Quy trình tổng hợp Amoniac tại nhà máy đạm Phú Mỹ

THÁNG 09-2013


CHƯƠNG IV: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
4.1. Hệ thống bơm (pumps)
4.2. Hệ thống van (valves)
4.3. Dụng cụ đo

2


4.1. Hệ thống bơm (pumps)
4.1.1. Bơm pittông (piston pump)
4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
4.1.3. Bơm trục vít (screw pump)

3


Bơm (pumps)
Bơm là thiết bị dùng để truyền năng lượng (hay áp suất) thêm
cho chất lỏng.
(a pump is a machine that adds pressure or energy to a liquid).

4


Bơm (pumps)
Bơm dùng để :
- vận chuyển chất lỏng từ nơi thấp đến
nơi cao.

(pumps are used to move liquids from
lower elevations to higher elevations)
- vận chuyển chất lỏng từ nơi áp suất
thấp đến nơi áp suất cao
(pumps are used to move liquids from
lower pressure to higher pressure)
- tăng vận tốc dòng chảy
(pumps are used to increase the flow rate
of a liquid)
5


Bơm (pumps)
Các thông số đặc trưng của bơm
1.Chiều cao cột áp H (m) : là chiều cao lớn nhất mà chất lỏng có

thể dâng lên khi bơm hoạt động so với mặt thoáng đầu hút.
2.Năng suất của bơm Q (m3/s) : là thể tích chất lỏng được bơm

cung cấp trong một đơn vị thời gian.
3.Hiệu suất của bơm ƞ: là đại lượng đăc trưng cho độ sử dụng

hữu ích của năng lượng được truyền từ động cơ đến bơm.
4.Công suất của bơm N: được tính bằng năng lượng tiêu tốn để

bơm làm việc, nói cách khác đó là năng lượng tiêu hao để tạo ra lưu
lượng Q và chiều cao cột áp H
6

4.1.1. Bơm pittông (piston pump)
Cấu tạo: bao gồm
1.Xilanh
2.Pittông
3.Supáp hút (đầu hút)
4.Supáp đẩy (đầu đẩy)
5.Cơ cấu truyền động –
tay quay thanh truyền

7


4.1.1. Bơm pittông (piston pump)
Hoạt động:
Khi pittông chuyển động từ trái qua phải, áp suất trong xilanh
sẽ giảm xuống nhỏ hơn áp suất khí quyển. Dưới tác dụng của
áp suất khí quyển, xupáp hút sẽ mở ra để chất lỏng tràn vào
xilanh và đồng thời xupáp đẩy bị đóng lại.
Khi pittông chuyển động ngược lại từ phải sang trái, áp suất
xilanh tăng lên, khi đó xupáp hút sẽ đóng lại và xupáp đẩy sẽ
mở ra và chất lỏng được đẩy ra ngoài.

8


4.1.1.Bơm pittông (piston pump)
Ưu điểm :
Có khả năng tự hút tốt, tạo được cột áp cao.
Có hiệu suất cao vì tổn thất lưu lượng nhỏ.
Có thể thay đổi thể tích làm việc, với cùng một tốc độ quay có thể

thay đổi lưu lượng khác nhau.
Phù hợp khi cần có áp suất cao.
Nhược điểm :
Kết cấu khá phức tạp, trọng lượng và kích thước lớn .
Lưu lượng và áp suất không đều, để hạn chế nhược điểm này người
ta thường trang bị thêm bình điều áp trên đường đẩy.
Giá thành cao.
9


4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)

10


4.1.2. Bơm
ly tâm
(centrifugal
pump)

11


4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Cấu tạo: bao gồm các bộ phận chính
1. Suction (đầu hút)
2. Discharge (đầu đẩy)
3. Impeller (cánh guồng)
4. Shaft (trục quay)
5. Bearings (ổ bi)

6. Casing (vỏ)

12


4.1.1. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
 đầu hút (suction) có lưới lọc để ngăn rác và vật rắn theo chất

lỏng vào bơm;
 van một chiều trên ống đẩy (discharge) để ngăn chất lỏng đổ dồn
về bơm gây ra va đập thủy lực khi guồng quay ngược do bơm
ngừng hoạt động đột ngột;
 van chắn trên ống đẩy (discharge) để điều chỉnh lưu lượng;

13


4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Nguyên tắc hoạt động:
 chất lỏng được hút vào tâm guồng theo phương thẳng góc, rồi vào
rãnh giữa các guồng và chuyển động cùng guồng
 dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng được nhận thêm năng
lượng, tăng áp suất và văng ra khỏi guồng theo thân bơm (phần
rỗng giữa vỏ và cánh guồng) rồi vào ống đẩy theo phương tiếp tuyến
 khi đó ở tâm guồng sẽ tạo nên vùng áp suất thấp và chất lỏng theo
đường hút sẽ vào tâm guồng.

14

4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Khởi động bơm: do không đuổi hết được không khí ra khỏi bơm và
đường hút để tạo độ chân không cần thiết nên chất lỏng không thể
cuốn vào bơm được
 trước khi mở bơm phải :
 mồi chất lỏng vào đầy bơm và ống hút hoặc
 đặt bơm thấp hơn mực chất lỏng trong bể hút

15


4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Hoạt động của bơm ly tâm:
Áp suất của chất lỏng do lực ly tâm gây ra (chiều cao đẩy của bơm)
phụ thuộc vào vận tốc quay của guồng – vận tốc càng lớn thì áp
suất (hay chiều cao đẩy) càng lớn.
Tuy nhiên, khi tăng số vòng quay (hay vận tốc quay) thì ứng suất
trong vật liệu làm guồng và trở lực cũng tăng
 giới hạn áp suất tối đa truyền cho chất lỏng (40-50 m)
 tăng áp suất sẽ dùng bơm đa cấp.

16


4.1.1. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Ưu điểm của bơm ly tâm:
 tạo được lưu lượng đều, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật;
 số vòng quay lớn, có thể truyền động trực tiếp từ động cơ điện;
 cấu tạo đơn giản, gọn, chiếm ít diện tích xây dựng mà không cần
kết cấu nền móng vững chắc  giá thành chế tạo, lắp đặt và vận

hành thấp;
 có thể dùng để bơm chất lỏng bẩn (khe hở giữa cánh guồng và
thân bơm tương đối lớn và không có van – bộ phận dễ bị hỏng và
tắc do bẩn gây ra);
 có năng suất lớn và áp suất tương đối nhỏ nên phù hợp với phần
lớn các quá trình;
17


4.1.2. Bơm ly tâm (centrifugal pump)
Nhược điểm của bơm ly tâm:
 hiệu suất thấp hơn bơm pittông từ 10 đến 15%;
 khả năng tự hút kém nên trước khi bơm phải mồi đầy chất lỏng
cho bơm hay ống hút khi bơm đặt cao hơn bể chứa;
 khi tăng áp suất thì năng suất giảm mạnh so với thiết kế
 hiệu suất giảm

18


4.1.2. Bơm trục vít (screw pump)
Bơm trục vít thông thường gồm có hai,
ba,…trục: trong đó có một trục chính (trục
dẫn) và các trục phụ (trục bị dẫn).
Các răng của trục vít ăn khớp với nhau.
Các trục vít phải quay đồng bộ với nhau,
giữa các trục vít và vỏ bọc có khe hở rất
nhỏ.
Trục vít bị dẫn không sinh công có ích,
và chỉ dùng để chèn kín. Trong quá trình

hoạt động bình thường các trục vít bị dẫn
quay được là nhờ áp lực của chất lỏng được
bơm chuyển.
19


4.1.3. Bơm trục vít (screw pump)
Khi các trục vít quay nhanh, chất lỏng được hút vào
bên trong vỏ thông qua cửa nạp và đi vào buồng ở giữa
các trục vít và ở đó chất lỏng được nén giữa các răng
khi buồn nhỏ lại, sao đó chất lỏng đi tới cửa thoát. Cả
cửa nạp và cửa thoát sẽ được đóng hoặc được mở tự
động khi các trục vít quay hoặc không che các cửa, Ở
cửa thoát của bơm có lắp một van một chiều để ngăn
các trục vít tự quay khi quá trình bơm đã dừng.

20


4.1.3. Bơm trục vít (screw pump)
Ưu điểm:
Bơm trục vít (screw pump) được sử dụng khi bơm các sản
phẩm vào bồn có áp lực lớn và tránh tạo ra tia lửa điện.

21


4.2.Hệ thống van (valves)
4.2.1. Van chặn
4.2.2. Van điều chỉnh

4.2.3. Van xả áp

22


4.2.1. Van chặn
Van chặn dùng để ngăn dòng chảy hoặc một phần dòng
chảy để đạt được một dòng chảy mới sau van.
Yêu cầu của van chặn:
trở lực dòng tối thiểu ở vị trí hoàn toàn mở
đóng kín ở vị trí hoàn toàn đóng
Xem xét 2 loại van chặn:
1.Van cổng (cửa) (gate valve)
2.Van cầu (globe valve)

23


4.2.1. Van cổng (cửa) (gate
valve)
Cấu tạo:
1.Thân van
2.Cửa van
3.Cần van

24


4.2.1. Van cổng (cửa) (gate
valve)

Thân van:
•Van cổng liên kết với đường ống bằng mặt
bích ở cả hai đầu. Van và đường ống được
nối với nhau bằng các bulông. Gioăng đệm
được chèn vào giữa hai mặt bích của van
và đường ống để sự nối có được độ kín
cao.
•Ngoài ra còn có các dạng nối khác giữa
đường ống và thân van (nối lắp ghép ren,
nối bằng then chốt, nối bằng phương pháp
hàn gối đầu..)
25