Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BƠM PHUN VÀ BƠM CHÂN KHÔNG

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BƠM PHUN VÀ BƠM CHÂN KHÔNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Mr Tran Thanh Hai



Hình 3.1a: Mơ tả các bộ phận của bơm phun 2 bậc(hãng Croll-Reynolds)

Các bơm nhiều bậc nhƣ có 6 bậc đƣợc trình bày trong hình (4.1b; 4.1c),đƣợc

kết hợp với nhiều bình ngƣng liên tiếp theo nhiều kiểu.Thiết bị ngƣng khí áp khả

thi chỉ khi nhiệt độ của nƣớc nhỏ hơn điểm sủi bọt của nó khí áp suất lớn trong

từng bậc. Q trình vận hành thơng thƣờng yêu cầu nhiệt độ là 5 oF dƣới điểm sủi

bọt.



20



Mr Tran Thanh Hai



Hình 3.1b: Máy bơm phun 2 bậc với bình ngưng khí áp 2 bậc liên tiếp(hãng Elliot)



Hình 3.1c: Máy bơm phun 2 tầng với bình ngưng tụ kế tiếp ( hãng Elliot )



21



Mr Tran Thanh Hai

3.2. Bơm chân khơng

Là thiết sử dụng nhằm mục đích loại bỏ khơng khí,chất khí,hơi nƣớc,chất lỏng

từ một khơng gian khép kín để tạo ra chân khơng.kết quả của việc này nhằm mục

đích tạo ra áp suất thấp hơn áp suất khí quyển xung quanh.ứng dụng rộng rãi trong

các ngành gốm sứ,hóa học,hóa dầu,y tế,thực phẩm,sinh hoạt con ngƣời,cuộc

sống,...

3.2.1. Bơm chân không màng(bơm màng)

Thiết bị làm việc có nguyên lý kiểu hút đẩy pít tơng,trong đó ngƣời ta thay

thế pít tơng bằng màng.sự thay đổi thể tích làm việc của bơm sinh ra do có sự

chuyển dịch của màng,ở bơm chân khơng màng có kết cấu kín nhƣ pít tơng nên

chúng đƣợc sử dụng để bơm các chất lỏng bẩn và độc hại.

Hoạt động: Van khí nén bên cạnh cung cấp khí nén vào buồng chứa bên trái,

tạo áp lực đẩy màng bơm sang trái hƣớng ra ngoài. Dƣới áp lực này làm đóng van

số 1, mở van số 2, cho phép chất lỏng đƣợc bơm đi.



Hình 3.2: Sơ đồ hoạt động bơm chân khơng

Van khí nén bên cạnh cung cấp khí nén vào buồng chứa bên trái, tạo áp lực

đẩy màng bơm sang trái hƣớng ra ngoài. Dƣới áp lực này làm đóng van số 1, mở

22



Mr Tran Thanh Hai

van số 2, cho phép chất lỏng đƣợc bơm đi. Màng bơm bên phải cũng đƣợc di

chuyển cùng chiều sang phía bên trái thơng qua trục nối. Tạo áp lực chân khơng

đóng van số 4 và mở van số 3, hút chất lỏng vào buồng chứa để chuẩn bị cho chu

trình tiếp theo.



(a)



(b)



Hình 3.3: Thiết bị bơm chân không màng(a) và Piston(b)

3.2.2. Bơm chân khơng dầu, bơm hút chân khơng dòng nước

Các loại máy bơm đƣợc thiết kế với cánh quay có lực quay lớn.sử dụng dầu

để làm mát và làm kín.ứng dụng trong y tế,bệnh viện,sản xuất nhựa,...

Bơm hút chân khơng dòng nƣớc: là loại bơm sử dụng nƣớc để làm mát và

làm kín.ứng dụng trong nhiệt,hơi nƣớc,hóa chất,...nhƣ sản xuất giấy,sấy nơng sản,..



Hình 3.4: Bơm hút chân khơng dòng nước, dầu

23



Mr Tran Thanh Hai

 Một số lỗi thƣờng gặp trong hệ thống chân khơng có thể là do một số

ngun nhân sau:

- Điều kiện hoạt động và các thay đổi.

- Sự thay đổi các thơng số kĩ thuật có ích.

- Trục trặc thiết bị.



 Kiểm tra định kì hệ thống chân không và các phụ kiện bao gồm từ trên và

xuống các đƣờng ống dẫn và rò rĩ vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc

thực hiện các hệ thống chân khơng.

3.3. Sự rò rỉ khơng khí

Kích cỡ của máy bơm phun và lƣợng hơi tiêu tốn của nó phụ thuộc vào tỷ lệ

lƣợng khí đƣợc vận chuyển của hệ thống.Một phần nhỏ các khí đó là khơng khí bị

rò rỉ từ khí quyển lọt vào trong hệ thống.

Về mặt lý thuyết, tỷ lệ khơng khí rò rỉ qua các khe nhỏ,nếu chúng đƣợc coi

nhƣ các lỗ hay vòi phun ngắn,là không đổi ở áp suất trong ống dƣới 53% áp suất

khí quyển. Tuy nhiên,các khe hở tạo ra để xử lý các đoạn đƣờng ống với tỷ số độ

dài và đƣờng kính lớn. Theo đó,dòng cộng hƣởng chỉ đƣợc xác định tại áp suất

cuối nhỏ,tỷ lệ khối lƣợng rò rỉ đƣợc xác định bởi vận tốc dòng và mật độ thấp

chiếm ƣu thế tại áp suất trong đƣờng ống. Lƣu lƣợng các khí khác trong bình chứa

đƣợc tạo chân khơng đƣợc xác định trong mỗi q trình riêng biệt. Lƣợng khí có

thể ngƣng tụ có thể giảm bớt nhờ đặt thiết bị ngƣng đã đƣợc làm lạnh ở giữa q

trình và bơm chân khơng.

Các tiêu chuẩn đƣợc cải tiến bởi viện nghiên cứu truyền nhiệt đối với tỷ lệ rò

rỉ khơng khí trong các hệ thống kín thƣơng mại.Biểu đò của chúng đƣợc xây dựng

từ phƣơng trình :



m = k.V2/3



(4.1)



Trong đó : m đo bằng lb/hr

V là tổng thể tích của hệ thống,đơn vị ft3

24



Mr Tran Thanh Hai



Áp suất

(Torr)

k



>90



20-90



3-20



1-3



<1



0.194



0.146



0.0825



0.0508



0.02



Bảng 3.1: Hệ số k là hàm của áp suất làm việc của hệ thống

Mỗi một máy khuấy trộn có một vòng bít chuẩn,khơng khí rò rỉ đƣợc đƣa

vào với lƣu lƣợng 5 lb/hr.Sử dụng đệm cơ học chân không đặc biệt có thể làm

giảm lƣợng khơng khí cho phép tới 1-2 lb/hr.

Đối với một bản thiết kế chi tiết, tỷ lệ ở phƣơng trình (4.1) có thể đƣợc bổ

sung các giá trị trong bảng 4.2. Kỹ thuật thông thƣờng tạo ra các hệ thống vòi phun

kích cỡ vƣợt tiêu chuẩn,năng suất có thể điều chỉnh tăng lên 2 lần so với tỷ lệ

chuẩn của viện Nghiên cứu Truyền Nhiệt.

Với các khí khác, tƣơng quan với tỷ lệ rò rỉ khí đƣợc dựa trên khơng khí ở

70oF.Ở các điều kiện khác,sử dụng hệ số hiệu chỉnh để xác định ảnh hƣởng tới tỷ lệ

khơng khí.Hệ số khối lƣợng phân tử là :



fM = 0.375ln (M/2)



(4.2)



Khi nhiệt độ T đo bằng oF cao của khơng khí hoặc cao hơn của hơi nƣớc thì:

fA = 1 - 0.00024(T – 70 ) , với khơng khí



(4.3)



fB = 1 - 0.00033(T – 70 ) , với hơi nƣớc



(4.4)



25



Mr Tran Thanh Hai

Giá trị rò rỉ khơng

Loại chi tiết nối



khí trung bình

(lb/hr)



Các khớp nối có ren vít kích thƣớc ≤ 2 in



0.1



Các khớp nối có ren vít kích thƣớc > 2 in



0.2



Khớp nối bằng mặt bích với các kích cỡ ≤ 6 in



0.5



Khớp nối bằng mặt bích kích cỡ từ 6 ÷ 24 in bao gồm

cả cửa nắp



0.8



Khớp nối bằng mặt bích kích cỡ từ 24 in tới 6 ft



1.1



Khớp nối bằng mặt bích kích cỡ > 6 ft



2.0



Van nạp nhỏ hơn 0.5 in.đƣờng kính thân



0.5



Van nạp lớn hơn 0.5 in.đƣờng kính thân



1.0



Van chặn đƣợc bơi trơn



0.1



Vòi xả



0.2



Kính quan sát



1.0



Ống đo mực chất lỏng bao gồm cả van kiểm tra



2.0



Vòng bít kin chất lỏng đối với trục cánh quạt,bơm…

(trên mỗi in.đƣờng kính trục )



0.3



Vòng bít thơng thƣờng ( trên mỗi in.đƣờng kính)



1.5



Van giảm áp và bộ ngắt chân khơng



1.0



Bảng 3.2. Đánh giá sự rò rỉ khơng khí qua các khớp nối,van,vòng bít

3.4. Mức tiêu thụ hơi nước

Phổ biến nhất hay dùng hơi nƣớc ở 100 psi với nhiệt độ quá nhiệt 10-15o,

đặc tính sau là để tránh tác động ăn mòn của chất lỏng trên cổ các vòi phun.



26



Mr Tran Thanh Hai

Trong hình (4.5), các mức tiêu thụ hơi nƣớc đƣợc đo bằng khối lƣợng hơi

nƣớc chuyển động trên khối lƣợng khơng khí tƣơng đƣơng tới bậc thứ nhất.Các hệ

số hiệu chỉnh đƣợc trình bày đối với áp suất hơi khác 100 psi.

Khi đó một phần khí hút ban đầu có thể bị ngƣng tụ,hệ số hiệu chỉnh giảm

dần tới tốc độ đƣợc xác định với các hệ thống phun có các thiết bị ngƣng tụ. Các

hệ số hiệu chỉnh và mức độ phân tán dòng hơi tới mỗi bậc là những vấn đề khó

khăn nhất phải tham khảo nhà sản xuất-những ngƣời có kinh nghiệm và bảng dữ

liệu thực nghiệm.

Khi các bộ ngƣng khí áp đƣợc sử dụng,nhiệt độ dòng nƣớc nên nhỏ hơn

điểm sủi bọt ít nhất 5oF ở áp suất cao.

Áp suất tuyệt đối ( in. Hg)



0.2



0.5



1.0



2.0



Điểm sủi vọt ( oF)



34.6



58.8



79.0



101.1



Bảng 3.3: Một số nhiệt độ sủi bọt ở áp suất thấp

Áp suất trong các bậc có thể xác định dựa trên giả thiết rằng tỉ số nén ở mỗi

bậc là bằng nhau,với đầu hút của bậc thứ nhất là áp suất hệ thống và đầu xả của

bậc cuối cùng là áp suất khí quyển.



27



Mr Tran Thanh Hai



Hình 3.5: Lượng hơi cần thiết của hệ thống phun ở các mức áp suất khác

nhau,với số bậc thích hợp và khớp với các bộ ngưng tụ.Áp suất hơi 100 psig

,nhiệt độ của nước 85oF.Hệ số của hơi 65 psig là 1.2 và với hơi 200 psig là 0.8 (

công ty Worthington )

3.5. Lý thuyết về hệ thống bơm phun

Sự thay đổi áp suất,vận tốc, và năng lƣợng dọc theo hệ thống phun đƣợc

minh họa trong hình (4.6). Sự giãn ban đầu của hơi nƣớc tới điểm C và sự nén lại

của hỗn hợp sau điểm E tới đoạn nhiệt với hiệu suất đẳng entropi là 0.8.Sự hòa

trộn trong vùng từ điểm C tới E làm cho động năng của 2 dòng hơi đƣợc bảo

tồn,với hiệu suất là 0.65.Trong một ví dụ thực hiện bởi Dodge ( 1944,pp.2892930),sự hóa hợp của 3 hiệu suất dẫn tới tốc độ tăng lên 5 lần so với lý thuyết.Các

28



Mr Tran Thanh Hai

nghiên cứu khác về hệ thống phun 1 bậc đã đƣợc thực hiện bởi Work và Haedrich

(1939) , DeFrate và Hoerl ( 1959) đã tạo nên nhiều tài liệu tham khảo về lý thuyết

và dữ liệu.

Lý thuyết là theo nguyên tắc phải tuân theo sự suy đoán về sự phân tán dòng

hơi tới mỗi bậc,nhƣng khơng chi tiết nhƣ các quy trình đã có sẵn.Các nhà sản xuất

lập biểu đồ trạng thái nhƣ hình (4.5) chỉ để xác định lƣợng tiêu thụ của tất cả các

bậc với nhau.



Hình 3.6: Sự thay đổi áp suất,vận tốc,entanpi và entropi trong hệ thống phun



29



Mr Tran Thanh Hai

CHƯƠNG 4:



MÁY NÉN KHÍ



4.1. Định nghĩa và Phân loại máy nén khí

4.1.1. Định nghĩa

Máy nén khí là các loại máy móc có chức năng làm tăng áp suất của khí.

4.1.2. Phân loại

Máy nén khí đƣợc sử dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau nhƣ : Nghành

khai thác khống sản, các ngành cơng nghiệp nặng,ngành y tế.Cho đến nay máy

nén khí đƣợc phổ biến khá rộng rãi khơng những trong sản xuất mà còn sử dụng

trong sinh hoạt hằng ngày bởi lợi ích thiết thực mà nó mang lại trong hoạt động

hằng ngày của chúng ta.Tùy vào mục đích sử dụng , cơng suất và tính năng của

từng loại máy nén khí mà nó đƣợc chia ra thành một số loại máy với tên gọi và

thiết kế cho từng mục đích sử dụng khác nhau nhƣ:

 Phân loại theo nguyên lý làm việc:

 Máy nén quay động lực: trong máy này áp khí tăng do cấp động năng cƣỡng

bức nhờ các cơ cấu làm việc, gồm:

- Máy nén ly tâm ( dòng chuyển động tròn)

- Máy nén hƣớng trục

- Máy nén ejector

 Máy nén thể tích : trong máy này áp khí tăng do nén cƣỡng bức nhờ giảm

thể tích khơng gian làm việc, gồm :

- Máy nén pittông

- Máy nén roto (Cánh trƣợt, bánh răng…)

- Máy nén chuyển động tịnh tiến …

 Máy nén khí cũng phân loại theo nhiều cách khác nhau nhƣ:

 Theo áp suất : áp suất cao,trung bình, thấp , chân không.

 Theo năng suất : lớn , vừa và nhỏ.

30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BƠM PHUN VÀ BƠM CHÂN KHÔNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×