Thông số cơ bản của máy bơm

1. Lưu lượng:

Năng suất của máy bơm là thể tich chất lỏng mà bơm cung cấp vào ống trong một đơn vị thời gian. Lưu lượng được ký hiệu là Q và thường đo bằng m3/s; l/s, m3/h.

2. Công suất máy bơm:

Công suất của máy bơm là công suất tiêu hao để tạo ra lưu lượng Q và chiều cao áp lực H.

* Công suất hữu ích: là năng lượng mà bơm tiêu tốn để tăng áp cho chất lỏng:

* Công suất trên trục của bơm: Là phần công suất bù cho phần năng lượng tổn thất do ma sát ở trục, đặc trưng bởi hệ số hữu ích.

* Công suất của động cơ: Động cơ tiêu tốn năng lượng lớn hơn bơm vì năng lượng được truyền từ động cơ đến bơm một phần bị tổn thất do quá trình là việc của động cơ, sự truyền động giữa trục động cơ và bơm, do ma sát trên trục.

3. Chiều cao áp lực hay áp suất toàn phần của máy bơm:

Chiều cao áp lực là lượng tăng năng lượng riêng của chất lỏng khi đi từ miệng hút đến miệng đẩy của bơm và thường được tinh bằng mét cột chất lỏng (đôi khi cũng được tinh bằng mét cột nước) và được ký hiệu là H.

Trong đó:

– z1 – chiều cao hút, m; z2 – Chiều cao đẩy, m

– p2, p1 – áp suất ở thùng phía đẩy và thùng phía hút N/m

vh, vd – vận tốc chất lỏng trong ống hút và ống đẩy

– hệ số trở lực ma sát trong ống hút và ống đẩy l1, l2 – chiều dài ống hút và chiều dài ống đẩy, m d1, d2 – đường kính ống hút và ống đẩy, m

– tổng trở lực trong ống hút và trong ống đẩy v2, v1 – vận tốc chất lỏng ở thùng đẩy và thùng hút,

là hiệu số áp suất động học (động năng) giữa phía hút và phía đẩy.

* Chiều cao hút của bơm:

Áp suất hút Pv được quyết định bởi áp suất hơi bão hòa của chất lỏng Pbh do đó phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong thực tế Pv>Pbh, do đó chiều cao hút phải thỏa mãn.

4. Hiệu suất của máy bơm

là đại lượng đặc trưng cho độ sử dụng hữu ích của năng lượng được truyền từ động cơ đến bơm, chuyển thành động năng để vận chuyển chất lỏng nên được gọi là hiệu suất của bơm.

– Để làm việc an toàn người ta thường chế tạo công suất của bơm lớn hơn công suất tính toán

Giá trị của công suất chung phụ thuộc vào cấu tạo của máy bơm, vào chất lượng chế tạo, vào mức độ mài mòn và vào điều kiện vận hành. Hiện nay người ta đẫ chế tạo được bơm pittông với =0,60 – 0,92; các bơm ly tâm với =0,68 – 0,90; các bơm hướng trục với = 0,70 – 0,85. Bơm càng lớn thì hiệu suất chung càng cao.

5. Hệ số quay nhanh

Hệ số quay nhanh của bơm là số vòng quay của bơm mẫu tác dụng đơn, một cấp đòng dạng hình học với nó và có áp lực HM = 1 m, năng suất QM = 0,075 m3/s. Như vậy hệ số quay nhanh được xác định theo công thức: (vg/ph)

Trong đó:

ns – số vòng quay của bơm, vg/Viết phương trình dao động Q – năng suất của bơm, m3/s

H – chiều cao áp lực của bơm, m

Dựa vào hệ số quay nhanh thính theo công thức trên ta có thể lựa chọn được bơm thích hợp theo bảng dưới đây:

Loại bơm                             ns, vg/ph

Bơm pittông và rôto             < 50

Bơm ly tâm                         50 – 300

Bơm hướng chéo                 300 – 500

Bơm hướng trục                  500 – 1200

6. Cột áp hút chống xâm thực NPSH

NPSH (Net Positive Suction Head) tạm gọi là cột áp hút đầu vào là một trong các thông số quan trọng trong lắp đặt và vận hành bơm. Nếu cột áp hút đầu vào bơm nhỏ so với yêu cầu thì khi bơm làm việc hay xảy ra hiện tượng xâm thực bơm.

Xâm thực là sự phá huỷ liên tục của lưu chất đối với bề mặt vật liệu bơm, đó là do cột áp hút đầu vào hữu ích NPSHA nhỏ làm áp suất đầu vào bơm giảm xuống bằng áp suất bay hơi tương ứng với nhiệt độ hiện tại của chất lỏng. Sư bay hơi mãnh liệt của chất lỏng tạo ra khối lượng bọt rất lớn liên tục tách ra khỏi bề mặt vật liệu tiếp xúc với dòng chẩy đồng thời các hạt chất lỏng không ngừng lao vào để thế chỗ các bọt khí tách ra nên va đập thuỷ lực rất lớn làm rỗ và phá huỷ kim loại. Để tránh rơi vào vùng hai pha và tách khí, người ta phải tạo cho chất lỏng một lượng áp suất bổ sung bù cho sự tổn hao trên bằng cách tạo cột áp thuỷ tĩnh Hs giữa bồn chứa và nơi đặt bơm.

Khi sử dụng một máy bơm nước, việc nắm rõ các thông số và đặc tính kỹ thuật là yếu tố quan trọng để lựa chọn và vận hành bơm một cách hiệu quả, phù hợp nhất với yêu cầu của từng hệ thống.