Bài giảng Bơm quạt máy nén - Bài 3: Bơm (PUMP) - Nguyễn Hùng Tâm

1BƠM ( PUMP)
• Dẫn nhập
• Các lọai bơm thường gặp
• Các thơng số hình học
• Các thơng số đặc tính:
– Lưu lượng Q, Cột áp H, Cơng suất N, Hiệu suất η, hệ 
số quay nhanh ns, Điểm làm việc tối ưu BOP, Đường 
đạc tính bơm
– Cơng thức thường dùng
– Các định luật đồng dạng
• Chọn lựa bơm
• Vận hành , điều chỉnh bơm
• Thực tập: tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý họat động của 
bơm, một số tính tĩan cần thiết, và khảo nghiệm bơm
Bài 3
Nguyễn Hùng Tâm
2BƠM ( PUMP)
• Phân loại bơm
Nguyễn Hùng Tâm
3• Bơm thể tích:
– Ứng với mỗi vịng quay một lượng chất 
lỏng được chuyển đi từ đầu hút này qua 
đầu đẩy kia
– Nếu hệ đường ống đĩng kín: cột áp tăng 
dẫn đến hư bơm
– Thường sử dụng bơm các lưu chất khác 
nước hoặc nước cần cột áp cao
Nguyễn Hùng Tâm
4BƠM THỂ TÍCH
• Bơm piston:
• Thường sử dụng cho chất lỏng 
cĩ độ nhớt cao, dầu..
• Bơm quay: dạng Bánh 
răng, cam, van
• Thường dùng trong cơng 
nghiệp với mục đích riêng
• Dùng định lượng..
Bơm bánh răng 
ăn khớp trong
Bơm piston quay hướng trục
(Axial rotary piston pump)
Bơm cánh gạt
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 5
• Hình một số lọai bơm thể tích
Bơm piston
Bơm bánh răng ăn khớp ngịai
Nguyễn Hùng Tâm 6
• Bơm Động học:
• Bánh cơng tác (rotor, impeller) quay trịn chuyển động 
năng thành tĩnh áp và động áp để bơm chất lỏng 
• Hai loại chính:
• Bơm li tâm ( centrifugal pumps): trong 
cơng nghiệp > 75% để bơm nước, 
• Bơm hướng trục ( axial pumps),
Và Bơm hỗn hợp ( mixedflow pumps)
Nguyễn Hùng Tâm 7
BƠM LI TÂM 
( CENTRIFUGAL PUMP)
• Bơm li tâm họat 
động ra sao ?
• Chất lỏng được hút vào 
bánh cơng tác ( rotor), đi 
qua rotor, nhận năng 
lượng từ rotor rồi đi ra 
khỏi vỏ.
• Vỏ bơm giúp chuyển 
động năng này thành 
tĩnh áp+ động áp
Bơm li tâm và đường đặc tính
Hút vào
Đẩy ra
Nguyễn Hùng Tâm 8
Nguyên lý họat động 
của bơm li tâm
Đường đặc tính bơm với 
van mở 10, 50, 90%
9BƠM LI TÂM( CENTRIFUGAL PUMP)
• Cấu tạo của bơm li tâm
• Các thơng số hình học : d1, d2,b..
Trục
Rotor
Miệng hút
Miệng đẩy
Vỏ
Bạc đạn
Nguyễn Hùng Tâm
10
BƠM LI TÂM ( CENTRIFUGAL PUMP)
• Bánh cơng tác
(Rotor, impeller)
• Là bơ phận quay chính 
cung cấp lực li tâm cho 
lưu chất.
• Cĩ thể là 1 Rotor, hay 
nhiều Rotor( bơm nhiều 
tầng) nối tiếp nhau để 
tăng H
• Rotor cĩ thể là 
dạng mở ( open type) hoặc 
dạng kín ( closed type)
Nguyễn Hùng Tâm
11
BƠM LI TÂM ( CENTRIFUGAL PUMP)
• Trục: (shaft)
• Nhằm chuyển moment quay từ 
motơ đến roto
• Vỏ ( casing)
Bao lấy roto tạo nên buồng tạo 
áp.
• Để lắp trục và bạc đạn.
• Vỏ cĩ dạng xĩay ốc tạo cân 
bằng về áp suất
• Vỏ cĩ dạng trịn được dùng 
trong bơm nhiều tầng
Nguyễn Hùng Tâm
12
BƠM HƯỚNG TRỤC, BƠM HỔN HỢP
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 13
• CÁC THƠNG SỐ ĐẶC TÍNH:
– LƯU LƯỢNG, Q, m3/s, (L/phút)
– CỘT ÁP,H, (mWG), mH2O
– CƠNG SUẤT, Nlt, W,
– γ= ρ* g, (g= 9,81m/s2)
– SỐ VỊNG QUAY n, rpm
– HIỆU SUẤT, η, %
– HỆ SỐ QUAY NHANH, ns
– ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH:
• mơ tả mối quan hệ của các 
thơng số trên
BƠM
* *ltN Q H
N N
γη = =
Nlt = G*H = γ*Q*H
(Với N: W; Q, m3/s)
4
3
2
1
**65,3
H
Qnns =
14
BƠM
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH BƠM ( pump performance curve)
Đường đặc tính của nhiều cở bơm
Đường đặc tính bơm
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 15
BƠM
• CÁC QUI LUẬT ĐỒNG DẠNG
– Đồng dạng lưu lượng
– Đồng dạng cột áp
– Đồng dạng cơng suất
•
3
* 





=
N
M
N
M
N
M
D
D
n
n
Q
Q
22
* 











=
N
M
N
M
N
M
D
D
n
n
H
H
53
* 











=
N
M
N
M
N
M
D
D
n
n
N
N
16
CHỌN BƠM
• DỰA VÀO TÍNH CHẤT CỦA CHẤT LỎNG: lưu ý độ nhớt, tạp chất
• DỰA VÀO HỆ SỐ QUAY NHANH nS (SI)
– Trong đĩ Q= m3/s, n= rpm, H=mH20
• VÀ MƠT SỐ YÊU CẦU KHÁC:
– Nhỏ gọn, ít ồn, chi phí đầu tư và vận hành, bảo dưỡng
– Cĩ cơng dụng riêng: định lượng, đo đếm..
• DỰA VÀO ĐƯỞNG ĐẶC TÍNH CỦA BƠM VÀ ĐẶC TÍNH HỆ THỐNG: 
– TRÁNH CHỌN BƠM QUÁ LỚN
Bơm cánh dẫn chủ yếu dùng cho bơm nước, một số hổn hợp cĩ độ 
nhớt thấp
4
3
2
1
**65,3
H
Qnns =
Nguyễn Hùng Tâm
17
CHỌN BƠM
• CHỌN BƠM THỂ TÍCH HAY 
CÁNH DẪN, (theo Ns)
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 18
• ns< 500: thể tích
• ns = 500 - 4000: li tâm
• ns = 2000 – 8000: mixed Flow
• ns = 7000 – 20 000: hướng trục
4
3
2
1
**65,3
H
Qnns =
19
CHỌN BƠM CÁNH DẪN
• Chọn bơm Li tâm, Hướng trục hay hổn hợp (theo ns)
1- Cánh li tâm với ns = 40-80,
2- Cánh li tâm với ns = 80-150, 
3- Cánh dạng Francis với ns =150-300, 
4- cánh dạng hổn hợp với ns = 300-600, 
5- cánh dạng hướng trục với ns = 600-1200 
Nguyễn Hùng Tâm
20
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
• BƠM ĐẤU SONG SONG: nhằm đáp ứng yêu 
cầu Q thay đổi
– NHIỀU BƠM: ngưng vài bơm khi cần Q nhỏ
• Tổng Q nhỏ hơn tổng Q của riêng từng 
bơm
– MỘT BƠM NHỎ (pony pump) + BƠM LỚN
• BƠM ĐẤU NỐI TIẾP: tăng H
• BƠM ĐẤU HỔN HỢP: tăng Q và H
Nguyễn Hùng Tâm
21
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
Bơm đấu song song
Thay đổi số vịng quay
Các đồ thi mơ tả đặc tính hệ thống 
khi đấu nhiều bơm, hay thay dổi n
Nguyễn Hùng Tâm
22
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
• Điều chỉnh lưu lượng Q :
• Thay đổi số vịng quay ( theo quy luật đồng dạng)
• Sử dụng bộ biến tốc ( Variable Speed Drives, VSD):
Nhằm thay đổi tốc độ liên tục
Nhằm giảm chi phí điện kéo bơm
• Hai dạng VSD:
– Cơ khí: li hợp thủy lực ( hydraulic clutches), khớp nối (coupling) 
thủy lực, biến tốc đai (adjustable belts and pulleys).
– Điện: li hợp điện (eddy current clutches), bộ biến tầng (Variable 
Frequencey Drives, VFDs)
– Nhờ bộ VSD cĩ thể vận hành hợp lý hơn giúp tiết kiệm điện, 
giảm chi phí đầu tư bảo dưỡng, và khởi động mềm hơn
Nguyễn Hùng Tâm
23
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
• Điều chỉnh lưu 
lương Q :
• Sử dụng van đầu vào, 
van đầu ra
• Nhằm giảm Q nhưng 
tăng H, khơng giảm N 
làm hiệu suất thấp
• Tăng rung động, mài 
mịn: tăng chi phí bảo 
dưỡng, giảm tuổi thọ
• ( Đồ thi mơ tả mất mát cơng suất 
khi sử dụng van)
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 24
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
• Sử dụng van hồi 
• ( bypass valve): bơm qua 2 
đường dẫn: 1 tới nơi sử dụng, 
1 trả về nguồn; Tốn năng 
lượng cho phần chất lỏng chạy 
vịng vơ ích
• Van đĩng mở :
• ngưng bơm khi khơng cần
Ví dụ bơm nước vào thùng.. 
Thích hợp khi sử dụng ít 
thường xuyên
• Van Min, Max
• Ví dụ bồn nước
Tổn thất do sử dụng van hồi
25
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH BƠM
• Điều chỉnh lưu lương 
Q :
• Bằng phương pháp cắt 
bớt đường kính ngồi
( Impeller trimming)
• Cắt tối đa <25%D2
• Q/Qcut = D2/D2cut
• H/Hcut= (D2/D2cut)^2
• N/Ncut= (D2/D2cut)^3
Nguyễn Hùng Tâm
26
So sánh hiệu quả giữa các phương pháp
Nguyễn Hùng Tâm
27
Một số lưu ý khi lắp đặt vận hành bơm
• Chọn bơm đúng yêu cầu kỹ 
thuật, và dựa vào đường 
đặc tính cơ bản của bơm.
• Lắp đặt đường ống phù hợp
– Cần lắp đặt van một 
chiều ở ống hút và ống 
đẩy để dễ dàng khi mồi 
nước và khởi động bơm.
– Trước khi cho bơm làm 
việc phải mồi bơm.
Nguyễn Hùng Tâm
28
Khảo nghiệm bơm
• Nhằm xác định Q, H, N, Hiệu suất η:
• Đo lưu lượng : cân đong theo thời gian; bằng phương 
pháp lỗ; siêu âm.
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 29
30
Sau khi học xong, SV cần:
• Phân biệt được các loại bơm-phạm vi sử dụng
• Nắm vững cấu tạo-nguyên lý họat động
• Nắm được các thơng số hình học – đặc tính
• Biết tính và chọn bơm trong hệ thống
• Biết các phương pháp lắp đặt và vận hành, điều chỉnh bơm.
• Các phương pháp khảo nghiệm bơm
• Thảo luận:
• Bơm là gì, BEP, POP, các phương pháp điều chỉnh Q ?
Nguyễn Hùng Tâm