Hướng dẫn bài thí nghiệm xác định đường đặc tuyến của bơm

Mục đích thí nghiệm: Vận hành được hệ thống thiết bị bơm ly tâm và nắm được cách thao tác bơm.Thành lập đường đặc tính chính của bơm: H = f (Q) ;

HƯỚNG DẪN BÀI THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN BƠM LY TÂM

I. Mở đầu

Bơm ly tâm thường làm việc với một số vòng quay không đổi và tuỳ theo điều kiện làm việc mà áp suất và năng suất có thể thay đổi đồng thời. Do đó, vấn đề tìm sự phụ thuộc giữa năng suất Q và áp suất H của bơm khi số vòng quay không đổi có một ý nghĩa thực tiễn rất lớn, nó cho phép ta chọn được bơm thích hợp.

Hàm số H= f(Q) được gọi là phương trình đặc tính chính của bơm. Tuỳ theo cấu tạo của bơm mà đường đặc tính này được biểu diễn bằng dạng đường cong khác nhau. Việc lựa chọn kiểu bơm cho từng trường hợp làm việc cụ thể phải dựa trên cơ sở những đường đặc tính chính của bơm. Ngoài ra, sự làm việc của bơm còn được quyết định bởi hệ số hữu ích h và công suất tiêu hao N của bơm. Các thông số này trong trường hợp số vòng quay của bơm không đổi cũng phụ thuộc năng suất của bơm

Như vậy, sự làm việc của bơm ly tâm được đặc trưng bằng hệ thống đường cong:

H = f1 (Q)

Hình 2.1.  Các đường đặc tính của bơm ly tâm

Các đường cong này biểu diễn quan hệ giữa Q, H và N và h.  

Kết quả phân tích các đường cong này có thể cho ta khá đầy đủ những khái niệm về sự làm việc của bơm và cho phép ta xác định được điều kiện làm việc lợi nhất của bơm trong từng trường hợp cụ thể.

Khi năng suất của bơm ly tâm thay đổi thì các thông số khác như áp suất, công suất và hệ số hữu ích của nó cũng thay đổi theo.

Các đại lượng đặc trưng cho sự làm việc của bơm ly tâm ( khi có số vòng quay không đổi) như áp suất H, công suất N và hệ số hữu ích h được biểu diễn trên đồ thị phụ thuộc giữa Q – H, Q-N, Q-h  và gọi nó là các đường đặc tính chính của bơm. Người ta sử dụng các đường đặc tính chính này để nghiên cứu sự làm việc của bơm ly tâm và chọn bơm.

Khi thay đổi số vòng quay n của bơm ly tâm thì năng suất áp suất và công suất sử dụng nó cũng thay đổi

Từ đồ thị hình 2.1 ta thấy rằng năng suất Q tăng thì công suất sử dụng N cũng tăng liên tục. Khi năng suất Q = 0 thì công suất sử dụng cực tiểu. 

Hình 2.2. Đặc tuyến của bơm và mạng ống

Việc lựa chọn bơm và số vòng quay của nó phụ thuộc vào điều kiện làm việc của bơm trên hệ thống mạng ống ( bao gồm ống dẫn và mọi thiết bị đặt trên đường ống). Các điều kiện này được xác định và gọi là đặc tuyến mạng ống ( Q – Hmg). Đặc tuyến mạng ống biểu thị mối quan hệ giữa lưu lượng chất lỏng và áp suất cần thiết để khắc phục tất cả các trở lực trên mạng ống đã cho.

Chúng ta biết rằng, đối với chất lỏng thực thì áp suất cần thiết để vận chuyển chất lỏng được biểu thị bằng công thức:

 

(2-2)

           

Ở đây: l - hệ số ma sát;

                               L - chiều dài ống dẫn, m;

                               d - Đường kính ống dẫn, m;

                               åx - tổng các hệ số trở lực cục bộ.

                               g – gia tốc trọng trường, m/s;

                               f – diện tích tiết diện ngang của ống dẫn, m2;

                               Hh – chiều cao hình học ( bằng tổng chiều cao hút và đẩy), m;

Hc – hiệu số áp suất giữa khoảng không gian tương ứng với vị trí cuối của ống đẩy và đầu ống hút, m;

Đối với hệ mạng ống nhất định thì:

 

là một đại lượng không đổi (2-3)

Giá trị Hh + Hc = b cũng là một đại lượng không đổi

          Vậy (2-3) có thể viết:      Hmg = aQ2 + b                         (2-4)

Công thức (2-4) có dạng phương trình parabôn mà đường biểu diễn không đi qua gốc toạ độ.

Nếu ta biểu diễn đặc tuyến mạng ống trên cùng một đồ thị (H-Q) thì chúng sẽ cắt nhau tại một điểm A. Điểm A chính là điểm làm việc của bơm đối với mạng ống đã cho và ứng năng suất cao nhất của bơm.

Trong phạm vi bài thí nghiệm này, chủ yếu là xây dựng đường đặc tuyến H-Q.

 

II. Mục đích thí nghiệm

< >Làm quen với hệ thống thiết bị bơm ly tâm và nắm được cách thao tác bơm.Thành lập đường đặc tính chính của bơm: H = f (Q) ;

Khi bơm ly tâm 1 hoạt động, nước từ thùng chứa nước 2 qua van một chiều 3,, qua van hút V1 rồi vào bơm. Sau đó nước theo ống đẩy qua đồng hồ lưu lượng 4, qua van đẩy V2 quay trở lại thùng chứa nước 2. Lưu lượng nước được đo bằng đồng hồ lưu lượng 4. Áp suất trong ống đẩy và độ chân không trong ống hút được đo bằng áp kế 5 và chân không kế 6. Việc mồi nước vào bơm nhờ van V3 lắp trên đường mồi bơm, lấy nước từ bể treo.Tắt bật bơm nhờ công tắc bơm 8. Duy trì điện thế bằng vôn kế 7.

IV. Thứ tự tiến hành thí nghiệm

< >Chứa nước vào thùng chứa nước 2Quan sát và tìm hiểu hệ thống thí nghiệm theo sơ đồ.Xem xét động cơ điện, các van, dụng cụ đo: thì kế, vol kế, áp kế, chân không kế có đủ và đảm bảo làm việc được không.Mở van 11 của mọt trong hai ngăn của thùng đo 8 và tay quay 7 vào ngăn đó để nước bơm lên có thể tuần hoàn về bể chứa.Mở van V1 và V2. Mở van V3 mồi nước vào bơm và khi nước đầy bơm thì đóng nó lại.Bật công tắc 8 cho bơm hoạt động. Chú ý điều chỉnh điện thế 220V và giữ cố định trong suốt quá trình thí nghiệm.Tiến hành thay đổi lưu lượng nhờ van đầu ra V2 ( chú ý van hút V1 mở hết). Để thuận tiện, ta dựa vào các số đọc trên áp kế mà điều chỉnh lưu lượng cho từng chế độ làm việc. Ví dụ:Lần 1: Ta điều chỉnh van V2 cho áp kế chỉ 1 at.

Lần 2: Ta điều chỉnh van V2 cho áp kế chỉ 1,4 at.

Lần 3: Ta điều chỉnh van V2 cho áp kế chỉ 1,6 at.

v.v...

Lần 6: Ta điều chỉnh van V1 cho áp kế chỉ 3,0 at.

Mỗi lần như vậy, ta đo lưu lượng bằng cách: Đọc thời gian đảm bảo lượng nước qua đồng hồ là 20 lít ( có thể đọc 40 lít...)bằng thì kế . Ghi tất cả các số liệu: thể tích nước, độ chân không, áp suất, thời gian, điện thế.

< >Kết thúc thí nghiệm: tắt bơm, kiểm tra van mồi đã đóng. Ghi các số liệu vào quyển “ Nhật ký thí nghiệm” rồi báo cáo với người hướng dẫn. Dọn dẹp sạch sẽ nơi thí nghiệm trước khi ra về.Bơm ly tâm có cấu tạo như thế nào?Thế nào là đặc tuyến của bơm ly tâm? Đặc tuyến mạng ống?  Ý nghĩa điểm làm việc của bơm ly tâm?

< >Đặc tuyến của bơm ly tâm thay đổi như thế nào khi thay đổi số vòng quay của bơm?Năng suất của bơm đước xác định theo công thức:

m3/s     (2-5)

ở đây:         V – Thể tích nước đo được, lít;

                             t - Thời gian tương ứng với lượng nước đo được, s ;

< >Áp suất toàn phần của bơm:                  m                          (2-6)

 

Trong đó:             Pak - áp suất ở ống đẩy, mH2O;

                                                Pck - độ chân không ở ống hút, mH2O;

h – khoảng cách thẳng đứng giữa hai vị trí đặt áp kế và chân không kế, m ; Cho trước h = 0,69m.

                                                Wđ - vận tốc nước trong ống đẩy, m/s ;

                                                Wh – vận tốc nước trong ống hút, m/s ;      (Wh = Wđ)

Phương trình trên có thể viết:

                                                                   H = Pak + Pck + h ,          m                (2-7)

< >Kết quả thí nghiệm và tính toán ghi bảng

Website công ty: http://thapoxyhoacaotai.com  hoặc http://thietbihoachat68.com

EMAIL: chemicjsc@gmail.com