
nước nên không thể tiến hành tách và xử lý nước.
Tùy theo sản lượng khai thác và nhu cầu thực tế trên mỗi giàn cố tính mà
người ta sử dụng chủng loại và số lượng bơm ly tâm khác nhau. Theo thống
kê thực tế, số lượng máy bơm NPS 65/35-500 chiếm một tỷ lệ lớn và người ta
thường dùng các loại bơm NPS và SULZER để vận chuyển dầu. Đây là 2 loại
bơm ly tâm có nhiều ưu điểm : kết cấu bền vững, độ tin cậy, độ an toàn cao,
lưu lượng bơm, cột áp và hiệu suất hữu ích lớn, dễ vận hành, bảo quản, sửa
chữa. Ở 2 loại bơm này, do cách bố trí các bánh công tác thành hai nhóm có
cửa vào của mỗi nhóm ngược chiều nhau do đố giảm đáng kể lực dọc trục tác
dụng lên Roto, tải trọng của các ổ đỡ trục giảm, vì thế tuổi thọ của chúng tăng
lên rất nhiều. Tuy nhiên do các bơm ly tâm đều làm việc ở chế độ vận tốc góc
lớn ( khoảng 3000 vòng/phút ) nên việc lắp đặt, điều chỉnh chúng đòi hỏi độ
chính xác cao. Ngoài ra, do lưu lượng của chúng khá lớn nên việc đưa chúng
vào chế độ làm việc đòi hỏi phải nắm vững và tuân thủ đúng yêu cầu của kỹ
thuật vận hành để tránh hiện tượng quá tải cho động cơ điện. Công việc vận
chuyển dầu đòi hỏi phải đưa một lượng lớn sản phẩm khai thác dầu khí từ các
giàn cố định và giàn nhẹ đến các điểm tiếp nhận là các tàu chứa trong thời
gian nhanh nhất, đồng thời phải đảm bảo sự an toàn cho các tuyến đường ống
vận chuyển. Ngoài ra, chỉ tiêu kinh tế trong việc sử dụng năng lượng điện cho
các trạm bơm cũng được đặt ra. Do đó việc bố trí, phối hợp các chủng loại
bơm trên cùng một trạm, hoặc việc phối hợp giữa các trạm bơm với nhau sao
cho có thể giảm được tải trọng trên các tuyến ống vận chuyển dầu và tăng
7 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
được lưu lượng. Trong việc bố trí, phối hợp giữa các bơm ly tâm trên cùng
một trạm bơm người ta có thể lắp đặt chúng theo nhiều cách. Tùy theo sản
lượng khai thác hoặc vị trí công nghệ của mỗi giàn mà người ta sử dụng số
lượng bơm ly tâm trên trạm là 2,3 hoặc hàng chục như giàn CTP-2 (15 bơm).
Trên mỗi trạm bơm, thông thường người ta dự tính từ 1/3 đến 1/2 số lượng
bơm ở vị trí dự phòng để khi hư hỏng, sự cố các máy bơm đang ở chế độ làm
việc, ta có thể sử dụng chúng thay thế ngay không ảnh hưởng đến sản lượng
khai thác dầu. Các máy bơm dự phòng này không nên để chúng ở tình trạng
không làm việc trong thời gian quá lâu vì dễ gây ra hiện tưởng bó kẹt roto do
dầu bị đông đặc hoặc thành phần parafin trong dầu và các tạp chất gây kết tủa
khác đóng cặn lại giữa các khe hở trong bơm. Tùy theo mùa và thời tiết có thể
định ra một thời gian biểu vận hành các bơm dự phòng. Việc này có thể tiến
hành theo kinh nghiệm riêng, tùy theo đặc điểm công nghệ mỗi giàn nhưng
tốt nhất vẫn là thực hiện chế độ luân phiên làm việc cho các máy bơm trong
trạm. Điều đó giúp cho kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa được dễ dàng và chủ
động hơn.
Máy bơm NPS 65/35-500
Là tổ hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng (cấp), trục bơm được
làm kín bằng các dây salnhic mềm hoặc bộ phận làm kín kiểu mặt đầu. Bơm
NPS 65/35-500 được sử dụng để bơm dầu thô, các loại khí hydrocacbon hóa
lỏng, các sản phẩm dầu khí ở nhiệt độ từ -30
0
C đến 200
0
C và các loại chất
lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự. Các chất lỏng công tác này không
được chứa các tạp chất cơ học có kích thước lớn hơn 0,2mm và hàm lượng
không vượt quá 0,2% khối lượng. Tổ hợp bơm được trang bị động cơ điện
loại BAO 22-280M-2T2,5 với công suất N=160KW, U=380V, 50HZ và các
thiết bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo đúng yêu cầu, quy phạm lắp đặt
vận hành chúng. Mốt số các thống số đặc tính kỹ thuật cơ bản của tổ hợp bơm
NPS 65/35-500 như sau :
- Lưu lượng định mức tối ưu (m
3
/h) : 65(35)
- Cột áp (m) : 500
- Tần số quay (s
-1
, vòng/phút) : 49,2 ( 2950 )
- Độ xâm thực cho phép (m) : 4,2
- Áp suất đầu vào không lớn hơn ( M
π
a, KG/cm
2
)
8 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
1. Với kiểu làm kín mặt đầu : 2,5 (25)
2. Làm kín bằng salnhic : - Kiểu C : 10(10)
- Kiểu CO : 0.5(5)
- Công suất thuỷ lực yêu cầu của bơm (KW) : 160
- Trọng lượng của bơm ( KG) : 1220
- Công suất của động cơ điện ( KW) : 160
- Điện áp (V) : 380
- Tần số dòng điện (HZ) : 50
- Hiệu suất làm việc hữu ích : 59%
Nhận xét chung
Từ những đặc điểm trong công tác vận chuyển dầu của XNLD
Vietsovpetro , các máy bơm ly tâm được dùng trong công tác vận chuyển dầu
trên các giàn phải có độ tin cậy cao, độ bên cơ học lớn, có khả năng chống lại
tác động ăn mòn hóa học trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, ẩm, hơi nước có
độ mặn cao, và nhất là có các đường đặc tính làm việc phù hợp với chế độ
công nghệ chung. Bơm ly tâm chiếm một vị trí rất quan trọng trong hệ thống
công nghệ khai thác dầu khí của xí nghiệp khai thác, đặc biệt là loại bơm NPS
65/35-500, có khả năng vận chuyển dầu đi xa nhờ cột áp ở đầu ra của chúng
khá lớn. Vì thế chúng được bố trí chủ yếu ở các giàn xa các trạm chứa dầu.
Đây là đặc điểm chính của loại bơm NPS 65/35-500 so với các loại bơm dầu
ly tâm hiện có trong hệ thống vận chuyển dầu trên biển của XNLD
Vietsovpetro.
CHƯƠNG II
9 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
4
6
5
3
2
1
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
LÝ THUYẾT CHUNG VỀ BƠM LY TÂM
2.1. Khái quát về bơm ly tâm
2.1.1. Cấu tạo chung về bơm ly tâm
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của bơm ly tâm
Cấu tạo chung của bơm ly tâm đơn giản như hình 2.1 gồm 6 bộ phận chính
sau :
1. Bánh công tác 4. Bộ phận dẫn hướng ra
2. Trục bơm 5. Ống hút
3. Ống dẫn hướng vào 6. Ống dẩy
2.1.2. Nguyên lý làm việc của máy bơm ly tâm
Bơm ly tâm làm việc dựa trên nguyên lý tác dụng của lực ly tâm tạo được
nhờ sự quay của bánh công tác.
Trước khi bơm làm việc, ta thường phải mồi bơm để cho thân bơm (trong
đó có bánh công tác) và ống hút điền đầy chất lỏng.
Khi bơm làm việc, bánh công tác quay tạo ra lực ly tâm. Dưới tác dụng
của lực ly tâm làm cho các phần tử chất lỏng ở bánh công tác bị dồn từ trong
ra ngoài, chuyển động theo máng dẫn và đi vào trong 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 vùng chân không có áp suất
nhỏ hơn áp suất bể chứa qua ống hút đến bánh công tác của máy bơm một
10 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
cách liên tục. Đó là quá trình hút của bơm. Quá trình hút và quá trình đẩy của
bơm là quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm.
2.1.3. Phân loại máy bơm ly tâm
1. Phân loại theo cột áp của bơm
- Bơm cột áp thấp : H < 20 m cột nước
- Bơm cột áp trung bình : H = 20÷60 m cột nước
- Bơm cột áp cao : H > 60 m cột nước
2. Phân loại theo số bánh công tác
- Bơm một cấp
- Bơm nhiều cấp
3. Phân loại theo số cửa hút
- Bơm một cửa hút
- Bơm hai cửa hút
4. Phân loại theo sự bố trí trục bơm
- Bơm trục đứng
- Bơm trục ngang
5. Phân loại theo lưu lượng
- Bơm có lưu lượng thâp
- Bơm có lưu lượng trung bình
- Bơm có lưu lượng lớn
6. Phân loại theo mục đích sử dụng ( theo chất lỏng cần bơm )
- Bơm nước sạch
- Bơm nước thải
- Bơm hóa chất
- Bơm dầu thô
Ngoài ra ta có thể phân loại máy bơm theo cách dẫn dòng chất lỏng ra khỏi
máy bơm, theo phương pháp dẫn động máy bơm, hay theo nhiều tiêu chí
khác …
11 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
2.2. Các thông số cơ bản của bơm ly tâm
2.2.1.Cột áp
Là năng lượng mà một đơn vị trọng lượng chất lỏng nhận được từ máy
bơm. Ký hiệu cột áp là H, đơn vị tính thường là mét cột chất lỏng (mét cột
nước hay mét cột dầu …)
2.2.2. Lưu lượng
Lưu lượng là lượng chất lỏng mà bơm vận chuyển được trong một đơn vị
thời gian. Giá trị sản lượng này thường được xác định bằng các cách đo trực
tiếp dòng chất lỏng mà bơm cung cấp được.
Lưu lượng thường được ký hiệu là Q , thứ nguyên là m
3
/giờ, m
3
/giây,
lít/phút
2.2.3. Công suất
Công suất có hai loại : Có hai loại công suất là công suất thủy lực và công
suất làm việc.
- Công suất thủy lực : là cơ năng mà chất lỏng trao đổi với máy trong
một đơn vị thời gian, ký hiệu là N
tl
ta có :
N
tl
= = (W)
Trong đó : γ - tỷ trọng riêng của chất lỏng (N/m
3
), γ =ρ.g
ρ - Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m
3
)
Q - Lưu lượng của bơm (m
3
/s)
H - Cột áp sinh ra bởi máy bơm (m)
- Công suất làm việc : là công suất trên trục của máy làm việc, ký hiệu
là N ta có :
N =
Trong đó : η - là hiệu suất toàn phần của máy bơm
Ở máy bơm ly tâm .
η
=
η
1
+
η
2
+
η
3
.
Với η
1
: hệ số tính đến những mất mát thủy lực do ma sát của chất lỏng với
ống dẫn hướng, trong bánh công tác …
η
1
= 0,7 – 0,95.
12 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
η
2
: Hệ số tính đến những mất mát thể tích do sự rò rỉ của chất lỏng qua
các khe hở giữa các ngăn của máy bơm với áp suất khác nhau, rò rỉ qua vòng
làm kín giữa roto và thân máy, rò rỉ qua salnhic ra ngoài.
- Nhờ sự hoàn thiện của cơ cấu làm kín và độ chính xác ngày càng cao
hiện nay nên
η
2
= 0,9 -> 0,98
-
η
3: hệ số tính đến sự mất mát cơ học do ma sát ở salnhic, ở ổ bi và do
ma sát giữa chất lỏng với bề mặt bên ngoài của bánh công tác.
2.3. Phương trình cơ bản của máy bơm ly tâm
2.3.1. Phương trình cột áp lý thuyết của bơm ly tâm
Dựa trên các giả thuyết:
- Chất lỏng là lý tưởng.
- Bánh công tác có số cánh nhiều vô hạn, mỏng vô cùng.
Ứng dụng định lý cơ học về biến thiên mômen động lượng đối với dòng chất
lỏng chuyển động qua bánh công tác, nhà bác học Ơle đã thành lập ra phương
trình cột áp lý thuyết của bơm ly tâm :
H
l
∞
=
g
cucu
uu 1122
−
Trong đó:
- H
l
∞
- Cột áp lý thuyết của bơm có số cánh dẫn vô hạn.
- u
1,
u
2
- Vận tốc vòng tại điểm ứng với bán kính vào và ra của bánh
công tác, có phương thẳng góc với phương hướng kính.
c
1u
, c
2u
- Thành phần vận tốc tuyệt đối của các phần tử chất lỏng ở lối
vào và ra bánh công tác chiếu lên phương của vận tốc vòng (u).
Trong các bơm ly tâm hiện đại, đa số các bánh công tác có kết cấu cửa
vào hoặc bộ phận dẫn hướng vào sao cho dòng chất lỏng ở cửa vào của máng
dẫn chuyển động theo hướng kính, nghĩa là
c
vuông góc với
u
,
1
α
= 90
o
, để
cột áp của bơm có lợi nhất (c
1u
= 0). Tam giác vận tốc ở cửa vào là tam giác
vuông:
Khi đó phương trình cơ bản của bơm ly tâm có dạng:
H
l
∞
=
g
cu
u22
13 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
2.3.2.Cột áp thực tế
Trong thực tế cánh dẫn của bánh công tác có chiều dày nhất định (2
÷
20 mm)
và số cánh dẫn hữu hạn (6
÷
12) cánh, gây lên sự phân bố vận tốc không đều
trên các mặt cắt của dòng chảy, tạo ra các dòng xoáy và các dòng quẩn trong
máng dẫn.
Mặt khác, chất lỏng có độ nhớt do đó gây ra tổn thất trong dòng chảy. Vì vậy
cột áp thực tế nhỏ hơn cột áp lý thuyết H
l
∞
.
Cột áp thực tế của bơm ly tâm H được tính theo :
H =
∞
lHZ
H
ηε
-
Z
ε
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của số cánh dẫn hữu hạn đến cột áp,
được gọi là hệ số cột áp; bằng lý thuyết về dòng xoáy và thực nghiệm, năm
1931 viện sĩ Prôskua đã xác định
Z
ε
đối với bơm ly tâm, được tính theo công
thức sau:
Z
ε
= 1-
2
sin.
β
π
Z
- Z - Số cánh dẫn của bánh công tác.
Với Z và
2
β
thông thường, trị số trung bình của hệ số cột áp
Z
ε
≈
0,8.
-
H
η
- Hệ số kể đến tổn thất năng lượng của dòng chất lỏng chuyển
động qua bánh công tác, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, kết cấu
của bánh công tác và bộ phận hướng dòng…, được gọi là hiệu suất cột áp của
bánh công tác.
Với bơm ly tâm (
H
η
= 0,7
÷
0,9).
Nếu xét ảnh hưởng của số cánh dẫn hữu hạn đến cột áp, cột áp lý thuyết ứng
với số cánh dẫn hữu hạn là:
H
1
=
Z
ε
.H
l
∞
Cột áp thực tế của bơm ly tâm là:
H =
Z
ε
.
H
η
.
g
cu
u22
.
Đối với bơm có kết cấu và số vòng quay thông thường thì:
Z
ε
.
H
η
.c
2u
=
Z
ε
.
H
η
.c
2
.cos
2
α
≈
Ψ
2
.
2
u
Trong tính toán gần đúng, có thể xác định cột áp thực tế của bơm ly tâm theo
biểu thức:
14 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
H =
g
u
2
.
2
2
Ψ
-
Ψ
- Hệ số cột áp thực tế.
2.4. Đường đặc tính của máy bơm ly tâm
Khi chế tạo máy bơm, các bộ phận làm việc được tính toán và chọn lựa các
kích thước và hình dạng như thế nào để sự mất mát năng lượng khi máy bơm
làm việc ở chế độ tính toán là nhỏ nhất, còn các thông số cơ bản của máy bơm
: lưu lượng, cột áp, công suất có ích và số vòng quay của roto là có lợi nhất.
Trong thực tế sản xuất, máy bơm có thể làm việc ở nhiều chế độ khác nhau,
và lúc này các thông số cơ bản của máy bơm cũng thay đổi theo. Để xác định
mối liên hệ giữa các thông số làm việc cơ bản của máy bơm, người ta dựng
lên các đường cong trên đồ thị, các đường cong này gọi là đường đặc tính của
máy bơm.
Quan hệ giữa các thông số cơ bản của máy bơm ly tâm H = f
1
(Q), N =
f
2
(Q), và η = f
3
(Q) biểu thị bằng đồ thị gọi là đường đặc tính của bơm hay gọi
tắt là các đường đặc tính. Qua các đường đặc tính này, ta có thể biết được một
cánh tổng quát các đặc tính làm việc của máy bơm, cho phép ta mở rộng
phạm vi làm việc và sử dụng hợp lý các chế độ làm việc khác nhau của bơm.
Trong ba đường đặc tính cột áp, công suất, hiêu suất, quan trọng nhất là
đường đặc tính cột áp H = f(Q). Bởi nó cho biết khả năng làm việc của máy
bơm, nên nó còn được gọi là đường đặc tính cơ bản. Từ đường đặc tính cơ
bản H = f(Q), bằng tính toán có thể suy ra hai đường đặc tính còn lại.
2.4.1.Đường đặc tính làm việc (n = const) lý thuyết của máy bơm ly tâm
Từ phương trình cột áp lý thuyết của bơm ly tâm
g
CU
H
U
LT
22
.
=
∞
Từ tam giác vận tốc hình (2.3) ta có:
C
2U
= U - c
2r
.cotgβ
2
Mặt khác
22
2
bD
Q
C
LT
r
π
=
do đó:
LTLT
Q
bDg
gU
U
g
H .
cot.
.
1
22
22
2
2
π
β
−=
∞
15 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
Trong đó: D
2
: Là đường kính ngoài của bánh công tác
b
2
: Là chiều rộng lối ra của bánh công tác.
β
2
: Góc biểu thị phương của vận tốc ở lối ra của bánh công
tác.
Đường biểu diễn phương trình gọi là đường đặc tính cơ bản lý thuyết.
Đó là một đường thẳng không đi qua gốc tọa độ, hệ số góc của nó phụ thuộc
vào giá trị góc ra của cánh dẫn β
2
. Trong trường hợp tổng quát đối với máy
bơm ly tâm, ta có 3 dạng đường đặc tính lý thuyết được biểu diễn như hình .
Hình 2.2: Đường đặc tính cơ bản tính toán của máy bơm ly tâm.
Nếu β
2
< 90
0
thì cotgβ
2
> 0, ta có đường đặc tính AD.
Nếu β
2
= 90
0
thì cotgβ
2
= 0, ta có đường đặc tính AC.
16 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
Nếu β
2
> 90
0
thì cotgβ
2
< 0, ta có đường đặc tính AB.
Đối với máy bơm ly tâm có β
2
< 90
0
đường đặc tính lý thuyết của bơm
ly tâm là đường nghịch biến bậc nhất AD. Đường AD biểu diễn phương trình
cơ bản , do đó nó chưa kể đến ảnh hưởng của số cánh dẫn có hạn và các loại
tổn thất.
Khi kể đến ảnh hưởng do số cánh dẫn hữu hạn, thì ta có đường đặc tính
đoạn A’D’.
Khi kể đến tổn thất thủy lực của dòng chất lỏng qua bánh công tác, các
loại tổn thất này đều tỷ lệ với bình phương của vận tốc, tức là bình phương
với lưu lượng, thì đường đặc tính trở thành đường cong bậc hai A’’D’’ như
hình vẽ.
Khi kể đến các loại tổn thất cơ khí và lưu lượng thì thì đường đặc tính
dịch về phía trái thấp hơn một chút so với đường A’’D’’. Đây chính là đường
đặc tính cơ bản của bơm ly tâm.
2.4.2. Đường đặc tính thực nghiệm của máy bơm ly tâm
Cách xây dựng đường đặc tính bằng tính toán ở trên rất phức tạp và khó
khăn và việc đánh giá chính xác các loại tổn thất của bơm rât khó. Vì vậy
trong thực tế người ta thường xây dựng các đường đặc tính bằng các số liêu
đo được khi khảo nghiệm trên máy cụ thể, gọi là đường đặc tính thực nghiệm
của máy bơm H-Q,
N-Q, η-Q.
17 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
400
500
600
700
160
170
0 10
20 30 40 50 60 70
Q[m /h]
3
H
N
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
300
10
20
30
40
50
60
η[%]
η
H[m]
N[kW]
Hình 2.3: Đường đặc tính thực nghiệm của máy bơm ly tâm NPS 65/35-500
ứng với số vòng quay n = 2950 v/phút, γ = 1000 kg/m
3
Các đường đặc tính thực nghiệm của máy bơm về hình dạng nói
chung cũng giống như các đường đặc tính tính toán, nhưng không trùng nhau.
Điều này do trong tính toán không thể đánh giá hoàn toàn đúng các loại tổn
thất của bơm so với thực tế. Hình dạng của đường đặc tính phụ thuộc vào
từng loại bơm.
2.4.3. Đường đặc tính tổng hợp
Mỗi đường đặc tính làm việc được xây dựng với một trị số vòng quay
làm việc không đổi của bơm. Nếu thay đổi số vòng quay làm việc thì đường
đặc tính làm việc cũng thay đổi theo. Để biết được nhanh chóng các thông số
Q,
η
, H của bơm thay đổi như thế nào khi vòng quay làm việc của bơm thay
đổi qua trị số khác, ta xây dựng tổ hợp các đường đặc tính H=f(Q), N=f(Q),
18 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
η
=f(Q) có những mối quan hệ với nhau trên cùng một hệ trục tọa độ và gọi là
đặc tính tổng hợp của bơm
Đường đặc tính tổng hợp của bơm chính là đường biểu diễn mối quan hệ
Q, H với các số vòng quay làm việc của bơm khác nhau, trên đó các điểm làm
việc cùng hiệu suất được nối với nhau gọi là đường cùng hiệu suất.
Cách xây dựng đồ thị tổng hợp như hình vẽ.
Hình 2.4: Đồ thị đặc tính tổng hợp của bơm ly tâm
Trên tọa độ H- Q dựng các đường H
1
= f(Q) ; H
2
= f(Q); H
3
= f(Q) ứng
với các trị số vòng quay n; 0.9n; 0.8n….
Trên toạ độ N-Q dựng các đường N
1
=f(Q); N
2
=f(Q); N
3
=f(Q)…ứng với
các trị số vòng quay n; 0.9n; 0.8n….
Trên tọa độ
η
-Q dựng các đường
η
1
= f(Q);
η
2
= f(Q);
η
3
= f(Q) ứng với
các trị số vòng quay n; n
1
; n
2
.n
3
….
Kẻ các đường song song với trục (Q) trên đồ thị
η
-Q cắt các đường
η
1
= f(Q,n). Từ giao điểm các đường đó ta gióng lên đồ thị N-Q cắt các đường
đặc tính N=f(Q,n). Trên đồ thị N-Q nối các điểm có cùng giá trị hiệu suất, ta
được các đường đẳng hiệu suất.
19 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
Trên đồ thị tổng hợp các đường đẳng hiệu suất là các đường cong cắt đường
đặc tính N=f(Q,n) tại hai điểm (trừ điểm A mà tại đó hiệu suất
η
đạt giá trị cực
đại
η
max
).
Để khai thác bơm với hiệu suất cao cần kết hợp chọn số vòng quay của bơm
và điều chỉnh cột áp của hệ thống đường ống sao cho càng gần tới điểm A (là
điểm có hiệu suất cao nhất) càng tốt.
2.5. Số vòng quay đặc trưng và ảnh hưởng của số vòng quay, đường kính
bánh công tác đến bơm ly tâm
2.5.1. Số vòng quay đặc trưng
Số vòng quay đặc trưng
s
n
là số vòng quay của một máy bơm mẫu đồng
dạng hình học với máy bơm ta đang xét, có hiệu suất bằng nhau, làm việc với
cột nước H = 1m, tiêu hao công suất N bằng một mã lực (hay N = 736 KW,
hay bơm được Q = 0,075
3
m
/h).
Kích thước hình học và các thông số làm việc của máy bơm về cơ bản được
xác định bằng các hệ thức sau :
2
1
D
D
;
2
1
b
b
;
2
1
β
β
Từ đó suy ra : các bánh công tác có các hệ thức này như nhau ( về mặt hình
học là tương tự nhau ). Tạo thành một nhóm xác định, để định tính của nhóm
này người ta đưa ra khái niệm số vòng quay đặc trưng của máy bơm
s
n
1/2
3/4
3,65.
s
nQ
n
H
=
Với : Q : lưu lượng (
3
m
/h)
H : cột áp (m)
n : số vòng quay (vòng/phút)
- Đối với máy bơm nhiều bậc thì giá trị H được lấy là cột áp sinh ra do một
bậc.
- Đối với máy bơm mà chất lỏng vào bánh công tác từ hai phía, lúc đó lưu
lượng sử dụng trong công thức trên là 0,5Q.
20 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
- Hệ số
s
n
là chỉ số rất quan trọng, nó xác định loại máy bơm, cùng một lúc
tính đến 3 thông số cơ bản của máy bơm : lưu lượng, cột áp và số vòng quay
đặc trưng.
- Từ các dữ liệu ban đầu Q,H có thể theo số vòng quay đặc trưng xác định
dạng của máy bơm ( bánh công tác ) và tỷ số tương đối giữa các đường kính
bánh công tác của nó. Cho nên
s
n
là hệ số trung gian thường được sử dụng
trong khi thiết kế các máy mới.
2.5.2. Ảnh hưởng của số vòng quay và đường kính bánh công tác đến bơm
ly tâm.
Các máy bơm ly tâm được gọi là tương tự nhau khi chúng có kích thước
hình học tỷ lệ với nhau và các vận tốc dòng chảy trong bánh công tác tỷ lệ với
nhau.
Đối với các máy bơm tương tự nhau ta luôn có :
- Hằng số lưu lượng
3
2
.
Q
n D
ϕ
=
- Hằng số cột áp
2 2
2
.
gh
n D
ψ
=
- Hằng số công suất
3 5
2
.
N
n D
η
=
Ảnh hưởng của số vòng quay
Khi thay đổi số vòng quay n của máy bơm bằng n’ . Ta có :
' 'Q n
Q n
=
;
2
' 'H n
H n
=
÷
;
3
' 'N n
N n
=
÷
Ảnh hưởng của đường kính bánh công tác
Khi thay đổi đường kính
2
D
của bơm bằng
2
'D
. Từ các công thức ta có :
3
2
2
'' DQ
Q D
=
÷
;
2
2
2
'' DH
H D
=
÷
;
5
2
2
'' DN
N D
=
÷
21 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
Trong thực tế các công thức thường được sử dụng để đạt được các thông số
Q,H,N như ý muốn bằng cách thay đổi số vòng quay hoặc tiện bớt vòng ngoài
của bánh công tác.
2.6. Ảnh hưởng của khối lượng riêng và độ nhớt của chất lỏng đến bơm
ly tâm
Các đường đặc tính của máy bơm cho bởi lý lịch máy được xác định khi
bơm nước có
ρ
= 1.000 kg/m
3
và ν = 0,01cm
2
/s .
Thực tế các bơm ly tâm được sử dụng để bơm nhiều loại chất lỏng có tính
chất vật lý khác nhau, cho nên khi chọn và sử dụng máy bơm ta cần tính đến
ảnh hưởng của khối lượng riêng và độ nhớt đến máy.
- Khối lượng riêng: Q và H không phụ thuộc vào tỉ trọng .
P, N,
η
thay đổi tỉ lệ thuận với tỉ trọng của chất lỏng.
- Độ nhớt:
Khi độ nhớt tăng → mất mát công suất cũng tăng lên do ma sát quay và cản
trở thủy lực của dòng chảy chất lỏng trong khi mất mát về thể tích giảm. Khi
độ nhớt tăng, cột áp và lưu lượng của bơm đều giảm.
Sự thay đổi của Q, N,
η
phụ thuộc vào độ nhớt rất phức tạp và hầu như
không thể tính bằng lý thuyết. Trong thực tế nó được tính theo công thức .
Q
chất lỏng
= Kq . Q
nước
; H
chất lỏng
= K
H
.H
nước
.
η
chất lỏng
= Kη. η
nước
.
Các giá trị Kq, Hh , K
η
là các hệ số chuyển đổi, được xác định bằng thực
nghiệm và phụ thuộc vào lưu lượng và độ nhớt của chất lỏng. (phụ thuộc vào
Re : Khi Re => tăng nhanh Kq – Kh – K
η
→ 1)
2.7. Hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm
Hiện tượng xâm thực khí là sự phá hủy tính dày đặc của dòng chảy chất
lỏng do sinh ra trong dòng chảy những khoang chứa đầy khí và hơi của chất
lỏng.
Hiện tượng xâm thực bắt đầu bằng sự xuất hiện trong dòng chảy dày đặc
chất lỏng các bọt khí – hơi được ngưng tụ ( tiếp hợp ) vào thời điểm tiếp hợp
các bọt khí sinh ra xung âm. Quá trình tiếp hợp xảy ra tức thời tạo nên áp suất
22 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
cục bộ cao và dưới tác dụng của áp suất này các cánh quạt, thành và các rãnh
của máy bơm bị phá hủy.
Hiện tượng xâm thực khí thường dễ nhận biết bằng các dấu hiệu bên ngoài
bởi độ ồn, độ va đập và độ rung của máy.
Hậu quả :
- Hiện tượng xâm thực khí dẫn đến giảm lưu lượng, cột áp – công suất và
hiệu suất của máy.
- Máy bơm làm việc lâu ở chế độ xâm thực khí có thể bị phá hủy hoàn
toàn
Nguyên nhân :
- Do áp suất ở một điểm nào đó của dòng chảy giảm xuống và thấp hơn
cả áp suất hơi bão hòa của chất lỏng ở nhiệt độ đó nên chất lỏng bốc hơi và
sinh ra các bọt khí hơi.
- Do khí lọt vào máy bơm từ môi trường bên ngoài
Cách phòng chống :
Khi lắp đặt và sử dụng :
- Tăng áp suất vào máy bơm bằng cách giảm mọi mất mát về áp suất có
thể trên đường vào máy bơm ( dùng đường ống vào ngắn , có đường kính lớn,
ít các thiết bị chặn, chiều cao lắp máy bơm thấp …)
- Đảm bảo để khí không lọt vào máy bơm từ bên ngoài : theo đường ống
hút, qua các khe nứt.
Khi thiết kế và chế tạo :
- Tăng đường kính vào của bánh công tác và chiều rộng của các rãnh. Các
cánh quạt từ phía áp suất cao được uốn cong, ở đường vào bánh công tác thứ I
đặt thêm một bánh công tác phụ trợ ( bánh theo trục )
- Sử dụng các vật liệu có độ cứng cao, thép không gỉ, đồng thau trong chế
tạo.
23 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
CHƯƠNG III
TỔ HỢP BƠM LY TÂM NPS 65/35-500
3.1. Sơ đồ tổng thể, các đặc tính kỹ thuật và nguyên lý làm việc của bơm
3.1.1. Sơ đồ tổng thể của bơm
Máy bơm thuộc nhóm hai nửa dạng kiểu ly tâm theo tiêu chuẩn 15105-
69 của Liên Xô cũ.
Tổ hợp bao gồm bơm và động cơ điện được lắp ráp trên một bộ khung
dầm chung. Động cơ và các trục của bơm được liên kết nhờ khớp nối răng và
một trục trung gian. Chiều quay của roto là chiều quay trái (ngược chiều kim
đồng hồ) nếu nhìn từ phía động cơ.
24 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Lớp : Thiết Bị Dầu Khí K51
1
2
3
4
5
Hình 3.1: Hình dạng ngoài của bơm NPS 65/35 – 500
1.Động cơ 4.Bơm
2.Vỏ bảo vệ khớp nối 5.Giá máy lắp đặt động cơ và bơm
3.Khớp nối bánh rằng
Ngoài ra còn có các bộ phận phụ khác như:
Hệ thống đường ống cấp thoát nước làm mát ổ bi và thiết bị làm mát
trục, hệ thống đường ống này thường được đặt ngầm dưới móng máy, trên hệ
thống có lắp đồng hồ đo áp suất và các van điều chỉnh.
Hệ thống đường ống hút và đẩy: trên hệ thống này có lắp đồng hồ đo
áp suất và van chặn, trên đường ống đẩy có lắp thêm van một chiều.
Đồng hồ đo nhiệt độ của nhớt trên ổ bi.
3.1.2. Các đặc tính kỹ thuật của bơm
Các đặc tính kỹ thuật của bơm như sau :
1. Lưu lượng Q 35 ÷ 65 m
3
/h
2. Cột áp H 500m
3. Tốc độ vòng quay của trục (n) 2950 vòng/phút
4. Công suất thủy lực 150 kW
5. Dự trữ xâm thực cho phép 4,2 + 0,5 m
6. Hiệu suất của bơm 59%
7. Cột áp hút chân không cho phép 4,7 m
8. Đặc tính của bộ làm kín
- Trường hợp làm kín mặt đầu:
. Áp lực phía trước bộ làm kín cho phép: P ≤ 25 KG/cm
2
25 Sinh Viên : Đỗ Ngọc Nam