Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm ly tâm vận chuyển dầu HΠC 65/35 -500 dùng trong công tác vận chuyển dầu ở mỏ Bạch Hổ

Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU
Lịch sử phát triển của xã hội loài người gắn liền với quá trình phát minh,
chuyển đổi và sử dụng năng lượng. Trong các dạng năng lượng góp phần vào
quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá của đất nước ngành công nghiệp dầu
khí Việt Nam tuy còn non trẻ nhưng đã không ngừng vươn lên và đã trở thành
ngành công nghiệp mũi nhọn của cả nước. Hiện nay đã có rất nhiều công ty
dầu khí nước ngoài cùng với các công ty trực thuộc Tập đoàn dầu khí quốc
gia Việt Nam đang tham gia vào các dự án đầu tư trong nước và quốc tế,
khẳng định một tiềm năng phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dầu khí
Việt Nam.
Hiện nay ở nước ta Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro là đơn vị
trong công tác thăm dò, khai thác dầu khí. Để phục vụ cho công tác khoan,
khai thác dầu khí, một nhiệm vụ quan trọng đặt ra là phải có hệ thống thiết bị
phù hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Hiện nay vấn đề đang được Xí
Nghiệp quan tâm đó là nâng cao hiệu quả sử dụng cũng như tăng tuổi thọ làm
việc của các trang thiết bị.
Với mong muốn được góp một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành
công nghiệp dầu khí nước nhà, qua quá trình thực tập, nghiên cứu, thu thập tài
liệu và được sự đồng ý của bộ môn Thiết bị Dầu khí và Công trình, Khoa Dầu
khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, em được giao đồ án với đề tài: “Cấu tạo,
nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm ly tâm vận
chuyển dầu HΠC 65/35 -500 dùng trong công tác vận chuyển dầu ở mỏ Bạch
Hổ”, chuyên đề: “Nghiên cứu các dạng hỏng của bánh công tác ”.
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Giáp và các thầy
giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình cùng với sự cố gắng của
bản thân, nay bản đồ án của em đã được hoàn thành.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 1 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do tài liệu, thời gian thực tập và quá trình
tìm hiểu còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy, em

rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp.
Qua đồ án này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo
Nguyễn Văn Giáp và các thầy giáo trong bộ môn Thiết bị Dầu khí và Công
trình đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 08 tháng 06 năm 2009
Sinh viên thực hiện

Vũ Đình Tĩnh
SV: Vũ Đình Tĩnh - 2 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM VẬN CHUYỂN
DẦU Ở VIETSOVPETRO
1.1. Tình hình sử dụng máy bơm vận chuyển dầu ở vietsovpetro
1.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của bơm vận chuyển dầu khí
Vị trí các mỏ mà xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đang thăm dò và
khai thác đều nằm ngoài biển nên việc bố trí và lựa chọn máy bơm vận
chuyển dầu là vấn đề cần thiết. Xí nghiệp đang thăm dò và khai thác trên hai
mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng, khoảng cách giữa hai mỏ khoảng 30 km. Trên mỏ
Bạch Hổ có 11 giàn cố định và 7 giàn nhẹ, mỏ Rồng có 1 giàn cố định và 1
giàn nhẹ. Tại các giàn cố định dầu được khai thác lên từ giếng khoan sau đó
qua hệ thống công nghệ bao gồm:
Bình tăng áp suất cao (khoảng 6 ÷ 12 bar) và được chuyển về bình áp
suất thấp (khoảng 0,5 ÷ 8 bar) sau khi dầu mỏ ra khỏi bình tăng áp suất thấp
được hệ thống bơm vận chuyển, thông qua hệ thống đường ống ngầm dưới
biển tới tàu chứa.
Phía Nam gồm giàn khoan cố định MSP -1, giàn công nghệ trung tâm số
2, và các giàn nhẹ BK 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dầu từ các giàn này được vận
chuyển về trạm chứa dầu là tàu Ba Vì.

Phía Bắc gồm các giàn MSP -3, MSP -4, MSP -5, MSP -6, MSP -7, MSP
-8, MSP -9, MSP -10, MSP 11, dầu từ các giàn này được chuyển tới tàu Chi
Lăng.
Để đảm bảo quá trình khai thác liên tục, tránh tình trạng dầu khai thác
lên bị ứ đọng lại các bình chứa làm ảnh hưởng đến công tác khai thác, do vậy
cần phải có cách bố trí hệ thống bơm và lựa chọn bơm thỏa mản những yêu
cầu sau đây:
- Bơm làm việc có lưu lượng lớn;
- Cột áp cao;
- Hiệu suất cao;
- Làm việc ổn định lâu dài;
- Dễ vận hành và sửa chữa;
- Có khả năng chống xâm thực tốt.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 3 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
1.1.2. Phân tích sơ đồ bố trí bơm vận chuyển dầu
Trên sơ đồ bố trí các giàn khoan cố định và giàn nhẹ ở mỏ Bạch Hổ gồm
hai cụm phía Bắc và phía Nam .
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí các giàn khoan cố định và giàn nhẹ ở mỏ Bạnh Hổ
SV: Vũ Đình Tĩnh - 4 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
1.1.2.1. Cụm phía Bắc
Cụm này gồm các giàn: MSP -3, MSP -4, MSP -5, MSP -6, MSP -7,
MSP -8, MSP -9, MSP -10, MSP -11, các giàn được nối với nhau qua đường
ống dẫn dầu, dầu từ các giàn khai thác lên được đưa đến các trạm tiếp nhận và
từ các trạm này được đưa đến các tàu chứa, ngoài ra còn có các đường ống dự
phòng cho công tác vận chuyển nếu có sự cố.
Tại cụm này có 3 điểm tiếp nhận và bơm trung chuyển dầu khai thác
,được đưa đến tàu chứa.
- Điểm tiếp nhận giàn MSP -6 là điểm tiếp nhận và bơm một lượng dầu

lớn được khai thác ở đây, cùng với lượng dầu khai thác được từ các giàn khai
thác vận chuyển đến, đây cũng là điểm vận chuyển dầu từ phía Nam vận
chuyển đến.
- Điểm tiếp nhận MSP -8 là điểm tiếp nhận lượng dầu từ MSP -4, MSP
-9, MSP -11 và dầu từ phía Nam chuyển đến.
- Điểm tiếp nhận MSP -4 là điểm trung tâm của hệ thống giàn khu vực
phía bắc, nhiệm vụ là nhận lượng dầu khai thác từ các giàn 3, 5, 7, 10 và
lượng dầu từ phía Nam tới, nó có nhiệm vụ phân phối dầu cho các điểm tiếp
nhận MSP -6, MSP -8
1.1.2.2. Cụm phía Nam
Cụm này gồm hai giàn cố định là MSP -1, và giàn công nghệ trung tâm
số 2. Cùng với các giàn nhẹ BK 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, các giàn nhẹ BK không
trực tiếp sử lý và tách khí ra khỏi dầu mà vận chuyển về giàn trung tâm để
tách lọc.
- Giàn MSP -1: Dầu khai thác lên từ đây đảm bảo không còn hổn hợp khí
và dầu, sau đó dầu được vận chuyển đến tàu chứa, nên hệ thống đường ống bi
sự cố hoặc lượng dầu khai thác lên quá nhiều thì lại được hệ thống bơm trung
chuyển lên phái Bắc, tại vị trí này cũng tiếp nhận trung chuyển dầu từ giàn
công nghệ trung tâm số 2, đây là điểm trung chuyển quan trọng, nó là cửa ngõ
cho việc trung chuyển dầu từ phía Nam ra phía Bắc, đảm bảo điều phối dầu từ
các giàn, chuyển về sao cho hiệu quả thu gom cao trong công tác vận chuyển.
- Giàn công nghệ trung tâm số 2: Đây là điểm tiếp nhận quan trọng, đồng
thời sử lý một lượng hổn hợp dầu và khí từ các giàn nhẹ BK chuyển về và
lượng dầu từ mỏ Rồng chuyển đến, là điểm tiép nhận và bơm một lượng dầu
SV: Vũ Đình Tĩnh - 5 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
lớn, do vậy hệ thống vận hành bơm cần phải có độ chính xác cao, ngoài ra tại
đây còn bố trí hệ thống bơm ép nước vỉa, để tạo áp suất cân bằng với dầu khai
thác lên ,điểm bơm này còn thực hiện điểm tách lọc hổn hợp khí và dầu từ các
giàn BK về sau đó vận chuyển tới bể chứa, nếu tại đây không có khả năng

tiếp nhận thì sẽ chuyển dầu về các trạm dầu ở phía Bắc.
1.1.3. Các loại bơm vận chuyển dầu được sử ở Vietsovpetro
Hiện tại Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đang khai thác trên hai mỏ
chính là Bạch Hổ và Rồng, các mỏ này đều nằm ở ngoài biển, khoàng cách
giữa các mỏ khoảng 30 km. Trên mỏ Bạch Hổ có khoảng 11 giàn cố định, 1
giàn công nghệ trung tâm và 8 giàn nhẹ, trên mỏ Rồng có 1 giàn cố định và 1
giàn nhẹ.
Dầu khai thác từ các giàn này được bơm đến tàu chở dầu Ba Vì và Chi
Lăng bằng bơm ly tâm theo đường ống ngầm đặt dưới biển.
Số lượng bơm ly tâm được bố trí trong công tác vận chuyển dầu ở
XNLD Vietsovpetro gồm 8 loại chính. Số lượng các loại bơm đó được thống
kê như sau:
- Bơm 9MGP 12
- Bơm HΠC 65/35 – 500 28
- Bơm HK 200/70 9
- Bơm HK 200/120 4
- Bơm HΠC 40/400 8
- Bơm R 360/150 GM – 3 5
- Bơm R 250/98 GM – 1 2
- Bơm “sulzer” 6
Như vậy tổng số các bơm hiện đang vận hành vận chuyển dầu ở vùng
Bạch Hổ gồm tổng cộng là 67 bơm, ngoài ra không kể các bơm dùng để dự
phòng, và một số bơm đang trong thời kỳ đại tu, sửa chữa.
Sự phân bố các loại bơm, cách đặt nối tiếp, song song, còn phụ thuộc vào
vấn đề vận chuyển dầu tại từng điểm, từng vị trí, phụ thuộc vào khoảng cách
của từng điểm bơm, đến trạm rót dầu, phụ thuộc vào lưu lượng dầu nhiều hay
ít mà ta phân bổ cho phù hợp với yêu cầu thực tế.
Hiện tại sử dụng phổ biến các loại bơm dầu ly tâm dùng ở mỏ là:
SV: Vũ Đình Tĩnh - 6 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp

- Loại bơm yêu cầu cột áp lớn và lưu lượng vừa phải dùng để vận chuyển
dầu, cho các mỏ xa trạm rót dầu HΠC 65/35 -500 và bơm “sulzer” mà thường
dùng phổ biến nhất là bơm HΠC 65/35 -500 đây là loại bơm làm việc tốt, có
nhiều ưu điểm vân chuyển dầu.
- Loại bơm không yêu cầu cột áp lớn mà yêu cầu lưu lượng của bơm phải
cao, dùng để vận chuyển một lượng dầu lớn tại các điểm tiếp nhận đến các
trạm rót dầu cách đó không xa các loại bơm thường dùng là 9MGP, HΠC
40/400, HK 200/70, HK 200/120…
Qua việc bố trí các bơm ly tâm vận chuyển dầu tại mỏ Bạch Hổ ta thấy
số lượng bơm HΠC 65/35 -500 chiếm tới xấp xỉ 40% tổng số máy bơm. Nên
việc nghiên cứu và tìm hiểu loại máy bơm này là rất thiết thực.
1.2. Sơ đồ công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
Dầu thô sau khi được khai thác lên từ các giếng dầu bằng phương pháp
tự phun hay cơ học thì được đưa đến các thiết bị thu gom, thiết bị tách lọc.
Tại đây dầu thô được tách bỏ khí, nước, các tạp chất cơ học lẫn trong dầu.
Các tạp chất này là yếu tố chủ yếu gây tổn thất và ăn mòn hệ thống đường
ống và thiết bị. Sau đó dầu được gia nhiệt bởi lò nung để giảm độ nhớt đảm
bảo cho việc lưu chuyển được dễ dàng. Cuối cùng dầu thô sau khi đã sử lý
song được đưa đến bình chứa dung tích 100 m
3
, để vận chyển dầu đến tàu
chứa, trên dây chuyền công nghệ người ta thường bố trí hai máy bơm HΠC
65/35 -500 lắp song song, trong đó một máy bơm luôn ở trạng thái làm việc
và một máy bơm dự phòng, việc lắp đặt này nhằm mục đích:
- Do yêu cầu công nghệ khai thác dầu khí, để đảm bảo quá trình khai
thác dầu được liên tục. Nếu máy bơm đang làm việc bị hư hỏng không làm
việc được thì ta có thể vận hành máy bơm dự phòng thay thế.
- Khi lưu lượng khai thác tăng thì ta cho hai máy bơm cùng làm việc để
giảm nhanh lượng dầu trong bình chứa.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 7 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49

Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ công nghệ của hệ thống được giới thiệu trên hình 1.2
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
Chú thích:
G: Giếng khai thác
1: Bình tách
2: Buồng trộn hóa phẩm
3: Lò nung
4: Bình chứa 100 m
3
5: Thiết bị tách khí
6: Bơm dầu
7: Van chặn
8: Van một chiều
9: Van an toàn
10: Tàu chứa

SV: Vũ Đình Tĩnh - 8 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
1.3. Những yêu cầu công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
Để đảm bảo được các nhiệm vụ vận chuyển dầu thì máy bơm vận chuyển
dầu cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Máy bơm làm việc phải có lưu lượng lớn
- Cột áp của máy bơm phải cao: Là cột áp chân không cho phép đảm bảo
cho bơm làm việc ở điều kiện bình thường, không xảy ra hiện tượng xâm thực
- Hiệu suất cao: Là chế độ làm việc của máy bơm với hiệu suất toàn phần
của máy bơm lớn nhất.
- Máy bơm phải làm việc lâu dài và ổn định: Là chế độ làm việc ứng với
các thông số của bơm.
- Máy bơm phải vận chuyển được chất lỏng có độ nhớt cao. Bởi vì, độ

nhớt cao là tính chất đặc trưng của dầu ở mỏ Bạch Hổ.
- Kết cấu của máy bơm phải đơn giản, dễ vận hành và sửa chữa.
- Phải có khả năng chống xâm thực tốt: Là chế độ làm việc mà các thông
số của máy bơm phải ổn định.
1.4. Những kết quả đã đạt được, những tồn tại cần tập trung nghiên cứu
giải quyết
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng được
nâng cao, việc ứng dụng tự động hóa vào công nghiệp dầu khí hiện nay là
ngành công nghiệp mũi nhọn và mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh tế quốc
dân.
Tuy vậy, nó cũng không dễ dàng để tiến hành khai thác, dù đã nhập các
thiết bị từ nước ngoài về mà nó còn đòi hỏi một khối lượng công việc đa dạng
và phức tạp. Vì vậy, việc lựa chọn - vận hành - bảo dưỡng và sửa chữa máy
móc thiết bị và đặc biệt là phải nắm vững nguyên lý hoạt động của chúng cho
phù hợp với các năng lượng của giàn, nhằm nâng cao năng suất, tuổi thọ của
thiết bị.
Trong điều kiện giàn khai thác hiện nay, để đảm bảo tốt các công việc
khai thác cũng như kiểm tra chặt chẽ các công việc này, thì hệ thống đo lường
tự động hóa là một hệ thống rất hiểu hiệu. Trong quá trình khai thác dầu lên
và vận chuyển tới bể chứa, tàu chứa và tới nơi tiêu thụ là một quá trình không
thể thiếu trong công việc khai thác dầu. Do vậy, máy bơm ly tâm vận chuyển
dầu là một thiết bị quan trọng để phục vụ cho công tác vận chuyển dầu.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 9 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hiện tại Liên Doanh Vietsovpetro đang khai thác trên hai mỏ chính là
Bạch Hổ và Rồng, các mỏ này đều nằm ngoài biển, và khoảng cách giữa các
mỏ khoảng 30 km. Dầu khai thác được từ các mỏ này được bơm đến tàu chở
dầu Ba Vì và Chi Lăng bằng bơm ly tâm theo đường ống đặt ngầm dưới biển.
Các loại máy bơm đang được sử dụng là НПС 65/35 -500, НПС 40-400, HK
200-120, HK 200-70, 9GMP, R360/150 GM-3, R250/38 GM-1, SULZER.

Tùy thuộc vào vị trí của các giàn khoan đến các trạm rót dầu mà người ta
chọn máy bơm sao cho phù hợp. Trong Liên Doanh Vietsovpetro máy bơm
НПС 65/35-500 được sử dụng nhiều nhất bởi vì đây là loại máy bơm làm việc
có độ tin cậy cao, giá thành rẻ, thuận tiện trong việc vận hành - bảo dưỡng -
sửa chữa và nó đã được trải nghiệm qua nhiều năm nay. Tuy nhiên trong quá
trình hoạt động của máy vẫn thường xảy ra sự cố như hỏng bánh công tác,
cong trục bơm, hiện tượng dò gỉ hệ thống làm kín trục bơm, quan trọng nhất
là khi máy xảy ra hiện tượng xâm thực. Hiện tượng xâm thực có thể gây mòn
hỏng, rung, có tiếng ồn, và giảm cột áp, nếu để lâu có thể gây hỏng bơm hoàn
toàn. Vì vậy việc chúng ta cần tập chung ngiên cứu khắc phục hiện tượng này
là rất cần thiết.

SV: Vũ Đình Tĩnh - 10 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II
CẤU TẠO , NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM LY
TÂM VẬN CHUYỂN DẦU HΠC 65/35 -500
2.1. Sơ đồ cấu tạo của máy bơm vận ly tâm vận chuyển dầu HΠC 65/35
-500
2.1.1. Sơ đồ tổng thể của máy bơm ly tâm HΠC 65/35 -500 (Hình 2.1)
Sơ đồ hình dạng ngoài của bơm được giới thiệu trên (hình 2.1) bao gồm:
Bơm và động cơ điện 160 kW được lắp trên một giá chung.
Trục bơm và động cơ được liên kết với nhau bằng khớp nối bánh răng có
trục trung gian.
Hướng quay của Rôto bơm ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ phía
động cơ.
1
2
3
4

5
Hình 2.1: Hình dạng ngoài của bơm HПC 65/35 – 500
1. Động cơ
2. Vỏ bảo vệ khớp nối
3. Khớp nối bánh răng
4. Bơm
5. Giá máy lắp đặt động cơ và bơm
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.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 11 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
2.1.2. Thân máy ( Hình 2.2 và Hình 2.3)
1625
φ

2
2
0
φ

3
2
0
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo thân trên bơm
Cấu tạo từ hai nửa tháo được theo mặt phẳng ngang trên hai nửa trên

thân được định vị bằng các chốt hình côn và kẹp chặt bằng các vít cấy, đai ốc
dạng chụp M30 có S36. Bề mặt lắp ghép của thân bơm được mài để chống rò
rỉ
248
1625
248
φ

2
9
0
φ

2
2
0
φ

3
2
0

φ

2
9
0
φ

2

2
0
Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo thân dưới bơm
Nửa thân dưới được kết cấu bao gồm, thân đúc bằng thép hàn, với nửa
ống dạng máng dùng để nối liền cấp 4 và cấp 5, phía dưới bơm được lắp thêm
ống giảm tải để cân bằng áp lực trong chứa đệm làm kiến (ở phía cột áp cao)
và đường vào của máy bơm. Hướng đường ống hút và ống đẩy của máy bơm,
nằm ngang bên sườn bơm và vuông góc với trục bơm.
2.1.3. Rôto (guồng động)
Chiều quay của rôto là chiều nghịch (ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn
từ phía động cơ).
Rôto gồm 8 bánh công tác và được chia thành hai nhóm và đặt ngược
chiều nhau. Có tác dụng khử phần lớn lực dọc trục.
Các bánh công tác ở mỗi nhóm có thể thay thế được nhau (trừ bánh công
tác bậc 1. Có đường kính lớn hơn các bánh công tác còn lại)(lắp lẫn).
SV: Vũ Đình Tĩnh - 12 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
2.1.4. Khoang hướng dòng (Hình 2.4)
φ 120
φ 320
+0,035
Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo khoang hướng dòng
Các khoang hướng dòng được đánh số từ 1 đến 8 với khoang hút cấp 1
và cấp 5, khoang đẩy cấp 4 và cấp 8, chia làm hai phân đoạn phải và trái, tất
cả các phân đoạn và khoang chứa được định vị bằng các chốt định vị.
2.1.5. Đệm làm kín
Giữa các bánh hướng dòng và then máy có các đệm làm kín bằng cao su
chịu nhiệt ngăn cản dòng chảy ngược của chất lỏng giữa các cấp.
Việc làm kín khe hở của các chi tiết của phần dẫn dòng (satxi) và thân
bơm được thực hiện bằng gioăng cao su có tiết diện tròn ф 6,2 mm.

Để hạn chế chất lỏng bơm đi từ trong bơm qua buồng làm kín ra ngoài,
người ta lắp các bạc lót và bạc làm kín.
Giữa trục bơm và thân bơm ở hai đầu máy bơm người ta lắp bộ làm kín
mặt đầu hoặc nắp bịt sanhic (hoặc đệm cơ khí dạng đơn).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
11
Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo bộ làm kín mặt đầu
1. Trục xoay 7. Mặt sau
SV: Vũ Đình Tĩnh - 13 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
2. Vòng giảm chấn
3. Vòng bít
4. Mặt tựa
5. Bề mặt làm kín
6. Vòng đệm
8. Chi tiết ngăn cách
9. Lò xo
10. Vỏ đệm
11. Vòng làm kín
12. Lỗ làm mát

Hình 2.6: Sơ đồ cấu tạo bộ làm kín mặt đầu loại BO
1. Bạc Grafit quay
2. Bạc lót
3. Bạc Grafit đứng yên
4. Vỏ cụm đứng yên
5. Thân bộ làm kín
6. Lò xo
7. Vòng làm kín
8. Chốt truyền động
9. Bánh răng nghiêng
10. Rãnh vòng
11. Khoang chứa chất lỏng
12. Lỗ chứa lò xo
13. Rãnh
14. Khe hẹp
15. Rãnh lệch tâm
16. Lỗ thoát
17. Vòng làm kín
Máy bơm HПC 65/35 -500 có hai kiểu làm kín là làm kín mặt đầu và
làm kín sanhic. Kiểu làm kín sanhic có hai loại co và cr, loại cr có vòng cánh
kim loại. Còn loại co thì không có.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 14 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trên các thân dẫn hướng của máy bơm được lắp các bạc làm kín cấp 1,
hạn chế dòng chảy ngược lại từ phía có áp lực cao hơn, về phía cửa hút của
các bánh công tác, bạc làm kín hạn chế dòng chảy ngược lại của chất lỏng
bơm có áp lực cao hơn ở cấp phía trước về phía sau.
Bộ làm kín sanhic co và cr (làm kín dây quấn) ngăn không cho khí lọt
vào bơm, cũng như ngăn không cho chất lỏng chảy từ trong bơm ra ngoài.
5

4321
Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo bộ làm kín dây quấn
1. Bulông nắp bích
2. Nắp bịt Sanhic
3. Vòng dẫn nước cao áp
4. Nắp bích
5. Bạc liên kết
2.1.6. Ổ đỡ
Trục bơm được quay trên hai gối đỡ, hai gối đỡ này được liên kết với
thân dưới của bơm bằng các bulông M16 và các chốt định vị.
Dùng ổ bi đỡ chặn để triệt tiêu hết lực dọc trục còn lại.
- Ổ đỡ phía động cơ gồm hai ổ bi đỡ chặn 66414
- Ổ bi đỡ phía đuôi trục gồm hai ổ đỡ 414
2.1.7. Bôi trơn
Việc bôi trơn các ổ bi là kiểu ướt.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 15 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Các ổ bi được bôi trơn bằng nhớt bin T22, T30 (Liên Xô) hoặc Vistra
(Shell).
Trong gối đỡ có khoang chứa chất nhớt, có vòng vảy dầu kim loại, khi
bơm hoạt động vòng vảy dầu sẽ vung té nhớt vào các ổ bi.
Bôi trơn các khớp nối bằng mỡ.
2.1.8. Hệ thống làm mát (Hình 2.8)
14
13
12
11
10
9
8

7
6
5
4
3
2
1
Hình 2.8: Sơ đồ cấu tạo củaaez hệ thống làm mát
1. Đường ống cấp nước vào
2. Đường ống thoát nước ra
3. Đường thoát chất lỏng làm kín
4. Đường vào chất lỏng làm kín
5. Đường thoát nước từ buồng Sanhic
6. Đường thoát của nước làm mát bộ làm kín (nước được nhũ tương hoá)
7. Đường dẫn chất lỏng tới bộ phận dẫn áp suất
8. Đường thoát nước làm mát bộ làm kín
9. Đường dẫn chất lỏng làm kín vào bạc cách Sanhic
10. Đường dẫn nước vào bạc Sanhic
11. Đường dẫn nước làm mát vào gối đỡ ổ bi
12. Đường dẫn nước áo của buồng Sanhic
13. Đường thoát chất lỏng làm kín từ bạc cách Sanhic
14. Bình tách dùng cho dung dịch hoạt tính cao
Ổ bi và đệm làm kín cơ khí được làm mát bằng nước kỹ thuật theo hệ
thống tuần hoàn bằng máy bơm nước đặt tại các bloc.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 16 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trong buồng làm kín (Hình 2.9) và trong gối đỡ lắp các ổ bi có các
khoang làm mát, chất lỏng làm mát được dẫn qua các lỗ bắt đầu nối để làm
mát.
φ 115

φ 210
φ 220
+0,054
-0,015
-0,029
Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo buồng làm kín
Chất lỏng làm mát sanhic được đưa tới dây quấn, với áp lực cao hơn áp
lực chất lỏng bơm trước bộ làm kín là 0,5 KG -1,5 KG áp lực đó được hiệu
chỉnh nhờ các van vi chỉnh áp lực lắp trong hệ thống phụ trợ của bộ làm kín,
trên đường ống làm mát người ta còn lắp các đồng hồ áp lực để theo dõi áp
lực của hệ thống làm mát đó.
Ngoài ra để làm mát bộ sanhic co và cr, trục bơm, ống lót người ta dùng
nhớt nguội tuần hoàn có tác dụng như một màn chắn thủy lực ngăn không cho
sản phẩm dầu mỏ có nhiệt độ cao 80
0
chảy ra ngoài.
2.1.9. Các hệ thống bảo vệ
Hệ thống đo áp suất đường vào, đường ra.
Hệ thống đo áp suất nước làm mát.
Hệ thống bảo vệ quá tải.
Hệ thống đo nhiệt độ nhớt ổ bi (≤ 60
0
c)
SV: Vũ Đình Tĩnh - 17 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.10: Sơ đồ mặt cắt bơm HΠC 65/35 -500
1.Gối đỡ lắp hai ổ đỡ chặn 13.Buồng cửa ra cấp VIII
2.Trục bơm 14.Thân bơm phải (thân dẫn hướng)
3.Bộ làm kín 15.Gioăng cao su làm kín
4.Buồng sanhic (buồng làm kín) 16.Thân bơm nửa trên

5.Bạc lót buồng làm kín 17.Bạc làm kín cửa vào cấp
6.Buồng vào cấp I 18.Thân cửa vào cấp V
7.Bạc làm kín cấp I 19.Bạc lót buồng làm kín
8.Thân bơm trái 20.Buồng làm kín
9.Bạc làm kín cấp II (cửa hút cấp II) 21.Gối đỡ đầu phải
10.Bạc làm kín cấp II (cửa đẩy cấp II) 22.Ống giảm tải
11.Khoang đẩy (cửa ra cấp IV) 23.Bánh công tác
12.Bạc làm kín thân bơm giữa 24.Thân bơm nửa dưới
2.2. Đặc tính kỹ thuật của máy bơm ly tâm vận chuyển dầu HПC 65/35
-500
1. Lưu lượng Q
- Lưu lượng tối ưu định mức: 65 m
3
/h
- Lưu lượng tối ưu bé: 35 m
3
/h
2. Cột áp định mức H: 500 m
SV: Vũ Đình Tĩnh - 18 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
3. Tốc độ vòng quay n: 2950 V/ph
4. Công suất yêu cầu của bơm: 150 kw
5. Hiệu suất bơm: 59 %
6. Độ dự trữ chống xâm thực: 4,2 m
7. Áp suất cửa vào của bơm không lớn hơn:
- Đệm làm kín mặt đầu (at): 25
- Đệm dây quấn làm mát bình thường (co): 5
8. Động cơ điện:
- Điện áp: 380/660 V
- Công suất: 160 kw

- Tần số dòng điện: 50 Hz
- Dòng điện: Thay đổi
9. Bố trí trục: Nằm ngang
10. Số bánh công tác: 8
11. Số cửa hút: 1
12. Khối lượng máy bơm: 1260 kg
13. Kích thước toàn bộ máy và đông cơ: 1970x600x585
2.3. Nguyên lý làm việc của máy bơm ly tâm vận chuyển dầu HПC 65/35
-500
4
6
5
3
2
1
’
Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm ly tâm
1. Bánh công tác
2. Trục bơm
3. Bộ phận dẫn hướng vào
4. Bộ phận dẫn hướng ra (còn gọi là buồng xoắn ốc)
SV: Vũ Đình Tĩnh - 19 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Trước khi bơm làm việc phải làm cho thân bơm và ống hút được điền
đầy chất lỏng (gọi là mồi bơm), khi máy bơm làm việc bánh công tác quay,
các phần tử chất lỏng chuyển động theo các cánh dẫn hướng của bánh công
tác từ trong ra ngoài dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng ra khỏi biên của
bánh công tác thứ nhất, đi qua các rãnh của thân dẫn hướng rồi ra vào cửa hút
của bánh công tác thứ hai với áp lực do bánh thứ nhất tạo ra, cứ như thế áp
lực chất lỏng được tăng dần cho đến khi qua bánh công tác thứ 8 rồi vào cửa

đẩy của bơm. Còn tại cửa hút của bơm thì dưới áp suất của khí quyển hay áp
suất thủy tĩnh chất lỏng sẽ chuyển từ bể hút vào cửa hút trong quá trình bơm.
Bơm phải được vận hành trong phạm vi lưu lượng của phần làm việc
của đặc tính bơm. Vận hành bơm khi lưu lượng lớn hơn phải không gây quá
tải cho động cơ điện. Vận hành bơm ở chế độ tối ưu để đạt được hiệu suất lớn
nhất, đảm bảo tính kinh tế.
Để đảm bảo các cột áp của bơm thấp hơn trong các giới hạn được chia ra
trên đặc tính bơm Q _ H cho phép cắt, gọt bánh công tác theo đường kính
ngoài tương ứng.
Máy bơm ly tâm HПC 65/35 -500 có hai phân đoạn phải và trái lắp đối
xứng nhau để khử lực dọc trục, do vậy chất lỏng bơm ra khỏi cửa đẩy của
phân đoạn trái sẽ theo đường ống dưới thân máy bơm đi vào cửa hút của phân
đoạn phải (rãnh số 5) rồi qua phân đoạn phải ra cửa đẩy cửa bơm.
2.4. Lý thuyết cơ bản về bơm ly tâm
2.4.1. Các thông số cơ bản của máy bơm ly tâm
Lưu lượng: Là lượng chất lỏng mà bơm vận chuyển được trong một đơn
vị thời gian, có thể tính theo lưu lượng thể tích Q (l/s , m
3
/s , m
3
/h …) hay lưu
lượng trọng lượng G (N/s, daN/s).
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 H thường là mét cột chất lỏng
(hay là mét cột nước nếu là nước).
Công suất: 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

.

1000
...
1000
.. HQgHQ
N
tl
ργ
==
(2.1)
SV: Vũ Đình Tĩnh - 20 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
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 bơm (m
3/
s);
H-Cột áp toàn phần của máy bơm (m).
- Công suất làm việc: Là công suất trên trục của máy làm việc, kí hiệu là
N, ta có
η
tl
N
N

=
(2.2)
Trong đó:
η- Là hiệu suất toàn phần của máy bơm (η<1)
Hiệu suất toàn phần của máy bơm: Là đại lượng đánh giá tổn thất năng
lượng trong quá trình máy trao đổi năng lượng với chất lỏng.
ctq
ηηηη
..
=
(2.3)
η
q
(Là hiệu suất lưu lượng): Là đại lượng đánh giá tổn thất do rò rỉ chất lỏng
(ΔN
q
) làm giảm lưu lượng làm việc của máy bơm.
LTqtl
tl
q
Q
Q
NN
N
=
∆+
=
η
(2.4)
η

q =
0,90÷0,95
ΔN
q
(Hiệu suất thủy lực): Là đại lượng đánh giá sự mất mát năng lượng
do sức cản thủy lực khi chất lỏng chuyển động từ cửa hút đến cửa xả(ΔN
q
).
LTtl
tl
t
H
H
NN
N
=
∆+
=
η
(2.5)
η
t
=0,55÷0,92
η
c
(hiệu suất cơ khí): Là đại lượng đánh giá sự mất mát năng lượng do
ma sát trong các ổ trục của máy bơm (ΔN
c
).
tl

ctl
c
N
NN
∆−
=
η
(2.6)
η
c
=0,8÷0,85
Cột áp chân không cho phép (H
CP
): Là cột áp chân không cho phép đảm
bảo cho bơm làm việc ở điều kiện bình thường không xảy ra hiện tượng xâm
thực
Cột áp chân không theo (2.6) ta có:
SV: Vũ Đình Tĩnh - 21 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
γ
la
hck
PP
H
−
=
(2.7)
Trong đó:
P
a

-Áp suất khí quyển.
P
l
-Áp suất chân không tại cửa hút của bơm.
Chế độ làm việc tối ưu: là chế độ làm việc tối ưu với hiệu suất toàn phần
của máy bơm là lớn nhất
Chế độ làm việc bình thường: Là chế độ làm việc mà các thông số của
máy bơm là ổn định
Hệ số dự trữ xâm thực: Là khoảng chiều cao dự trữ của cửa hút của bơm
có tính đến áp suất hơi bão hòa .
γγ
bh
B
b
hkab
P
g
VP
−+=∆
2
2
(2.8)
Trong đó:
P
b
: Áp suất tuyệt đối cửa vào máy bơm;
V
B
: Vận tốc tuyệt đối cửa vào của máy bơm;
P

bh
: Áp suất hơi bão hòa của chất lỏng bơm, phụ thuộc nhiệt độ (t
o
C);
γ : Tỷ trọng riêng của chất lỏng bơm.
2.4.2. Phương trình làm việc của máy bơm
2.4.2.1. Phương trình cột áp lý thuyết
Ta giả thiết:
- Chất lỏng là lý tưởng;
- Bánh công tác có nhiều cánh vô hạn.
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 Owle đã thành lập ra
phương trình cột áp lý thuyết của bơm ly tâm:

2 2 1 1
1
u u
u c u c
H
g
∞
−
=
(2.9)
Trong đó:
H
1∞
-Cột áp lý thuyết của bơm có số cánh dẫn vô hạn;
u
1,

u
2
-Vận tốc vòng của bánh công tác ứng với bán kính vào và ra, có
phương thẳng góc với phương hướng kính;
C
1u
C
2u
Thành phần vận tốc tuyệt đối của các phần tử chất longrowr lối
SV: Vũ Đình Tĩnh - 22 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
vào và ra bánh công tác chiếu lên phương vận tốc vòng (U).
W
2
1
2
W
1
1
U
C
1
α
1
1
D
β
2
D
2

U
2
C
α
2
β
Hình 2.12: Các thành phần vận tốc của tam giác vận tốc
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

,
o
90
1
=
α
, để
cột áp của bơm có lợi nhất (C
1u
=0). Tam giác vận tốc ở cửa vào là tam giác
vuông:
Hình 2.13: Tam giác vận tốc ở cửa vào bánh công tác
Khi đó phương trình cơ bản của bơm ly tâm có dạng:
g
cu

H
u22
1
=
∞
(2.10)
SV: Vũ Đình Tĩnh - 23 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
2.4.2.2. Phương trình 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 nên 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. Điều này thể hiện trên hình 2.14
w
max
min
w
ω
Hình 2.14: Phân bố vận tốc trong máng dẫn
Mặt khác chất lỏng có độ nhớt nên gây ra tổn thất trong dòng chảy. Vì
vậy cột áp thực tế nhỏ hơn cột áp lý thuyết
∞
1
H
.
Cột áp thực tế của bơm ly tâm H được tính theo công thức:
∞
=
1
.. HH

Hz
ηε
(2.11)
Trong đó :
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 sỹ
Proscua đã xác định
z
ε
đối với bơm ly tâm được tính theo công thức sau:
2
sin.1
β
π
ε
z
z
−=
(2.12)
Trong đó:
Z- Số cánh dẫn của bánh công tác;
Với Z và
2
β
thông thường trị số trung bình của hệ số cột áp
8,0
2
≈

ε
;
η
H
- 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 của bánh công tác.
Với bơm ly tâm (η
H
=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:
SV: Vũ Đình Tĩnh - 24 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49
Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
∞
=
11
.HH
z
ε
(2.13)
Cột áp thực tế của bơm ly tâm là:
g
cu
H
u
Hz
22
.
..

ηε
=
(2.14)
Đối với bơm có kết cấu và số vòng quay thông thường thì:
2
.cos.....
2
222
u
cc
HzuHz
ψαηεηε
≈=
(2.15)
Trong tính toán gần đúng, có thể xác định cột áp gần đúng của bơm ly
tâm theo biểu thức:
g
u
H
2
.
2
2

ψ
=
(2.16)
Trong đó:
ψ
-Hệ số cột áp thực tế

2.4.3. Lưu lượng và hiệu suất lưu lượng
Lưu lượng chất lỏng chảy qua bánh công tác của máy thủy lực cánh dẫn
nói riêng và bơm ly tâm nói chung được tính theo công thức:
bDcQ
m
...
1
π
=
(2.17)
Trong đó:
B -chiều rộng máng dẫn ứng với đường kính D của bánh công tác
(thường là tại cửa ra).
D -Đường kính của bánh công tác
C
m
-Hình chiếu vận tốc tuyệt đối lên phương vuông góc với u.
Lưu lượng qua bánh công tác xem như lưu lượng lý thuyết Q
1
của bơm.
Lưu lượng thực tế Q qua ống đẩy nhỏ hơn Q
1
vì không phải tất cả chất lỏng
sau khi đi qua bánh công tác đều đi vào ống đẩy, mà có một phần nhỏ
Q
∆

chảy trở về cửa vào bánh công tác hoặc rò rỉ ra ngoài qua các khe hở của các
bộ phận lót kín “A” và “B” được biểu thị trên hình vẽ.
Q

1
=Q+
Q
∆
(2.18)
Để đánh giá tổn thất lưu lượng của bơm có thể dùng hiệu suất lưu lượng
Q
η
:
QQ
Q
Q
Q
Q
∆+
==
1
η
(2.19)
−<
1
Q
η
Phụ thuộc vào kết cấu và các bộ phận lót kín.Thường đối với
bơm ly tâm:
Q
η
=0,95÷0,98
Bơm có lưu lượng càng lớn thì
Q

η
càng cao.
SV: Vũ Đình Tĩnh - 25 - Lớp: Thiết bị Dầu Khí – K49