tốt nghiệp Tính toán thiết kế bơm bùn - pdf 27

Download miễn phí Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế bơm bùn



LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BƠM HÚT BÙN 1
1.1. Lịch sử phát triển của bơm bùn 1
1.2. Kết cấu của thiết bị hút bùn 3
1.3. Những đặc điểm chính của bơm bùn 5
1.4. Phân loại bơm bùn 7
1.5. Lĩnh vực sử dụng của bơm bùn 7
CHƯƠNG 2 8
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BƠM BÙN 8
2.1. Những đặc điểm kết cấu chính của bơm bùn 8
2.2. Các phương trình cơ bản 8
2.3. Khả năng hút của bơm bùn 13
2.4. Một số điểm cần lưu ý đối với bơm bùn 14
2.4.1. Hệ số hiệu suất b 15
2.4.2. Đặc chức năng lượng 15
2.4.3. Bánh công tác 16
2.4.4. Buồng xoắn 19
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 21
3.1. Xác định các thông số làm việc của bơm 21
3.2. Tính toán thiết kế các thông số kết cấu cơ bản của bơm 24
3.2.1. Xác định các thông số kết cấu lối vào bánh công tác 24
3.2.2. Xác định các thông số kết cấu ở lối ra bánh công tác 26
3.3. xây dựng bánh công tác 32
3.4. Xây dựng buồng dẫn dòng 34
3.5. Tính toán trục bơm bùn 41
3-5-1. Lực hướng trục 42
3-5-2. Tính trọng lượng của bánh công tác và của khớp nối trục 43
3-5-3. Lực hướng kính 44
3-5-4. Tính bền trục 45
3.6. Tính toán chọn ổ bi 49
3.7. Tính toán chọn then 49
3.8. Tính sơ bộ tổn thất trong bơm 51
3.8.1. Tổn thất thuỷ lực 51
3.7.2.Tổn thất lưu lượng 52
3.7.3. Tổn thất cơ khí 52
CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC VÀ DUNG SAI CHUỖI KÍCH THƯỚC 53
4.1. Quy trình công nghệ chế tạo trục bơm bùn 53
4.1.1. Tiến trình 53
4.1.2. Quy trình 53
4.2. Tính dung sai và chuỗi kích thước hướng trục 56
4.2. Tính dung sai và chuỗi kích thước hướng trục 56
CHƯƠNG 5: CÁC VẤN ĐỀ KHÁC CỦA LIÊN HỢP BƠM BÙN 59
5.1. Thiết bị hút bùn 59
5.2. Thiết bị sục bùn 61
KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC
 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


hệ số hiệu suất thuỷ lực xác định tổn thất thuỷ lực trên bánh công tác và buồng xoắn).
Hltn = htl.Hltb (2-6)
Trị số htl phụ thuộc vào kết cấu, chất lượng chế tạo và mức độ mòn của bơm. Hiện nay đối với máy bơm bùn có số cánh hữu hạn và hình dạng buồng xoắn ống xả chưa thật hoàn hảo về mặt thuỷ lực thường là:
htl = (0,7 á 0,75)
Nếu sự mài mòn tăng thì hệ số htl sẽ giảm mạnh hơn. Lưu lượng lý thuyết của bánh công tác không ảnh hưởng của sự chèn dòng.
Qlt = pD2b2.C2r (m3/s) (2-7)
Trong đó:
C2r là hình chiếu của vận tốc tuyệt đối
C2 trên hướng bán kính (C2r = C2cosa2)
Tương tự, tính lưu lượng theo tiết diện vào của bánh công tác.
Q = pD1b1.C1r (m3/s) (2-8)
Cột áp của bơm bùn tính theo nước
(2-9)
Cột áp của bơm làm việc với dung dịch bùn sẽ xác định theo cột áp lý thuyết.
Hb = Hltb - httdd (2-10)
Trong đó: httdd : tổn thất thuỷ lực của phần dẫn dòng của bơm bùn.
Cho đến nay, trị số của httdd vẫn chưa xác định được bằng lý thuyết tính toán mà phải qua công thức thực nghiệm.
(2-11)
Trong đó:
gb: là tỷ trọng của bùn
gn: là tỷ trọng của nước
b, a là hệ số
Hệ số b xác định sự ảnh hưởng của kích thước đến tổn thất thuỷ lực của bơm. Tổn thất thuỷ lực tăng tỷ lệ với sự gia tăng của hệ số (Re).
Với Re > 1,2.106 thì b = 0,6 và Re < 1,2.106 thì b = 800/R1/2.
Hệ số a xác định sự ảnh hưởng của kết cấu, kích cỡ:
(2-12)
Trong đó:
r2 là bán kính mép ngoài của bánh công tác
r: đường kính trung bình của ống xả
Dtl: đường kính thuỷ lực của ống xả ở tiết diện tính toán
r3: đường kính ngoài của ống xả ở tiết diện tính toán
2.3. Khả năng hút của bơm bùn
Cơ năng từ động cơ truyền cho bơm bùn có thể phân ra thành phần hút và phần đẩy. Năng lượng tiêu hao ở phần đẩy xác định bởi kích thước và vận tốc quay của bánh công tác và có thể biến đối trong phạm vi rộng. Năng lượng ở phần hút giới hạn trong việc chuyển tải dung dịch bùn. Chính vì vậy, vấn đề khả năng hút đóng vai trò quan trọng đối với máy bơm bùn. Chiều cao hút (chân không) cho phép khi máy bơm làm việc với môi trường bùn xác định theo chiều cao hút chân không cho phép của bơm ở môi trường nước sạch.
(2-13)
Trong đó:
Ha: là áp suất khí quyển tại địa điểm mà bơm làm việc.
Ht: áp suất nhỏ nhất tại điểm cao nhất của vòng tròn tại cửa của bánh công tác.
Ht = Ha - Hckn
gb, gn: tỷ trọng của bùn và của nước.
Chiều cao hút chân không Hckn của bơm là hiệu số giữa áp suất khí quyển (Pa/Pg) trên bề mặt tự do của môi trường chất lỏng và áp suất ở cửa vào bánh công tác (P1/gn)
(m) (2-15)
Chiều cao hút chân không có thể xác định theo trị số của chiều cao hút địa hình (Hck) và cột áp do động năng tạo nên và tổng các tổn thất ở cột hút (hh):
Hckn = Hcn + hh + (m) (2-16)
Chiều cao hút của bơm môi trường nước sạch
Hsn = Hckh - (m) (2-17)
Tính chuyển cho điều kiện môi trường dung dịch bùn ta xác định chiều cao hút của bơm bùn.
(m) (2-18)
2.4. Một số điểm cần lưu ý đối với bơm bùn
Hình 2.2: SƠ đồ phần hút của bơm bùn
2.4.1. Hệ số hiệu suất hb
Các tổn thất trong bơm bùn có thể chia ra làm 3 loại: thuỷ lực, thể tích và cơ khí.
Hệ số hiệu suất của bơm bùn (hb) là tích của hiệu suất thuỷ lực (htl), hiệu suất thể tích (htt) và hiệu suất cơ khí (hck) tương tự đối với bơm nước sạch.
hb = htl . htt . hkk (2-19)
Tổn thất thuỷ lực là phần năng lượng tiêu hao để khắc phục các cản trở thuỷ lực gây nên do ma sát của các dòng chất lỏng với các bộ phận làm việc và các cản trở cục bộ (do va đập hay do tạo thành xoáy):
DNtl = gQDH
(2.20)
htl ằ hH
Tổn thất lưu lượng, là phần năng lượng bị mất đi do rò rỉ chất lỏng từ nơi áp suất cao về nơi áp suất thấp: từ bơm ra ngoài.
DNll = gDQHlt
(2.21)
Tổn thất cơ khí là phần công suất bị tiêu hao do có ma sát trong các ổ trục, ổ đệm, do ma sát của chất lỏng với bề mặt ngoài của đĩa cánh bánh công tác.
DNck = Ntr - gDQlt Hlt
(2.22)
2.4.2. Đặc chức năng lượng
Đặc chức năng lượng của bơm là các đồ thị biểu diễn quan hệ giữa cột áp, công suất và hiệu suất tương ứng với trị số lưu lượng:
H = f1(Q) ;
N = f2(Q)
và hb = f3 (Q)
Với số vòng quay không đổi (n = const).
Trong thực tế tổn thất trong bơm bùn không thể xác định bằng lý thuyết. Do vậy các đường đặc tính thường được xây dựng bằng phương pháp thực nghiệm. Cho đến nay, các đặc tính làm việc của bơm bùn được xác định với môi trường nước sạch. Sau đó được tính đổi cho môi trường bùn theo các công thức.
Thực nghiệm đã chỉ rõ rằng các đường đặc tính không phụ thuộc vào sự thay đổi của tỷ trọng bùn. Tuy nhiên, với lưu lượng nào đó thì cột áp sẽ tăng tỷ trọng dung dịch bùn tăng. Cũng như đối với nước sạch, công suất tiêu thụ tăng với sự tăng lên của lưu lượng bơm bùn. Với lưu lượng dung dịch bùn không đổi thì công suất tiêu thụ tăng tỷ lệ với sự gia tăng của tỷ trọng bùn.
2.4.3. Bánh công tác
Cũng như bất kỳ bơm ly tâm nào, bánh công tác của bơm bùn là chi tiết quan trọng nhất chuyển đổi cơ năng quay thành năng lượng của dòng dung dịch bùn. Bánh công tác của bơm bùn cần đảm bảo:
- Tổn thất ít nhất khi chuyển năng lượng cho dòng chảy của dung dịch bùn.
- Khả năng chống mài mòn tốt.
- Tiết diện rãnh giữa các lá cánh là lớn nhất và đều từ phía bầu đến mép cánh.
- Kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp và nối ghép trục đảm bảo bền.
Để đạt được các yêu cầu trên, thường phải chọn các phương án tối ưu.
Thực tế đang sử dụng 3 loại bánh công tác bơm bùn: kiểu cánh hở, nửa kín và kín.
a) Bánh công tác kiểu hở (hình 2-3)
Hình 2.3. Bánh công tác kiểu hở
Có kết cấu rất đơn giản, loại bánh công tác này làm tăng khả năng thoát, giảm kẹt, dễ phủ lớp bảo vệ, chống mài mòn, dễ tháo lắp và bảo hành sửa chữa. Tuy vậy, bánh công tác kiểu hở ít sử dụng do hiệu suất thấp (hb < 0,4).
Bánh công tác kiểu hở một phần: có chất lượng thuỷ lực gần tương tự như bánh công tác kiểu hở nhưng có độ bền cao hơn nhiều vì đĩa sau như các xương làm tăng đáng kể độ cứng. (hình 2-4).
Hình 2.4. Bánh công tác kiểu hở một phần
b) Bánh công tác kiểu nửa kín (hình 2.5)
Cổ đĩa liền với muy ơ lắp vào trục.
Bánh công tác kiểu nửa kín được sử dụng rộng rãi cho các bơm bùn cỡ nhỏ khi cần đặc biệt quan tâm vấn đề tắc kẹt của hạt cứng, loại bánh này có kết cấu cũng đơn giản, dễ đúc, dễ phủ lớp chống mòn, độ bền và hiệu suất cao hơn hẳn kiểu hở.
Hình 2.5. Bánh công tác kiểu nửa kín
c) Bánh công tác kiểu kín (hình 2.6) có chất lượng thuỷ lực tốt nhất, độ bền và hiệu suất hơn hai loại nêu trên.
Hình 2.6. Bánh công tác kiểu kín
Nhược điểm của kiểu này là kết cấu phức tạp, khó đúc và khó phủ lớp chống mòn trên bề mặt các lá cánh, đặc biệt bánh công tác kiểu kín dễ gây tắc kẹt các hạt cứng.
Bánh công tác kiểu kín gồm đĩa chính và đĩa phụ có cánh ở giữa. Trong bơm bùn bánh công tác kiểu kín thường làm thêm các cánh phụ kiểu hướng kính (hình 2.5a, b và c).
Các bánh công tác thường liền 1 khối, đôi khi với bơm bùn cỡ lớn có thể chế tạo phần may ơ tách rời với vật liệu mềm vừa rẻ tiền hơn (thép cacbon) và các phần c...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status