Báo Cáo Đồ Án Môn: Quá trình thiết bị

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
TRUNG TÂM MÁY VÀ THIẾT BỊ
-------oOo-------

Báo Cáo Đồ Án Môn: QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ
Đề tài:
THIẾT KẾ & KHẢO SÁT
HỆ THỐNG GHÉP BƠM NỐI TIẾP
VÀ SONG SONG

GVHD: Th.S TRƢƠNG VĂN MINH
SVTH: CDHD8- Nhóm 1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2009.
Đồ Án Môn Học : Máy Thiết Bị Lớp CDHD 8 Nhóm 1
GVHD Trƣơng Văn Minh Trang 2
BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
TRUNG TÂM MÁY VÀ THIẾT BỊ
-------oOo-------

Báo Cáo Đồ Án Môn: QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ
Đề tài:
THIẾT KẾ & KHẢO SÁT
HỆ THỐNG GHÉP BƠM NỐI TIẾP
VÀ SONG SONG
GVHD: Th.S TRƢƠNG VĂN MINH
SVTH: CDHD8- Nhóm 1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2009
DANH SÁCH SINH VIÊN NHÓM 1
GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 3

STT HỌ VÀ TÊN MSSV NHẬN XÉT ĐIỂM
1. TRỊNH QUỐC ANH 06130171
2. TẠ CÔNG BÌNH 06150001
3 MAI VĂN CHÍN 06302211
4. NGUYỄN CÔNG DANH 06117661
5. KHƢU VĂN ĐOÀN 06055951
6. PHẠM TRƢỜNG GIANG 06067331
7. PHẠM THANH HẢI 06054641
8. NGÔ THỜI HIỆU 06151511
9. VÕ MINH HIẾU 0616918
10. PHẠM THỊ HIỆP 06140521
11. ĐÀO XUÂN HÙNG 06171871
12. VÕ THANH HÙNG 06147561
13. NGUYỄN DUY KHÂM 06079021
14. NGUYỄN TRUNG KIÊN 06141351
15. TRẦN TRỌNG KIỆT 06157511
16. BÙI ĐỨC LIÊM 06158121
17. VŨ THỊ LOAN 06151951
18. NGUYỄN HOÀNG LONG 06126091
19. PHÙNG MINH MẪN 06299271
20. TRẦN THỊ DIỄM MI 06139911
21 NGUYỄN CÀ NA 06149541
22.. TRẦN VĂN NĂM 06311641
23. VŨ THỊ THANH NGA 06134241
24. VÕ VŨ NGUYÊN 06128001

25. NGUYỄN DANH NHÂN 06165081
Đồ Án Môn Học : Máy Thiết Bị Lớp CDHD 8 Nhóm 1
GVHD Trƣơng Văn Minh Trang 4


LỜI NÓI ĐẦU


Trong ngành công nghiệp hóa học nói chung, công nghiệp lọc hóa dầu, công nghiệp
chế biến thực phẩm nói riêng thì bơm là một thiết bị rất phổ biến và đóng vai trò
quan trọng trong dây chuyền công nghệ- thông qua việc vận chuyển các loại lƣu
chất phục vụ sản suất. Do đó, việc hiểu rõ về bơm là một yêu cầu bắt buộc đối với
tất cả sinh viên chuyên nghành hóa học. Xuất phát từ tinh thần đó, tập thể sinh viên
nhóm 1, lớp CDHD8 đã mạnh dạn thực hiện đồ án môn: Quá Trình Thiết Bị với
đề tài: “THIẾT KẾ & KHẢO SÁT HỆ THỐNG GHÉP BƠM NỐI TIẾP VÀ
SONG SONG”
Tập thể sinh viên nhóm 1, lớp CDHD8 xin chân thành gửi lời cảm ơn đến với
Trung Tâm Máy và Thiết Bị, của trƣờng Đại Học Công Nghiệp thành phố Hồ
Chí Minh; lời cảm ơn đặc biệt đến thầy hƣớng dẫn Thạc sĩ Trƣơng Văn Minh đã
tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ nhóm hoàn thành thật tốt đồ án thiết bị này.
Mặc dù đã có sự cố gắng nhất của tất cả các thành viên. Song trong quá trình thực
hiện không thể không có những thiếu xót về nội dung lẫn hình thức. Kính mong
thầy cô và các bạn sinh viên thẳng thắn góp ý để chúng tôi có thể hoàn thành đồ án
này tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn !
CDHD8- N1

Đồ Án Môn Học : Máy Thiết Bị Lớp CDHD 8 Nhóm 1
GVHD Trƣơng Văn Minh Trang 5

MỤC LỤC

Phần 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ: ............................................................................................... 1
1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU: ................................................................................ 1
1.2.1. Mục đích: ..................................................................................................... 1
1.2.2. Yêu cầu: ....................................................................................................... 1
1.3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU: ....................................................................... 1
1.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................... 1
1.5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU .............................................................................. 1
1.6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................................. 2
Phần 2: NỘI DUNG ............................................................................................. 3
2.1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM ............................................................................ 3
2.2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................... 3
2.2.1. Khái niệm và phân loại bơm ........................................................................ 3
2.2.2. Các thông số cơ bản của bơm ...................................................................... 4
2.2.3. Bơm ly tâm ................................................................................................... 7
2.2.4. Đặc tuyến của bơm ly tâm.......................................................................... 10
2.2.5. Ghép bơm ................................................................................................... 12
2.3. THÍ NGHIỆM ............................................................................................... 18
2.3.1. Giới thiệu .................................................................................................... 18
2.3.2. Phƣơng pháp thí nghiệm ............................................................................ 18
2.3.3. Kết quả số liệu thí nghiệm ......................................................................... 19
2.3.4. Xử lý số liệu và vẽ đồ thị ........................................................................... 20
2.3.5. Bàn luận ..................................................................................................... 22




GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 1

Phần 1: MỞ ĐẦU

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong ngành công nghiệp hóa học nói chung, công nghiệp lọc hóa dầu, công nghiệp
chế biến thực phẩm nói riêng thì Bơm là một thiết bị rất phổ biến và đóng vai trò
quan trọng trong dây chuyền công nghệ- thông qua việc vận chuyển các loại lƣu
chất phục vụ sản suất. Do đó, việc hiểu rõ về Bơm là một yêu cầu bắt buộc đối với
tất cả sinh viên chuyên nghành hóa học. Xuất phát từ tinh thần đó, tập thể sinh viên
nhóm 1, lớp CDHD8 đã mạnh dạn thực hiện đồ án môn: Quá Trình Thiết Bị với
đề tài: “THIẾT KẾ & KHẢO SÁT HỆ THỐNG GHÉP BƠM NỐI TIẾP VÀ
SONG SONG”
1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:
1.2.1. Mục đích:
Giúp sinh viên chuyên ngành hóa học nói riêng cũng nhƣ sinh viên chuyên ngành
công nghệ khác và tất cả mọi ngƣời có nhu cầu tìm hiểu về Bơm hiểu rõ cấu tạo,
các ƣu nhƣợc điểm, cấu tạo, phƣơng thức hoạt động trong từng trƣờng hợp của
bơm. Từ đó có thể vận dụng vào công việc trong tƣơng lai cũng nhƣ trong cuộc
sống.
1.2.2. Yêu cầu:
Tập hợp sức mạnh tập thể của tất cả các thành viên trong nhóm, có sự phân công,
giao việc cụ thể, rõ ràng giữa các thành viên.
Nắm vững những kiến thức cơ bản của các môn chuyên nghành liên quan nhƣ: Quá
Trình- Thiết Bị Thủy Cơ- Vật Liệu Rời, Truyền Khối ... Đồng thời các sinh viên
cũng phải có những kiến thức xã hội, đời sống cần thiết để có thể vận dụng vào thực
tế đồ án.
Tham gia khảo sát thị trƣờng, thu thập, xử lý thông tin qua nghiên cứu, tham khảo
tƣ liệu, qua sách vở, báo chí, internet, các phƣơng tiện thông tin đại chúng,…

1.3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU:
Tìm hiểu về cấu tạo, phƣơng thức hoạt động, các ƣu nhƣợc điểm của bơm khi khảo
sát riêng lẻ 1 bơm, 2 bơm ghép nối tiếp, 2 bơm ghép song song.
1.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học, thông qua các tài liệu tham khảo, những tài liệu
chuyên nghành…, tiến hành thí nghiệm nhiều lần trên mô hình mà nhóm tự chế tạo
để hoàn thành 1 bài thí nghiệm hoàn chỉnh.
1.5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 2

Trong khuôn khổ quy định của đồ án với thời gian nghiên cứu có hạn, trong khi đề
tài về Bơm là một đề tài khá lớn, khó, phức tạp, đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên
ngành về công nghệ, kinh tế-xã hội,… và cần nhiều thời gian để thực hiện hoàn
chỉnh nhất. Do vậy, trong khả năng có hạn của mình, nhóm chỉ tập trung nêu cấu
tạo, phƣơng thức hoạt động, các ƣu nhƣợc điểm của bơm khi khảo sát riêng lẻ 1
bơm, 2 bơm ghép nối tiếp, 2 bơm ghép song song.
1.6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Sau khi hoàn thành đồ án nhóm thực hiện đã rút ra đƣợc những kinh nghiệm quý
báu trong việc tổ chức thực hiện việc nghiên cứu khoa học, sƣu tầm, chọn lọc, tham
khảo tài liệu , khả năng làm việc nhóm. Đặc biệt, các thành viên đã có cơ hội tự
nghiên cứu và chế tạo mô hình, tiếp xúc và hiểu rõ các thiết bị phụ trợ của bơm. Do
đó, nhóm đã nắm khá vững cấu tạo, phƣơng thức hoạt động, các ƣu nhƣợc điểm của
bơm khi khảo sát riêng lẻ 1 bơm, 2 bơm ghép nối tiếp, 2 bơm ghép song song. Và
cuối cùng nhóm đã hoàn thành 1 bài thí nghiệm môn Quá Trình Thiết Bị hoàn
chỉnh với 1 mô hình hoạt động và báo cáo thí nghiệm.
GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 3

Phần 2: NỘI DUNG
BÀI THỰC HÀNH: THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT HỆ THỐNG
GHÉP BƠM NỐI TIẾP VÀ SONG SONG
2.1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Tìm hiểu các phƣơng pháp tính toán và chọn các thông số của bơm cho phù
hợp với điều kiện kỹ thuật lắp đặt và vận hành bơm đúng kỹ thuật.

- Khảo sát đƣờng đặc tuyến và tìm điểm làm việc của bơm ly lâm trong 3
trƣờng hợp: khi khảo sát 1 bơm, 2 bơm nối tiếp và 2 bơm song song.
- Tính công suất của bơm ly tâm trong 3 trƣờng hợp khi: khảo sát 1 bơm, 2
bơm nối tiếp và 2 bơm song song.
2.2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.2.1. Khái niệm và phân loại bơm
2.2.1.1. Khái niệm
Bơm là loại thiết bị đƣợc áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, dùng để
vận chuyển chất lỏng chuyển đống trong ống. Bơm là loại thiết bị chính cung cấp
năng lƣợng cho chất lỏng để thắng trở lực trong đƣờng ống khi chuyển động, nâng
chất lỏng lên độ cao nào đó, tạo lƣu lƣợng trong thiết bị công nghệ…. Năng lƣợng
của bơm đƣợc lấy từ các nguồn động năng khác.
2.2.2.2. Phân loại
Theo nguyên lý hoạt động, bơm chất lỏng chia làm ba nhóm chính sau:
- Bơm thể tích: việc hút và đẩy chất lỏng ra khỏi bơm nhờ sự thay đổi thể tích
của không gian làm việc trong bơm. Do đó thể tích và áp suất chất lỏng trong
bơm sẽ thay đổi, sẽ cung cấp năng lƣợng cho chất lỏng.
Việc thay đổi thể tích trong bơm có thể do:
+ Chuyển động tịnh tiến (bơm pittong)
+ Chuyển động quay (bơm roto)
- Bơm động lực: việc hút và đẩy chất lỏng ra khỏi bơm nhờ sự chuyển động
quay tròn của các bơm, khi đó động năng của cánh quạt sẽ truyền vào chất
lỏng tạo năng lƣợng cho dòng chảy.
Năng lƣợng của cánh quạt truyền vào chất lỏng có thể dƣới dạng:
+ Lực ly tâm (bơm ly tâm)
+ Lực đẩy của cánh quạt (bơm hƣớng trục)
+ Lực ma sát: bơm xoáy lốc
- Bơm khí động: việc hút và đẩy chất lỏng đƣợc thực hiện nhờ sự thay đổi áp
suất của dòng khí chuyển động trong bơm và tạo năng lƣợng cho dòng chảy.

GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 4

+ Bơm Ejector: Việc thay đổi áp suất dòng khí sẽ tao ra lực lôi cuốn chất lỏng cùng
dòng khí.
+ Thùng nén: tạo áp suất trên bề mặt chất lỏng nhằm tạo cho chất lỏng có thế năng
cần thiết để chuyển động.

2.2.2. Các thông số cơ bản của bơm
- Năng suất của bơm: là thể tích chất lỏng bơm cung cấp vào ống đẩy trong
một đơn vị thời gian. Ký hiệu: Q (m
3
/s; m
3
/h; l/s )
- Cột áp của bơm: là áp suất chất lỏng tại miệng ra ống đẩy của bơm hay là
năng lƣợng riêng của chất lỏng thu đƣợc khi đi từ ống hút đến ống đẩy của
bơm. Ký hiệu: H (m)
Cột áp của bơm đƣợc xác định theo công thức:
H = H
1
+ H
2
+ H
3
+ H
4
+ H
5
(m)
H

1
: cột áp để khắc phục chiều cao nâng hình học, m
H
2
: cột áp để khắc phục chênh lệch áp suất ở hai đầu ống hút và đẩy, m
H
3
, H
4
: cột áp để khắc phục trở lực trong ống hút và ống đẩy, m
H
5
: cột áp để khắc phục động năng giữa ống hút và ống đẩy, m

- Công suất của bơm: là năng lƣợng tiêu hao để tạo ra lƣu lƣợng Q và cột áp
H.
Kí hiệu: N, đơn vị: kW hoặc HP (house power) gọi là sức ngựa (1 HP = 0.7457 kW)
Công suất của bơm đƣợc xác định theo công thức:
N=


1000
gQH
(Kw)
Trong đó:
Q: lƣu lƣợng của bơm, m
3
/s
H: cột áp của bơm, m
ρ: khối lƣợng riêng của chất lỏng, kg/m

3

η = 0.55: hiệu suất của bơm
g: gia tốc trọng trƣờng, m/s
2

- Hiệu suất của bơm:
Là đại lƣợng đặc trƣng cho độ sử dụng hữu ích của năng lƣợng đƣợc truyền từ động
cơ đến bơm.
Kí hiệu: η
GVHD :Trƣơng Văn Minh Trang 5

- Chiều cao hút:
Chiều cao hút của bơm phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ sau:
+ Áp suất tác dụng lên chất lỏng ở bể hút, nếu là bể hở thì áp suất này bằng áp suất
khí quyển,
+ Tổn thất trở lực ống hút,
+ Do lực ỳ của chất lỏng,
Tổn thất do sự bay hơi chất lỏng nếu áp suất trong ống hút đạt giá trị để nó bay hơi
ở nhiệt độ tƣơng ứng và chất lỏng tƣơng ứng, H
b
. Nếu là nƣớc phụ thuộc nhiệt độ
nhƣ sau:

t,
o
C 0 10 20 30 40 50 75 100
H
b
, m 0.05 0.12 0.24 0.43 0.75 1.25 4 10.33

- Áp suất toàn phần của bơm:
Là đại lƣợng đặc trƣng cho năng lƣợng riêng do bơm truyền cho một đơn vị trọng
lƣợng chất lỏng. Vì nó đƣợc tính bằng chiều cao để nâng 1 kg chất lỏng nhờ năng
lƣợng do bơm truyền cho nên nó không phụ thuộc vào độ nhớt và khối lƣợng riêng
của chất lỏng.