Cơ Khí Lưu Chất - Máy Bơm, Trạm Bơm part 5

Chia sẻ: Fewgnmerihnweil Bgmrtlihnmeilbni | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

73
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trạm bơm bằng hơi nước D.F.Woudagemaal (tiếng Hà Lan: ir. D.F. Woudagemaal) là một trạm bơm thoát nước, đặt ở Tacozijl (gần Lemmer), tỉnh Friesland, Hà Lan. Đây là trạm bơm vận hành bằng hơi nước lớn nhất thế giới.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cơ Khí Lưu Chất - Máy Bơm, Trạm Bơm part 5

nhàôn bãö màût âéa hoàûc pháön chaíy ..v.v.. . Táút caí âãöu coï aính hæåíng âãún trë säú caïc täøn tháút vaì hiãûu suáút tæång æïng cuía maïy båm. II. Âæåìng âàûc tênh cuía maïy båm caïnh quaût Âæåìng âàûc tênh cuía maïy båm laì âäö thë biãøu thë quan hãû phuû thuäüc giæîa caïc thäng säú cäüt næåïc H, cäng suáút N, hiãûu suáút η ... vaìo læu læåüng Q våïi voìng quay n khäng âäøi cuía rä to täø maïy båm. Âæåìng âàûc tênh cuía maïy båm thæåìng âæåüc veî tæì kãút quaí cuía thæûc nghiãûm trãn caïc giaï thê nghiãûm chuyãn ngaình vaì âiãöu kiãûn thê nghiãm. 1. Âæåìng âàûc tênh cuía båm li tám veî theo lyï thuyãút Do säú læåüng caïnh båm laì hæîu haûn vaì cháút loíng khäng phaíi laì lyï tæåíng vaì khi laìm viãûc coï täøn hao ... do váûy caïc giaï trë Q, H, N lyï thuyãút vaì thæûc tãú coï khaïc nhau. Biãøu thæïc xaïc âënh cäüt næåïc lyï thuyãút, caïnh vä haûn vaì cháút loíng lyï tæåíng nhæ âaî biãút ( phæång trçnh 3 - 1 ). Âa säú træåìng håüp hæåïng vaìo cuía cháút loíng trãn caïnh BXCT coï hæåïng baïn kênh båíi váûy α1 = 900, tæång æïng C1u = C1cosα1 = 0 nãn : U 2 C 2u H ∞l = (3-2) g Sau âáy trçnh baìy cuû thãø caïch veî âæåìng âàûc tênh cuía båm li tám theo lyï thuyãút: a. Veî âæåìng âàûc tênh Q - H Duìng phæång trçnh ( 3 - 2 ) ta tiãún haình veî caïc âæåìng âàûc tênh cuía båm li tám. Tæì tam giaïc täúc âäü cæía ra BXCT ta tháúy : C 2u = U 2 − W 2u , coìn W 2u = C 2r . ctg β 2 , læu læåüng lyï thuyãút Q l = π D 2 b 2 C 2r . Váûy : C 2u = U 2 − ctg β 2 Q l / ( π D 2 b 2 ) , thay vaìo ( 3 - 2 ) U2 U 2 ctg β 2 Q l 2 H ∞l = − ta coï: ( 3 - 22 ). gπ D 2 β 2 g Biãøu thæïc ( 3 - 22 ) laì phæång trçnh âæåìng thàóng tuìy thuäüc vaìo goïc β2: âæåìng 2 vaì 3 laìì Hçnh 3 - 10. Âæåìng âàûc tênh cäüt næåïc H - Q cuía båm li tám. âæåìng tæång æïng våïi goïc β2 = 900 vaì β2 > 900 coìn âæåìng 1 âæåüc veî æïng våïi β2 < 900 . Nhæ âaî phán têch choün goïc β2 < 900 laìm goïc thiãút kãú, do váûy ta veî âæåìng H - Q theo goïc naìy nhæ sau: 33 http://nuoc.com.vn
U2 2 Khi Ql = 0 thç H ∞l = , khi H ∞l = 0 thç Q l = π D 2 b 2 U 2 / ctg β 2 , ta veî âæåüc âæåìng 1 g Âãø xaïc âënh cäüt næåïc lyï thuyãút cuía båm coï säú caïnh hæîu haûn mäüt säú taïc giaí âãö nghë duìng cäng thæïc hiãûu chènh Hl = K. H ∞l âãø veî âæåìng 4. Tuy nhiãn nãúu láúy K laì säú khäng âäøi thç giaï trë Hl chè laì gáön âuïng vç ràòng khi Hl = 0 thç Ql seî bàòng khi H ∞l = 0. Trong thæûc tãú âæåìng Hl - Q ( âæåìng 4 ) gáön nhæ song song våïi âæåìng thàóng H ∞l - Q ( âæåìng 1 ), nghéa laì giaï trë Ql tæång æïng trãn dæåìng 4 seî nhoí hån so våïi khi H ∞l = 0. Trong thæûc tãú cháút loíng chaíy qua båm seî coï täøn tháút, do váûy: 2 l C Láúy âæåìng 1 træì cäüt næåïc täøn tháút ma saït hms1 = ( λ +ξ) = S F 2 C 2 = S Q 2 , våïi 4R 2g F laì diãûn têch qua næåïc, S hãû säú täøn tháút ma saït ta âæåüc âæåìng 5. Láúy âæåìng 5 træì cäüt næåïc täøn tháút xung kêch ta âæåüc âæåìng 6 Âæåìng âàûc tênh thæûc tãú 7 dëch vãö traïi æïng våïi læåüng täøn tháút dung têch tæì maïy båm. Âæåìng âàûc tênh thæûc tãú H - Q cuía maïy båm caïnh quaût coï nhiãöu âàûc træng khaïc nhau, ta goüi tyí säú Kd laì âàûc træng âäü däúc: Kd = 100 ( H0 - Hηmax ) / Hηmax ( 3 - 23 ) Trong âoï H0 laì cäüt næåïc khi Q = 0; Hηmax - cäüt næåïc æïng våïi hiãûu suáút cæûc âaûi. Khi Kd ≈ 10% thç âæåìng H - Q coï âäü däúc thoaíi ( Hçnh 3-11, a) âæåìng 1 ); khi Kd ≈ 30% thç âæåìng H - Q coï âäü däúc låïn ( âæåìng 2 ). Nãúu cäüt næåïc låïn nháút khäng råi vaìo læu læåüng Q = 0 thç âæåìng Q - H seî coï âoaûn däúc ngæåüc ( âæåìng 3 ). Âäü däúc cuía âæåìng H - Q phuû thuäüc vaìo nhiãöu vaìo hãû säú tyí täúc ns ( xem Hçnh 3 - 11,b ); tyí täúc caìng låïn thç âæåìng caìng däúc. Hçnh 3 - 11. Âæåìng âàûc tênh cäüt næåïc cuía båm li tám a) Caïc daûng âæåìng H - Q; b) Sæû phuû thuäüc H - Q vaìo tyí täúc ns: 1... 7 : tæång æïng våïi ns = 64, 106, 155, 212, 282, 402, 650 (voìng / ph ) b. Veî âæåìng âàûc tênh cäng suáút N - Q 34 http://nuoc.com.vn
Goïc β2 coï aính hæåíng âãún daûng cuía âæåìng âàûc tênh cäng suáút N - Q cuía maïy båm li tám ( xem Hçnh 3 - 12 a ): Khi β2 ≥ 900 thç cäng suáút lyï thuyãút tàng låïn khi læu læåüng tàng, coìn khi β2 < 900 thç cäng suáút tàng cháûm vaì âaût giaï trë låïn nháút åí mäüt giaï trë Q naìo âoï Q < Q H ∞l = 0 Trong chãú taûo maïy båm ta chè duìng goïc β2 < 900, do váûy ta seî veî âæåìng âàûc tênh cäng suáút cho β2 < 900 . Âãø båm læu læåüng Q lãn âäü cao Hl ta duìng cäng thæïc tênh cäng suáút lyï thuyãút säú caïnh hæîu haûn Nl = 9,81 QHl vaì veî Nl - Q, sau âoï ta tiãún haình tênh caïc cäng suáút tiãu thuû âãø khàõc phuûc caïc täøn tháút vãö thuíy læûc ( Ntl ), täøn tháút cå khê (Nck ), täøn tháút dung têch ( Nd ) räöi cäüng tung âäü caïc cäng suáút khàõc phuûc täøn tháút trãn ta nháûn âæåüc cäng suáút maïy båm yãu cáöu N - Q ( xem Hçnh 3 - 12, b ). Âæåìng âàûc tênh N - Q cuía caïc båm caïnh quaût khaïc nhau nhiãöu hån âæåìng H - Q . Daûng âæåìng âàûc tênh N - Q cuîng phuû thuäüc vaìo tyí täúc ns ( Hçnh 3 - 12,c ). a) Quan hãû phuû thuäüc cuía Nhi vaìo β2 ; b) Veî âæåìng âàûc tênh N - Q. Hçnh 3 - 12. Âæåìng âàûc tênh cäng suáút N - Q båm li tám. Cäng suáút cuía båm li tám coï tyí täúc khäng låïn tàng theo Q mäüt caïch âaïng kãø hån laì âäúi våïi båm tyí täúc cao. Tuy váûy, âiãöu naìy chè âuïng khi tàng læu læåüng âãún mäüt mäüt giaï trë naìo âoï thç cäng suáút bàõt âáöu giaím. Khi N = 0 thç båm li tám laìm viãûc nhæ turbin våïi voìng quay khäng âäøi. Cäng suáút cuía båm caïnh quaût coï ns = 300 v/p ( xem âæåìng 5 Hçnh 3 -12,c ). Khi ns > 300 v/p thç cäng suáút tàng khi læu læåüng giaím ( xem Hçnh 3 - 12, c âæåìng 6 vaì 7 ). 35 http://nuoc.com.vn
c. Veî âæåìng âàûc tênh hiãûu suáút η - Q Hçnh 3 - 13. Veî âæåìng âàûc tênh hiãûu suáút η - Q båm li tám. Trãn Hçnh 3 - 13, âæåìng 100% biãøu thë cäng suáút hæîu êch bàòng cäng suáút truûc maïy båm ( âæåìng 1). Âæåìng 2 biãøu thë hiãûu suáút sau khi træì täøn hao cå khê. Âæåìng 3 laì hiãûu suáút sau khi tæì täøn hao dung têch. Âæåìng 4 laì hiãûu suáút sau khi træì täøn hao ma saït thuíy læûc hms1 . Cuäúi cuìng láúy âæåìng 4 træì täøn tháút xung kêch hms2 ta âæåüc hiãûu suáút η - Q. Âæa caïc âæåìng âàûc tênh H - Q, N - Q vaì η - Q lãn chung mäüt tåì giáúy ta âæåüc âæåìng âàûc tênh cuía båm li tám ( vê duû Hçnh 3 - 14,a ). Trãn âæåìng âàûc tênh âáöy âuí coìn coï thãm âæåìng biãøu thë âäü chán khäng cho pheïp [ Hck ] theo Q. Hçnh 3 - 14. Daûng âæåìng âàûc tênh cuía båm li tám . a) Âæåìng âàûc tênh âån; b) Âæåìng âàûc tênh täøng håüp cuía båm li tám. 36 http://nuoc.com.vn
Viãûc læûa choün maïy båm chênh xaïc våïi caïc thäng säú Q vaì H thæåìng laì khoï coï thãø, træåìng håüp naìy cáön phaíi thay âäøi âæåìng âàûc tênh cuía noï. Mäüt trong nhæîng caïch thay âäøi âæåìng âàûc tênh cuía maïy båm laì thay âäøi säúï voìng quay n nhåì âäüng cå truyãön tåïi, âäúi våïi båm li tám tyí täúc tháúp coìn duìng caïch goüt båït D2 âãø måí räüng phaûm vi cäng taïc cuía maïy båm. Nhæîng caïch laìm naìy chuïng ta seî nghiãn cæïu åí caïc chæång sau. Âæåìng âàûc tênh täøng håüp chuí yãúu åí Hçnh 3 - 14,b biãøu thë quan hãû H - Q khi cäng suáút vaì voìng quay thay âäøi . Tæì Hçnh 3 - 14, a ta coï nháûn xeït vãö tênh nàng laìm viãûc cuía båm li tám: Cäng suáút yãu cáöu cuía båm tàng dáön khi læu læåüng tàng, do váûy muäún cäng suáút khåíi âäüng nhoí ta nãn âoïng van trãn äúng âáøy træåïc khi khåíi âäüng vç khi Q = 0 thç cäng suáút khåíi âäüng nhoí nháút. Màût khaïc cäng suáút yãu cáöu laûi tàng khi cäüt næåïc giaím, nghéa laì khi maïy båm laìm viãûc våïi cäüt næåïc quaï tháúp âäüng cå keïo båm coï thãø bë quaï taíi, do váûy ta cáön kiãøm tra quaï taíi âäüng cå våïi træåìng håüp naìy. Vaì hiãûu suáút båm caïnh quaût noïi trãn âãöu phuû thuäüc vaìo tyí täúc ns, nhæ âaî tháúy trãn Hçnh 3 - 12,d : tyí täúc caìng låïn ( âæåìng 5, 6 ) thç daûng âæåìng quan hãû hiãûu suáút η - Q caìng däúc, vuìng laìm viãûc coï hiãûu suáút cao bë thu heûp laûi. Tuy nhiãn trãn thæûc tãú hiãûn nay ngæåìi ta duìng thê nghiãûm âãø veî âæåìng âàûc tênh cho caïc loaûi maïy båm måïi baío âaím thæûc tãú, pháön naìy seî trçnh baìy åí pháön sau. 2. Âæåìng âàûc tênh cuía båm hæåïng truûc vaì hæåïng cheïo Hçnh 3 - 15. Âæåìng âàûc tênh cuía båm hæåïng truûc vaì hæåïng cheïo. a) Khi tyí täúc ns = 200 ... 300; b) khi ns = 500 ... 800 ( v / p ) Âæåìng âàûc tênh cuía båm hæåïng truûc vaì hæåïng cheïo H - Q vaì N - Q ( Hçnh 3 - 15 ) phuû tuäüc nhiãöu vaìo tyí täúc; khi tyí täúc ns < 300 v/p thç båm hæåïng cheïo gáön giäúng våïi båm li tám, coìn khi tyí täúc cao thç giäúng båm hæåïng truûc. Hçnh 3 - 11, b âàûc træng cho båm hæåïng truûc, thæåìng coï âiãøm uäún åí vuìng laìm viãûc våïi læu læåüng nhoí, nghéa laì cäüt næåïc vaì cäng suáút thay âäøi khi Q tàng; âáöu tiãn thç giaím, sau âoï tàng, räöi laûi giaím. Vuìng A - B trãn âæåìng âàûc tênh cäüt næåïc H - Q båm laìm viãûc khäng äøn âënh, båíi váûy vuìng naìy goüi laì "vuìng khäng laìm viãûc". Hiãûu suáút quyãút âënh vuìng laìm viãûc cuía maïy båm, thæåìng vuìng laìm viãûc tæì 0,9 ηmax ... ηmax . Âæåìng âàûc tênh âáöy âuí cuía båm hæåïng truûc 37 http://nuoc.com.vn
coìn coï âæåìng dæû træî khê thæûc ∆h - Q. Âæåìng âàûc tênh täøng håüp cuía båm truûc cuîng coï thãø thay âäøi goïc xoay caïnh quaût ϕ cuía BXCT ( xem Hçnh 3 - 16 ). Hçnh 3 - 16. Âæåìng âàûc tênh täøng håüp cuía maïy båm OΠ10 - 260. Tæì daûng âæåìng âàûc tênh båm truûc ta nháûn tháúy ràòng: Khi Q nhoí thç cäüt næåïc vaì cäng suáút tàng voüt, do váûy ráút báút låüi khi khåíi âäüng maïy båm, váûy âãø giaím cäng suáút khi khåíi âäüng thç træåïc luïc khåíi âäüng phaíi tàng Q bàòng caïch måí toaìn bäü äúng âáøy ( nãúu coï van äúng âáøy ). Màût khaïc cäng suáút yãu cáöu cuía båm cuîng cao khi cäüt næåïc laìm viãûc låïn, do váûy coï thãø dáùn tåïi quaï taíi âäüng cå keïo båm nãn ta phaíi kiãøm tra cäng suáút quaï taíi náöy Ngoaìi caïc âæåìng âàûc tênh åí trãn, trong thæûc tãú ngæåìi ta cuîng coìn xáy dæûng nhæîng âæåìng âàûc tênh maïy båm khäng thæï nguyãn duìng chung cho mäüt kiãøu maïy båm. Âãø veî loaûi âæåìng âàûc tênh naìy ta duìng caïc cäng thæïc âäöng daûng vaì caïc âaûi læåüng khäng thæï − − − g∆h gH Q nguyãn sau: Q = , H= ∆h = . Sau âáy laì vê duû: , nD3 2D2 n2 D 2 n 38 http://nuoc.com.vn
Hçnh 3 - 17. Âæåìng âàûc tênh khäng thæï nguyãn cuía 1 kiãøu båm li tám. 3. Veî âæåìng âàûc tênh maïy båm bàòng thæûc nghiãûm Âæåìng âàûc tênh veî theo cäng thæïc lyï thuyãút coìn coï sai khaïc so våïi thæûc tãú vç chæa âãö cáûp âáöy âuí vaì chênh xaïc nhæîng caïc yãúu täú coï aính hæåíng, do váûy thæûc tãú váùn phaíi duìng thæûc nghiãûm âãø âo, tênh toaïn vaì veî caïc âæåìng. Sau âáy trçnh baìy mäüt trong nhæîng så âäö thê nghiãûm âæåüc duìng. Qua så âäö Hçnh 3 - 14, caïc bäü pháûn chênh vaì quy trçnh thæí nghiãûm nhæ sau: Âoïng âäüng cå âiãûn keïo maïy båm 1 quay åí trë säú n khäng âäøi, næåïc âæåüc huït tæì bãø 4 vaìo BXCT vaì âæåüc âáøy lãn äúng thoaït 6 chaíy vaìo bãø âo læu læåüng 5 vãö laûi bãø 4 vaì laûi âæåüc båm lãn ... Ta duìng van âàût trãn äúng âáøy âãø thay âäøi læu læåüng tæì 0 âãún Qmax . ÆÏng våïi tæìng âäü måí cuía van, tiãún haình : - Âo læu læåüng Q nhåì bãø âo 5. Coï nhieìu caïch âo læu læåüng: khi læu læåüng nhoí Hçnh 3 - 18. Thiãút bë thê nghiãûm âån giaín veîî âàûc tênh maïy båm. thæåìng duìng thuìng âãø âo räöi chia cho thåìi gian tæång æïng khäúi næåïc trong thuìng; khi læu læåüng låïn hån coï thãø duìng caïc thiãút bë âo nhæ vàng tu ri, diaphåram ... âàût træûc tiãúp trãn äúng âáøy hoàûc duìng âáûp traìn thaình moíng, váûn täúc kãú ..v.v.. âãø âo. - Âo cäüt næåïc H vaì veî âæåìng H - Q: duìng chán khäng kãú 2 âàût ngay åí gáön cæía vaìo BXCT âãø âo âäü chán khäng Hck, duìng aïp læûc kãú 3 âãø âo cäüt næåïc cäüt næåïc aïp læûc Hak åí ngay sau cæía ra BXCT , tênh ra cäüt næåïc H theo cäng thæïc sau: v 2 − v1 2 2 H = H ak + H ck + Z + , trong âoï Z- khoaíng caïch hai âiãøm âo giæîa aïp kãú vaì 2g chán khäng kãú, v1, v2 - váûn täúc næåïc åí hai âiãøm âo tæång æïng. 39 http://nuoc.com.vn
Mäùi láön thê nghiãûm phaíi giæî voìng quay n khäng âäøi. Âiãöu chènh âäü måí van trãn äúng âáøy âãø coï læu læåüng khaïc nhau. Âoüc chán khäng kãú vaì aïp kãú tæång æïng våïi caïc læu læåüng räöi tênh ra cäüt næåïc H. Duìng toüa âäü Âãö caïc, tung âäü biãøu diãùn H, hoaình âäü biãøu diãùn Q veî ra âæåìng H - Q våïi n khäng âäøi. - Âo cäng suáút N vaì veî âæåìng N - Q: Tæång æïng våïi caïc âiãøm âo Q tiãún haình âo caïc cäng suáút N. Coï caïc càûp Q, H ta veî âæåüc âæåìng N - Q våïi n khäng âäøi. Coï thãø coï nhæîng caïch âo cäng suáút . Trong phoìng thê nghiãûm, âãø âo cäng suáút âäüng cå coï cäng suáút nhoí näúi træûc tiãúp vaìo maïy båm coï thãø duìng âêamämet xoàõn hoàûc âäüng cå treo âãø xaïc âiënh mä men xoàõn Mx taûi truûc maïy båm, vaì tênh ra cäng suáút truûc maïy πn båm N = Mx. ω våïi täúc âäü goïc ω = ; Trong saín xuáút âo cäng suáút truûc âäüng cå Nâc 30 bàòng ampe kãú, vän kãú vaì oaït kãú ( phæång phaïp naìy keïm chênh xaïc hån ) räöi tênh ra cäng suáút truûc maïy båm N = Nâc. ηâc.ηtâ . N hi 9,81 Q. H . - Veî âæåìng η - Q: våïi tæìng Q, H, N âaî âo ta tênh ra η = = vaì .100% N N veî ra âæåìng η - Q. 40 http://nuoc.com.vn