Close

Tin tức

Tháng Năm 28, 2019

Đặc tính kỹ thuật của bơm ly tâm – cấp I – Phần 2

3.42. Tốc độ hút riêng (suction specific speed)

Thông số có liên quan đến tốc độ quay, lưu tốc, chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) được xác định tại điểm có hiệu suất tốt nhất.

3.43. Ổ trục thủy động (hydrodynamic bearing)

Ổ trục mà bề mặt của nó được định hướng với bề mặt đối tiếp của trục sao cho chuyển động tương đối tạo thành một chêm dầu để đỡ tải trọng không cho kim loại tiếp xúc với kim loại.

3.44. Ổ trục đỡ thủy động (hydrodynamic radial bearing)

Ổ trục có kết cấu kiểu ống lót – ngõng trục hoặc kiểu gối nghiêng.

3.45. Ổ trục chặn thủy động (hydrodynamic thrust bearing)

Ổ trục có kết cấu kiểu gót nhiều mảnh hoặc gót nghiêng.

3.46. Giá trị thiết kế (design values)

Các giá trị được sử dụng trong thiết kế bơm nhằm mục đích xác định tính năng, chiều dày thành nhỏ nhất cho phép và đặc tính vật lý của các chi tiết khác nhau của bơm.

CHÚ THÍCH: Nên tránh sử dụng trong bản đặc tính kỹ thuật của khách hàng từ thiết kế trong bất cứ thuật ngữ nào (như áp suất thiết kế, công suất thiết kế, nhiệt độ thiết kế hoặc tốc độ thiết kế) thuật ngữ này nên dành riêng cho người thiết kế và nhà sản xuất/nhà cung cấp thiết bị.

3.47. Hệ số phục vụ của khớp nối trục (coupling service factor)

Hệ số k được dùng để nhân với momen xoắn danh nghĩa TN của bộ dẫn động để thu được momen xoắn danh định Tk = kTN, momen này cho phép có sự dao động theo chu kỳ của momen xoắn từ bơm và/ hoặc bộ dẫn động của bơm và do đó bảo đảm tuổi thọ thích hợp của khớp nối trục.

4. Thiết kế

4.1. Yêu cầu chung

Mỗi khi các tài liệu bao gồm các yêu cầu kỹ thuật trái ngược nhau thì phải áp dụng chúng theo trình tự sau:

a) Đơn đặt hàng của khách hàng (hoặc thư hỏi đặt hàng nếu không có đơn đặt hàng (xem Phụ lục C và Phụ lục D);

b) Tờ dữ liệu (xem Phụ lục A);

c) Các yêu cầu của tiêu chuẩn này;

d) Các tiêu chuẩn khác được viện dẫn trong đơn đặt hàng (hoặc thư hỏi đặt hàng nếu không có đơn đặt hàng).

Việc áp dụng bất cứ luật lệ, quy định, điều lệ hoặc quy tắc nào của quốc gia hoặc địa phương cũng phải có sự thỏa thuận cùng nhau giữa khách hàng và nhà sản xuất/nhà cung cấp.

4.1.1. Đường đặc tính

4.1.1.1. Đường đặc tính đối với bánh công tác được cung cấp phải chỉ ra cột áp, hiệu suất, chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) và công suất đầu vào được lập thành đồ thị đối với lưu tốc. Đường đặc tính cũng phải chỉ ra phạm vi làm việc cho phép của bơm. Phải vẽ đồ thị đường cong cột áp/ lưu tốc (dựa trên tính toán hoặc thử nghiệm) đối với các đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của bánh công tác cho các bơm một cấp và nhiều cấp khi có yêu cầu.

4.1.1.2. Các bơm có đường cong cột áp/ lưu tốc ổn định và có khả năng ngắt liên tục được ưu tiên sử dụng cho hầu hết các ứng dụng và được yêu cầu khi vận hành song song theo quy định của khách hàng. Các đường cong cột áp/ lưu tốc không ổn định hoặc các đường cong có các độ dốc (như là các đường cong của bơm cánh) cũng có thể được sử dụng với điều kiện là việc áp dụng là thích hợp và chỉ ra các sai lệch của dạng đường cong. Khi điều kiện phục vụ không cho phép sử dụng một đường cong ổn định thì phải có các biện pháp khác để bảo đảm lưu lượng mong muốn. Khi quy định sự vận hành song song, sự nâng lên của cột áp tại lưu tốc danh định phải có độ dốc thích hợp để tránh sự mất ổn định của lưu lượng.

4.1.1.3. Điểm có hiệu suất tốt nhất đối với bánh công tác được cung cấp nên ưu tiên ở giữa điểm danh định và điểm danh nghĩa (xem 3.1).

4.1.1.4. Khi việc thiết kế bơm cho phép bộ dẫn động có tốc độ không đổi thì bơm phải có khả năng tăng cột áp lên xấp xỉ 5 % ở điều kiện định mức bằng cách lắp đặt một bánh công tác lớn hơn hoặc các bánh công tác mới lớn hơn.

4.1.1.5. Bơm vận hành các chất lng Newton có độ nhớt lớn hơn độ nhớt của nước phải có tính năng được hiệu chỉnh phù hợp với các hệ số chuyển đổi đã được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất/nhà cung cấp. Cần có sự xem xét đặc biệt đối với các chất lỏng không Newton.

4.1.2. Chiều cao hút dương khi làm việc (NPSH)

Chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) phải dựa trên cơ sở nước lạnh như đã xác định bằng thử nghiệm phù hợp với ISO 9906:1999, trừ khi có sự thỏa thuận khác.

Phải cung cấp đường cong của chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) như là một hàm số của lưu lượng nước.

Chiều cao hút dương có hiệu lực khi làm việc (NPSHA) phải vượt quá chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) 10 % giới hạn cho phép nhưng trong mỗi trường hợp không được nhỏ hơn 0,5 m. Cơ sở cho việc sử dụng các Đường đặc tính là chiều cao hút dương khi làm việc (NPSH) tương ứng với độ giảm 3 % của cột áp tổng của cấp đầu tiên của bơm (NPSH3).

Nếu nhà sản xuất/nhà cung cấp bơm xét thấy rằng do vật liệu kết cấu và chất lỏng được bơm cần có một chiều cao hút dương khi làm việc (NPSH) lớn hơn thì yêu cầu này nên được trình bày trong đề nghị và cung cấp đường cong thích hợp.

Nhà sản xuất/nhà cung cấp phải quy định chiều cao hút dương yêu cầu khi làm việc (NPSHR) trên tờ dữ liệu khi bơm được vận hành với nước ở lưu tốc định mức và tốc độ định mức.

Không được áp dụng sự hiệu chỉnh hoặc khử hydrocacbon.

Đối với các phép thử chiều cao hút dương khi làm việc (NPSH), xem 6.3.5.

4.1.3. Thiết kế bơm

4.1.3.1. Một bơm có thể có kết cấu một bậc hoặc nhiều bậc. Khi áp suất định mức theo áp kế trên đường vào là dương hoặc độ chênh áp suất lớn hơn 3,5 bar thì nên thiết kế bơm để giảm tới mức tối thiểu áp suất trên các vòng bít kín của trục, trừ khi các yêu cầu về cân bằng lực ép chiều trục có quy định khác. Trên các thiết kế bơm một cấp kiểu công xôn, yêu cầu này có thể được đáp ứng với các vòng hoặc cánh bơm trên mặt phía sau của bánh công tác. Trên các bơm nhiều cấp, yêu cầu này có thể được đáp ứng bằng cách bố trí một bánh công tác kề lưng với một ống tiết lưu có khe hở kín hoặc bằng cách bố trí bánh công tác nối tiếp với các vành hoặc đĩa cân bằng.

Có thể sử dụng các biện pháp khác sau khi đã có sự thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sn xuất/nhà cung cấp.

4.1.3.2. Các bơm năng lượng cao (cột áp lớn hơn 200 m cho một cấp và công suất lớn hơn 225 kW cho một cấp) cần có sự xem xét đặc biệt để bảo đảm rằng khoảng cách hướng kính giữa lưỡi xoắn (bao gồm cả vỏ xoắn kép) hoặc cánh ống khuyếch tán và chu vi bánh công tác phải sao cho tránh được rung và tiếng ồn quá mức (tần số dao động của cánh và tần số thấp của cánh ở các lưu tốc giảm).

4.1.3.3. Các bơm trục đứng có khớp trục thẳng, nối ren có thể bị hư hỏng do sự quay ngược chiều phải được trang bị cơ cấu bánh cóc không cho phép quay ngược chiều hoặc các phương tiện thích hợp khác.

4.1.3.4. Toàn bộ thiết bị phải được thiết kế để cho phép bảo dưỡng nhanh và tiết kiệm. Các bộ phận chủ yếu như các chi tiết vỏ và thân ổ trục phải được thiết kế (có gờ hoặc chốt định vị) để bảo đảm độ chính xác khi lắp ráp lại.

4.1.3.5. Việc kiểm soát mức âm thanh của toàn bộ thiết bị được cung cấp phải có sự cố gắng chung của khách hàng và nhà sản xuất/nhà cung cấp. Trừ khi có quy định khác, thiết bị do nhà sản xuất/nhà cung cấp phải phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia và mức âm thanh lớn nhất cho phép do khách hàng quy định.

CHÚ THÍCH: Phạm vi của tiêu chuẩn này không bao gồm bộ dẫn động nhưng nên tính đến sự đóng góp của bộ dẫn động vào mức âm thanh (tiếng ồn).

4.1.4. Lắp đặt ngoài trời

Khách hàng phải quy định việc lắp đặt được thực hiện ở trong nhà (có sưởi hoặc không sưởi) hoặc ở ngoài trời (có hoặc không có mái che) và điều kiện môi trường xung quanh tại nơi thiết bị phải vận hành (bao gồm nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ thấp nhất, độ ẩm không bình thường, các vấn đề ăn mòn hoặc bụi bẩn). Một bơm và các thiết bị phụ của nó phải thích hợp cho vận hành trong các điều kiện quy định này. Đối với các hướng dẫn của khách hàng, nhà sản xuất/nhà cung cấp phải có đề nghị về bất cứ sự bảo vệ đặc biệt nào mà khách hàng cần cung cấp.

4.2. Bộ dẫn động

4.2.1. Yêu cầu chung

4.2.1.1. Yêu cầu để xác định đặc tính định mc ca truyền động

Phải xem xét các yêu cầu sau khi xác định đặc tính định mức của truyền động:

a) Ứng dụng và phương pháp vận hành của bơm. Trong trường hợp vận hành song song, phải xem xét đến phạm vi đặc tính có thể có với chỉ một bơm vận hành, có tính đến các đặc tính của hệ thống;

b) Vị trí của điểm vận hành trên đường đặc tính của bơm;

c) Tổn thất do ma sát của vòng bít trục;

d) Dòng tuần hoàn đối với vòng bít cơ khí (đặc biệt là đối với các bơm có lưu tốc thấp);

e) Tính chất của môi chất được bơm (độ nhớt, hàm lượng chất rắn, tỷ trọng);

f) Tổn thất công suất và sự trượt trong truyền động;

g) Điều kiện khí quyển tại địa điểm đặt bơm.

Bộ dẫn động của bất cứ bơm nào thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này phải có công suất định mức đầu ra tối thiểu là bằng tỷ lệ phần trăm của công suất định mức đầu vào của bơm được cho trên Hình 1 nhưng không nhỏ hơn 1 kW. Khi yêu cầu này sẽ dẫn đến sự quá cỡ kích thước không cần thiết của bộ dẫn động thì phải có đề nghị khác được kiến nghị với khách hàng.

4.2.1.2. Tải trọng trục

Khi ổ trục chặn không phải là bộ phận của bơm và trừ khi có sự chấp nhận khác đi của khách hàng, phải thiết kế động cơ tuabin hoặc trục có cơ cấu truyền động cho các bơm trục đứng, bao gồm cả các bơm trục đứng theo trục để chịu được tải trọng trục lớn nhất mà bơm có thể tạo ra khi khởi động, dừng hoặc vận hành ở bất cứ lưu tốc nào. Phải xác định tải trọng trục lớn nhất ở hai lần khe hở ban đầu bên trong. Nếu bộ dẫn động không do nhà sản xuất/nhà cung cấp cung cấp thì họ phải lưu ý khách hàng về các yêu cầu này.

1

Hình 1 – Công suất bộ dẫn động tính theo phần trăm của công suất định mức yêu cầu của bơm trong phạm vi từ 1 kW đến 100 kW

4.2.2. Bơm được dn động bằng tuabin

4.2.2.1. Tuabin hơi

Các tuabin hơi được lựa chọn phải có khả năng mang đến cho bơm công suất định mức đầu vào yêu cầu đối với các điều kiện định mức dựa trên hiệu suất được bảo đảm của bơm hoặc mang đến cho bơm công suất lớn nhất đầu vào yêu cầu cho toàn bộ phạm vi vận hành của bơm. Công suất định mức của tuabin hơi phải dựa trên các điều kiện quy định về hơi vào nhỏ nhất và hơi thải lớn nhất.

4.2.2.2. Tốc độ của bơm được dẫn động bằng tuabin

Bơm được dẫn động bằng tuabin phải được thiết kế để vận hành liên tục ở 105 % tốc độ định mức và vận hành trong thời gian ngắn trong điều kiện khẩn cấp ở tốc độ tới 110 % tốc độ định mức (chỉnh đặt cơ cấu nhả vượt tốc của tuabin).

Đối với tuabin hơi và động cơ kiểu pittông, tốc độ khi nhả vượt tốc tối thiểu phải bằng 110 % tốc độ liên tục lớn nhất cho phép. Đối với các tuabin khí, tốc độ khi nhả vượt tốc tối thiểu phải bằng 105 % tốc độ liên tục lớn nhất cho phép.

4.3. Tốc độ tới hạn, sự cân bằng và rung

4.3.1. Tốc độ tới hạn

4.3.1.1. Tốc độ tới hạn tương tự như tần số cộng hưởng của hệ thống đỡ rôto-ổ trục. Các tốc độ tới hạn được nhận biết từ tần số riêng của hệ thống và của hiện tượng tăng áp. Nếu tần số của một thành phần điều hòa nào đó của hiện tượng tăng áp có chu kỳ bằng hoặc gần bằng tần số của bất cứ chế độ dao động nào của rô to thì trạng thái cộng hưởng có thể xảy ra. Nếu tồn tại sự cộng hưởng ở một tốc độ có giới hạn thì tốc độ này được gọi là tốc độ tới hạn. Đặc điểm này có liên quan đến các tốc độ tới hạn thực tế hơn là các giá trị tính toán khác nhau trong cả dao động ngang và dao động xoắn.

4.3.1.2. Hiện tượng tăng áp hoặc tần số kích thích có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn tần số đồng bộ của rôto. Các tần số tăng áp này có thể bao gồm nhưng không được hạn chế đối với các hiện tượng sau:

a) Sự mất cân bằng trong hệ thống rôto;

b) Các ảnh hưởng của màng dầu;

c) Các tần số cọ xát bên trong;

d) Các tần số của cánh, cánh của bánh công tác, phun hoặc tần số đi qua của ống khuyếch tán;

e) Các tần số ăn khớp của bánh răng và các tần số của dải biên;

f) Các tần số của độ không đồng trục (thẳng hàng) của khớp nối trục;

g) Các tần số thành phần của hệ thống rôto bị hỏng;

h) Các tần số trễ và tần số quay tít có ma sát của hệ thống rô to;

i) Lớp biên (sự bong ra theo gió xoáy);

j) Các hiệu ứng của âm thanh hoặc khí động lực học;

k) Các trạng thái khởi động, ví dụ như sự chặn tốc độ lại (do trở kháng quán tính) hoặc độ võng xoắn góp phần vào cộng hưởng xoắn;

I) Số xy lanh, góc giữa các dãy xylanh và hai kỳ hoặc bốn kỳ trong trường hợp các động cơ đốt

4.3.1.3. Các tốc độ tới hạn thực tế không được xâm lấn vào các phạm vi tốc độ quy định.

Tốc độ tới hạn thứ nhất (ở trạng thái uốn) ít nhất phải vượt quá tốc độ vận hành lớn nhất 20 % trừ khi không thể thiết kế được bơm có trục cứng vững, và phải có sự thỏa thuận của khách hàng.

Đối với các bơm có trục thẳng đứng, yêu cầu này áp dụng đặc biệt có hiệu quả khi chất lỏng được vận hành có chứa một tỷ lệ đáng kể các hạt cứng.

Khi không thể thiết kế được bơm có trục cứng vững với sự thỏa thuận của khách hàng thì:

– Tốc độ tới hạn thứ nhất Nc1 không được vượt quá 0,37 (=1/2,7) lần tốc độ vận hành nhỏ nhất Nmin;

– Tốc độ tới hạn thứ hai Nc2 không được nhỏ hơn 1,2 lần tốc độ liên tục lớn nhất Nmax.

Có thể minh họa yêu cầu này như trên Hình 2.

2

Hình 2 – Các điều kiện của tốc độ tới hạn (xem 4.3.1.3)

4.3.1.4. Giới hạn an toàn của sự xâm lấn từ tất cả các dạng dao động theo phương ngang (bao gồm cả trục cứng vững và trục uốn cong) ít nhất phải:

a) Vượt quá tốc độ liên tục lớn nhất 20 % đối với các hệ rôto cứng vững, hoặc;

b) Thấp hơn bất cứ tốc độ vận hành nào 15 % và vượt quá tốc độ liên tục lớn nhất 20 % đối với các hệ rôto có trục mềm dẻo.

Các dạng dao động xoắn của toàn bộ một bơm ít nhất phải thấp hơn bất cứ tốc độ vận hành nào 10 % hoặc ít nhất phải vượt quá tốc độ ngắt 10 %.

Các giới hạn an toàn quy định được dùng để ngăn ngừa sự phủ chờm của đường bao đáp ứng tới hạn vào phạm vi tốc độ vận hành.

4.3.1.5. Sự quay chậm, sự khởi động và ngắt thiết bị quay không được gây ra bất cứ hư hỏng nào khi qua các tốc độ tới hạn.

4.3.1.6. Sự cộng hưởng của giá đỡ và thân ổ trục của bộ dẫn động và thiết bị được dẫn động không được xảy ra trong phạm vi tốc độ vận hành quy định hoặc giới hạn an toàn quy định.

4.3.1.7. Khi có quy định của khách hàng, các tốc độ tới hạn phải được chứng thực bi các dữ liệu ca băng thử hoặc nếu vượt quá các tốc độ thử thì chúng phải là:

a) Các giá trị tính toán tắt dần, hoặc

b) Các giá trị được xác định bằng các kích thước từ bên ngoài vào rôto.

4.3.1.8 .Khi có quy định của khách hàng, nhà sn xuất/nhà cung cấp phải cung cấp các tính toán được chi tiết hóa trong các mục a) và b) dưới đây. Nếu khách hàng cung cấp thiết bị dẫn động thì họ phải có trách nhiệm cung cấp các dữ liệu cho các tính toán này:

a) Phân tích tốc độ tới hạn ngang để xác định rằng các tốc độ tới hạn của bộ dẫn động tương thích với các tốc độ tới hạn của bơm và sự kết hợp là phù hợp với phạm vi tốc độ vận hành quy định;

b) Phân tích dao động xoắn của hệ bơm-bộ dẫn động và phân tích dao động xoắn chuyển tiếp đối với các hệ thống được dẫn động bằng động cơ đồng bộ. Nhà sản xuất/nhà cung cấp phải chịu trách nhiệm về chất lượng vận hành tốt của hệ thống.

Trong trường hợp dẫn động bằng động cơ đốt trong, nhà sản xuất/nhà cung cấp động cơ đốt trong phải chịu trách nhiệm về sự phân tích.

Xem lại: Đặc tính kỹ thuật của bơm ly tâm – cấp I – Phần 1

Xem tiếp: Đặc tính kỹ thuật của bơm ly tâm – cấp I – Phần 3

Xem thêm: Máy bơm inox vi sinh

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://inoxmen.com/

Mở Chat
1
Close chat
Xin chào! Cảm ơn bạn đã ghé thăm website. Hãy nhấn nút Bắt đầu để được trò chuyện với nhân viên hỗ trợ.

Bắt đầu

error: Content is protected !!
Click để liên hệ