Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo tổ máy bơm chìm-động cơ điện chìm kiểu giếng sâu để hút nước ngầm với độ sâu 50-70 m phục vụ cấp nước sinh hoạt và tưới cây công nghiệp

Bộ khoa học Và CÔNG NGHệ - Bộ nông nghiệp và PTNT
Tổng công ty cơ điện - xây dựng nông nghiệp và thủy lợi
Trung tâm nghiên cứu t vấn cơ điện và xây dựng
Km10 Quc L 1A Thanh Trỡ H Ni









Báo cáo tổng hợp đề tài:
nghiên cứu thiết kế và chế tạo tổ máy bơm chìm - động cơ điện
chìm kiểu going sâu để hút nớc ngầm với độ sâu 50-70m phục vụ
cấp nớc sinh hoạt và tới cây công nghiệp

Thuộc chơng trình KHCN cấp Nhà nớc theo nghị định th
hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ với Hàn Quốc



TS. Đỗ Huy Cơng






Hà Nội , 2011

1
Mục lục
I.
Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng tổ máy bơm chìm -
động cơ điện chìm kiểu giếng sâu trên thế giới và ở việt nam
3
I.1. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm chìm độn
g
cơ điện
chìm kiểu giếng sâu trên thế giới
3
I.2. Tình hình nghiên cứu, thiết kê, chế tạo và sử dụng máy bơm chìm - độn
g
cơ điện
chìm kiểu giếng sâu ở Việt Nam
5
I.3. Xác định đối tợng nghiên cứu
6
II.
tính toán, thiết kế tổ máy bơm chìm - động cơ điện chìm kiểu giếng sâu
bgs25-60
6
II.1. Tính toán, thiết kế máy bơm chìm kiểu giếng sâu
6
II.1.1 Tính toán các thông số cơ bản của máy bơm
6
II.1.1.1 Xác định số vòng quay đặc trng
6
II.1.1.2 Xác định hiệu suet của bơm

7
II.1.1.3 Xác định công suất của bơm
8
II.1.2 Tính toán, thiết kế bánh công tác máy bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60
9
II.1.2.1 Các thông số cho trớc
9
II.1.2.2 Tính toán bánh công tác bơm chìm kiểu giếng sâu
9
II.1.2.3 Hình dạng của cánh
16
II.1.3 Tính toán, thiết kế buồng dẫn dòng máy bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60
18
II.1.3.1 Tính toán các thông số cơ bản
18
II.1.3.2 Tính toán phần xoắn của rãnh
19
II.1.3.3 Tính toán phần loe của rãnh
21
II.1.4 Tính toán, thiết kế cụm buồng hút máy bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60
23
II.2. Tính toán, thiết kế động cơ điện chìm kiểu giếng sâu
25
II.2.1 Tính toán các thông số kỹ thuật
25
II.2.2 Tính toán, thiết kế roto và stato động cơ điện chìm kiểu giếng sâu
26
II.2.2.1 Các thông số định mức
26
II.2.2.2 Xác định kích thớc cơ bản

27
II.2.2.3 Tính toán mạch từ
30
II.2.2.4 Chế độ làm việc
32
II.2.2.5 Chế độ định mức
35
III.
Quy trình công nghệ chế tạo tổ máy bơm chìm - động cơ điện chìm kiểu giếng
sâu bgs25-60
38
III.1. Quy trình công nghệ chế tạo máy bơm chìm
38
III.1.1 Quy trình công nghệ chế tạo bánh côn
g
tác má
y
bơm chìm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
38
III.1.1.1 Yêu cầu kỹ thuật chính của chi tiết bánh công tác
38



2

III.1.1.2 Xây dựng quy trình công nghệ và lựa chọn thiết bị gia công bánh công tác máy
bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60.
39

III.1.1.3 .Sơ đồ
q
u
y
trình côn
g
n
g
hệ
g
ia côn
g
bánh côn
g
tác má
y
bơm chìm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
42

III.1.2. Qu
y

trình côn
g
n
g
hệ chế tạo buồn
g
dẫn dòn
g
má
y
bơm chìm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
45

III.1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật chính của buồng dẫn máy bơm chìm giếng sâu BGS25-60 45

III.1.2.2. Xâ
y
dựn
g

q
u
y
trình côn
g

n
g
hệ và lựa chọn thiết bị
g
ia côn
g
buồn
g
dẫn dòn
g
củ
a
máy bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60.
46

III.1.2.3. Sơ đồ
q
u
y
trình
g
ia côn
g
cơ khí chi tiết buồn
g
dẫn dòn
g
má
y
bơm chìm kiểu

giếng sâu BGS25-60
50

III.1.3. Qu
y
trình côn
g
n
g
hệ chế tạo cụm buồn
g
hút má
y
bơm chìm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
52

III.1.3.1.
Yêu cầu kỹ thuật chính của buồng hút máy bơm chìm giếng sâu BGS25-60
52

III.1.3.2. Xâ
y
dựn
g

q
u
y
trình côn
g
n
g
hệ và lựa chọn thiết bị
g
ia côn
g
buồn
g
hút của má
y
bơm chìm kiểu giếng sâu BGS25-60
53

III.1.3.3. Sơ đồ
q
u
y
trình
g
ia côn
g
cơ khí chi tiết buồn
g
hút má
y

bơm chìm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
57

III.1.4. Qu
y
trình côn
g
n
g
hệ chế tạo trục má
y
bơm kiểu
g
iến
g
sâu
BGS25-60
59

III.1.4.1.
Mô tả công nghệ các giải pháp kỹ thuật
59

III.1.4.2.
Sơ đồ quy trình công nghệ.

59

III.2.
Quy trình công nghệ chế tạo động cơ điện chìm kiểu giếng sâu
61

III.2.1.
Các bớc công nghệ chế tạo động cơ điện chìm
61

III.2.2.
Công nghệ chế tạo mạch từ
61

III.2.3.
Tẩm sấy dây quấn.
63

III.2.4.
Quy trình công nghệ chế tạo roto và stato động cơ điện chìm 1KCGS11/2
65

III.2.4.1.
Yêu cầu chung
65

III.2.4.2.
Chọn kích thớc tấm tôn và phơng pháp dập
65

III.2.4.3.
Ghép lá tô stato
66

III.2.4.4.
Đặt và đai đấu dây quấn
66

III.2.4.5.
ép lõi thép stato trên thân
67

III.2.4.6.
Ghép lõi thép roto, đúc thanh dẫn, vòng ngắn mạch và cánh tỏa nhiệt.
67

III.2.5.
Công nghệ chế tạo các chi tiết khác
68

III.2.5.1.
Công nghệ chế tạo một số chi tiết đúc chính
68

III.2.5.2.
Quy trình công nghệ chế tạo trục roto động cơ điện chìm
74
IV
.
Quy trình công nghệ lắp ráp tổ máy

76
IV.1.
Quy trình công nghệ lắp ráp máy bơm chìm
76
IV.2.
Quy trình công nghệ lắp táp động cơ điện chìm
87
IV.3.
Quy trình công nghệ lắp ráp tổ máy bơm chìm - động cơ điện chìm
95
V. THử Nghiệm tổ máy bơm chìm - động cơ điện chìm BGS25-60/1B
96
VI. Vai trò của đối tác hàn quốc đối với đề tài
99
VII. Kết luận và kiến nghị
102

Tài liệu tham khảo


3


I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG TỔ
MÁY BƠM CHÌM - ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHÌM KIỂU GIẾNG SÂU TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
I.1. Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm chìm –
động cơ điện chìm kiểu giếng sâu trên thê giới
Ngành công nghiệp chế tạo bơm chìm trên thế giới đã đạt được nhiều

thành tựu trong nghiên cứ
u lý thuyết cơ bản, thiết kế, chế tạo và áp dụng vào sản
xuất khoảng 1500 loại máy bơm. Ở các nước công nghiệp phát triển, máy bơm
chìm nói chung và các tổ máy bơm chìm – động cơ điện chìm kiểu giếng sâu nói
riêng đã được chú ý đầu tư nghiên cứu, chế tạo và áp dụng vào sản xuất phục vụ
các ngành kinh tế kỹ thuật và đời sống dân sinh. Các tổ máy bơm chìm – động
cơ đ
iện chìm kiểu giếng sâu đã đạt chất lượng cao với các thông số kỹ thuật
khác nhau và công suất N = 0,1 – 300kW, H = 15 – 500m, Q = 0,5 – 600m3/h.
Hầu như các hang sản xuất bơm có uy tín của các nước công nghiệp phát triển
đều quan tâm đến nghiên cứu và phát triển máy bơm chìm các loại trong đó có
máy bơm chìm kiểu giếng sâu. Các hãng nổi tiếng với các sản phẩm máy bơm
chìm – động cơ điện chìm kiểu giếng sâu như: Flygt (Thuỵ Điển); Lobara,
GolD, Red Jeedked (Mỹ
); Grundfos (Đan Mạch); Hajie industrial, LG, Kungho,
Dai Jin, Shin Shin, Keum Jung Ind (Hàn Quốc); Caprari, PenTax, Saer
elettropompe (Italy); ABS, Mona (Đức); Omega (Tây Ban Nha); Ebra, Hitachi
(Nhật Bản) và Nga.
Các hãng sản xuất bơm chìm kiểu giếng sâu đang chú ý đầu tư nghiên cứu
sâu về nâng cao hiệu suất, tăng độ bền, tuổi thọ, khả năng làm việc theo nguyên
lý tự động hoá của thiết bị cũng như nâng cao chất lượng thuỷ lực phần dẫn
dòng và kích thước nhỏ gọn của tổ máy bơm chìm – động c
ơ điện chìm kiểu
giếng sâu. Do đặc điểm của tổ máy bơm chìm – động cơ điện chìm kiểu giếng
sâu đặt sâu trong các giếng khoan sâu từ vài chục mét tới hàng trăm mét sẽ đòi
hỏi các phương pháp tính toán đặc biệt khác nhau với những lưu ý đặc thù.
Ngoài ra, vấn đề tính toán chính xác lực dọc trục của bơm và giải pháp kết cấu

4

của tổ máy bơm chìm – động cơ điện chìm kiểu giếng sâu cần phải nhỏ gọn và
cân bằng hay giảm được lực dọc trục cũng như vấn đề đảm bảo kín tuyệt đối của
bơm và động cơ.
Các nước châu Á nói chung và Hàn Quốc nói riêng đã có nhiều liên
doanh, liên kết với các hang bơm lớn trên thế giới trong nghiên cứu, thiết kế và
chế tạ
o máy bơm chìm – động cơ điện chìm kiểu giếng sâu với các loại công
suất khác nhau và đạt kết quả tốt.
Giới thiệu về chế tạo máy bơm chìm – động cơ điện chìm kiểu giến sâu ở
Hàn Quốc.
Viện KITECH là cơ sở chuyên nghiên cứu về thiết bị điện, tự động hoá.
Động cơ điện chìm nói chung và động cơ điện chìm kiểu gi
ếng sâu nói riêng và
các hệ thống điều khiển tổ máy bơm chìm đã được KITECH nghiên cứu và
chuyển giao công nghệ chế tạo cho các công ty của Hàn Quốc trong đó có Công
ty KJI.
Công ty KJI được Hội cựu chiến binh Hàn Quốc thành lập năm 1984, là
công ty chuyên chế tạo các thiết bị máy bơm, trong đó có tổ máy bơm chìm kiểu
giếng sâu.
Từ khi thành lập (năm 1984), KJI đã bắt đầu sản xuất các tổ máy bơm ly
tâm và hướng trụ
c với các cỡ công suất.
Từ năm 1995 KJI kết hợp với KITECH nghiên cứu chế tạo động cơ điện
chìm lắp cho các tổ máy bơm chìm dung cho nông nghiệp, công nghiệp và xử lý
môi trường.
Năm 1998 KJI kết hợp với một số hang chế tạo máy bơm của Đan Mạch,
Mỹ,… nghiên cứu chế tạo các tổ máy bơm chìm - động cơ điện chìm kiểu giếng
sâu để khai thác n
ước ngầm.

KJI là công ty xã hội hoá, được chính phủ Hàn Quốc quan tâm và trợ giúp
nhiều về chuyển giao công nghệ, nghiên cứu các thiết bị áp dụng vào thực tế.
Doanh thu hàng năm của KJI khoảng 10 triệu USD.
Với tiềm lực cơ sở vật chất, nhân lực và uy tín quốc tế của mình, Viện

5


KITECH và Công ty KJI đảm bảo cung cấp cơ sở vật chất, nhân lực để hoàn
thành Đề tài.
I.2. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng tổ máy bơm chìm –
động cơ điện chìm kiểu giếng sâu ở Việt Nam.
Tổ máy bơm chìm kiểu giếng sâu đã và đang được sử dụng rộng rãi khai
thác nước ngầm phục vụ tưới trong nông nghiệp, cấp nước trong công nghiệp,
khai thác mỏ, xây dựng và phục vụ sinh hoạt khu dân cư. Tổ máy bơm chìm
kiểu giếng sâu có kết cấu gọn nhẹ, đặt ngập trong nước khi làm việc không gây
tiếng ồn, độ rung động nhỏ… luôn giành được ưu thế trong việc bảo vệ môi
trường sinh thái, rất thuận lợi cho người vận hành, sử dụng.
Hiện nay, có hàng ngàn trạm bơm nước ngầm sử dụng tổ máy bơm chìm
kiểu giế
ng sâu đang hoạt động cấp nước trong các ngành kinh tế, kỹ thuật. Tất
cả các tổ máy bơm trên đều phải nhập ngoại với giá thành cao.
Những năm gần đây, Bộ khoa học và Công nghệ, Bộ Nông nghiệp và
PTNT đã đầu tư kinh phí cho việc nghiên cứu một số loại tổ máy bơm chìm –
động cơ điện chìm phục vụ tưới tiêu trong nông nghiệp. Những máy bơm chìm
do Việt Nam nghiên cứu, ch
ế tạo đã được ứng dụng vào sản xuất cho kết quả tốt.
Tuy vậy, các tổ máy bơm giếng sâu, đặc biệt là các tổ máy bơm chìm kiểu giếng
sâu vẫn là vấn đề khoa học kỹ thuật chưa có cơ quan nào đầu tư nghiên cứu.
Kinh phí đầu tư cho nhập khẩu các tổ máy bơm chìm kiểu giếng sâu cần tới

hàng trăm triệu dollar mỗi năm.
Do kiến thức hi
ểu biết về tổ máy bơm chìm kiểu giếng sâu còn bị hạn chế,
chưa có đơn vị nào ở trong nước đầu tư đi sâu nghiên cứu, thiết kế và chế tạo;
do vậy, việc cung cấp các tổ máy bơm chìm kiểu giếng sâu đồng bộ cũng như
cung cấp phụ tùng thay thế, sửa chữa cho các tổ máy đang vận hành khai thác
thường gặp nhiều khó khăn và không chủ động, hiệ
u quả sử dụng thấp.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ nền kinh tế của đất nước, nhu cầu về các
máy bơm chìm kiểu giếng sâu để khai thác nước ngầm ngày càng cao. Chính vì
vậy, việc hợp tác với nước ngoài đê nghiên cứu chế tạo tổ máy bơm chìm –

6


động cơ điện chìm đê hút nước ngầm từ các giếng có độ sâu (50-70)m phục vụ
nhu cầu sinh hoạt và sản xuất trong công nông nghiệp sẽ cho phép Việt Nam
nhanh chóng củ động tiếp thu được công nghệ thiết kế, công nghệ chế tạo, cung
cấp các chi tiết làm phụ tùng thay thế hoặc các tổ máy bơm chìm kiểu giếng sâu
phù hợp với điều kiện cụ thể của từ
ng vùng với giá thành thấp hơn nhiều so với
nhập khẩu.
I.3. Xác định đối tượng nghiên cứu.
Qua nghiên cứu các loại sản phẩm về bơm chìm - động cơ điện chìm của
Trung tâm Nghiên cứu, Tư vấn cơ điện và xây dựng ( REMECO) như:
Bơm chìm kiểu giếng sâu của Grundfos (Đan Mạch), Saer elettropompe
(Italy), Ebara (Nhật) và các loại bơm chìm của Hàn Quốc và Nga . REMECO đã
chọn nghiên cứu theo hướng như bơ
m chìm kiểu giếng sâu của hãng Saer
elettropompe và Ebara.

Nghiên cứu theo hướng bơm chìm kiểu giếng sâu của 02 hãng nêu trên vì
đây là loại bơm chìm phù hợp hơn cả với điều kiện công nghệ và trình độ chế
tạo của Việt Nam.
Loại bơm Grundfos (Đan Mạch) thì công nghệ quá cao so với tình hình
của Việt Nam hiện nay, các loại bơm của Hàn Quốc và Nga thì so với xu thế
hiện nay trên thế giới ít được sử dụng vì kết c
ấu cồng kềnh, nặng nề và không
thuận lợi cho người sử dụng.
Các hãng Ebara và Saer elettropompe (Italy) có kết cấu khá đơn giản, hiệu
suất thì tương đối cao, công nghệ chế tạo không quá khó, dễ lắp đặt và sử dụng.
Vì những lý do trên mà REMECO chọn hướng nghiên cứu của Đề tài là
nghiên cứu sâu theo kiểu bơm của hãng Saer lettropompe và Ebara.
II TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TỔ MÁY BƠM CHÌM – ĐỘNG CƠ ĐIỆN
CHÌM KIỂU GIẾNG SÂU BGS25-60
II.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BƠM CHÌM KIỂU GIẾNG SÂU
II.1.1 Tính toán các thông số cơ bản của máy bơm chìm
II.1.1.1. Xác định số vòng quay đặc trưng.
Số vòng quay đặc trưng của bơm được tính theo công thức sau:

7


4/3
65,3
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

=
i
H
Qn
n
tt
tt
s
(1.24)
Trong đó: n
s
: là số vòng quay đặc trưng của bơm (vòng/phút).
n: Số vòng quay của bơm
Q: lưu lượng của bơm (m
3
/s).
H: cột áp một cấp bơm (m).
i: Số cấp của bơm.
Với các số liệu như trên ta thay vào công thức (3.1) ta xác định được số
vòng quay đặc trưng của bơm:

)/(3,156
6
60
10.9,6(2900.65,3 65,3
4/3
3
4/3
phv
i

H
Qn
n
tt
s
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
−

Vậy n
s
nắm trong khoảng 95
÷
175 nên chọn bơm ly tâm 6 cấp.
II.1.1.2 Xác định hiệu suất của bơm.
Hiệu suất của bơm được xác định theo công thức sau:

CKQHB
η
η
η
η

=
(1.25)
Trong đó:
-
H
η
: là hiệu suất thuỷ lực của bơm.
-
Q
η
: là hiệu suất lưu lượng của bơm.
-
CK
η
: là hiệu suất cơ khí của bơm.
Trong đó hiệu suất thuỷ lực được tính theo công thức:

813,0
)172,0(log
42,0
1
2
1
=

−
−=
qd
H
D
η
(1.26)
Với:
3
3
1
.10.
n
Q
kD
Dqdqd
=
(mm) (1.27)
Với kết cấu của bơm là bơm ly tâm :

)5,40,4( ÷=
Dqd
k
ta chọn k
Dqd
= 4,5.
Hiệu suất cơ khí được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

8

2
2
820
1
1820
1
1
s
CK
s
CK
n
n
+
=⇒+=
η
η
(1.28)
Thay giá trị của số vòng quay đặc trưng n
s
ở trên vào công thức (1.28)
ta xác định được hiệu suất cơ khí:

967,0
3,156
820
1
1

2
=
+
=
CK
η

Hiệu suất lưu lượng được xác định theo công thức:

3
2
.68,01
1
−
+
=
s
Q
n
η
(1.29)
Thay giá trị của số vòng quay đặc trưng tính được ở trên vào công thức
(2.7) ta xác định được hiệu suất lưu lượng:

977,0
)3,156.(68,01
1
3
2
=

+
=
−
Q
η

Thay các giá trị của η
H
, η
Q
và η
CK
tính được ở trên vào công thức (2.3)
ta xác định được hiệu suất của bơm:

768,0967,0.977,0.813,0
=
=
=
CKQHB
η
η
η
η

II.1.1.3. Xác định công suất của bơm.
Công suất của bơm được xác định theo công thức:

η
γ

.102

tttt
B
HQ
N =
(kW) (1.30)
Thay các giá trị của γ, Q, H và η đã tính được ở trên vào công thức
(2.8) ta tính được công suất của bơm như sau:

)(112,8
768,0.102
60.10.9,6.1000
3
kWN
B
==
−

Công suất của động cơ yêu cầu cho bơm thiết kế theo kinh nghiệm ta
có công thức sau:

Bdc
NN ).3,11,1( ÷= (1.31)
Công suất của động cơ luôn chọn lớn hơn công suất của bơm để đề
phòng trường hợp quá tải do vậy ta có thể chọn công suất của động cơ như

9

sau:

)(56,10112,8.3,1.3,1 kWNN
Bdc
=
==

Chọn N
dc
= 11 (kW)

II.1.2
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÁNH CÔNG TÁC MÁY BƠM CHÌM KIỂU
GIẾNG SÂU BGS25-60

II.1.2.1 Các thông số cho trước:
- Công suất động cơ: N = 11kW
- Cột áp: H = (50 ÷ 70)m
- Số vòng quay: n = 2900v/ph
- Hiệu suất dự kiến: η
b
= (42 ÷ 50)%
II.1.2.2. Tính toán bánh công tác bơm chìm kiểu giếng sâu.
1– Công suất trên trục bơm ( N
tr
):
N
tr
=
K

N
đcđc
η
.
(2.5)
Ở đây: N
đc
= 11kW – Công suất động cơ điện.
η
đc
= 0,85 – Hiệu suất động cơ điện.
K = 1,15 – Hệ số an toàn dự trữ.
N
tr
=
15,1
85,0.11
= 8,13 kW
2 – Lưu lượng máy bơm ứng với dải cột nước thiết kế:
Q =
H
N
btr
.81,9
.
η
(2.6)
b
η
= 0,5 – Hiệu suất dự kiến của bơm.

Ta có bảng sau:
N
tr
b
η

H(m) Q(m
3
/s) Q(m
3
/h)
8,13 0,5 50 0,0083 29,88
8,13 0,5 55 0,0075 27,00
8,13 0,5 60 0,0069 24,84
8,13 0,5 65 0,0064 23,04
8,13 0,5 70 0,0059 21,24

10


3 – Hệ số tỉ tốc máy bơm:
n
s
= 3,65.n.
4/3
H
Q
(2.7)
n
s

= 3,65.2900.
4/3
H
Q
= 10585.
4/3
H
Q

Ta có bảng sau:
H(m) Q(m
3
/s) n
s

50 0,0083 51,29
55 0,0075 45,39
60 0,0069 40,79
65 0,0064 36,99
70 0,0059 33,60
Từ bảng các bảng trên ở đây ta chọn tính toán thiết kế với cột áp H = 50m thì
ta có Q = 0,0083 (m
3
/s) = 29,88 (m
3
/h) và n
s
= 51,29.
4 - Trị số hiệu suất thể tích xác định sơ bộ:
3/2

.68,01
1
−
+=
s
tt
n
η
(2.8)
3/2
)29,51.(68,01
1
−
+=
tt
η

Do vậy η
tt
= 0,953.
5 – Lưu lượng tính toán của bơm.
Q
tt
=
tt
Q
η
(2.9)
Q
tt

=
953,0
0083,0
= 0,0087 m
3
/s = 31,32 m
3
/h
6 – Hiệu suất thuỷ lực máy bơm ở chế độ tính toán xác định theo công thức của
Loomakin.
tl
η
= 1 -
2
1
)172,0(lg
42,0
−
tđ
D
(2.10)
Trong đó:
D
1tđ
– Đường kính tương đối tại mép vào bánh công tác.

11


D

1tđ
= 4,5.10
3
.
3
/ nQ

D
1tđ
= 4,5.10
3
.
3
2900/0083,0 = 63,89
≈
64 (mm)
tl
η
= 1 -
2
)172,064(lg
42,0
−
= 0,8427
7 – Cột nước lý thuyết máy bơm:
H
lt
=
tl
H

η
=
8427,0
50
= 59,33 (m) (2.11)
8 – Trục máy bơm cần tính toán đảm bảo độ bền chống xoắn và uốn cũng như
phải kiểm tra độ cứng và số vòng quay tới hạn.
Trị số momen xoắn xác định:
M
xoắn
= 71620.
n
N
đc
= 71620.
2900
11
(2.12)
M
xoắn
= 271,66 KG.cm
Ứng lực xoắn cho phép đối với trục bơm làm bằng thép các bon sẽ là:
[]
τ
= 350 KG/cm
2

Đường kính trục tại vị trí lắp bánh công tác máy bơm ly tâm một cấp:
d
o

=
[]
3
.
.16
τπ
Xoan
M
(2.13)
d
o
=
3
350.14,3
66,271.16
= 1,60 cm
d
o
= 16 mm
Đối với trục bơm chìm kiểu giếng sâu ta chọn đường kính trục:
d
tr
= d
o
.K
o
= 16.1,28 = 20 mm
K
o
= 1,28 – Hệ số an toàn của trục.

9 – Đường kính bầu bánh công tác:
d
b
= 1,45.d
tr
= 1,45.20 = 29 mm
10 – Tốc độ dòng chảy ở cửa vào bánh công tác xác định theo công thức của
Rutnhep:
V
o
=
3
2
nQ
tto
α
(2.14)
Ở đây:
o
α
= 0,08 – Hệ số ảnh hưởng của phần xả có cánh hướng dòng

12


đối với tốc độ dòng vào bánh công tác.
V
o
= 0,08.
3

2
)2900.(0087,0
= 3,35 m/s
11 – Đường kính mép vào bánh công tác:
D
o
=
2
.
.4
tr
o
tt
d
V
Q
+
π
(2.15)
D
o
=
2
)02,0(
35,3.14,3
0087,0.4
+
= 0,064 m
Với đặc thù phần hút thẳng của bơm chìm kiểu giếng sâu, đường kính
mép vào bánh công tác cần tính thêm hệ số mở rộng K

o
= 1,02
Khi đó: D
o
’ = D
o
. K
o
= 64.1,07 = 68 mm.
12 – Tốc độ dòng chảy ở cửa vào sau khi hiệu chỉnh:
V
o
=
)(
.4
22
'
b
o
tt
dD
Q
−
π

V
o
=
))029,0()061,0((14,3
0087,0.4

22
−
= 2,93 m/s
13 – Bán kính điểm trung bình của mép vào cánh bánh công tác:
R
1
= 0,8.
2
'
o
D
= 0,8.
2
68
= 27,2 mm
14 – Chiều rộng rãnh ở tiết diện kinh tuyến cửa vào bánh công tác.
b
1
=
1
'
1
2
m
tt
VR
Q
π
(2.16)
Trong đó: V’

m1
là thành phần kinh tuyến của tốc độ dòng chảy ở cửa vào
bánh công tác trước khi tiết diện bị co hẹp do các lá cánh gây ra, nghĩa là
không tính sự lệch dòng do ảnh hưởng của chiều dày lá cánh. Khi ấy có
thể lấy:
V’
m1
= V
o
= 2,93 m/s
Ta có: b
1
=
93,2.0272,0.14,3.2
0087,0
= 0,017 m
15 – Tốc độ vòng tại cửa vào bánh công tác:
U
1
= ω.R
1
(2.17)

13


Ở đây: ω =
30
.n
π

=
30
2900.14,3
= 303,53 1/s
Tốc độ góc của bánh công tác:
U
1
= 303,53 . 0,0272 = 8,26 m/s
16 – Thành phần quay của vận tốc tuyệt đối:
Trước khi vào bánh công tác (V’
U1
) có tác dụng làm giảm cột nước của
bơm. Trị số của (V’
U1
) phụ thuộc vào kết cấu của rãnh giữa các lá cánh ở
phía cửa vào. Do vậy, để nâng cao cột nước của bánh công tác cần tính
toán, thiết kế rãnh sao cho V’
U1
= 0. Khi ấy, tốc độ tuyệt đối của dòng
chảy (V’
1
) ở của vào bánh công tác sẽ nằm trên mặt phẳng kinh tuyến và
V’
1
= V’
m1
.
Từ tam giác tốc độ theo V’
1
và U

1
ta xác định được tốc độ tương đối W’
1

của dòng chảy ở cửa vào bánh công tác. Hướng của tốc độ W’
1
xác định
nhờ góc
1
'
β
( Hình 1)


Hình 2.2: Tam giác tốc độ
a) Dòng chảy ở cửa vào bánh công tác
b) Dòng chảy ở cửa ra bánh công tác
17 – Sự lệch dòng do tác dụng của các lá cánh không làm thay đổi moomen
động lượng của chất lỏng:

14


V’
U1
. R
1
= V
U1,o
. R

1
(2.18)
Do vậy, V
U1,o
= V’
U1
và U
1,o
= V
m1
. Ký hiệu “o” chỉ rõ tốc độ tương ứng
với điều kiện dòng chảy không và ở cửa vào bánh công tác.
Góc của dòng chảy không va tại cửa vào bánh công tác xác định:
tg
0,1
β
=
1
1
U
V
m
= K
1
.
1
1
'
U
V

m
(2.19)
Ở đây: K
1
= 1,10 – Hệ số co hẹp của tiết diện ( hệ số lệch dòng).
Ta có: tg
0,1
β
= 1,10.
26,8
93,2
= 0,39

0,1
β
= 21
0
20
’

18 – Dòng liên tục bao quanh các lá cánh theo tiếp các bề mặt chúng. Tốc độ
tương đối (W
1
) của dòng chảy sau khi vào khu vực cánh sẽ có hướng trùng với
tiếp tuyến của lá cánh tại cửa vào ngược chiều với tốc độ vòng (U
1
) tạo thành
góc (
1
β

).
Góc (
1
β
) xác định theo công thức:
1
β
=
0,1
β
+
δ
(2.20)
1
β
= 21
0
20
’
+ 1
o
= 21
0
20
’

Với n
s
= 51,29, ta chọn góc tới khi dòng có va
δ

= 1
o
( nếu dòng không
có va thì
δ
= 0).
19 – Để xác định ảnh hưởng của số lá cánh hữu hạn tới cột nước tính toán cần
phải biết các kích thước của bánh công tác. Đường kính mép ra của các cánh
bánh công tác (D
2
) xác định theo phương pháp tính gần đúng.
Với trường hợp gần đúng thứ nhất, có thể giả thiết rằng hệ số thành phần
quay của tốc độ tuyệt đối của dòng (V
U2
= 0,5), khi ấy ta có tốc độ vòng
(U
2
):
U
2
=
UZ
lt
V
Hg
.
(2.21)
U
2
=

5,0
33,59.81,9
= 34,12 m/s

15


Và đường kính mép ngoài:
D
2
=
n
U
.
.60
2
π
(2.22)
D
2
=
2900.14,3
12,34.60
= 0,225 m
20 – Thành phần kinh tuyến của tốc độ dòng chảy ở cửa ra của bánh công tác
không tính ảnh hưởng của sự lệch dòng do số cánh hữu hạn (V
’
m2
).
V

’
m2
= 0,8.V
’
m1
(2.23)
V
’
m2
= 0,8.2,93 = 2,34 m/s
21 – Góc ra của cánh bánh công tác (
2
β
) cần xác định sao cho hệ số hiệu suất
của bơm là cao nhất và đảm bảo hệ số
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
2
1
W
W
= (1,05 – 1,1)
Sin
2

β
= sin
1
β
.
2
1
W
W
.
1
2
K
K
.
1
'
2
'
m
m
V
V
(2.24)
Ở đây K
2
= 1,1 - Hệ số lệch dòng do ảnh hưởng của cánh.
Tính được: sin
2
β

= 0,32
Do đó:
2
β
= 18
0
40
’

22 - Số cánh của bánh công tác xác định:
Z
1
= 6,5.
12
12
RR
RR
−
+
.sin
2
21
ββ
+
= 3,64 (2.25)
Lấy Z
1
= 4
23 - Hệ số hiệu chỉnh:
2

sin.6,06,0
β
ψ
+=
(2.26)
=
ψ
0,792
24 - Hệ số hiệu chỉnh số cánh hữu hạn:
p = 2.
1
Z
ψ
.
2
2
1
1
1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
R
R

(2.27)
p = 0,42
Nghĩa là hệ số hiệu chỉnh cho số cánh hữu hạn của bánh công tác đạt 42%

16


cột nước máy bơm.
25 - Cột nước ứng với số cánh vô hạn:
H
∞
= (1 + p)H
lt
(2.28)
H
∞
= (1 + 0,42).59,33 = 84,29 m
26 – Thành phần kinh tuyến tốc độ ở cửa ra của bánh công tác:
V
m2
= K
2
.V
’
m2
(2.29)
V
m2
= 1,1. 2,34 = 2,58 m/s
Có thể xác định các thông số kỹ thuật theo lần gần đúng thứ hai:

27 – U
2
=
∞
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+ Hg
tg
V
tg
V
mm
.
22
2
2
2
2
2
ββ
(2.30)
U
2

= 29,84.81,9
4018.2
58,2
4018.2
58,2
2
'0'0
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
tgtg

U
2
= 32,58 m/s
28 - D
2
=
n
U
.
.60
2

π

D
2
=
2900.14,3
58,32.60
= 0,215 m
29 - Chiều rộng rãnh bánh công tác ở cửa ra:
b
2
=
2
'
2

m
tt
VD
Q
π
(2.31)
b
2
=
58,2.215,0.14,3
0087,0

b
2

= 0,006 m
30 - Kiểm tra lại các hệ số: K
1
= 1,08
K
2
= 1,075
W
1
= K
1
.
1
1
'
sin
β
m
V
=
W
2
= K
2
.
2
2
'
sin
β

m
V
=
Các thông số trên tương đối phù hợp với các trị số ở lần tính gần đúng thứ
nhất. Ta có thể lấy các trị số này để tính toán tiếp theo.

17


Máy bơm chìm lắp với động cơ điện chìm N = 11kW, số vòng quay n =
2900v/ph tính toán với cột áp H = (50 – 70)m, cột áp một tầng 8m, số tầng là 7,
Lưu lượng 35m
3
/h có thể ký hiệu chung là BGS 35 – 8 – 7.
với loại công suất này sẽ nghiên cứu nhiều kiểu bánh công tác với tỉ tốc
khác nhau đáp ứng các yêu cầu khác nhau của các địa phương.
II.1.2.3 Hình dạng của cánh.
Hình dạng cánh phải đảm bảo dòng chảy bao không bị tách khỏi cánh và do
vậy, tổn thất thuỷ lực sẽ là nhỏ nhất. Để đạt được điều này cần sự thay đổi đều
không có điểm cực đại và cực tiểu của tốc độ tương đối (W) từ trị số (W
1
) ở cửa
vào đến trị số cuối cùng (W
2
) ở cửa ra. Theo các hàm số phụ thuộc W = f(s), V
m

= f(s) và cho các chiều dày lá cánh
1
δ

= f(s) ta xác định được góc nghiêng của
cánh (
β
).
Sin
β
=
W
W
m
'
+
t
1
δ
(2.32)
Ở đây: t - Bước cánh.
Chọn chiều dày lá cánh thay đổi mỏng đều về phía mép. Vì là bơm loại nhỏ
nên chiều dày phần giữa đã chọn phù hợp với điều kiện công nghệ đúc và gia
công cũng như đảm bảo độ bền của cánh. Bánh công tác có tỉ tốc nhỏ với hướng
dong chảy gần như hướng kính; do đó, có thể bỏ qua sự khác nhau giữa chiều
dài củ
a phần tử đường trung bình (ds) với số gia của bán kính (dr) ( rs ∆≈∆ ). Khi
ấy, có thể thiết kế cánh với bề nặt hình trụ mà đường sinh của nó song song với
trục bánh xe. Toạ độ đường trung bình biên dạng cánh ở mặt bằng (hình 2) xác
định theo phương trình tích phân với giải thiết là r = R
1
và 0
1
=

θ
.

∫
=
r
R
tgr
dr
1
.
β
θ
(2.33)





18



Hình 2.3: Dựng cánh hình trụ theo điểm.
Do giá trị góc
β
, chiều dày lá cánh
1
δ
, tốc độ (W) và (W

’
m
) là các hàm của
bán kính (r) thường cho ở dạng đồ thị hoặc lập bảng ( không ở dạng giải tích)
nên phải giải tích phân ở dạng số. Ký hiệu hàm số trong tích phân: B(r)=
β
tgr.
1
.
Khi đó, gia số góc ở tâm (
θ
∆
) là hàm số của gia số bán kính (
r
∆
):
θ
∆ =
1
1
.
2
r
BB
ii
∆
+
+
(2.34)
B

i
và B
i+1
- Giá trị của hàm số trong tích phân ở đầu và cuối đoạn khảo sát.
Tổng cộng lại ta có:
K =
i
Ki
i
ii
r
BB
∆
+
∑
=
=
+
.
2
1
1
(2.35)
Tính toán các toạ độ r
K
và
K
θ
của các điểm trên đường trung bình lá cánh ở
mặt bằng theo bảng số liệu. Theo các điểm đó dựng đường trung bình. Ở mỗi

điểm trên đường trung bình ta đặt chiều dày
1
δ
. Dựng đường viền cánh như một
đường bao cong. Chú ý vê mép vào và mép ra của cánh đảm bảo phù hợp điều
kiện công nghệ và độ bền.
II.1.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BUỒNG DẪN DÒNG MÁY BƠM CHÌM KIỂU
GIẾNG SÂU BGS25-60
II.1.3.1. Tính toán các thông số cơ bản
Đường kính vào của cánh hướng D
3
:

19



()
(
)
5,1152,112110.05,102,105,102,1
23
÷
=
÷
=
÷= DD

Chọn:
)(115

3
mmD =

o Chiều rộng máng dẫn b
3
:
()
(
)
)(5,125,10425,842
23
mmbb
÷
=
÷
+
=÷+=
Chọn:
)(11
3
mmb =

o Đường kính ngoài cánh hướng D
4
:
Theo thực nghiệm cho thấy có sự phụ thuộc giữa đường kính ngoài
cánh hướng D
4
vào theo bảng sau:

…… 20 20 15 10 5
D
3
/D
4
…… 0,45 0,5 0,6 0,75 0.85

Bảng 3.1. Sự phụ thuộc của D
4
vào .
Công thức (2.49) ta có được:
= 9,98
0
10
0
, theo bảng 2.1 ta có:
D
3
/D
4
= 0,75, suy ra D
4
= D
3
/0,75 = 115/0,75 = 153,3 (mm).
Chọn D
4
= 160 (mm).
II.1.3.2. Tính toán phần xoắn của rãnh.
Để bảo đảm chuyển động tương đối trong bánh xe cánh được ổn định,

dòng chảy trong phần xoắn của rãnh ống tháo cánh cũng tương tự như dòng
chảy trong ống tháo xoắn cần phải đối xứng tự do với trục. Để thực hiện điều
đó, viền ngoài của ống tháo cánh cần phảI làm theo với đường dòng của dòng
chảy đó. Phương trình vi phân đường dòng được xác đị
nh từ điều kiện tỷ lệ
của thành phần chuyển vị của các phần tử
r
d và
θ
rd
với các thành phần tương
ứng
r
v và
u
v của vận tốc dòng chảy đối xứng tự do với trục.

u
rr
v
v
rd
d
=
θ
(3.25)
Biểu thị
r
v
và

u
v
dưới dạng hàm số của bán kính ta dược phương trình
vi phân của đường dòng.
Từ phương trình mômen vận tốc không đổi ở dòng chảy tự do tại mép

20


ra của bánh xe ta có:

r
r
vv
uu
2
2
= (3.26)
Từ phương trình liên tục trong dòng chảy phẳng đối xứng với trục có
tính đến co hẹp của tiết diện ống tháo cách ta có:

r
r
b
b
Kv
rb
vbr
K
rb

Q
Kv
r
r
r
2
3
2
3
'
2
3
'
222
3
3
3
.
2
2
2
===
π
π
π

(3.27)
Trong đó
15,11,1
3

÷=K , chọn 1,1
3
=
K
Đưa
u
v
từ phương trình (3.26) và
r
v từ phương trình (3.27) vào phương
trình (3.25) ta được phương trình vi phân của đường dòng dưới dạng:

consttg
b
b
Ktg
b
b
v
v
K
rd
d
u
rr
====
αα
θ
33
.

2
3
'
2
2
2
'
2
3
(3.28)
Thay số ta có:

3
2
3
'
2
2
2
'
2
3
176,0
11
5,8
.1,1.207,0
33
.
αα
θ

tg
b
b
Ktg
b
b
v
v
K
rd
d
u
rr
=====
(3.29)

Suy ra
0
3
98,9=
α

Với
207,0
813,0.16
3,12.8,9
10.11.10.115.
10.06,7
33
3

2
333
2
'
2
'
2
−−
−
===
π
η
λπ
α
H
lt
lt
u
r
U
gH
bD
Q
v
v
tg

Trong đó
'
2

α
- góc nghiêng của vận tốc tuyệt đối khi dòng chảy ra khỏi
bánh công tác.
3
α
- góc nghiêng của đường dòng, nghĩa là của tiếp tuyến
với
đường viền của cánh tại điểm ấy.

3
D - đường kính vào của cánh hướng.

3
b - chiều rộng máng dẫn
Tách các biến số ở phương trình (3.26) và lấy tích phân trong giới hạn
0
0=
θ
đến
θ
và từ
3
r đến
r
ta được:

33
33
αθαθ
tgtg

ererr ==
(3.30)

21


Biểu thức (3.29) là phương trình đường xoắn ốc lôgarit đi qua điểm có
toạ độ
0=
θ
và
3
rr =
. Như vậy, đường viền của ống tháo cánh ở phần xoắn có
hình dạng xoắn ốc với chỉ số
176,0
3
=
α
tg .
II.1.3.3. Tính toán phần loe của rãnh.
Độ hoàn thiện phần loe của rãnh xác định hệ số sử dụng động năng của
dòng chảy rại mép ra của bánh xe cánh. Như vậy, nếu như phần xoắn của rãnh
bảo đảm điều kiện làm việc của bánh xe cánh, thì phần loe của rãnh sẽ xác
định sự hoàn hảo về mặt thuỷ động của ống tháo cánh như là cơ cấu biến đổi
cột nước vậ
n tốc thành áp lực. Về mặt gia công và kết cấu mà xét, ống loe của
ống tháo cánh nên có tiết diện chữ nhật. Tiết diện bắt đầu của ống loe nên cấu
tạo có dạng gần như vuông:
30

ba
=
. Chiều rộng của ống tháo cánh
3
b , tốt nhất
là nên lấy giống như chiều rộng đầu tiên của ống tháo xoắn - điều kiện ().
Kích thước
0
a
phụ thuộc vào số cánh, như vậy, điều kiện
30
ba
≈
gián tiếp xác
định số cánh ống tháo Z
1
.
Kích thước
0
a có thể xác định từ tam giác bch (hình 2.6).

3
3
3
0
cos
∆−
−
=
α

rr
a
x
(3.31)

Trong đó
3
r - bán kính của một diểm đường viền phần xoắn của
rãnh;

3
∆ - chiều dày mép vào của cánh.
Theo phương trình (2.49):

3
3
αθ
tg
x
err =
(3.32)

Góc:
θ
π
θ
∆−=
1
2
Z

x
(3.33)

Trong đó
θ
∆ - đại lượng không lớn so với góc
1
2
Z
π
.
Kéo thẳng tam giác abc có góc vuông tại điểm c, ta có:

3
1
3
3
sin
2
sin
α
π
α
Z
r
abbc
==
. (3.34)

22

Từ tam giác bch:

3
2
1
3
33
sin
2
sin
α
π
α
θ
Z
r
bcrbh
==∆=
(3.35)
Từ đây ta có:

3
2
1
sin
2
α
π

θ
Z
=∆
(3.36)

Từ công thức (3.31) và (3.34):

(
)
3
2
1
3
2
1
3
2
11
cos
2
sin1
2
sin
22
α
π
α
π
α
π

π
θ
ZZZZ
x
=−=−=
(3.37)

Từ công thức (3.30) và (3.35):

3
3
1
2sin
3
α
π
Z
x
err =
(3.38)

Từ công thức (3.29) và (3.36) cuối cùng ta có:

)(56,1015,11
98,9cos
5,57
1
cos
0
3

3
1
98,9 2sin
3
0
3
2sin
3
3
0
mme
e
r
a
Z
=−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
∆−
⎟
⎟
⎠
⎞

⎜
⎜
⎝
⎛
−=
π
α
π
α
(3.39)

Số cánh
1
Z
của ống tháo cánh phải chọn như thế nào để kích thước
0
a

theo phương trình (3.37) gần bằng
3
b , chọn
3
1
=
Z
. Chiều dày mép ra
3
∆ chọn
theo độ bền về uốn của cánh và theo điều kiện kỹ thuật gia công và chọn
)(15,1

3
mm=∆ . Khi đó hệ số có hẹp:

109,1
56,10
15,1
11
0
3
0
30
3
=+=
∆
+=
∆+
=
aa
a
K
(3.40)

nằm trong khoảng 1,1 – 1,15 tránh làm tăng thêm tổn thất thuỷ lực. Mép vào
của ống xả phải làm hơi nhọn và thuận cho việc chảy bao để có thể làm đều
trường vận tốc ở cửa rãnh loe (hình, chi tiết a). Góc loe
ε
ở phần loe có thể
lấy trong giới hạn: đối với rãnh mở rộng trên một mặt phẳng (chuyển từ hình
vuông đến hình chữ nhật)
1210

÷
=
ε
; đối với rãnh mở rộng ở hai mặt phẳng
(tiết diện vuông) theo trục phần loe
186
÷
=
ε
. Nếu trục phần loe uốn cong thì
sẽ có lợi là giảm đường kính ngoài
4
D
của ống xả, nhưng có ảnh hưởng

23


không tốt đến sự làm việc của phần loe vì nó làm cho vận tốc phân bố không
đều trong tiết diện và điều đó có khả năng làm cho dòng chảy tách khỏi thành
sớm hơn.
Chiều dài của phần loe khi đã cho
ε
sẽ xác định độ tăng diện tích tiết
diện ướt của rãnh. Sự tăng ấy lớn hơn hai lần, như trường hợp phần loe ở tháo
xoắn sẽ ít có hiệu quả.
Trong bơm nhiều cấp, phần loe chuyển trực tiếp sang rãnh chuyển
(ngược) dẫn dòng chảy đến bánh xe sau.
II.1.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM BUỒNG HÚT MÁY BƠM CHÌM KIỂU
GIẾNG SÂU BGS25-60

Khi thiết kế rãnh dẫn dòng đến bánh xe cánh, theo các định luật tương
tự nên dùng các công thức đã nghiên cứu và được phổ biến trong các bơm có
hiệu suất cao và có tính chất khí thực tốt.
Rãnh dẫn vào bánh xe cần phải đảm bảo:
o Dòng chảy đối xứng với trục (với khả năng phân bố vận tốc đều
nhất toàn bộ tiết diện) cần thiết để tạo nên chuyển độ
ng tương
đối của chất lỏng được ổn định trong khu vực bánh xe cánh.
o Giá trị mô men ban đầu của vận tốc bằng không, coi đó là cơ sở
chủ yếu để tính toán cột chất lỏng bánh xe cánh.
o Biến đổi trị số vận tốc từ giá trị ở ống hút đến giá trị khi vào
bánh xe cánh.
Ngoài ra, khi thiết kế rãnh dẫn vào cần phải tính đến các chế độ làm
việc khác v
ới chế độ bình thường, vì khi đó có khả năng suất hiện dòng chảy
ngược và tạo nên dòng xoáy hướng dọc trục ảnh hưởng xấu đến sự phân bố
lực ở rãnh hút.
Để đảm bảo dòng chảy ổn định hơn ở rãnh dẫn, vận tốc cần phải lấy
tăng dần từ ống vào đến mép vào của bánh xe. Kích thước ống vào xác định
theo tiết diện củ
a ống dẫn đã được tính toán theo giá trị tổn thất thuỷ lực cho
phép. Để đảm bảo làm đều trường vận tốc của dòng chảy trong tiết diện ngay
trước mép vào của bánh xe, người ta bố trí ống thu hẹp để tăng vận tốc dòng

24


chảy lên 15 – 20%.
Trong phần lớn kết cấu của bơm, trục được đặt trong ổ trục nằm hai
đầu bánh xe cánh và chất lỏng được dẫn từ bên cạnh vào bánh xe (Hình 2.5).

)(7770.1,11,1
0
'
0
mmDD ===

()
(
)
)(10.2,42577
4
14,3
4
232222'
0
mmdDf
t
=−=−
Π
=

8
9
D
0
D
0
'
f = (D
0

- d
t
)
?
__
4
2
2
'
a
b
1
2
f
3
8
f
1
4
f
1
8
f
f
10
1
2
3
4
5

6
7

Hình 4.2. Rãnh dẫn dòng từ bên cạnh vào bánh xe.
A A
A
A

Hình 4.3. Rãnh chuyển.
(
)
22'
0
4
t
dDf −=
π