Bạn có thực sự hiểu về bơm ly tâm? 8 câu hỏi kỹ thuật ảnh hưởng đến độ tin cậy của bơm

Ø Câu 1: Tại sao ống hút thường có kích thước lớn hơn vòi hút của bơm một cỡ?

Đây là một thực tiễn rất phổ biến trong việc lắp đặt máy bơm ly tâm.

Trong nhiều ứng dụng,Đường kính danh nghĩa của ống hút được chọn lớn hơn một cỡ so với vòi hút của bơm.Thông thường, người ta sử dụng một bộ giảm đường kính lệch tâm phù hợp để nối ống với máy bơm.

Tại sao?

Có ba lý do chính:

Tại sao bộ giảm tốc lệch tâm lại được sử dụng phổ biến?

Đối với đường ống hút nằm ngang,bộ giảm tốc lệch tâm mặt phẳng trênPhương pháp này thường được sử dụng để giảm thiểu khả năng hình thành các túi khí trong đường ống hút.

Tuy nhiên, đây không phải là quy tắc tuyệt đối cho mọi trường hợp lắp đặt.

Việc định hướng bộ giảm áp cần được xác định dựa trên cách bố trí bơm, độ dốc đường ống, đặc tính chất lỏng và khả năng tích tụ khí.

Nguyên lý kỹ thuật

Mục tiêu không chỉ đơn giản là làm cho ống hút “lớn hơn một cỡ”.

Thiết kế cần xem xét các yếu tố sau:

• • Tốc độ hút
• • Ma sát và tổn thất áp suất cục bộ
• · NPSHa
• • Mô hình dòng chảy đầu vào của bơm
• • Chiều dài ống thẳng
• • Vị trí của các khuỷu nối và van
• • Khả năng xuất hiện các túi khí

Ø Câu 2: Tại sao van điều tiết thường nhỏ hơn đường ống chính?

Khác với đường ống hút, van điều khiển không phải lúc nào cũng được chọn với đường kính danh nghĩa giống với đường ống chính.

Ví dụ:

Có một số lý do dẫn đến thực tiễn này.

1. Chi phí thấp hơn

Van nhỏ hơn thường có giá thành thấp hơn so với van có đường kính bằng đường ống chính.

2. Phạm vi điều khiển tốt hơn

Van điều khiển điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi độ mở của nó.

Nếu van có kích thước quá lớn, nó có thể hoạt động ở độ mở rất nhỏ trong điều kiện bình thường. Điều này có thể làm giảm phạm vi điều khiển hiệu quả và khiến việc điều khiển lưu lượng chính xác trở nên khó khăn hơn.

Van nhỏ hơn với kích thước phù hợp có thể hoạt động trong phạm vi mở rộng hơn.

3. Nhược điểm là tổn thất áp suất cao hơn.

Van nhỏ hơn làm tăng tốc độ dòng chảy và do đó làm tăng tổn thất áp suất.

Vậy nguyên tắc không phải là:

Van cần được lựa chọn phù hợp dựa trên các yếu tố sau:

• • Tốc độ dòng chảy
• • Áp suất chênh lệch
• · Cv/Kv
• · Phạm vi điều khiển yêu cầu
• • Độ giảm áp suất cho phép

Ø Câu 3: Cửa hút của bơm ly tâm có luôn cần áp suất dương không?

KHÔNG.

Một quan niệm sai lầm phổ biến là áp suất hút của bơm ly tâm luôn phải cao hơn áp suất khí quyển.

Trên thực tế, nhiều máy bơm có thể hoạt động với mực chất lỏng thấp hơn tâm bơm, cho phép máy bơm hút chất lỏng từ phía dưới.

Tuy nhiên, vấn đề cốt lõi không chỉ đơn thuần là liệu máy bơm có thể "nâng" chất lỏng lên hay không.

Hệ thống thực tế phải đáp ứng điều kiện NPSH yêu cầu:

Khi độ hút tăng lên, áp suất tại cửa hút của bơm giảm xuống và tổn thất trong đường ống hút trở nên đáng kể hơn.

Do đó, lực hút càng lớn thì hệ thống càng cần được kiểm tra kỹ lưỡng hơn về nguy cơ xâm thực.

Ø Câu 4: Có cần van một chiều ở phía đầu ra của bơm không?

Trong nhiều hệ thống bơm,Van kiểm tra xả là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống..

Nó chủ yếu mang lại ba lợi ích.

1. Ngăn chặn dòng chảy ngược

Khi máy bơm dừng hoạt động, sự chênh lệch áp suất trong hệ thống có thể khiến chất lỏng chảy ngược về phía máy bơm.

Van một chiều ngăn chặn dòng chảy ngược này.

2. Ngăn ngừa sự quay ngược

Dòng chảy ngược có thể khiến cánh quạt bơm quay ngược chiều.

Tùy thuộc vào cách bố trí bơm và động cơ, điều này có thể gây ra các vấn đề sau:

• • Phớt cơ khí
• • Vòng bi
• • Khớp nối
• • Động cơ hoặc thiết bị truyền động khác

3. Giúp duy trì đường ống dẫn đầy đủ

Trong một số hệ thống, việc duy trì chất lỏng trong đường ống xả rất quan trọng để đảm bảo quá trình khởi động lại và vận hành hệ thống một cách đáng tin cậy.

Tuy nhiên, loại van, vị trí lắp đặt và đặc tính đóng van cần được lựa chọn theo hệ thống thực tế.

Đối với các hệ thống nhạy cảm với hiện tượng búa nước, cần áp dụng các biện pháp bổ sung như sau:van một chiều không gây va đập, van một chiều đóng chậm, van xả khí hoặc thiết bị chống xung điệncó thể cần thiết.

Ø Câu 5: Sơ đồ bố trí đường ống lý tưởng cho hệ thống bơm ly tâm là gì?

Sự không ổn định của bơm đôi khi không phải do chính bơm mà do cách bố trí đường ống không tốt.

Một vấn đề thường gặp là:

Lý tưởng nhất

Trong một số hệ thống bơm, đường ống xả phải liên tục nâng cao hướng về phía bể chứa hoặc điểm đến của hệ thống.

Điều này cho phép không khí đi vào hệ thống di chuyển về phía điểm cao nhất và cuối cùng thoát ra ngoài.

Một cách sắp xếp lý tưởng đơn giản là:

Điều gì xảy ra trong các dự án thực tế?

Trong các công trình thực tế, đường ống thường bao gồm các đoạn dài nằm ngang.

Một đoạn nằm ngang dài không nhất thiết là một vấn đề.

Điều quan trọng là phải tránh những điều không cần thiết:

• · Điểm nổi bật
• · Điểm thấp
• • Độ dốc ngược
• • Những vị trí mà không khí có thể tích tụ

Nếu không thể tránh được điểm cao, thì cần có một giải pháp thích hợp.van xả khí / van khícó thể cần thiết.

Nếu van điều khiển được lắp đặt gần cuối đường ống thì sao?

Cần xem xét vị trí lắp đặt van điều khiển cùng với mực chất lỏng trong bể, áp suất phía hạ lưu, độ giảm áp suất của van và nguy cơ xâm thực.

Hệ thống cần duy trì áp suất đủ tại van và tránh các điều kiện vận hành có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực.

Nguyên tắc cơ bản là:

Ø Câu 6: Làm thế nào để kiểm tra hiệu suất bơm tại hiện trường?

Một trong những phương pháp đáng tin cậy nhất là so sánh.Các phép đo thực tế tại hiện trường so sánh với đường cong hiệu suất bơm của nhà sản xuất..

Các phép đo điển hình bao gồm:

• • Tốc độ dòng chảy
• • Áp suất hút
• • Áp suất xả
• • Tốc độ bơm
• • Chênh lệch độ cao giữa các điểm đo áp suất và đường tâm của bơm

Nên lắp đặt đồng hồ đo áp suất ở đâu?

Nên lắp đặt đồng hồ đo áp suất càng gần vòi hút và vòi xả của bơm càng tốt.

Cần ghi lại cả sự chênh lệch độ cao giữa các điểm đo áp suất và đường tâm của bơm.

Đầu bơm không chỉ đơn giản là:

Việc tính toán cũng cần xem xét sự chênh lệch độ cao và, nếu có liên quan, ảnh hưởng của vận tốc.

Làm thế nào để đo lưu lượng?

Tốt nhất nên sử dụng thiết bị đo lưu lượng phù hợp, chẳng hạn như:

• • Đồng hồ đo lưu lượng từ tính
• • Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm
• • Đồng hồ đo lưu lượng tuabin
• • Các thiết bị đo lưu lượng phù hợp khác

Nếu không có đồng hồ đo lưu lượng, đôi khi có thể ước tính lưu lượng bằng cách đo thời gian cần thiết để đổ đầy một bể chứa có thể tích đã biết.

Chúng ta có thể chỉ kiểm tra đầu van ngắt được không?

Vâng, để kiểm tra hiệu năng cơ bản.

Cáiđầu tắtHiện tượng này xảy ra ở lưu lượng bằng không, do đó không cần đo lưu lượng.

Việc so sánh áp suất đóng van đo được với đường cong của nhà sản xuất có thể giúp xác định xem:

• • Máy bơm đang hoạt động ở tốc độ chính xác.
• • Đường kính cánh quạt chính xác đã được lắp đặt.
• • Hiệu suất của bơm nhìn chung phù hợp với đường cong dự kiến.

Tuy nhiên:

Chế độ vận hành không lưu lượng có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt, tuần hoàn bên trong, hư hỏng phớt cơ khí và các vấn đề khác.

Còn về hiệu suất của máy bơm thì sao?

Việc đo hiệu suất phức tạp hơn vì công suất đầu vào cho trục bơm phải được xác định chính xác.

Trong quá trình thử nghiệm thực địa, điều này có thể bao gồm việc đo công suất đầu vào của động cơ và tính đến hiệu suất của động cơ và hệ thống truyền động, hoặc đo trực tiếp mô-men xoắn và tốc độ trục.

Ø Câu 7: Độ nhớt của chất lỏng ảnh hưởng đến hiệu suất của bơm ly tâm như thế nào?

Hầu hết các đường cong hiệu suất của bơm ly tâm đều dựa trên thử nghiệm với...nước sạch theo điều kiện tiêu chuẩn.

Khi chất lỏng được bơm có độ nhớt cao hơn đáng kể so với nước, hiệu suất của máy bơm có thể thay đổi đáng kể.

Các tác dụng phụ điển hình bao gồm:

• • Lưu lượng thấp hơn
• · Hạ đầu
• • Hiệu suất thấp hơn
• • Yêu cầu công suất cao hơn

Vì thế:

Cần xem xét độ nhớt, mật độ, nhiệt độ và điểm hoạt động thực tế của chất lỏng.

Đối với các chất lỏng có độ nhớt cao, hiệu suất của bơm ly tâm có thể giảm đáng kể.

Tùy thuộc vào ứng dụng,bơm thể tích dươngCác loại bơm như bơm trục vít, bơm bánh răng hoặc bơm quay có thể mang lại giải pháp tốt hơn.

Không có giá trị độ nhớt nào có thể được sử dụng làm giới hạn chung cho mọi loại bơm ly tâm. Tính phù hợp của bơm cần được đánh giá dựa trên ứng dụng thực tế và thiết kế của bơm.

Câu 8: Máy bơm có thể hoạt động ở bất kỳ phạm vi lưu lượng nào được thể hiện trên đường cong hiệu suất của nó không?

Không nhất thiết.

Việc một điểm xuất hiện trên đường cong đặc tính của bơm không có nghĩa đó là điểm thích hợp cho hoạt động liên tục.

Máy bơm ly tâm thường nên hoạt động ở mức công suất gần nhất có thể với:

Nhiều ứng dụng nhắm đến phạm vi hoạt động bình thường xung quanh80%–120% lưu lượng BEPTuy nhiên, phạm vi hoạt động thực tế cho phép luôn phải dựa trên phạm vi hoạt động được nhà sản xuất khuyến nghị.

Tại sao nên tránh vận hành ở lưu lượng thấp trong thời gian dài?

Khi lưu lượng thấp hơn đáng kể so với điểm hiệu suất tối ưu (BEP), bơm có thể gặp phải các vấn đề sau:

• • Tuần hoàn nội bộ
• • Nhiệt độ tăng
• • Tăng tải trọng hướng tâm
• • Độ rung cao hơn
• • Sự mài mòn của gioăng cơ khí
• • Tăng tải trọng chịu lực

Nếu việc vận hành liên tục ở lưu lượng thấp là không thể tránh khỏi, các giải pháp khả thi bao gồm:

Phương án 1: Đường ống tuần hoàn/bỏ qua lưu lượng tối thiểu

Một phần chất lỏng được liên tục trả lại nguồn hút hoặc một vị trí thích hợp khác.

Phương án 2: Bộ điều khiển tốc độ biến đổi

Biến tần (VFD) có thể được sử dụng để giảm tốc độ bơm và điều chỉnh lưu lượng bơm phù hợp hơn với nhu cầu thực tế của hệ thống.

Còn về lưu lượng quá mức thì sao?

Vận hành quá xa về phía bên phải đường cong hiệu suất của bơm cũng có thể gây ra các vấn đề, bao gồm:

• · NPSHr cao hơn
• • Giảm biên độ NPSH
• • Hiện tượng tạo bọt khí
• • Tăng cường rung động
• • Quá tải động cơ
• • Giảm hiệu quả

Vì thế:

Điểm vận hành tối ưu thường gần với điểm làm việc thiết kế và điểm hiệu suất tối ưu (BEP), đồng thời vẫn nằm trong phạm vi vận hành cho phép của nhà sản xuất.