Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp dầu khí nước ta tuy mới ra đời nhưng đã nhanh chóng trở
thành một trong những ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế nước nhà. Với
sự phát triển không ngừng, ngành công nghiệp này đã đem lại một nguồn ngoài tệ
khổng lồ (chiếm 20% GDP của cả nước),góp phần vô cùng to lớn để phát triển kinh
tế trong nước. Hơn nữa, trong giai đoạn hiện nay, khi mà chúng ta đang bước vào
thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền kinh tế đất nước, thì việc phát triển kinh tế
trong nước nói chung và ngành dầu khí nói riêng càng cần thiết hơn bao giờ hết. Vì
vậy, vấn đề đặt ra cho ngành dầu khí không những tiếp tục tìm kiếm, thăm dò và khai
thác, phát triển các ngành công nghiệp đi kèm mà còn phải tận dụng một cách triệt để
tài nguyên dầu khí thiên nhiên đã ban tặng cho nước ta. Một trong những phương
pháp để tận dụng kinh tế nhất là nâng cao hiệu quả sử dụng của các thiết bị khai thác,
vận chuyển… Trong đó có máy bơm ly tâm vận chuyển dầu H
Π
C 65/35 – 500.
Xí nghiệp liên doanh VIETSOVPETRO là một đơn vị đi đầu trong ngành công
nghiệp dầu khí. Được thành lập năm 1981, xí nghiệp liên doanh VIETSOVPETRO
đã nhanh chóng khẳng định được vị trí của mình và hiện nay đang tiến hành khai thác
ở ba mỏ là mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng và mỏ Đại Hùng. Cho đến nay, mỏ Bạch Hổ là mỏ
lớn nhất của VIETSOVPETRO và của cả nước ta.
Chính vì những lý do trên mà tôi đã chọn đề tài là: ‟Cấu tạo, nguyên lý làm
việc, lắp đặt và vận hành máy bơm H
Π
C 65/35 – 500 dùng trong công tác vận
chuyển dầu ở mỏ Bạch Hổ” và phần chuyên đề: ‟Điều chỉnh đường đặc tính
mạng dẫn bằng van tiết lưu”.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm còn chưa có, cộng với tài liệu
thiết thốn nên không thể tránh khỏi những thiếu xót và khuyết điểm. Vì vậy, tôi rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn

nhuận phía Nga 5,8 tỷ USD và vào các năm 1993, 1996 phía Việt Nam và phía Nga
đã thu hồi được vốn, qua đó đã góp phần đưa Việt Nam thành nước khai thác và xuất
khẩu dầu đứng thứ 3 trong khu vực Đông Nam Á. Xí nghiệp đã tạo dựng được một
hệ thống cơ sở vật chất kỹ thuật vững chắc trên bờ và dưới biển với 12 giàn khoan cố
định, 2 giàn công nghệ trung tâm, 9 giàn nhẹ, 3 giàn bơm ép nước, 4 trạm rót dầu
không bến, 2 giàn nén khí, 2 giàn tự nâng, với 330 km đường ống dưới biển, 17 tàu
dịch vụ các loại trên biển và một căn cứ dịch vụ trên bờ với 10 cầu cảng dài tổng
cộng 1.300 m, trong đó có cầu cảng trọng tải 10.000 tấn, có hệ thống kho có khả năng
chứa 38.000 tấn/năm, 60.000 m
2
bãi cảng, năng lực hàng hoá thông qua 12.000
tấn/năm.
Bên cạnh việc khai thác, tìm kiếm dầu khí, liên doanh dầu khí Vietsovpetro còn
khai thác năng lực sẵn có để tham gia các dịch vụ kỹ thuật dầu khí biển cho các công
ty nước ngoài đã ký hợp đồng tìm kiếm, thăm dò, khai thác, phân chia sản phẩm với
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
2
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
ngành dầu khí nước ta. Dự tính doanh thu từ lĩnh vực này trong năm nay sẽ đạt được
hơn 20 triệu USD.
Theo kế hoạch giai đoạn 2006
÷
2010, Xí nghiệp liên doanh dầu khí
Vietsovpetro phấn đấu gia tăng trữ lượng 52 triệu tấn dầu thô với 20 giếng khoan tìm
kiếm, vận chuyển đưa vào bờ 6,5 tỷ m
3
khí. Khoan 64 giếng khoan khai thác. Đưa
vào sử dụng 7 công trình biển, 3 công trình đầu tư lớn.
1.2. Hệ thống thu gom–vận chuyển–xử lý dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
1.2.1. Khái niệm chung về hệ thống thu gom, vận chuyển dầu khí

GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
3
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
pha trước hết là tách pha khí, nước và muối. Sau đó, mỗi pha phải được tiếp tục xử
lý.
Đối với pha khí, sau khi ra khỏi các thiết bị tách còn mang theo một tỷ lệ các
thành phần nặng (từ propan trở lên), mang theo nước tự do ngưng tụ, hơi nước và có
thể có khí chua như H
2
S, CO
2
. Vì vậy, trước khi vận chuyển đi xa phải xử lý để thu
hồi các thành phần nặng, giảm giá thành vận chuyển và đặc biết là tránh sự cố tắc
nghẽn, ăn mòn đường ống và các thiết bị công nghệ.
Để xử lý dầu thương mại, cần tiếp tục tách nước, tách muối và các tạp chất cơ
học.
+Phải đảm bảo yêu cầu về môi sinh. Riêng với pha nước, thường được gọi là
nước thải của công nghiệp dầu mỏ mà chủ yếu là nước vỉa, trước khi thải ra môi
trường hoặc tái sử dụng (để làm nước bơm ép, làm nguyên liệu cho ngành công
nghiệp hóa) cũng cần phải xử lý, trước hết là lọc hết váng dầu để đảm bảo yêu cầu về
môi trường.
Để hệ thống thu gom, xử lý đảm bỏa được 4 nhiệm vụ trên thì nó phải thỏa mãn
các yêu cầu sau:
+Phải đo lường chính xác kể cả số lượng và chất lượng.
+Giảm tổn hao sản phẩm đến mức thấp nhất. Sự hao hụt các sản phẩm dầu khí
có thể do bay hơi các thành phẩn nhẹ, do rò rỉ qua đường ống và thiết bị công nghệ.
Nên cần phải hạn chế tối đa sự tổn hao(có thể lên tới 3÷5%).
+Việc xử lý phải đạt tiêu chuẩn cao nhất theo yêu cầu thương mại.
+Phải đạt tiêu chuẩn kinh tế đầu tư và vận hành. Tiêu hao kim loại và chi phí
nhân lực cho một đơn vị sản phẩm phải thấp, đánh giá qua tổng tổn hao kim loại

gom dưới biển, hệ thống thu gom bằng phẳng, hệ thống thu gom lên–xuống dốc.
+Căn cứ vào tính chất lý hóa của sản phẩm (khí, dầu, nước) gồm có hệ thống
thu gom dầu lỏng; hệ thống thu gom dầu đặc; hệ thống thu gom dầu nhiều parafin.
1.2.2. Tính chất lý hóa của dầu thô ở mỏ Bạch Hổ và các ảnh hưởng của chúng
đến hệ thống thu gom-xử lý và vận chuyển
Như chúng ta đã biết, ngoài các điều kiện về vị trí của mỏ (mỏ ở ngoài khơi hay
đất liền), điều kiện về địa hình,… thì tính chất lý hóa của dầu là một yếu tố vô cùng
quan trọng ảnh hưởng đến hệ thống thu gom–vận chuyển và xử lý. Khi khai thác
cũng như vận chuyển, thu gom, xử lý, chúng ta cần quan tâm đến thành phần hóa
học, các tính chất vật lý như mật độ ρ, khối lượng phân tử M, độ nhớt, nhiệt độ đông
đặc, sức căng bề mặt, nhiệt dung, độ dẫn nhiệt,… của dầu. Để tìm hiểu hệ thống thu
gom, vận chuyển và xử lý dầu ở mỏ Bạch Hổ thì ta cần phải biết được thành phần
cũng như tính chất lý hóa của dầu ở mỏ này.
Thành phần chủ yếu của dầu thô là các hợp chất của Hidro H và cacbon C
chiếm khoảng(60 ÷ 90 %)trọng lượng. Căn cứ vào cấu trúc mạch, chúng được phân
ra làm 3 loại:
+Dầu parafinic, có công thức tổng quát là C
n
H
2n+2
. Đây là các hidrocacbon no có
2 dạng cấu trúc: mạch thẳng và mạch nhánh(iso-parafin).Ở điều kiện bình thường các
cấu trúc C
1
÷C
4
tồn tại ở thể khí; C
5
÷C
17

2n-6
là dẫn xuất benzen, có khả
năng hòa tan cao.
Ngoài ra trong thành phần dầu còn có nhựa smol và nhựa asphanten:
-Smol là chất phân tử, có trọng lượng phân tử 600÷1000, các phân tử thường
liên kết với ôxi, lưu huỳnh và Nitơ.
-Asphanten là hợp chất phân tử, có cấu trúc giống nhựa smol nhưng có khối
lượng phân tử cao hơn 1000÷2500, màu đen. Smol hòa tan trong xăng và dầu hỏa,
còn asphanten có thể phân tán vào benzene để tạo ra chất lỏng dạng keo.
Theo hàm lượng nhựa, dầu ở mỏ Bạch Hổ thuộc loại dầu ít nhựa(< 8%) và
trung bình(8 ÷ 18%). Ở mỏ Bạch Hổ, hàm lượng nhựa giảm dần theo chiều sâu: 2,8%
tầng móng, 5% ở oligoxen và 12% ở miocen. Tỷ lệ keo nhựa làm tăng khả năng kết
tinh của parafin vì khi nhiệt độ giảm nó hình thành cấu trúc phân tử dạng lưới.
Thành phần và tính chất cở bản của dầu là yêu tố quan trọng quyết định khả
năng hòa tan, hàm lượng và nhiệt độ kết tinh của parafin. Dầu càng nhẹ thì hàm
lượng và nhiệt độ kết tinh của Parafin càng thấp, vận chuyển càng thuận lợi, Dầu ở
mỏ Bạch Hổ có mật đố khác nhau ở các tầng khác nhau: mật độ ở tầng Mioxen là
0,86 g/cm
3
; ở tầng Oligoxen trên là 0,857 g/cm
3
; Oligoxen dưới 0,833 g/cm
3
; tầng
móng 0,837 g/cm
3
, mật độ trung bình của dầu ở mỏ Bạch Hổ là 0,83÷0,865 g/cm
3
,
thuộc loại dầu trung bình.

mỏ Bạch Hổ nói riêng hay dầu của nước ta nói chung là loại dầu ngọt (hàm lượng
S≤0,5% khối lượng), có giá trị kinh tế cao vì ăn mòn đường ống ít hớn so với dầu
chua.
Dầu ở mỏ Bạch Hổ là loại dầu có chứa nhiều parafin với nhiệt độ đông đặc cao.
Hàm lượng parafin lên tới 30%. Chính parafin làm mất tính linh động của dầu ở nhiệt
độ thấp. Bởi vì, ở nhiệt độ thấp thì parafin sẽ đông đặc làm tắc nghẽn đường ống, gây
khó khăn cho quá trình vận chuyển.
Hàm lượng nhựa asphanten tương đối cao, làm tăng tỷ trọng song lại làm giảm
nhiệt độ đông đặc. Ngoài ra, nó còn có khả năng ảnh hưởng đến quá trình xử lý chế
biến dầu như làm tăng tính bám dính, tăng độ ổn định của nhũ dầu, tăng độ tạo cốc.
Dầu ở đây thuộc nhóm dầu trung bình vì có mật độ ρ nằm trong
khoảng(0,830÷0,865)g/cm
3
.
1.2.3. Hệ thống thu gom – vận chuyển dầu khí ở mỏ Bạch Hổ
Bạch Hổ là một mỏ nằm ngoài khơi cách đất liền khoảng (100÷130) km. Chiều
sâu mực nước biển tại nơi khai thác là 50÷70m. Vì vậy mọi công đoạn thu gom, xử lý
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
7
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
đều phải được tiến hành ngoài biển, dầu được đưa vào bở bẳng các tàu. Do vậy hệ
thống thu gom, vận chuyển dầu khí ở mở Bạch Hổ bao gồm có 2 phần chính:
+Hệ thống thu gom trong từng giàn (hệ thống này được đặt trên giàn cố định
hoặc giàn công nghệ trung tâm).
+ Hệ thống thu gom từ các giàn về các trạm rót dầu không bến (hay còn được
gọi là các tàu chứa hoặc kho nổi xuất chứa dầu).
*Hệ thống thu gom trên giàn cố định:
Giàn cố định dung để khoan khai thác đồng thồi 16÷24 giếng. Dầu khai thác
trên giàn cố định lần lượt được tách khí trong các bình tách bậc I thể tích 12,5/25m
3

này được bơm đến tàu chở dầu Ba Vì và tàu Chi Lăng theo đường ống ngầm đặt dưới
biển.
Tuỳ thuộc vào vị trí của các giàn khoan đến các trạm rót dầu và đặc điểm, lưu
lượng khai thác của các giếng khoan mà người ta bố trí và chọn máy bơm sao cho
phù hợp. Khi cần vận chuyển một lượng dầu lớn mà khoảng cách vận chuyển lại
ngắn, loại máy bơm được dùng trong trường hợp này là máy bơm 9MGP, H
Π
C 40-
400, HK 200-70, HK 200-120. Ngược lại khi cần vận chuyển một lượng dầu không
lớn, khoảng cách vận chuyển xa, loại máy bơm hay được dùng trong trường hợp này
là máy bơm SULZER và máy bơm H
Π
C 65/35-500.
Bảng 1.2. Đặc tính kỹ thuật của một số loại bơm
Các thông số kỹ
thuật cơ bản
Bơm H
Π
C
65/35 – 500
Bơm SULZER
Bơm HK
200 – 120
Lưu lượng định
mức (m
3
/h)
65 130 200
Cột áp tối ưu (m) 500 400 120
Công suất thuỷ lực

xử lý theo sơ đồ công nghệ.
1.3.2. Sơ đồ công nghệ hệ thống thu gom vận chuyển dầu khí
Hệ thống thu gom vận chuyển trên giàn cố định, cơ bản được lắp trên 6 Blốc
khai thác sau đây:
1.3.2.1. Blốc Modun N
o
/1 và N
o
/2
Đây là hai Blốc quan trọng nhất.
Hai Blốc này được lắp đặt thiết bị miệng giếng và các hệ thống đường ống thu
gom sau:
-5 đường ống công nghệ chính:
+Đường gọi dòng: dẫn về bình gọi dòng.
+Đường làm việc chính: đưa về bình tác H
Γ
C.
+Đường làm việc phụ.
+Đường ống xả: để xả áp suất trong trường hợp cần thiết. Nếu giếng có áp suất
thấp nó dẫn về bình 100 m
3
để tách.
+Đường dẫn về bình đo.
-Các đường phụ trợ:
+Đường dập giếng.
+Đường tuần hoàn thuận.
+Đường tuần hoàn nghịch.
Ngoài ra trên Blốc này còn được lắp đặt:
-Bình tách 16 m
3

3
.
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
10
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
+Áp suất giới hạn 6 KG/cm
2
.
+Áp suất làm việc 2,5
÷
3 KG/cm
2
.
-Hệ thống máy bơm để bơm dầu từ bình 100 m
3
ra tàu chứa.
-Hệ thống đường ống nối từ các bình tách đến các Blốc Modun N
o
/1, N
o
/2 và
Blốc Modun N
o
/4, N
o
/5.
1.3.2.3. Blốc Modun N
o
/4
Được lắp đặt các hệ thống sau:

-Hệ thống máy nén khí để duy trì áp suất cho các hệ thống tự động trên giàn.
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
11
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BƠM LY TÂM
2.1. Khái quát chung về máy bơm ly tâm
Máy bơm ly tâm là loại máy thủy lực cánh dẫn biến đổi cơ năng của động cơ
dẫn động thành năng lượng để vận chuyển chất lỏng theo hệ thống ống dẫn hoặc tạo
ra áp suất cần thiết trong hệ thống truyền dẫn thủy lực.
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
12
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo máy bơm
4
6
5
3
2
1
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy bơm ly tâm
1. Bánh công tác
2. Trục bơm
3. Bộ phận dẫn hướng vào
4. Bộ phận dẫn hướng ra (còn gọi là buồng xoắn ốc)
5. Ống hút
6. Ống đẩy
2.1.2. Nguyên lý làm việc của máy bơm
Khi máy bơm ly tâm làm việc, nhờ phần khớp nối giữa động cơ dẫn động và
bơm làm quay bánh công tác quay. Các phần chất lỏng trong bánh công tác dưới ảnh

- Bơm có lưu lượng thấp.
- Bơm có lưu lượng trung bình.
- Bơm có lưu lượng lớn.
f. Phân loại theo mục đích sử dụng (theo chất lỏng cần bơm):
- Bơm nước sạch.
- Bơm nước thải.
- Bơm hóa chất.
- Bơm dầu thô.
Ngoài ra ta có thể phân loại máy bơm theo cách dẫn dòng chất lỏng ra khỏi
máy bơm, theo phương pháp dẫn động máy bơm...
2.2. Các thông số cơ bản của bơm ly tâm
2.2.1. Lưu lượng
Là lượng chất lỏng mà bơm vận chuyển được trong một đơn vị thời gian, có thể
tính theo lưu lượng thể tích Q (l/s, m
3
/s, m
3
/h...) hay lưu lượng trọng lượng G (N/s,
N/h, kG/s...).
2.2.2. Cột áp
Là năng lượng mà một đơn vị trọng lượng chất lỏng nhận được từ máy bơm. Ký
hiệu cột áp là H, đơn vị tính thường là mét cột chất lỏng (mét cột nước hay mét cột
dầu...).
2.2.3. Công suất
Có hai loại công suất là công suất thủy lực và công suất làm việc.
+ Công suất thủy lực: là cơ năng mà chất lỏng trao đổi với máy trong một đơn
vị thời gian, ký hiệu là N
tl
, công thức tính:
N

η
tl
N
(2.2)
Trong đó:
η
=
η
q
.
η
tl
.
η
ck
(2.3)
η
là hiệu suất toàn phần của máy bơm (
η
< 1);
η
q
là hiệu suất lưu lượng;
η
q
=
lt
Q
Q
= 0,90

H
l
∞
=
g
cucu
uu 1122
−
(2.8)
Trong đó: H
l
∞
- Cột áp lý thuyết của bơm có số cánh dẫn vô hạn.
u
1,
u
2
- Vận tốc vòng của bánh công tác ứng với bán kính vào và ra,
có phương thẳng góc với phương hướng kính.
c
1u
, c
2u
- Thành phần vận tốc tuyệt đối của các phần tử chất lỏng ở lối
vào và ra bánh công tác chiếu lên phương của vận tốc vòng (u).
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
15
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
W
2

1
α
= 90
o
, để cột áp của bơm có
lợi nhất (c
1u
= 0). Tam giác vận tốc ở cửa vào là tam giác vuông:
90
o
α

=
1
1
β
u
1
1
c
w
1
Hình 2.3: Tam giác vận tốc ở cửa vào bánh công tác
Khi đó phương trình cơ bản của bơm ly tâm có dạng:
H
l
∞
=
g
cu

ηε
(2.10)
Z
ε
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của số cánh dẫn hữu hạn đến cột áp,
được gọi là hệ số cột áp; bằng lý thuyết về dòng xoáy và thực nghiệm, năm 1931 viện
sĩ Prôskua đã xác định
Z
ε
đối với bơm ly tâm, được tính theo công thức sau:
Z
ε
=1-
2
sin.
β
π
Z
(2.11)
Z - Số cánh dẫn của bánh công tác.
Với Z và
2
β
thông thường, trị số trung bình của hệ số cột áp
Z
ε
≈
0,8.
H
η

u22
.
(2.13)
Đối với bơm có kết cấu và số vòng quay thông thường thì:
Z
ε
.
H
η
.c
2u
=
Z
ε
.
H
η
.c
2
.cos
2
α
≈






Ψ

b - Chiều rộng máng dẫn ứng với đường kính D của bánh công tác
(thường là tại cửa ra).
D - Đường kính của bánh công tác.
c
m
- Hình chiếu vận tốc tuyệt đối lên phương vuông góc với u.
- Lưu lượng qua bánh công tác xem như lưu lượng lý thuyết Q
1
của bơm. Lưu
lượng thực tế Q qua ống đẩy nhỏ hơn Q
1
vì không phải tất cả chất lỏng sau khi đi qua
bánh công tác đều đi vào ống đẩy, mà có một phần nhỏ
Q
∆
chảy trở về cửa vào
bánh công tác hoặc rò rỉ ra ngoài qua các khe hở của các bộ phận lót kín “A” và “B”
được biểu thị trên hình vẽ.
Vậy: Q
1
=Q+
∆
Q (2.17)
- Để đánh giá tổn thất lưu lượng của bơm, có thể dùng hiệu suất lưu lượng
η
q

- Bơm có lưu lượng càng lớn thì
Q
η

1
, H
1
, N
1
– Là lưu lượng, cột áp và công suất ứng với D
’
,
1
γ
và n
1
.
Gọi Q
2
, H
2
, N
2
– Là lưu lượng, cột áp và công suất ứng với D
”
,
2
γ
và n
2
Bảng 2.1. Quan hệ tương tự trong một bơm ly tâm
Các thông
số
Khi

''








D
D
Q
1
Q
2
=
3
'
''
1
2








D

n
n
H
1
H
2
=
2
'
''








D
D
H
1
H
2
=
2
'
''
2
1

2
=
1
2
γ
γ
N
1
N
2
=
3
1
2








n
n
N
1
N
2
=
5












D
D
n
n
γ
γ
N
1
2.6. Đường đặc tính của bơm ly tâm
Các thông số bơm như H, Q, N,
η
thay đổi theo các chế độ làm việc của bơm
với số vòng quay n không đổi hoặc thay đổi.
Các quan hệ H = f(Q), N = f(Q),
η
= f(Q) biểu thị đặc tính làm việc của bơm,
được biểu diễn dưới dạng giải tích theo phương trình đặc tính, dưới dạng đồ thị được
gọi là đường đặc tính của bơm.
Các đường đặc tính ứng với số vòng quay làm việc không đổi (n = const)

2
w
2
c
c
2u
Hình 2.6: Tam giác vận tốc ở cửa ra
Trong đó: c
2u
=u
2
–c
2R
.cotg
2
β
(2.19)
- Mặt khác, từ công thức lưu lượng lý thuyết, có thể suy ra:
c
2R
=
22
1
.. bD
Q
π
(2.20)
- Thay các biểu thức trên vào công thức cột áp lý thuyết:
H
l

2,
D
2
là những đại lượng không đổi, nên phương
trình đặc tính lý thuyết có dạng:
H
l
∞
=a–b.cotg
2
β
.Q
1
(2.22)
a, b - Là những hằng số dương.
Đường biểu diễn phương trình này được gọi là đường đặc tính cơ bản lý thuyết.
Đó là đường không đi qua gốc toạ độ, có hệ số góc tuỳ thuộc vào trị số góc ra của
bánh dẫn
2
β

Trong trường hợp tổng quát đối với máy thuỷ lực có 3 dạng đường đặc tính lý
thuyết.
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
20
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
Hình 2.7: Đường đặc tính lý thuyết và đường đặc tính tính toán
Nếu
2
β

nghịch biến bậc nhất AD. Đây là đường đặc tính cơ bản lý thuyết của bơm ly tâm
(đường nghịch biến bậc nhất) khi chưa xét số cánh dẫn hữu hạn và tổn thất.
- Khi kể tới ảnh hưởng do số cánh dẫn hữu hạn, đường đặc tính trở thành
đường
''
DA
, có dạng: H
l
=
Z
ε
. H
l
∞
Trong đó:
Z
ε
< 1 là hệ số kể đến ảnh hưởng của số cánh dẫn hữu hạn.
- Khi kể tới các loại tổn thất thuỷ lực của dòng chất lỏng qua bánh công tác,
các loại tổn thất thuỷ lực này đều tỷ lệ với bình phương của vận tốc, nghĩa là bình
phương của lưu lượng, đường đặc tính trở thành đường cong bậc hai
''''
DA
.
- Khi kể tới các loại tổn thất cơ khí và lưu lượng thì đường đặc tính dịch về
phía trái và thấp hơn
''''
DA
một chút, đó là đường
''''''

2
H
l
l
H
2
(β = )
90
o
o
90
(β > )
2
H
l
l
H
A
D
D
D
D
C
B
21
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
Hình 2.8: Đường đặc tính thực nghiệm của bơm ly tâm
Nhìn chung, đường đặc tính xây dựng bằng phương pháp thực nghiệm cũng
có dạng giống đường đặc tính xây dựng bằng phương pháp tính toán nhưng chúng
không trùng nhau. Điều đó chứng tỏ bằng tính toán không xác định được đầy đủ và

Q(l/s)
N(kW)
N
η
(%)
]
ck
[
H
η
H
H(m)
22
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Thiết bị dầu khí K50
5
10
Q(m/h)
80
60
4020
0
0
0 10
Q(l/s)
20
3
10
20
15
30

H - Q
Q
H
A
Q
A
A
H
0
Hình 2.10: Điểm làm việc của bơm
2.7.2. Đường đặc tính mạng dẫn
Giả sử ta xét một trạm bơm bao gồm: máy bơm ly tâm, các ống hút và ống đẩy
cùng các phụ kiện đường ống như các van, khóa… Máy bơm hút chất lỏng từ bể hút
và đưa lên bể đẩy như hình 2.11 sau:
Hình 2.11: Sơ đồ tính toán trạm bơm
Viết phương trình năng lượng, phương trình Bernoulli lần lượt cho các mặt cắt
1-1, S-S và D-D, (với điều kiện mặt thoáng bể hút và bể đẩy là rộng và đều thông với
khí trời ).Theo [5,tr26], ta có đường đặc tính mạng dẫn có dạng như sau:
GVHD: Lê Đức Vinh Sinh viên: Trần Duy Hưng
p
2
,c
2
bÓ ®Èy
khãa
®éng c¬
Van 1 chiÒu
b¬m
èng ®Èy
bÓ hót

md
: đường đặc tính mạng dẫn .
H
hh
: chiều cao hình học tính từ mặt thoáng bể hút đến mặt thoáng bể đẩy hoặc
đến miệng ống xả khi nó tự xả tự do ra bể đẩy.
k
md
: tổng hệ số tổn thất trên đường ống hút hoặc đẩy. Nó phụ thuộc vào : hệ số
tổn thất dọc đường và cục bộ, chiều dài và đường kính của đường ống, tốc độ của
dòng chảy.
Q: lưu lượng của dòng chảy.
Vậy đường biểu diễn đường đặc tính mạng ống dẫn là đường cong Parabol bậc
2 đối với lưu lượng Q, không đi qua gốc tọa độ, được gọi là đường đặc tính mạng
ống dẫn, có dạng như hình 2.12.
Hình 2.12: Đường đặc tính mạng ống dẫn H
md
=H
hh
+k
md
Q
2
2.7.3. Đường đặc tính máy
Trong 3 đường đặc tính của máy bơm H-Q, N-Q,
η
-Q, thì đường đặc tính biểu
diễn mối quan hệ giữa cột áp H và lưu lượng Q của máy bơm: H = f(Q) gọi là đường
đặc tính cơ bản của máy bơm. Vì vậy đường đặc tính này thường được gọi tắt là
đường đặc tính máy.