TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
LÊ THẾ MẠNH
XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ
TẠO, LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BƠM NƯỚC
CHUYÊN DỤNG DÙNG TRONG NUÔI
THỦY SẢN THÂM CANH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
PGS. TS. PHẠM HÙNG THẮNG NHA TRANG - 2008

a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.

I.3 Xây dựng bản vẽ lắp: Phụ lục 20
Chương II: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BƠM 21
II.1 Quy trình công ngh ệ chế tạo vỏ bơm. 21
II.2 Quy trình công ngh ệ chế tạo bộ trộn khí. 47
II.3 Quy trình công ngh ệ chế tạo phao và giá đỡ bơm . 49
Chương III: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP BƠM
CHUYÊN DỤNG 51
III.1. Xây dựng quy trình công nghệ lắp ráp thân bơm. 51
III.2. Xây dựng quy trình công nghệ lắp ráp hệ thống phao v à giá đỡ. 53
Chương IV: XÂY DỰNG QUY TR ÌNH SỬ DỤNG BƠM
CHUYÊN DỤNG 55
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r


V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
ii
IV.1 Xây dựng quy trình sử dụng bơm chuyên nước chuyên dụng 55
IV.2. Xây dựng quy trình bảo dưỡng điều chỉnh bơm chuyên nước chuyên
dụng 56
IV. 3 Hư hỏng thường gặp và phương pháp sửa chữa 56

c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e

trồng thủy sản thâm canh l à rất cấp thiết. Các thiết bị phải mang tính đồng bộ
và phải xử lý được kịp thời những yêu cầu môi trường đặt ra. Ví dụ tỷ lệ Oxy
trong nước, nồng độ pH…
Những năm qua các thiết bị kỹ thuật đ ược ứng dụng rất nhiều trong
nuôi thủy sản thâm canh. Ví dụ nh ư thiết bị lọc nước, thiết bị tạo Oxy, thiết b ị
trộn thức ăn…Tuy nhi ên trong quá trình s ử dụng hiệu quả các thiết bị đang có
nhiều vấn đề như lượng tiêu hao năng lượng lớn, công suất thiết bị thấp, sự
phù hợp giữa các thiết bị v à môi trường là chưa cao. Nhằm hoàn thiện các
thiết bị kỹ thuật phục vụ ch o nuôi thủy sản thâm canh Khoa Cơ Khí- Trường
Đại Học Nha Trang giao cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp :”Xây dựng quy
trình công nghệ chế tạo, lắp ráp và sử dụng bơm nước chuyên dụng trong
nuôi thủy sản thâm canh ”.
Sau một thời gian nghi ên cứu tìm hiểu, thiết kế, tiến hành chế tạo và
thử nghiệm dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Phạm Hùng
Thắng, tôi đã hoàn thành đề tài với đầy đủ các nội dung sau:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
2

g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D

.
c
o
m
1
Chương I
HOÀN THIỆN THIẾT KẾ B ƠM NƯỚC CHUYÊN DỤNG
I.1 Giới thiệu chung về bơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi
thủy sản thâm canh .
I.1.1 Giới thiệu chung về b ơm nước chuyên dụng dùng trong nuôi
thủy sản thâm canh.
Trong ngành nuôi th ủy sản thâm canh hiện nay đ ể đạt được hiệu quả
và năng suất kinh tế cao th ì không thể thiếu sự hỗ trợ của các thiết bị máy
móc kỹ thuật và việc ứng dụng những kết quả nghi ên cứu trong ngành nuôi
trồng thủy sản. Bơm nước chuyên dụng được xem như là thiết bị không thể
thiếu trong ngành nuôi thủy sản thâm canh. Việc sử dụng bơm nước chuyên
dụng trong nuôi thủy sản thâm canh ngày càng nhiều, nó đã và đang mang lại
hiệu quả hết sức thiết thực cho ng ành nuôi thủy sản. Hiện nay một số loại
bơm đang được ứng dụng khá phổ biến như: Bơm luân chuyển nước, bơm
đảo nước- sục khí, bơm cấp và tháo nước…
Các loại bơm này nhằm mục đích cải tạo môi tr ường nuôi nhằm tạo
điều kiện thuận lợi nhất cho sự sinh tr ưởng và phát triển của con nuôi. Quá
trình nuôi thuỷ sản thâm canh đòi hỏi sự hỗ trợ thiết bị m áy móc là rất lớn ví
dụ nuôi tôm chân trắng ở mật độ thâm canh, nuôi cá ba sa …Việc sử dụng
thiết bị bơm chuyên dụng cùng với các thiết bị cải tạo môi tr ường nuôi khác
sẽ tạo điều kiện tốt cho sự phát triển của con nuôi.
Theo số liệu thống kê tháng 5 năm 2006 của Tổng cục thống kê cho ta bảng
sau.
( Thông tin cập nhật từ mạng INTERNET tại website của Tổng cục thống k ê)
Click to buy NOW!

c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

nuôi trồng
thủy sản
1
Máy bơm
nước dùng
trong nuôi
trồng thủy
sản
13,93
0,86
0,64
44,52
2
Máy đảo
nước- sục
khí
9,52
0,06
0,28
31,55
Đơn vị: chiếc /100 trang trại
Qua bảng này ta thấy được số lượng bơm nước chuyên dụng dùng
trong nuôi trồng thủy sản chiếm một tỷ lệ rất lớn so với trong lĩnh vực chăn
nuôi và trồng trọt.
Sử dụng bơm nước chuyên dụng trong nuôi thủy sản thâm canh đạt
được những lợi ích thiế t thực sau:
- Bơm dùng để cấp ,thoát nước trong ao nuôi khi cần thiết.
- Bơm hoạt động tạo ra một d òng nước thường trực luân chuyển
trong ao nuôi, nhờ đó đời sống của các sinh vật trong ao nuôi trở
nên sinh động hơn và các điều kiện thiên nhiên được gia tăng.

t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

- Ưu điểm nổi bật của b ơm này là sục khí với lượng Oxy rất cao, khả
năng hòa tan oxy tốt 3-4(mg/l).
- Đảm bảo việc tạo dòng chảy tốt, hòa trộn được các chế phẩm sinh học.
- Bơm được bố trí hợp lý sẽ có khả năng gom chất thải,cạn b ã tập trung
lại một vị trí nhất định.
- Kết cấu bơm đơn giản dễ chế tạo phù hợp với điều kiện vật liệu trong
nước.
- Bơm có độ bền cao( thiết bị đ ược chế tạo từ thép không gỉ, hợp kim
đồng ) làm việc tốt trong môi trường nuôi trồng thủy sản.
+ Nhược điểm:
- Các thiết bị đều được làm từ kim loại( thép không gỉ v à hợp kim đồng )
nên khối lượng rất nặng.
- Số lượng chi tiết trong b ơm nhiều nên khó lắp đặt trong ao nuôi.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w

g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
4
- Cánh bơm được đúc bằng hợp kim đồng, thép không gỉ n ên khối lượng
khá nặng và việc gia công tinh lại đ ược sử dụng bằng tay n ên khó chính xác,

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V

Vật liệu
1
Ống hướng dòng
SCS14
13
Khớp nối động cơ
CT38
2
Bu long M6x20
SCS14
14
Đệm cao su
Cao su
3
Đai ốc M6
SCS14
15
Then bằng
6x6x24
SCS14
4
Đai ốc M12 x1.5
SCS14
16
Bulong M8x6
SCS14
5
Then bằng
6x6x50
SCS14

SCS14
22
Bulong M5x12
SCS14
11
Bulong M8x30
SCS14
23
Cánh bơm
HK đồng
12
Then bằng 6x6
SCS14
24
Ổ bi liền gối đỡ
I.1.2.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng sử dụng vật liệu phi kim
loại.
Qua kết quả nghiên cứu và phát triển thành công đề tài cấp nhà nước
KC 07 -27 của Khoa Cơ Khí- Trường ĐH Nha Trang, vật liệu phi kim loại
được ứng dụng thay thế một số chi tiết, thiết bị trong b ơm nhằm mục đích hạ
giá thành sản phẩm và làm giảm trọng lượng bơm đáng kể. Kết cấu bơm sử
dụng vật liệu phi kim loại vẫn đảm bảo đ ược độ bền của bơm ngoài ra còn
khắc phục được những nhược điểm của bơm sử dụng vật liệu kim loại.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r

công CNC.
- Độ tin cậy về sử dụng t hấp khi làm việc trong môi trường nước biển.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
7
Hình ảnh 1.2 Bơm đảo nước- sục khí kiểu trục đứng l àm bằng vật liệu phi
kim loại
Bảng 1.3 : Các chi tiết trong b ơm đảo nước- sục khí làm bằng vật liệu
phi kim loại.
STT
Tên gọi
Vật liệu
STT
Tên gọi
Vật liệu
1
Động cơ điện1,1
KW

Nhựa PA
18
Ống hút
PVC
7
Ống bao
SCS14
19
Lọc rác
PVC
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
8
8
Trục
SCS14
20
Phao

chìm phục vụ việc đảo nước- sục khí và đặc biệt dùng để cấp thoát nước trong
ao nuôi.
+Ưu điểm:
- Đây là loại bơm hai công dụng ngoài việc đảo nước- sục khí còn dùng
cấp thoát nước trong ao nuôi.
- Đảm bảo lượng Oxy hòa tan trong nước, tạo nên dòng nước luân
chuyên trong ao nuôi, kh ả năng gom chất thải( cặn b ã, các giác chết,thức ăn
thừa )
- Động cơ điện được cải tiến phù hợp đặt ngay dưới nước có trục nằm
ngang trùng với phương của dòng nước cần phun vào ao, nên kết cấu trục
động cơ ngắn hơn, mặt khác giảm được chiều dài ống hướng dòng nên giảm
tổn thất về công suất v à chi phí vật liệu.
- Ống hướng dòng chế tạo từ vật liệu composite n ên chủ động được kích
thước và hình dạng theo lý thuyết.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e

n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
9
- Cánh bơm được đúc bằng vật liệu nhựa PA6, chịu môi trường nước

e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n

Tên gọi
Vật liệu
STT
Tên gọi
Vật liệu
1
Động cơ điện 1,1 KW
SCS14
7
Thanh treo
SCS14
2
Vòng treo
SCS14
8
Ống dẫn khí
SCS14
3
Ống dẫn dòng
Compozite
9
Ống hút
Compozite
4
Cáp điện
PE
10
Cánh bơm
PA6
5

e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

thủy sản thâm canh, tôi xây dựng kết cấu b ơm hợp lý, tận dụng các thiết bị
sẵn có trên thị trường và các thành quả đạt được của các đề t ài cấp trường và
đề tài tốt nghiệp khoá trước. Hướng giải quyết tốt nhất l à sử dụng bơm đảo
nước- sục khí kiểu trục ngang để hoàn thiện kết cấu bơm chuyên dụng. Thiết
bị đảo nước- sục khí này làm việc theo nguyên lý bơm hướng trục nó có thể
làm việc giống như bơm cấp thoát nếu chúng ta thêm vào một số kết cấu phù
hợp bên cạnh đó ta kết hợp với bộ trộn k hí cũng như cánh bơm đảo nước sục
khí nhằm thực hiện việc sục khí, cũng nh ư gom chất thải rắn nếu ta bố trí hợp
lý vị trí đặt bơm.
I.2.1 Hoàn thiện kết cấu bơm.
Trên cơ sở bơm chìm đặt dưới nước làm nhiệm vụ đảo nước- sục khí
có trục bơm nằm ngang, tôi xây dựng kết cấu trục v à vỏ bơm phù hợp với
việc bơm cấp thoát nước đồng thời khi cần thay thế bộ phận trộn - sục khí làm
nhiệm vụ đảo nước- sục khí. Song song với việc sử dụng thiết bị ống dẫn
dòng T cong (do Công Ty nh ựa Bình Minh cung c ấp trên thị trường) nhằm
xây dựng kết cấu vỏ b ơm và đưa ra kết cấu của trục bơm hợp lý nhằm kết hợp
với cánh bơm đúc bằng vật liệu Compozite . Bước tiếp theo xây dựng kết cấu
bộ trộn khí kết hợp với cánh b ơm đảo nước- sục khí đúc bằng vật liệu
Compozite để thay thế T cong khi cần bơm sục khí ở độ sâu 2,5 m n ước.
Nguyên lý hoạt đông:
Quá trình tạo khí: Động cơ quay cánh bơm v ới biên dạng đặc biệt đẩy các
phân tử nước ra trước từ đây tạo ra v ùng áp suất thấp trước cánh. Sau đó n ước
trong bộ trộn khí cũng theo ra phía tr ước để lại trong bộ trộn vùng áp suất
thấp.
Khi ta đặt vào bộ trộn 1 ống dẫn khí kín th ì lập tức lượng khí từ mặt
thoáng sẽ được theo vào bộ trộn và đi theo ra trước phần cánh. Ở vị trí n ày
cánh sẽ đảo đều nước và khí tạo nên sự hoà trộn Oxy.
Click to buy NOW!
P
D

.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c

bích sau
Bộ phận vỏ
bơm
Bộ phận nắp
bích trước
Bộ phận làm
kín nước
Bộ phận trục
động c
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
13
Xét về kết cấu cánh bơm:
Về biên dạng ta kế thừa bi ên dạng cánh bơm làm bằng vật liệu
composite của đề tài tốt nghiệp khoá 43 Đỗ Văn Thân đ ã bảo vệ thành công
để ứng dụng. Trên cơ sở này ta thiết kế phần củ cánh để lắp ghép ph ù hợp với
trục bơm cũng như ống hướng dòng T cong.
Hình ảnh cánh bơm đã được chế tạo bằng vật liệu PA :

.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

ứng dụng thành công, tôi xây dựng kết cấu lắp ghép ph ù hợp nhằm tạo thuận
lợi cho việc sử dụng hiệu quả việc b ơm luân chuyển nước cũng như sục khí.
Công suất động cơ điện: 0.75 (Kw) tốc độ động cơ 2900 (vòng/phút)
Để tạo thuận lợi cho việc lắp ghép với phần củ cánh b ơm thì trục bơm
được thiết kế phù hợp với kích thước lắp ghép tối đa của ống h ướng dòng T
cong. Giữ nguyên phần kích thước bên trong động cơ xây dựng thêm phần kết
cấu trục bên ngoài.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.

w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
15
Chi tiết cần xây dựng:
Qua kiểm tra trên thực tế thấy trục động c ơ thường sử dụng Ø 12 vẫn
đảm bảo được độ bền trong quá tr ình sử dụng. Vì điều kiện đề tài là trên cơ sở
hoàn thiện thiết bị nên tôi không tình b ền cho trục thiết kế.
Qua thiết kế kỹ thuật tôi dựa v ào những mặt cắt nghi vấn để kiểm tra
bền tại tiết diện nghi vấn đó.
Kiểm tra bền chi tiết trục tại vị trí lắp cánh b ơm:
Ở phần này trục lắp ghép với cánh b ơm, cánh sục, kết cấu có vát


V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-

o
m
16
Trục quay với tốc độ n=2900 v òng/phút. Công suất N= 0.75 KW.
 Momen xoắn
M
xoắn
=9740
)/(
)(
phutvn
KWN
=9740
2900
75.0
=2.64KNmm=2640 Nmm
dll
M
dl
F
d
x
d


Với l
d
=10
l=22.
d= 12.

khoa học cấp trường tôi thấy các ph ương án tính toán làm kín nư ớc cho trục
động cơ khá thuyết phục và có hiệu quả khảo nghiệm khá cao.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
17
 Vì vậy tôi không xây dựng ph ương án tính toán mà l ấy các kết quả từ
các đề tài để xây dựng bản vẽ kỹ thuật .
+ Tính toán phần làm kín cho bích trư ớc và bích sau:
Bích trước và bích sau làm kín khá đơn gi ản ta sử dụng vòng roăng
cao su ép lên 2 m ặt làm việc( mặt bích phụ v à bích chính), kết hợp với việc
thiết kế kết cấu mặt bích( sử dụng đai ốc ).
Tính toán thiết kế chi tiết nắp bích tr ước :
Giữ nguyên phần kết cấu lắp ghép b ên trong xây d ựng kết cấu lắp
ghép bên ngoài phù h ợp với ống hướng dòng T cong ( Bình Minh).
Yêu cầu:
Nắp bích trước được sử dụng lắp ghép với ống dẫn d òng T cong
Ø114mm do đó khe h ở lắp ghép nhỏ. Từ đây ta chọn kiểu lắp ghép là kiểu lắp
ghép trung gian. Dựa vào sự hài hoà về kết cấu ta tính chọn chiều dài lắp ghép

e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n

Phần kích thước vỏ động cơ được xác định theo việc lựa chọn động cơ
điện. Ở đây ta sử dụng động c ơ điện 0.75 Kw tốc độ v òng quay 2900vg/ph,
như vậy kích thước đường kính vỏ ngoài là Ø130. Với vật liệu lựa chọn l à
thép không gỉ SUB34
Tính toán thiết kế cánh bơm:
Về mặt kết cấu sự thay đổi độ nghi êng của cánh:
Sát trong bầu cánh độ nghiêng và độ cong lớn ra ngoài gần mép thì độ
nghiêng và độ cong giảm dần.
Mép ngoài cánh độ bầu cũng giảm đi theo bi ên dạng
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
19
Profin cánh t?i các bán kính
khác nhau(dã tr?i ra m?t ph?ng)
Ø105.6
Ø77.5
Ø50
Bản vẽ cánh bơm hướng trục

.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

N
dc
= 0.75 KW – công suất động cơ điện
K=1,5 – hệ số dự trữ an toàn của động cơ
Ta có:
KWN
Tr
5,0
5,1
75.0

Lưu lượng của máy bơm:
H
KN
Q
bdcbTr
.81,9


Ở đây:
b

: Hiệu suất bơm ( chọn theo mẫu)
dc

=0,9 Hệ số hiệu suất của động cơ điện ( chọn theo mẫu)
K=1,1 Hệ số bù tải do ảnh hưởng của chiều dài lá cánh (chọn theo mẫu)
H=2m – cột nước thiết kế của bơm
Khi ấy:
smQ /022.0

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V