Giáo trình Chế tạo máy bơm

vaø bieän phaùp khaéc phuïc Baûng 5 −1. Caùc daïng hö hoûng thöôøng gaëp cuûa bôm pittoâng Hö hoûng Nguyeân nhaân Caùch söûa chöõa Bôm khoâng cung caáp ñöôïc chaát loûng (daàu) cho heä thoáng. − Möùc daàu trong beå daàu quaù thaáp. − Truïc bôm quay khoâng ñuùng chieàu. − Khoâng khí bò huùt vaøo ñöôøng xaû daàu. − Taéc oáng daãn daàu hay bình loïc daàu. − Truïc bôm quay chöa ñuû toác ñoä quay qui ñònh. − Ñieàu chænh aùp löïc laøm vieäc cuûa − Ñoå theâm cho ñuû. − Ñoåi laïi chieàu quay. − Laøm kín oáng xaû daàu − Thoâng oáng hoaëc röûa bình loïc. − Taêng toác ñoä quay cuûa truïc 136 van an toaøn khoâng ñuùng (thaáp quaù). − Ñoä nhôùt cuûa daàu cao quaù. bôm. − Ñieàu chænh laïi van an toaøn − Thay daàu coù ñoä nhôùt thaáp hôn. Bôm laøm vieäc oàn quaù − Taéc bình loïc, taéc oáng daãn hoaëc ñöôøng kính oáng daãn bò thu heïp laïi. − Taéc caùc ñöôøng daàu trong bôm. − Röûa vaø thoâng bình loïc cuøng oáng daãn hoaëc thay oáng daãn − Thaùo bôm ra, röûa saïch caùc ñöôøng daàu baèng daàu röûa, lau khoâ. − Truïc bôm quay nhanh quaù. − Ñoä nhôùt cuûa daàu cao quaù. − Laãn khí vaøo ñöôøng daàu. − Truïc bôm vaø truïc ñoäng cô khoâng ñoàng taâm. − Giaûm toác ñoä quay. − Thay daàu coù ñoä nhôùt thaáp hôn. − Thay daàu hay xaû khí, laøm kín toaøn boä heä thoáng. − Ñieàu chænh ñoä ñoàng taâm Moøn stato, moøn roâto. Bôm laøm vieäc laâu ngaøy, tôùi thôøi haïn söûa chöõa. Thoâng thöôøng caùc voøng stato bò moøn ñöôïc thay môùi. Voøng stato baèng theùp oå bi 15%Cr hoaëc 1%Cr, 1%W, 1%Mn nhieät luyeän tôùi ñoä cöùng HRC 60 ÷ 64. Caùc raõnh roâto neáu moøn döôùi 0,05mm thì maøi baèng boät maøi ñeå ñaït ñoä song song giöõa hai thaønh raõnh vôùi sai soá khoâng quaù 0,02mm. Neáu raõnh moøn quaù 0,05mm thì ñaùnh baèng giaáy nhaùm mòn roài maøi nghieàn, luùc naøy phaûi 137 thay phieán gaït. Coå truïc roâto ñöôïc phuïc hoài baèng maï croâm hoaëc maøi nhoû ñöôøng kính roài eùp baïc söûa chöõa. Ñoä khoâng ñoàng truïc cuûa caùc ngoõng truïc roâto khoâng ñöôïc vöôït quaù 0,02mm. Ñoä ñaûo maët muùt cuûa roâto cho pheùp töø 0,015 ÷ 0,02mm. Chöông 7.CAÙC LOAÏI QUAÏT. 7.1.Phaân loaïi quaït. Ngöôøi ta chæ cheá taïo quaït li taâm vaø quaït höôùng truïc. Lyù thuyeát cuûa quaït li taâm vaø quaït höôùng truïc khoâng khaùc gì vôùi bôm li taâm vaø bôm höôùng truïc ,chæ khaùc ôû ñaëc tính ñöôøng oáng. Ñöôøng toån thaát aùp löïc ôû quaït baét ñaàu töø goác toaï ñoä vì chieàu cao ñòa lyù vôùi quaït boû qua do khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí ( 29,1 kg/m 3 ) raát nhoû so vôùi cuûa nöôùc (  = 1000 kg/m 3 ). Phaân loaïi quaït theo aùp suaát laøm vieäc vaø theo soá voøng quay rieâng. 1.Caên cöù vaøo aùp suaát : a. Quaït thaáp aùp: AÙp suaát ñeán 1000N/m 2 (100 mm H20). b. Quaït trung aùp: AÙp suaát ñeán 3000N/m 2 (300 mm H20). c. Quaït cao aùp: AÙp suaát ñeán 10.000N/m 2 (1000 mm H20). 2.Caên cöù vaøo soá voøng quay rieâng: a. Quaït quay chaäm: ns = 100-200 b. Quaït quay vöøa: ns = 200-600 c. Quaït quay nhanh: ns = 600-1200 d. Quaït quay ñaëc bieät nhanh: ns = 1200- 4000. Soá voøng quay rieâng ñöôïc tính theo coâng thöùc: H n Qn S 4/3 .13 [4-1] Trong ñoù : n : Soá voøng quay cuûa quaït [voøng / phuùt] H: Chieàu cao coät aùp cuûa quaït [mm H2O] Q: löu löôïng cuûa quaït [m 3 / s] . (Soá voøng quay rieâng cuûa quaït laø voøng quay vôùi cheá ñoä toái öu coù löu löôïng: Q = 1m 3 /s, aùp suaát: 30 mmH20, vì 30 3/4 = 13) . Quaït li taâm vaø quaït höôùng truïc huùt khoâng khí ôû ñieàu kieän khí quyeån neân tyû soá neùn laø: m = 1,002 ÷ 1,1 Nhö vaäy ta thaáy tyû soá neùn khaù nhoû, coù theå boû qua coi nhö quaït laøm vieäc vôùi chaát khí khoâng bò neùn vì vaäy caùc coâng thöùc cuûa bôm caùnh daãn coù theå duøng ñöôïc cho quaït. AÙp suaát cuûa quaït H baèng toång aùp suaát ñoäng vaø aùp suaát tónh: H = Ht + Hñ [4-2] 2 2 2 dH m g C [4-3] 2 1 . t K H m g p p    [4-4] Trong ñoù: C2 : vaän toác khoâng khí ôû cöûa ñaåy [ m/s ] P2: aùp suaát khoâng khí ôû cöûa ñaåy cuûa quaït [N/m2] P1: aùp suaát khoâng khí ôû cöûa huùt [N/m2]  K : Khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí [ kg/m 3 ] Ht: Cuõng chính laø toång toån thaát tónh ñöôøng oáng m, xem [4-21]. 2 . ( . ). 2 K t l d V H      mm H20. - Coâng suaát ñaët treân truïc quaït :   .1000 ... H KK QgN  kw [4-5] Trong ñoù: Q: m 3 /s Hk: aùp suaát quaït tính theo m coät khí.  K : Khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí [ kg/m 3 ] g: gia toác troïng tröôøng m/s 2 : Hieäu suaát chung cuûa quaït:  = 60 ÷ 75% Coâng thöùc chuyeån ñoåi aùp löïc coät khí sang coät nöôùc: Hgg H KK ....   Ñoåi ra:   K K H H .  [4-6] Vôùi: H K : AÙp coät khí ño theo m coät khí H : aùp suaát quaït ño theo m H20. Ví duï Ñoåi 120 mm H20 sang meùt coät khí: 100 29.1 12.01000   H K m khí. - Neáu aùp löïc quaït tính theo mm H20 thì ta coù coâng thöùc khaùc tính coâng suaát: .1000 ..81.9 HQ N  kw [4-7] Vôùi : Q: m 3 /s H: mmH20. (1mmH20 = 10 N/m 2 ). 7.2. Caùc ñaëc tính soá ño cuûa quaït. Ñaëc tính soá ño laø caùc ñöôøng cong bieåu dieãn :H-Q, N-Q, h-Q. xaùc ñònh vôùi soá voøng quay khoâng ñoåi n v/ph. Ñieåm laøm vieäc cuûa quaït laø giao ñieåm giöõa ñöôøng toån thaát Hoâ vaø ñöôøng Ht. ( Ñöôøng ñöùt ------ vôùi D = 0.6m; Ñöôøng lieàn vôùi D = 0.5m.) 7.3.Ñaëc tính khoâng soá ño. Ñaëc tính khoâng soá ño coøn goïi laø caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh töø nhöõng ñôn vò goïi laø caùc soá ño: Soá ño löu löôïng, soá ño coät aùp, soá ño coâng suaát. -Soá ño löu löôïng: USKQ . , m 3 /s Vôùi: 4 . 2 2 D S   , m 2 [4-8] 60 .. 2 n U D   , m/s Goïi: Q  laø heä soá löu löôïng ta coù: K Q Q Q   [4-9] Hay : KQ QQ .   [4-10] -Soá ño coät aùp ,vôùi quaït li taâm: UK H 2 . , kg / m.s 2 [4-11] Heä soá coät aùp: H  : K H H H   [4-12] Hay laø: KH HH . [4-13] -Soá ño coâng suaát: KN baèng tích soá ño löu löôïng vaø soá ño coät aùp. UKKK SHQN 3 ...  , w [4-14] Heä soá coâng suaát laø: K N N N   [4-15] Hay: N = N  .KN [4-16] -Heä soá hieäu duïng (hieäu suaát) cuûa quaït tính thoâng qua caùc heä soá khoâng soá ño : N HQ    .  [4-18] Öu ñieåm cô baûn cuûa caùc heä soá khoâng soá ño laø ñaùnh giaù ñaëc tính cuûa quaït vôùi ít ñaïi löôïng. Ñoù laø caùc heä soá Q  vaø H  töông öùng vôùi heä soá hieäu duïng lôùn nhaát. Khi choïn quaït laøm vieäc ôû cheá ñoä toái öu, coù löu löôïng vaø coät aùp mong muoán thì chæ caàn choïn ñöôøng kính vaø soá voøng quay laø ñuû: 4 .6672.0 K K H Q D  K K Q H n 4 3 3.81 [4-19]. 7.4.Tieáng oàn cuûa quaït. Tieáng oàn cuûa quaït coù 2 daïng laø oàn khí ñoäng vaø oàn do cô hoïc. 7.4.1. OÀn do khí ñoäng. OÀn khí ñoäng do caùc chi tieát cuûa quaït taùc ñoäng leân söï chuyeån ñoäng cuûa doøng khí. Yeâuù toá chính gaây ra oàn khí ñoäng laø vaän toác voøng lôùn vì cöôùng ñoä oàn tyû leä baäc 6 vôùi vaän toác, baäc 2 vôùi soá ño tuyeán tính caùnh vaø baäc 2 vôùi söùc caûn cuûa ñænh caùnh.Yeáu toá thöù hai laø daïng caùnh, daïng voû quaït, soá caùnh, cheá ñoä laøm vieäc cuûa quaït vaø caáu truùc buoàng ñaët quaït. Tieáng oàn gaây ra do chuyeån ñoäng xoaùy cuûa khoâng khí vôùi guoàng ñoäng taïo ra caùc soùng khoâng khí vaø rung ñoäng caùc boä phaän. Khoâng khí ñi qua cöûa huùt vaø cöûa ra cuõng gaây oàn do khoâng khí taïo xoaùy. Caùnh cong veà phía tröôùc oàn nhieàu hôn cong veà phía sau. 7.4.2. OÀn cô hoïc. Do ñoä vöõng chaéc cuûa caùnh, do quaït laép coân xoân, do caân baèng tónh vaø caân baèng ñoäng khoâng toát, do oå bi, do ñoäng cô ñieän gaây ra. Muoán traùnh oàn caàn loaïi boû caùc nguyeân nhaân gaây ra: - Caùnh quaït neân cong veà phía sau neáu coù theå. - Giôùi haïn vaän toác gioù trong caùc oáng daãn: v = 5m/s - Caân baèng tónh vaø caân baèng ñoäng toát. - OÅ truïc ñuû ñoä cöùng vöõng, vaän toác gioù trong oáng daãn neân nhoû,voû quaït phaûi vöõng chaéc, noái oáng vôùi voû ñuùng caùch. - Laép ñaët ñeá vôùi moùng ñuû cöùng vöõng. - Vaän toác voøng choïn: Quaït höôùng truïc: v = 80 ÷ 100m/s Quaït li taâm: v = 50m/s. Moïi choã, moïi nôi neáu coù theå neân choïn quaït laøm vieäc ôû cheá ñoä quaït ñaåy seõ coù hieäu quaû cao . 7.5. Ñieàu chænh quaït. Ñeå ñieàu chænh quaït caàn bieát quaït laøm vieäc trong heä thoáng huùt, heä thoáng ñaåy hay vöøa huùt vöøa ñaåy. 1.Heä thoáng quaït huùt: Khi chieàu daøi cuûa oáng ñaåy raát nhoû hoaëc baèng khoâng. Hình 4.3 theå hieän nguyeân lyù caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa heä thoáng quaït huùt H = H’ñ + Ht + Hñ mm H2O [4 -20] Trong ñoù: Pa: AÙp suaát khí quyeån Ph: AÙp suaát taïi mieäng huùt cuûa guoàng ñoäng Pñ: AÙp suaát taïi cöûa ñaåy cuûa guoàng ñoäng H’ñ:Toån thaát aùp löïc ñoäng naêng ôû cöûa huùt. Hñ: Toån thaát aùp löïc ñoäng naêng ôû cöûa ñaåy. Ht: Toån thaát trôû löïc tónh. Hoâ :Trôû löïc ñöôøng oáng. H: Toång trôû löïc (cuõng laø aùp löïc maø quaït phaûi coù). - Muoán giaûm toån thaát ñoäng naêng Hñ ôû cöõa ñaåy cuûa quaït phaûi laøm ñoaïn oáng loe ñeå giaûm vaän toác doøng khí coøn 25 - 30% vaän toác ban ñaàu. Goùc loe laø 10 0 . Coät aùp tónh: 2 . ( . ). 2 K t l d V H      [ 4-21] Coät aùp ñaåy tính theo coâng thöùc : [4-3] Coâng suaát quaït tính theo coâng thöùc : [4-5] hoaëc [4-7]. 2. Heä thoáng quaït ñaåy. Hình 4.4 Theå hieän nguyeân lyù caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa heä thoáng quaït ñaåy H = Ht + Hñ mm H2O [4-24] Coät aùp tónh vaø ñoäng cuõng tính töông töï nhö trong heä thoáng quaït huùt. Coâng suaát cuõng tính theo [4-5] hoaëc [4-7]. Ph: AÙp suaát cöûa huùt baèng aùp suaát khí quyeån. Ph = pa Pñ = Ph +  K .g (Ht + Hñ) , mm H20 [4-25] -Coù nhieàu tröôøng hôïp quaït vöøa laøm vieäc vôùi cheá ñoä huùt vaø vöøa ôû cheá ñoä ñaåy, khi ñoù caùc pheùp tính nhö caû ôû 2 phía coäng laïi. 3. Ñieàu chænh löu löôïng cuûa quaït. Ñeå ñieàu chænh löu löôïng quaït coù nhöõng caùch sau: a. Ñieàu chænh löu löôïng baèng van. Caùch naøy ñôn giaûn, coù theå ñaët van ôû oáng huùt hay oáng ñaåy. Ñaët ôû ñöôøng oáng huùt kinh teá hôn. Khi ñoùng bôùt hay môû theâm laøm thay ñoåi ñöôøng ñaëc tính tónh Ht ñeå dòch chuyeån ñöôøng laøm vieäc cuûa quaït. b. Ñieàu chænh baèng thay ñoåi soá voøng quay. Ñaây laø phöông aùn kinh teá nhaát nhöng caàn coù ñoäng cô thay ñoåi toác ñoä hay hoäp soá neân phöùc taïp. c. Thay ñoåi baèng ñieàu chænh caùnh höôùng doøng. Boä caùnh thöôøng ñaët ôû cöûa huùt cuûa quaït, khi cheá taïo laøm cho noù coù theå xoay ñöôïc khi caàn, phöông phaùp naøy laøm thay ñoåi ñoä doác cuûa ñöôøng ñaëc tính H - Q cuûa quaït vôùi soá voøng quay khoâng ñoåi, ñieåm A vaãn khoâng thay ñoåi. d. Ñieàu chænh baèng caùnh cuûa guoàng ñoäng. Chæ aùp duïng cho quaït höôùng truïc vaø cuõng cheá taïo tröôùc ñeå coù theå ñieàu chænh ñöôïc. 7.6. Söï laøm vieäc song song vaø noái tieáp cuûa quaït. Quaù trình laøm vieäc song song hay noái tieáp cuûa quaït gioáng nhö khi gheùp bôm. 7.7. Coâng suaát ñoäng cô. Sau khi tính ñöôïc coâng suaát quaït ta tính ñöôïc coâng suaát ñoäng cô   . ( ) d td a N kwN [4.26] Vôùi: N: Coâng suaát treân truïc quaït tính theo coâng thöùc [4-7] a: Heä soá tra baûng 4-1.  td : Hieäu suaát truyeàn ñoäng. Baûng 4-1 Coâng suaát quaït N, kW a – quaït ly taâm a – quaït höôùng truïc Ñeán 0,5 O,5 – 2 2 – 5 5 – 10 Treân 10 1,5 1,3 1,2 1,15 1,1 1,2 1,15 1,10 1,05 1,05 7.8.Tính toaùn thieát keá quaït. 7.8.1.Thieát keá guoàng quaït. Nhöõng keát luaän töø lyù thuyeát veà bôm li taâm vaø höôùng truïc cuõng hoaøn toaøn ñuùng cho quaït li taâm vaø quaït höôùng truïc. ÔÛ ñaây chæ chuù yù ñeán nhöõng thoâng soá ñaëc tröng cho quaït nhö: Ñöôøng kính ngoaøi D2 Cuûa guoàng ñoäng quaït li taâm hay ñöôøng kính ñænh quaït höôùng truïc. - Ñöôøng kính D2 ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua heä soá coät aùp H , chieàu cao coät aùp H, khoái löôïng rieâng  vaø soá voøng quay n. Töø: UK H HH H 2 2 _ .  Hay: H U H _2 .  maët khaùc ta laïi coù: 60 .. 2 2 nD U   m/s, ta ruùt ra : H D H n _2 . . 60   m [4-27] -Ñöôøng kính mieäng huùt Do xem nhö gaàn baèng ñöôøng kính trong D1 cuûa guoàng ñoäng ñöôïc tính: m n Q K KDD D ,)1.( .3 1 010   [4.28] trong ñoù : Q:löu löôïng cuûa quaït m 3 /s. K1:Heä soá huùt vôùi: const U C K ui  35.0 1 1 [4-29] K D0 : heä soá phuï thuoäc goùc β2 tra ôû baûng 4-2. Baûng 4.2 90 0 2  90 0 2  nN K D0 130 3 1040 4,3 30 3 1040 3,2 Trong ñoù: nN: Soá voøng quay rieâng theo coâng suaát. H n Qn S 4/3 .13 Phöông trình [4-28] tính cho tröôøng hôïp khoâng coù oáng loùt,vaän toác C0 trong oáng huùt ñöôïc tính: sm Q D C /, . .4 2 0 0   [4-30} Trong tröôøng hôïp coù oáng loùt vôùi ñöôùng kính laø d thì ñöôøng kính coå huùt phaûi lôùn hôn (D’o > D0): md Q C D , .. .4 00 , 0   [4-31]  0 = 0.7-1 :Heä soá chaët heïp . Khi ñoù ñöôøng kính trong guoàng ñoäng ñöôïc tính nhö sau: CC DD m 01 01 '   [4-32] Kích thöôùc caïnh vaøo cuûa guoàng b1: m Q CD b m , .. 111 1   1 :heä soá chaët heïp , 1 = 0.95 Kích thöôùc ôû cöûa ra b2 : m Q WZD b , )..sin..( 22222 2   [4-36]  2 :Chieàu daøy caùnh ôû caïnh ra , m. Z2:Soá caùnh W2: Vaän toác löu theå ôû cöûa ra ,m/s. Soá caùnh Z2 phuï thuoäc vaøo böôùc caùnh t cuûa guoàng ,thöôøng laáy böôùc caùnh nhoû hôn chieàu daøi höôùng kính l cuûa caùnh guoàng. l > t. Caùc kích thöôùc chi tieát cuûa quaït li taâm tính phuï thuoäc ñöôøng kính D2 neâu ra treân : hình 4-10. 7.8.2.Thieát keá voû quaït. Voû quaït xoaén oác ñöôïc thieát keá theo nguyeân taéc hình vuoâng theo caùc böôùc sau: Hình 4.10 1. Veõ voøng troøn ñöôøng kính D2 ñaõ tính ôû phaàn thieát keá guoàng quaït ôû phaàn tröôùc. 2. Veõ hình vuoâng caïnh a = 0,12.D2 3. Laáy daáu caùc ñænh 1,2,3,4. 4. Töø caùc ñieåm ñoù veõ caùc cung troøn coù baùn kính töông öùng: r1, r2 , r3 , r4. 5. Xaùc ñònh vaän toác mieäng ñaåy: C’  H C ñ g.2'  m/s. 6. Xaùc ñònh dieän tich mieäng ñaåy: C Q F '  m 2 7. Xaùc ñònh kích thöôùc mieäng ñaåy: a. Khi mieäng ñaåy hình troøn:  F d .4  b. Khi mieäng ñaåy hình vuoâng caïnh A: FA  - Caùc kieåu boá trí quaït trong khoâng gian. 7.8.3. Quaït höôùng truïc. 1.Caáu taïo. Quaït höôùng truïc coù caáu taïo ñôn giaûn nhaát goàm coù 2 phaàn cô baûn: Guoàng ñoäng vaø voû quaït. Guoàng 1: Coù caùc caùnh ñaët nghieâng, soá caùnh Z = 6 – 12. Guoàng laø baïc coù ñöôøng kính lôùn treân gaén caùc caùnh. Caùnh daäp töø theùp taám vôùi kích thöôùc lôùn coù theå laøm roãng. Voû quaït 2: Khe hôû giöõa voû vaø caùnh ñuû nhoû thöôøng khoâng quaù 1,5% chieàu daøi caùnh vì neáu khe hôû lôùn seõ laøm giaûm coät aùp tónh vaø giaûm hieäu suaát cuûa quaït. - ÔÛ nhöõng quaït lôùn ñoâi khi laøm caùc caùnh naén thaúng doøng xoaén laép coá ñònh treân voû quaït phía sau caùnh daãn. - Ñeà bieán ñoäng naêng thaønh coät aùp tónh voû quaït thöôøng coù 1 ñoaïn coân sau môû roäng. - Quaït höôùng truïc coù theå cheá taïo 1 hay 2 caáp (taàng). - Ñoäng cô keùo quaït coù theå ñaët ngoaøi hay trong voû quaït ñeå giaûm toån thaát. 2. Caùc ñöôøng ñaëc tính cuûa quaït höôùng truïc: Hình 6.10 vaø 6.11 Ñoái vôùi quaït höôùng truïc thì caùc ñaëc tính H, N,  laø haøm cuûa Q cuõng gioâng nhö bôm höôùng truïc: Q-H giaûm nhanh trong khi N giaûm khoâng ñaùng keå, coâng suaát tieâu thuï lôùn nhaát khi Q = 0,  giaûm nhanh sau ñieåm cöïc ñaïi. 3.Tính toaùn quaït höôùng truïc. Ñöôøng kính De cuûa ñænh caùnh xaùc ñònh töø ñieàu kieän: m Q C D m e ,3,1 [4-41] Trong ñoù: Q:Löu löôïng cuûa quaït,m 3 /s Cm = 8 – 10,thaønh phaàn vaän toác höôùng truïc, m/s. Vaän toác voøng treân ñöôøng kính De laø: smHU C /,..8,2  [4-42] Trong ñoù : H: aùp suaát do quaït taïo ra, mm H20  : Heä soá phuï thuoäc vaøo daïng caùnh.  = 2,8 - 3,5 caùnh phaúng  = 2,2 – 2,8 caùnh cong. Ta laïi coù vaän toác voøng Uc : 2 . 30 . D U e C n  [4-43] Ñeå choáng oàn thì thaønh phaàn vaän toác: Uc < 95m/s vaø thaønh phaàn Cm laáy nhö sau: Cm = (0,25 – 0,4 ). Uc vôùi quaït höôùng truïc 1 caáp Cm = (0,3 – 0,55 ) .Uc vôùi quaït höôùng truïc 2 caáp. -Chieàu roäng b cuûa caùnh ñöôïc tính : mb DD ie , 2   [4-51] -Goùc  1 vaø  2 ñöôïc tính theo coâng thöùc : 2 C C U m U tg   [4-52] Khi thay caùc giaù trò töông öùng ôû ñieåm vaøo 1 vaø ñieåm ra 2. Hieäu suaát chung cuûa quaït höôùng truïc töø :  = 50 – 80 %. Caùc ví duï vaø baøi taäp. - Ví duï 1. Guoàng ñoäng quaït ly taâm coù : D1 = 480mm, D2 = 600mm, n=1500v/ph,  K = 1.2 kg/m 3 , W1 = 25m/s, W2 = 22m/s,  1 = 60 o ,  2 = 120 o . Haõy döïng caùc tam giaùc vaän toác ôû caïnh vaøo vaø caïnh ra cuûa caùnh guoàng vaø chieàu cao coät aùp lyù thuyeát Hlt. -Ví duï 2. Caàn nung noùng khoâng khí löu löôïng G = 30.000kg/h töø 20 o leân 160 o baèng caùch cho qua thieát bò trao ñoåi nhieät (caloriphe). Haõy xaùc ñònh naêng suaát, aùp suaát, coâng suaát cuûa quaït khi laép tröôùc vaø sau thieát bò trao ñoåi nhieät. Cho bieát toån thaát thuyû löïc cuûa doøng khoâng khí chaûy qua heä thoáng laø 120mm H2O. ÔÛ ñieàu kieän 20 o C ,  K = 1.2 kg/m 3 . Hieäu suaát chung ôû caû 2 tröôøng hôïp laø nhö nhau vaø baèng:  = 50%. Chuù yù caùc coâng thöùc:  ,, .. kkkk T    k k H H .   k kGQ .3600  H Q Q H k k k k . , 2 , ,            -Ví duï 3. Moät quaït gioù löu löôïng 3000 m 3 /h, ôû ñaàu oáng ñaåy choã D1 = 200 mmcoù aùp suaát dö laø 981 N/m 2 , Hoûi ôû choã ñaàu oáng loe D2 = 300mm coù aùp suaát laø bao nhieâu? Cho bieát:  k = 11,77N/m 3 , g=9.81m/s2,boû qua toån thaát trong ñoaïn oáng loe. 7.9.Caùc heä thoáng quaït. 7.9.1.Phaân loaïi caùc heä thoáng quaït. Heä thoáng quaït goàm coù quaït,heä thoáng ñöôøng oáng vaø caùc thieát bò treân ñöôøng oáng. Tuyø muïc ñích söû duïng maø coù nhöõng teân goïi khaùc nhau. 1.Heä thoáng huùt buïi. - Duøng ñeå huùt buïi trong saûn xuaát coù sinh ra buïi. - Duøng huùt hôi, khí ñoäc - Duøng vaän chuyeån nguyeân lieäu kích thöôùc nhoû nhö boät, chaáu, caùm, muøn cưa… 2. Heä thoáng thoâng gioù laøm maùt. Heä thoáng ñöôïc duøng khi nhieät ñoä ngoaøi trôøi thaáp hôn nhieät ñoä trong phoøng. 3. Heä thoáng ñieàu hoaø khoâng khí. Heä thoáng ñieàu hoaø khoâng khí taïo ra baàu khoâng khí coù nhieät ñoä vaø ñoä aåm nhö yù muoán, baát keå nhieät ñoä ngoaøi trôøi nhö theá naøo. Muoán vaäy caàn boå xung theâm heä thoáng phun nöôùc laïnh vaøo giöõa thieát bò loïc 8 vaø thieát bò saáy 9 cuûa heä thoáng thoâng gioù laø coù heä thoáng ñieàu hoaø khoâng khí trung taâm. 4. Heä thoáng quaït trong saáy ñoái löu. 7.9.2.Caùc daïng trôû löïc trong heä thoáng quaït.   2 . )..( 2  K tl w H d l QUẠT HƯỚNG TRỤC THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP Mã sản phẩm: AF Kiểu lắp: AFA, AFC, AFD Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT HƯỚNG TRỤC KIỂU AFC1- 080-06 Mã sản phẩm: AFC1- 080-06 Kiểu lắp: AF Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... \ QUẠT HỖN HỢP TOMECO - Kiểu SWF Mã sản phẩm: SWF Kiểu lắp: SWF Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT HƯỚNG TRỤC LƯU LƯƠṆG LỚN Mã sản phẩm: DTF- TOMECO Kiểu lắp: AFA.DTF ; AFC.DTF Chế độ bảo hành: Theo thỏa thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM CÔNG NGHIÊP̣ ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.14-46 Mã sản phẩm: CF.14-46 Kiểu lắp: CFA, CFC, CFD QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.12-50 Mã sản phẩm: CF.12-50 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: theo thoả Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.4-72 Mã sản phẩm: CF.4-72 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT CÔNG NHIÊP̣ ÁP SUẤT THẤP KIỂU LY TÂM CF.4-70 Mã sản phẩm: CF.4-70 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.4-76 Mã sản phẩm: CF.4-76 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC. Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.5-47 Mã sản phẩm: CF.5-47 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... Start Prev | 1 | Next End QUẠT LY TÂM CAO ÁP KIỂU CF.8-13 Mã sản phẩm: CF.8-13 Kiểu lắp: CFC, CFA. CFC Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM CAO ÁP KIỂU CF.8-18 Mã sản phẩm: CF.8-18 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: Theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT CAO C.F8-09 Mã sản phẩm: CF.8-09 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM HÚT BỤI KIỂU CF.6-35 Mã sản phẩm: CF.6-35 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... QUẠT LY TÂM HÚT BỤI CÔNG NGHIÊP̣ , KIỂU CF.7- 40 Mã sản phẩm: CF.7-40 Kiểu lắp: CFC.7-40: CFD.7-40 Chế độ bảo hành: 6 tháng đến 1 năm Chi tiết... QUẠT LY TÂM HÚT BỤI KIỂU CF.6-46 Mã sản phẩm: CF.6-46 Kiểu lắp: CFA, CFD, CFC Chế độ bảo hành: theo thoả thuận Chi tiết... Start Prev | 1 | Next End QUẠT DÙNG TRONG MÔI TRƯỜNG HÓA CHẤT VÀ CHỐNG CHÁY NỔ Mã sản phẩm: QNNC Kiểu lắp: Đang cập nhật Chế độ bảo hành: Đang cập nhật Chi tiết... CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TÀI TIẾN PHÁT Đ/C : Tổ 4, KP1, T.Trấn Trảng Bom, Trảng Bom, Đồng Nai Xưởng : Phường An Bình, TP Biên Hòa, Đồng Nai Tel : 0618 606947 - 0618 826705- Fax : 0618 826706 Email : taitienphat@yahoo.com.vn- Website : WWW.Taitienphat.com 1 Chöông 8. MAÙY NEÙN 8.1.Phaân loaïi maùy neùn. 1.Theo nguyeân lyù laøm vieäc phaân loaïi ra: -Maùy neùn theo nguyeân lyù theå tích. -Maùy neùn theo nguyeân lyù li taâm. -Maùy neùn theo nguyeân lyù caùnh naâng vaø moät soá loaïi khaùc. a. Maùy neùn laøm vieäc theo nguyeân lyù theå tích: Goàm coù caùc loaïi: -Maùy neùn píttoâng -Maùy neùn caùnh gaït -Maùy neùn kieåu Root -Maùy neùn kieåu truïc vít. b. Maùy neùn li taâm. Maùy laøm vieäc theo nguyeân lyù li taâm (nhö ñaõ trình baøy ôû chöôùng 1). c. Maùy neùn theo nguyeân lyù caùnh naâng. d. Moät soá loaïi maùy neùn khaùc: -Maùy neùn kieåu phun tia (tuye). -Maùy neùn kieåu xoaén (scroll). 2. Theo soá caáp neùn: -Maùy neùn 1 caáp -Maùy neùn nhieàu caáp. 3. Theo ñoái töôïng neùn chia ra: -Maùy neùn C02 -Maùy neùn hôi NH3 -Maùy neùn Freon. 4.Theo möùc ñoä aùp suaát taïo ra. -Maùy neùn khí (compressor) khi :p > 2.5 bar. -Maùy thoåi khí (blower) khi : P < 2.5 bar. -Quaït (fans) khi aùp suaát : p = 1000 – 10.000 N/m2 (< 0.1 bar) -Bôm chaân khoâng(vacuum- pumps): p < 0 bar. 8.2. Maùy neùn pittoâng. 8.2.1. Quaù trình huùt vaø neùn trong maùy neùn pittoâng 1 caáp. Maùy coù theå coù 1 hay nhieàu cuïm píttoâng vaø xy lanh ñöôïc boá trí theo hình V,W... 2 Hình 8.1a.Sô ñoà maùy neùn piston thaúng ñöùng. Hình 8.1b.Maùy neùn piston kieåu chöõ V. 3 -Treân hình 8.1c laø nguyeân lyù caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa maùy neùn pittoâng ñeå neùn amoâniac kieåu thaúng ñöùng thaúng doøng, coù píttoâng thuûng, Khí NH3 ñi theo 1 chieàu. - Khoâng gian giôùi haïn giöõa 2 ñieåm cheát treân vaø döôùi goïi laø theå tích queùt. - Theå tích huùt lyù thuyeát baèng tích cuûa theå tích queùt vaø soá voøng quay cuûa maùy neùn. - Theå tích huùt thöïc teá baèng tích cuûa theå tích lyù thuyeát nhaân vôùi heä soá caáp  cuûa maùy neùn. - Khi neùn aùp suaát taêng, giaûm theå tích vaø taêng nhieät ñoä. Duøng nöôùc hay khoâng khí laøm maùt ñeå laøm nguoäi maùy. Vì vaäy quaù trình neùn laø quaù trình ña bieán vôùi chæ soá ña bieán n < k (vôùi k laø chæ soá ñoaïn nhieät). -Treân hình 8.1d bieåu dieãn chu trình laøm vieäc cuûa maùy neùn pittoâng: Ñöôøng 1-2 laø quaù trình neùn ña bieán: p.v n = const. Taïi ñieåm 2 van ñaåy môû neân ñöôøng 2-3 laø quaù trình ñaåy cuûa maùy ñaây laø quaù trình ñaúng aùp. P2 = const Ñieåm 3 laø ñieåm cheát treân,duø cheá taïo chính xaùc ñeán ñaâu cuõng coù khoaûng hôû giöõa pittoâng vaø ñóa van goïi laø theå tích cheát V0 chính laø theå tích hôi coøn laïi sau khi neùn. Vì vaäy theå tích naøy seõ daõn ra khi píttoâng ñi xuoáng: ñoaïn 3-4, V01 daõn ra thaønh VD1. Ñoù cuõng laø quaù trình ña bieán vôùi chæ soá n p.v n = const Ñöôøng 4-1 laø quaù trình huùt hôi vôùi aùp suaát p1 laø quaù trình ñaúng aùp. P1 = const Nhö vaäy ñöôùng 1-2-3-4 laø ñoà thò chæ thò lyù thuyeát cuûa maùy neùn pittoâng (ñöôøng lieàn). 4 Tuy nhieân do coù söùc yø vaø trôû löïc cuûa van huùt vaø van neùn neân ñöôøng laøm vieäc thöïc laø ñöôøng neùt ñöùt. -Neáu khoâng gian cheát V0 ñuû lôùn khi neùn töø: p1 - p2 toaøn boä hôi seõ doàn vaøo khoâng gian cheát, khi aáy ñöôøng neùn laø 1 ñeán 3, khi pittoâng di chuyeån ngöôïc laïi thì hôi töø khoâng gian cheát laïi daûn ra chieám toaøn boä theå tích nhö tröôùc khi neùn, quaù trình ñi töø 3 ñeán 1.Keát quaû laø maùy vaãn chaïy nhöng khoâng coù hôi huùt vaø ñaåy.Hieäu quaû cuûa chu trình baèng 0. 8.2.2.Coâng neùn rieâng,coâng suaát vaø hieäu cuûa maùy neùn pittoâng 1caáp. 1.Coâng neùn rieâng cuûa maùy neùn pittoâng 1 caáp.(Hình 8.2). 5 Hình 8.3.Caùc quaù trình neùn. - Quaù trình neùn trong xy lanh coù theå laø: Neùn ñoaïn nhieät (ñöôøng DA3) vôùi chæ soá k, neùn ña bieán vôùi chæ soá n < k, hay neùn ñaúng nhieät vôùi n = 1. - Coâng neùn rieâng laø coâng tieâu hao ñeå neùn 1 kg khí hoaëc hôi töø aùp suaát p1 ñeán aùp suaát p2. Treân ñoà thò p-v: Coâng neùn W ñöôïc tính (coâng aâm vì tieâu hao):  2 1 . P P dpvW [8-1] Ta seõ tính coâng neùn rieâng cho caùc quaù trình neùn khaùc nhau. a.Neùn theo quaù trình ñaúng nhieät: n = 1. (ñöôøng DA1) Phöông trình: p.v 1 = R.T ruùt ra: v = R.T/ p thay vaøo [8-1] ta coù:   2 1 2 1 ... p p P P p dp TRdpvW Hay: p p vpW 1 2 11 ln.. , kJ /kg [8-2] Neáu aùp suaát p tính baèng N/m 2 ,theå tích v laø m 3 /kg thì coâng tính baèng w töùc [J/kg]. Coâng tieâu hao naøy bieåu dieãn baèng dieän tích ABCD (treân hình 8.2). b.Quaù trình neùn ñoaïn nhieät: n = k. (ñöôøng DA3) Phöông trình : p.v k = const , p.v k = p1.v1 k Hay : pvp KKv 1 1 1 1 ..   thay giaù trò v vaøo [8-1] 6 dpvW P P . 2 1  sau khi tích phaân ta tính ra: ).( 1 )..( 1 22111122 vpvpvpvp k k k k W                               1 1 2 . 1 1 11 p p vp K K k k                         1 1 2 .. 1 1 1 p p T K K R k k [8-3] Coâng neùn ñöôïc bieåu dieãn baèng dieän tích ABC2D treân ñoà thò. c.Neùn theo quaù trình ña bieán : 1 < n < k (ñöôøng DA2) Töông töï neùn ñoaïn nhieät phöông trình coâng suất neùn ña bieán: p.v n = const ta xuy ra: ).( 1 )..( 1 22111122 vpvpvpvp n n n n W                               1 1 2 . 1 1 11 p p vp n n n n                         1 1 2 .. 1 1 1 p p T n n R n n [8-4] coâng suất neùn ña bieán                    1 1 1 1 2 .1 n n mn P P VP n n N Coâng tieâu hao bieåu dieãn baèng dieän tích hình ABC1D. Nhaän xeùt chung: Töø caùc keát quaû treân ta coù nhaän xeùt: - Neùn theo quaù trình ñoaïn nhieät coâng tieâu hao toán nhieàu nhaát. - Neùn theo quaù trình ñaúng nhieät coâng tieâu hao toán ít nhaát. Khi ñoù maùy neùn phaûi ñöôïc laøm maùt thaät toát coâng tieâu hao seõ giaûm ñi, nhieät ñoä cuoái quaù trình neùn thaáp, tuoåi thoï maùy naâng 7 cao.Tuy nhieân trong thöïc teá ñeå neùn theo quaù trình ñaúng nhieät seõ raát khoù khaên veà cheá taïo vaø giaù thaønh maùy cao neân thöôøng ngöôøi ta cheá taïo maùy neùn theo quaù trình ña bieán vôùi soá muõ n = 1,2 - 1,25. -Treân ñoà thò T-s thì caùc quaù trình neùn ñöôïc bieåu dieãn treân: Hình ñoà thò T-s. Vôùi : s laø entroâpi-thoâng soá traïng thaùi cuûa khí hoaëc hôi. Vi phaân cuûa s: ds = dq/T [KJ/kg ñoä] dq: Löôïng nhieät löu chaát trao ñoåi vôùi moâi tröôøng. T: nhieät ñoä cuûa khí hoaëc hôi. Baøi tập: Trong một bình kín thể tích V = 0,015m3 chứa lượng không khí với áp suất đầu P1 = 2bar, nhiệt độ t1 = 30 0 c, nhiệt độ vaø aùp suất sẽ thay đổi ra sao nếu ta cấp cho khoâng khí lượng nhiệt 16kj. Baøi laøm: Khối lượng không khí trong bình: P1V = GRT1 1  pV G RT (hằng số chất khí R = 8314/  = 8314/29 = 287 j/kg0K) Vì đaây laø một bình kín, quaù trình đẳng tích neân nhiệt độ cuối quaù trình: Qv = Gcv(t2 – t1) Khi coi khoâng khí laø khí lyù tưởng, nhiệt dung rieâng laø hằng số (khoâng khí laø khí 2 nguyeân tử). Từ bảng tra ta coù: Cv = 20,9 kj/kmol 0 K. Vậy nhiệt dung reâêng khối lượng đẳng tích của khoâng khí Với 020,9 / 29 v v C C kj kg K M    ; 2 1  v v Q t t GC aùp suất cuối quaù trình: 2 2 1 1  T p p T 8 d.AÛnh höôûng cuûa dung tích thöøa V0 ñeán naêng suaát cuûa maùy neùn. Hình 8.6 Do coù dung tích thöøa V0 neân khi aùp suaát ôû cöûa neùn p2 caøng cao (p’2 > p2) ,thì löôïng khí naïp vaøo vh caøng giaûm: Vh’ < Vh Hình 8.6. Ảûnh höôûng cuûa dung tích thöøa. Ñeå ñaùnh giaù hieäu quaû neùn ngöôøi ta duøng heä soá caáp:  Vôùi: VV VV 31 41    Vì vaäy khi aùp suaát neùn cao thì duøng maùy neùn 1 caáp seõ khoâng coù lôïi.Thöôøng maùy neùn 1 caáp chæ neân nenù ñeán tyû soá neùn:  = 8, khi tyû soá neùn lôùn hôn neân choïn maùy neùn coù nhieàu caáp. 2.Coâng suaát cuûa maùy neùn piston 1 caáp. Coâng suaát baèng tích cuûa coâng neùn rieâng Alt ( hay coøn kyù hieäu laø W ôû treân), vôùi khoái löôïng hôi huùt neùn trong 1 ñôn vò thôøi gian. a.Coâng suaát neùn lyù thuyeát: Nlt AVAGNN LTqlLTLTLT i LT ...  kw, [8-10] trong ñoù: Glt : khoái löôïng hôi huùt, neùn trong moät ñôn vò thôøi gian [kg/s]. 9  l : khoái löôïng rieâng cuûa hôi ñaàu quaù trình neùn [kg/m 3 ]. Vq: Löu löôïng queùt cuûa piston [m 3 /s] ,Vôùi: 60 ... 4 . 2 n ZSDV q   m 3 /s [8-11] S: khoaûng chaïy cuûa piston Z:Soá piston. n:Soá voøng quay cuûa maùy neùn, voøng/phuùt Coâng thöùc [8-10] chöa tính ñeán toån thaát theå tích vaø toån thaát naêng löôïng cuûa maùy neùn. Toån thaát theå tích ñöôïc ñaùnh giaù baèng heä soá caáp :  .  4321 ... [8-13] Trong ñoù : 1 : Keå ñeán aûnh höôûng dung tích thöøa V V q h 1 1 1  [8-14] Vh1 theå tích huùt Vq1 theå tích queùt (Xem hình 8-1.)  2 :heä soá keå ñeán quaù trình trao ñoåi nhieät hôi vaø xy lanh  3 :Aûnh höôûng ñoä kín cuûa caùc van huùt vaø ñaåy  4 : Aûnh höôûng ñoä kín cuûa cuûa xeùc maêng vaø ñeäm kín ñóa van vaø ñænh xylanh.Caùc giaù trò heä soá caáp tra ñoà thò hay baûng. Theå tích hôi hay khí maùy huùt vaø neùn ñöôïc thöïc teá laø: Vt =  .Vq , m 3 /s [8-15] b.Coâng suaát thöïc teá cuûa maùy neùn: Coâng suaát thöïc teá baèng tích cuûa theå tích queùt vaø aùp suaát cuûa maùy neùn. Nt = Vq.pi , kw [8-16] Trong ñoù: Vq : theå tích queùt cuûa maùy neùn. m 3 /s Pi : Aùp suaát chæ thò trung bình cuûa maùy neùn, kN/m 2 3.Hieäu suaát cuûa maùy neùn piston 1 caáp. - Hieäu suaát ñöôïc ñaùnh giaù baèng heä soá naêng löôïng  i : 10 G N ii G N G N A A T T T T LT LT T LT i 12   [8-17] Trong ñoù : ALT : laø coâng neùn rieâng lyù thuyeát ALT = i2 - i1 , kJ/kg i1,i2 : entanpi ñaàu vaø cuoái quaù trình neùn lyù thuyeát kJ/kg. AT : Coâng neùn rieâng thöïc teá. GLT :Khoái löôïng lyù thuyeát maø maùy hyùt ñöôïc. GLT =  l .Vq kg/s [8-18] GT :khoái löôïng thöïc teá maùy huùt ñöôïc. GT =  l .Vt kg/s [8-19]. Heä soá naêng löôïng  i ñöôïc tra theo ñoà thò hay baûng cuøng vôùi heä soá caáp tuyø thuoäc vaøo loaïi maùy neùn. - Ngoaøi toån thaát naêng löôïg do sai leäch cuûa quaù trình thöïc so vôùi quaù trình lyù thuyeát,maùy coøn chòu toån thaát cô khí do ma saùt gaây ra, theå hieän qua heä soá hieäu duïng cô hoïc.  C N N h T C  % [8-20] Trong ñoù Nh –Coâng suaát hieäu duïng. Hieäu suaát cô coù theå laáy :  C = 0.86 – 0.93.  NN N LT C T h  [8-21] - Goïi  laø hieäu suaát chung.  Ci . [8-22] 4.Coâng suaát cung caáp ñaët ôû truïc maùy laø: Ncc  td h cc N N  , kw [8-23] Trong ñoù  td laø hieäu suaát truyeàn ñoäng cuûa caùc boä truyeàn ñoäng nhö ñai truyeàn,khôùp noái. 11 Vôùi maùy neùn nhieàu caáp coâng suaát moåi caáp neùn tính nhö maùy neùn 1 caáp.Coâng suaát cuûa caû maùy baèng toång coâng suaát cuûa caùc caáp coäng laïi. 8.2.3.Nguyeân lyù caáu taïo vaø hoaït ñoäâng cuûa maùy neùn piston nhieàu caáp. 1.Nguyeân taéc chia caáp neùn. Khi bò neùn caùc chaát khí vaø hôi taêng aùp suaát vaø taêng nhieät ñoä. Nhieät ñoä cuoái quaù trình neùn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä ban ñaàu, baûn chaát moãi loaïi khí, vaø quaù trình laøm maùt khí neùn. Nhieät ñoä cuoái cuøng coøn phuï thuoäc tyû soá neùn m vôùi: 2 1 m p p  [8-26] Trong ñoù: p2, p1 laø aùp suaát cuối vaø ñaàu quaù trình neùn. Chæ ra söï phuï thuoäc nhieät ñoä neùn vaøo m vaø phöông phaùp laøm maùt. Ví duï khi tyû soá neùn m = 2 neùn ñoaïn nhieät: T = 358 0 K, neùn ña bieán: T = 337 o K. Noùi chung chæ neân neùn 1 caáp khi giaù trò tyû soá neùn: m  6. Khi tyû soá neùn m lôùn hôn 6 neân duøng maùy neùn nhieàu caáp. Nhieät ñoä cao quaù laøm chaùy daàu boâi trôn, phaân huyû chaát khí, vôùi caùc maùy laïnh giôùi haïn nhieät ñoä cuoái quaù trình neùn khoâng quaù 120 0 c. Vì vaäy khi yeâu caàu aùp suaát cao thì duøng maùy neùn nhieàu caáp. Maùy neùn nhieàu caáp coù laøm maùt ôû töøng caáp vaø laøm maùt trung gian giöõa 2 caáp neân nhieät ñoä ñaàu vaøo caáp thöù 2 thaáp hôn nhieät ñoä ñaàu ra caáp thöù nhaát vì vaäy neùn 2 caáp seõ tieát kieäm naêng löôïng hôn khi neùn 1 caáp ñeán cuøng aùp suaát. Tuy nhieân maùy neùn nhieàu caáp phöùc taïp hôn, giaù thaønh ban ñaàu cao hôn. -Choïn soá caáp neùn c phuï thuoäc tyû soá neùn m: Baûng 5.1 Tyû soá neùn m Soá caáp neùn c  6 6 - 30 30 - 100 100 - 150 > 150 1 2 4 5 6 vaø nhieàu hôn. Coù nhieàu kieåu neùn nhieàu caáp: Gheùp noái tieáp caùc maùy neùn 1 caáp vôùi nhau, baèng maùy neùn coù caùc cuïm piston xy lanh coù ñöôøng kính khaùc nhau, baèng piston xy lanh phaân baäc hoaëc maùy coù caùc piston xy lanh nhö nhau nhöng chia thaønh cuïm coù soá löôïng khaùc nhau. 2.Caùc daïng maùy neùn nhieàu caáp. a.Thöïc hieän neùn nhieàu caáp baèng caùc maùy neùn 1 caáp. Hình 5.3. 12 - Khoù choïn caëp maùy neùn phuø hôïp nhau veà coâng suaát, naêng suaát v.v. vôùi ñoái töôïng caàn neùn. b.Thöïc hieän neùn nhieàu caáp baèng moät maùy neùn coù caùc cuïm piston xy lanh coù ñöôøng kính khaùc nhau. Öu ñieåm: Loaïi naøy goïn hôn kieåu treân, vieäc phaân boá tyû soá neùn ñöôïc xaùc ñònh, dung tích moãi cuïm quyeát ñònh ñöôøng kính xy lanh vaø soá xy lanh trong moãi cuïm. Caùc piston coù theå saép xeáp theo kieåu chöû V hay W. Hình 5.4. 13 14 c. Maùy neùn 2 caáp baèng piston phaân baäc taùc duïng 2 phía. Hình 5.5. Chu trình neùn theå hieän hình 5.5b: -Khi pittoâng di chuyeån sang phaûi: Xy lanh I daõn: 3’4’, huùt 4’1’ vôùi aùp suaát p1, ñoàng thôøi xy lanh II: neùn 3’2’’,ñaåy 2’’3’’, -Khi pittoâng di chuyeån sang traùi: trong I xaûy ra quaù trình neùn 1’2’, ñaåy 2’3’ trong xy lanh II daõn nôû 3’’4’’ vaø huùt 4’’2’3’. Ñöôøng kính xy lanh D vaø d choïn theo tyû leä phuø hôïp. d.Neùn 2 caáp baèng piston phaân baäc taùc duïng moät phía. Hình 5.6. Do taùc duïng 1 phía neân quaù trình huùt vaø neùn ñoàng thôøi nhö nhau ôû phía aùp thaáp I vaø aùp cao II. 15 e. Maùy neùn piston 2 vaø 3 caáp: -Treân hình 8.7.Nguyeân lyù vaø ñoà thò chæ thò lyù thuyeát cuûa maùy neùn 2 caáp. Nhôø coù laøm maùt trung gian maø theå tích huùt vaøo xy lanh caáp 2 giaûm ñi moät löôïng laø : V2 – V3, do ñoù coâng tieâu hao cuõng giaûm 1 löôïng töông öùng baèng dieän tích : 324’4 -Treân hình 8.8.Nguyeân lyù vaø ñoà thò chæ thò lyù thuyeát cuûa maùy neùn 3 caáp. 16 8.2.4 Ñieàu chænh naêng suaát cuûa maùy neùn piston. Ñieàu chænh naêng suaát maùy neùn phuø hôïp vôùi yeâu caàu nhaèm naâng cao hieäu quaû söû duïng, haï giaù thaønh vaø keùo daøi tuoåi thoï cuûa maùy neùn. Ñieàu chænh naêng suaát maùy neùn gaén lieàn vôùi aùp suaát huùt vaø ñaåy cuûa noù. Ñaïi löôïng chuû yeáu lieân quan ñeán naêng suaát neùn laø ñöôøng kính pittoâng D, quaõng ñöôøng haønh trình S, soá voøng quay n, soá pittoâng Z, heä soá khoaûng haïi  i . do dung tích thöøa gaây ra. Cuï theå coù caùc phöông phaùp nhö sau: a. Ñieàu chænh naêng suaát thoâng qua soá voøng quay n. Kinh teá nhaát nhöng phöùc taïp. b. Ñieàu chænh qua heä soá khoaûng haïi:  i (Xem hình 5.7) hay duøng vôùi maùy coù 1 cuïm pittoâng xy lanh: duøng piston coù cô caáu dòch chænh laép ôû phía ñoái dieän vôùi noøng xy lanh. Khi taêng dung tích thöøa: v’0 > v0 thì laøm giaûm theå tích huùt: V’h < Vh . Phöông phaùp naøy coù theå giaûm 50% naêng suaát.Tuy nhieân phöông phaùp naøy khoâng kinh teá. - Khoaûng haïi Vo: Huùt vh (4 -1) - Khoaûng haïi V’o: theå tích huùt laø V’h (4’1) c. Duøng van vaø ñöôøng voøng ñeå xaû khí töø cöûa ñaåy veà cöûa huùt. Caùch naøy ñôn giaûn nhöng khoâng kinh teá. d. Duøng van chaën giaûm bôùt hôi huùt veà maùy. Hình 5.8. Khi ñoùng bôùt van chaën ôû cöûa huùt thì : V’h < Vh do aùp suaát chæ thò khi huùt giaûm : P’1 < P1 neân chu trình seõ laø 4’1’2’3. e. Keânh supaùp huùt. 17 Laøm cho van huùt luoân ôû traïng thaùi môû duøng roäng raõi cho maùy neùn 1 caáp vaø nhieàu caáp coù nhieàu cuïm pittoâng xy lanh. Cuïm naøo bò keânh thì naêng suaát cuûa noù baèng 0 (xem hình 5.9). - Ñöôøng neùt ñöùt laø laøm vieäc bình thöôøng (xu paùp khoâng keânh). - Ñöôøng neùt lieàn laø khi keânh van huùt. 8.2.5.Caáu taïo cuûa maùy neùn piston. Maùy neùn pittoâng ña daïng tuy nhieân ñeàu coù 1 soá boä phaän chính yeáu sau: -Thaân maùy, truïc khuyûu leäch taâm, xy lanh, piston, bieân, con tröôït, aéc piston, van huùt, van ñaåy, heä thoáng bôm daàu boâi trôn, heä thoáng laøm maùt maùy, caùc ñoàng hoá ño aùp löïc, hoäp ñeäm kín cho caàn pittoâng, caùc van chaën ñaët ôû cöûa huùt, ñaåy, van an toaøn. Sau ñaây laø 1 soá loaïi maùy neùn. 1. Maùy neùn khoâng khí. a.Maùy neùn khoâng khí 1 caáp loaïi nhoû.(hình 8.1) Maùy neùn ñöôïc laép ngay treân bình chöùa coù baùnh xe dòch chuyeån, maùy coù 1 hoaëc 2 pittoâng xy lanh. Duøng cho caùc dòch vuï söûa chöõa nhoû oâtoâ, xe maùy, phoøng thí nghieäm. b. Maùy neùn khoâng khí nhieàu caáp. -Maùy neùn khoâng khí piston naèm ngang 2 caáp : hình 5.10 18 Caáp thaáp cuïm beân phaûi,caáp cao hôn cuïm traùi. Aùp suaát ra laø 9 bar,coâng suaát N=360 kw. -Maùy neùn khoâng khí piston 5 caáp thaúng ñöùng.: Hình 5.11. 19 Cuïm beân phaûi laø caáp 1 vaø caáp 4 Cuïm beân traùi laø caùc caáp 2,3,vaø 5. Aùp suaát ra ñeán 220 bar. 20 2. Maùy neùn piston duøng trong caùc heä thoáng laïnh. Maùy neùn trong heä thoáng laïnh coù nhieäm vuï huùt neùn vaø ñaåy hôi taùc nhaân ñeå noù thöïc hieän tuaàn hoaøn trong heä thoáng. Ñaùp öùng naêng suaát laïnh ôû nhieät ñoä thaáp töø 0 o c ñeán aâm haøng chuïc ñoä thaäm chí haøng traêm ñoä. Taùc nhaân laïnh ngöng tuï ôû nhieät ñoä thöôøng 25-50 , 0 O C. AÙp suaát ngöng tuï töø: 10 - 20 bar, tuyø thuoäc taùc nhaân laïnh. Aùp suaát huùt laø aùp suaát aâm (chaân khoâng). - Soá caáp neùn trong heä thoáng laïnh coù theå laø 1,2 hoaëc 3. - Hoäp ñeäm kín raát quan troïng vì coøn choáng roø ræ taùc nhaân ñoäc haïi vaø ñaét tieàn. Maùy neùn trong heä thoáng laïnh coùn gaén lieàn vôùi taùc nhaân laïnh nhö : Maùy neùn amoâniac ,maùy neùn freon… a.Maùy neùn amoâniac. Maùy neùn amoâniaùc 1 caáp coù caùc daïng: thaúng ñöùng,V,W. - Treân Hình 5.1: Maùy neùn piston thaúng ñöùng thaúng doøng, piston thuûng, thöôøng duøng khi soá pittoâng laø 1,2 hay 3. khi töø 4 pittoâng trôû leân boá trí kieåu V hoaëc W ñeå cho goïn. Loaïi naøy coù öu ñieåm laø deã ñieàu chænh naêng suaát baèng caùch keânh supaùp. -Treân hình 5.12: laø caáu taïo maùy neùn kieåu chöõ V 1 caáp coù 2 piston coâng suaát laïnh laø 45000 kcal/h. 21 - Maùy neùn amoâniaùc nhieàu caáp coù piston phaân baäc thaúng ñöùng vaø naèm ngang coù caáu taïo gioáng maùy neùn khí nhieàu caáp. b. Maùy neùn freon. Maùy neùn freon cuõng coù caùc dang nhö: thaúng ñöùng,chöõ V,W nhö maùy neùn NH3 nhöng caáu taïo cuï theå caùc boä phaän coù ñaëc thuø rieâng ñeå phuø hôïp vôùi freon. Maùy neùn freon phaûi coù ñoä kín cao ñeå traùnh roø ræ neân duøng loaïi nöûa hôû vaø loaïi maùy neùn kín. Vaät lieäu thaân maùy ñuïc töø gang coù Niken mòn haït. -Treân Hình 5.13: Maùy neùn freon thaúng ñöùng coù ñoäng cô hôû. 22 -Treân Hình 5.14: Maùy neùn freon thaúng ñöùng nöûa kín. -Treân Hình 5.15: Maùy neùn kín thöôøng duøng cho tuû laïnh,maùy ñieàu hoaø nhoû. 23 Hình 5.15a. ( Xem Trang 159 taøi lieäu 1): Toá hôïp maùy neùn bình ngöng, hai maùy neùn ñaët ngay treân bình ngöng, maùy neùn coù 2 caáp: caáp thaáp 6 piston, caáp cao 2 piston boá trí kieåu W. 3.Caùc boä phaän cuûa maùy neùn piston. a-Thaân maùy: Thaân maùy neùn laø chi tieát cô sôû ñeå laép caùc boä phaän khaùc leân noù vì vaäy phaûi coù keát caáu vaø löïa choïn vaät lieäu hôïp lyù ñaûm baûo söï laøm vieäc oån ñònh vaø laâu daøi cho maùy. b-Truïc khuyûu 24 25 c- Tay bieân d- Xi lanh 26 e- Pittoâng vaø aéc pittoâng 27 28 g- Xeùc maêng. 29 h- Van huùt vaø van ñaåy, i- Hoäp ñeäm kín. 30 8.3 .Maùy neùn kieåu caùnh gaït. -Maùy neùn caùnh gaït laøm vieäc theo nguyeân lyù theå tích. Nguyeân lyù laøm vieäc neâu treân hình 5.32. a,b -Keát caáu hình 5.32 c. 31 a. Coâng suaát neùn ñaüng nhieät: (khi laøm maùt toát maùy neùn). kwN mDan ll mDan nDa p p Qp N  ..1000 ln.. . 1 2 .  Trong ñoù :Q1 :naêng suaát huùt cuûa maùy neùn , m 3 /s b.Coâng suaát neùn ñoaïn nhieät: (khi laøm maùt baèng khoâng khí). kwN mnDoa nDoaN , ..1000 , .  vôùi : w k k p p QpN K K nDoa ,1 1 2. 1 1 11.                         trong ñoù: Q l : Naêng suaát huùt cuûa maùy neùn m 3 /h P1,p2 :Aùp suaát ñaàu huùt vaø ñaàu ñaåy cuûa maùy, N/m 2 k: chæ soá ñoaïn nhieät 32  nDa. : Heä soá hieäu duïng ñaúng nhieät  nDoa. : Heä soá hieäu duïng ñoaïn nhieät  m : Heä soá hieäu duïng cô khí. Khi 5,1 1 2  p p thì laøm maùt baèng nöôùc. Maùy neùn caùnh gaït thöôøng noái tröïc tieáp vôùi ñoäng cô ñieän neân soá voøng quay n laø : 1450 v/ph, 950 v/p, 735 v/p. Ñieàu chænh naêng suaát baèng caùch thay ñoåi soá voøng voøng quay cuûa maùy hoaëc xaû bôùt hôi neùn töø cöûa ñaåy veà cöûa huùt. Caáu taïo maùy neùn caùnh gaït neâu ôû hình 5.32c. 8.4. Maùy neùn truïc vít. - Maùy neùn truïc vít laøm vieäc theo nguyeân lyù theå tích. - Nguyeân lyù vaø caáu taïo maùy neùn truïc vít : Hình 5.33. 33 Hai truïc vít nhieàu moái aên khôùp ñoàng boä vôùi nhau nhôø 1 caëp baùnh raêng nghieâng laép ôû ñaàu truïc. Khe hôû aên khôùp giöõa 2 truïc vít töø 0.1-0.4 mm . Öu ñieåm: Khi laøm vieäc khoâng coù ma saùt tröïc tieáp giöõa caùc truïc vít neân tuoåi thoï cao. Trong maùy khoâng coù van huùt vaø van ñaåy nhö maùy neùn piston. Soá voøng quay khaù cao töø: 3000 voøng/p ñeán 15000 voøng /p. 34 Nhöôïc ñieåm: Cheá taïo truïc vít phöùc taïp vaø khoù söûa chöõa. Tuy nhieân ngaøy nay do söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä CNC vieäc cheá taïo truïc vít trôû neân deã daøng hôn do ñoù giaù thaønh cheá taïo cuõng haï. Naêng suaát cuûa maùy neùn truïc vít: 02211 ..).( nLQ ZFZF  m 3 /ph F1,F2 : Dieän tích tieát dieän ngang caùc raõnh, m 2 Z1,Z2: Soá raêâng cuûa moãi truïc vít. L :chieàu daøi ñöôøng vít m N :soá voøng quay truïc vít voøng/ph.  0 : heä soá caáp phuï thuoäc vao khe hôû 2 truïc vít.  0 = 0.5 – 0.75. - Ñieàu chænh naêng suaát maùy neùn: Ñoùng bôùt cöûa huùt hoaëc xaû hôi neùn töø cöûa ñaåy veà cöûa huùt. Caùch thöù nhaát kinh teá hôn. - Coâng suaát maùy neùn truïc vít : Tính töông töï nhö maùy neùn caùnh gaït. 8.5.Maùy neùn li taâm. 8.5.1.Caáu taïo vaø hoaït ñoäng maùy neùn li taâm. -Nguyeân lyù laøm vieäc: nguyeân lyù li taâm. -Thöôøng maùy neùn li taâm ñöôïc cheá taïo nhieàu caáp. -Moät caáp coù: Guoàng ñoäng a,boä khuyeách taùn b,raõnh daãn khí c. Hình 5.34. Caáu taïo maùy neùn li taâm gioáng bôm li taâm nhieàu caáp, chæ coù khaùc laø : kích thöôùc guoàng ñoäng nhoû daàn veà phía taêng aùp suaát. -Caùc caáp noái tieáp nhau treân truïc. -Soá caáp phuï thuoäc vaøo aùp suaát caàn coù khi neùn. Goïi soá caáp caàn neùn laø c,coâng boäi moãi caáp neùn laø m ta coù: m p p C ñ c  hay: C ñ C p p m  Coâng boäi moãi caáp neùn : m = 1,2 – 1,5. 8.5.2.Coâng tieâu hao cuûa maùy neùn li taâm. -Coâng neùn ñoaïn nhieät 1 kg khí laø A lt: : )12.( 1 TTR k k Alt   Vì k = C C V P vaø R = Cp – Cv neân: Coâng neùn lí thuyeát: Alt laø: ALt Cp(T2 – T1) = i2 – i1 kJ/kg. Trong ñoù: i1,i2 entanpi cuûa khí tröôùc vaø sau khi neùn. Cp: nhieät dung rieâng ñaúng aùp J/kg.ñoä 35 Alt töông ñöông dieän tích (1-2-3-4-5-1) hình 5.36. -Coâng neùn quaù trình ña bieán coù soá muõ n>k: A’> Alt kgkJTTR n n A /)12.( 1 '    töông ñöông dieän tích (1-2’-3-4-5-1). Khi neùn ña bieán coù laøm maùt toát thì coâng neùn A’’ nhoû hôn töông ñöông dieän tích (1-2’’- 3-4-5-1) vôùi n< k. -Neáu quaù trình neùn laø ñaúng nhieät coâng neùn : AT Töø ñieåm 1 ñeán 3 (hình 5.36), khi aáy heä soá hieäu duïng ñaúng nhieät laø: 2 1 1 2 2 CC A A tt T T    Trong ñoù : Att coâng neùn thöïc teá khaùc vôùi coâng neùn lí thuyeát vaø coâng neùn ñaúng nhieät. Nhö ñaõ noùi treân khi aùp suaát ñaàu ra lôùn thì caàn chia nhieàu caáp neùn coâng boäi moãi caáp neùn :m = 1,2 – 1,5. 8.5.3.Coâng suaát maùy neùn li taâm. Coâng suaát neùn lyù thuyeát ñoaïn nhieät cuûa 1 caáp neùn: Nlt = G. Alt =G(i2 – i1) , Kw. i1,i2 : entanpi cuûa khí tröôùc vaø sau moãi laàn neùn. G =  . V Khoái löôïng khí neùn qua guoàng ñoäng, kg/s  : Khoái löôïng rieâng cuûa khí, kg/m 3 V : theå tích khí huùt vaø neùn cuûa guoàng. Neáu khoâng keå toån thaát ra ngoaøi(raát nhoû) coù theå coi G laø naêng suaát cuûa maùy neùn ly taâm nhieàu caáp. -Coâng suaát neùn thöïc teá Ntt cuûa 1 caáp laø coâng suaát neùn ña bieán:  nñ lt tt N N .0  , kw. Trong ñoù :  nño. = 0.75 – 0.9, hieäu suaát ñoaïn nhieät -Coâng suaát ñaët leân truïc maùy:  mnño lt m tt NNN . .  , kw [5.64] Trong ñoù  m heä soá hieäu duïng ma saùt :  m = 0.95 – 0.98. Coâng suaát cuûa caû maùy neùn baèng toång coâng suaát cuûa töøng caáp neùn tính theo coâng thöùc coäng laïi. Ñeå truyeàn ñoäng cho maùy neùn vôùi coâng suaát nhoû duøng ñoäng cô ñieän,vôùi maùy neùn lôùn duøng tuoác bin hôi ñeå keùo. Ñieàu chænh naêng suaát maùy neùn toát nhaát laø thay ñoåi soá voøng quay cuûa maùy. Keát caáu maùy neùn ly taâm xem hình 5.37 vaø hình 5.38. 36 8.6 Maùy neùn höôùng truïc. 8.6.1.Nguyeân lyù caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa maùy neùn höôùng truïc. 1. Nguyeân lyù: Maùy laøm vieäc theo nguyeân lyù caùnh naâng. Caùc caùnh ñoäng ñöôïc laép theo vaønh troøn töøng taàng treân roâ to.Caùc taàng caùnh tónh xen keõ caùc taàng caùnh ñoäng vaø ñöôïc laép treân vaønh troøn roài caøi vaøo raõnh beân trong stato.Caùc caùnh ñoäng coù chaân ren laép vaøo roto vaø coù theå ñieàu chænh ñöôïc goùc caét doøng. Hình 5.39:Caét doïc tieát dieän ñi qua roto. Hình 5.40: Khai trieån maët truï cuûa 1 caáp neùn vaø tam giaùc vaän toác. Gioáng nhö bôm höôùng truïc. Taàng caùnh tónh:Coù taùc duïng daãn höôùng cho khí neùn vaø bieán 1 phaàn ñoäng naêng thaønh aùp suaát sau moãi caáp neùn ôû taàng caùnh ñoäng. 2.Caáu taïo vaø hoaït ñoäng. Ñeå taïo söï taêng aùp tieát dieän ngang cuûa khoâng gian giöõa roto vaø stato phaûi nhoû daàn veà phía cöûa ra muoán vaäy coù 2 caùch cheá taïo: -Maët ngoaøi roto coù daïng hình truï ,maët trong cuûa stato coù daïng hình noùn cuït. Hình 5.39 -Maët ngoaøi roto coù daïng noùn cuït coøn maët trong stato coù daïng hình truï. Hình 5.45. Soá voøng quay roto; n = 5000 – 15000 v/ph,neân duøng tuoác bin khí neùn hay hôi thuaän tieän hôn vì neáu duøng ñoäng cô ñieän phaûi theâm boä truyeàn taêng toác seõ phöùc taïp. Tyû soá neùn cuûa moãi caáp neùn maùy höôùng truïc: m = 1.1 - 1.3 Tyû soá neùn chung : 515.1 1 2  p p  , nhöng löu löôïng raát lôùn. 8.6.2. Tính toaùn caùc soá ño chính cuûa maùy neùn höôùng truïc (tham khaûo). 8.6.3. Coâng suaát maùy neùn höôùng truïc. Tính töông töï maùy neùn li taâm. -Coâng suaát:  msdoa ltAGN ..1000 . .  , kw Trong ñoù : G : Khoái löôïng khí neùn qua guoàng ñoäng [kg/s].  .doa :Hieäu suaát ñoaïn nhieät vôùi  .doa = 0.85 – 0.95.  ms : Hieäu suaát cô khí keå ñeán toãn hao do ma saùt.  ms = 0.96 – 0.98. -Hieäu suaát ñoaïn nhieät: A A t lt doa  . Trong ñoù: Alt :Coâng neùn lyù thuyeát ñoaïn nhieät. At :Coâng neùn thöïc teá cung caáp. 8.7. Baøi taäp maùy neùn 37