Bơm hướng trục là bơm mà tâm khối lượng của dòng chảy ở trong phần dẫn dòng chuyển động theo chiều hướng trục.

Các bơm hướng trục được nghiên cứu và thiết kế chế tạo hiện nay thường có cột nước từ 2m đến 20m,với lưu lượng lớn đến 100000 m³/h. Để phân biệt các loại bơm người ta dựa vào số vòng quay đặc trưng n_s, Những bơm hướng trục được nghiên cứu thiết kế và chế tạo sử dụng hiện nay thường có n_s nằm trong phạm vi từ 450 v/ph đến 1000 v/ph.

Bơm hướng trục được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế, đặc biệt là vấn đề tiêu thoát nước ở các đô thị, ở các khu công nghiệp, các khu vực đồng bằng ven biển, bơm để chuyển nước các lưu vực… Các gam bơm đã được Liên Xô cũ trước đây nghiên cứu đã phủ khá đầy ở các vùng làm việc của cột nước từ 2,5m đến 20m và lưu lượng từ 1800m³/h đến 100000 m³/h

Tuy nhiên, việc nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng bơm hướng trục với các gam bơm có n_s cao hơn 1000v/ph để chế tạo được các bơm có cột nước thấp hơn, lưu lượng cao hơn, hiệu suất cao, đáp ứng nhu cầu thực tế , tăng hiệu quả đầu tư , tạo điều kiện mở rộng các loại hình nhà trạm phù hợp với các mô hình canh tác hiện nay của nông nghiệp và thuỷ lợi cũng như các ngành kinh tế biển và tiêu thoát nước, xử lý nước thải, có kết cấu nhỏ gọn, thuận tiện trong vận hành khai thác là nhu cầu quan trọng và cấp thiết không chỉ giai đoạn hiện nay mà là sự nghiệp của chuyên nghành máy thuỷ lực trong tương lai lâu dài.

Việc nghiên cứu để cải thiện hiệu suất liên quan đến nhiều vấn đề ,trong đó việc lựa chọn các thông số kết cấu cũng là vấn đề quan trọng và then chốt . Chúng ta xem xét vấn đề này một cách cụ thể sau đây.

   Với cùng một thông số H và Q có thể thiết kế bơm với các đường kính D và số vòng quay n khác nhau nhưng những bơm ấy cũng sẽ có hiệu suất thuỷ lực khác nhau.

Thực tế thấy rằng, khi chọn đường kính cánh công tác theo kiến nghị của S.S.Rutnhiev:

v_z = (0,06  ¸ 0,08)                (1)       

sẽ cho kết quả tốt

Khi tương ứng với góc b₁ = 14 ¸ 21^o.

Thông thường chọn v_z » 4m/s - 6m/s

Trong đó n: số vòng quay của cánh công tác tính theo vòng/ phút.

Q: lưu lượng tính m³/s

Việc lấy vận tốc v_z theo công thức trên làm cho hệ số lưu lượng K_Q đối với tất cả các bơm hướng trục không đổi.

Thành phần hướng trục của vận tốc trong bánh xe.

Trong đó

D : Đường kính ngoài cánh công tác

d :  Đường kính bầu cánh công tác

 =  - tỷ số bầu của cánh.

Cân bằng hai biểu thức trên và thay Q bằng hệ số lưu lượng

với n(vg/ph). Ta được

K_Q = 60(0,06 ¸ 0,08)^3/2( )^3/2 (1 - ²)^3/2 » 0,7 (1 – ²)^3/2

K_Q » 0,7 (1 – ²)^3/2                                   

Từ công thức này ta thấy, đối với tất cả các bơm có cùng một giá trị tỷ số bầu, hệ số K_Q giống nhau.

Nếu  thay đổi trong giới hạn từ  0,4 – 0,6  Những bơm có hiệu suất cao hiện nay có  thay đổi trong giới hạn từ 0,4 – 0,6), tương ứng             K_Q = 0,32 ¸ 0,54.

 Công thức (1) cho phép chọn đường kính của cánh công tác khi đã biết số vòng quay .

 Số vòng quay thường được xác định dựa theo hệ số khí thực đặc trưng.

H_hd : Cột áp hút dư nhỏ nhất

Ta biểu thị Q qua K_Q và giải phương trình đã nhận được theo tích số nD.

Đối với bơm hướng trục thông thường

C » 1000 ;

H_hd » 10m ;

K_Q = (0,4 ¸ 0,5) ;

Lúc đó

với n tính bằng v/s ta có:

nD = 7,5 ¸ 9,3 ;

Với n tính bằng v/ph :

Từ phương trình (5) suy ra :

nD=450–560,                                            (6)

 Tương ứng với vận tốc quay lớn nhất

u = 24 m/s ¸ 29m/s.

Có một bơm hướng trục của Liên Xô cũ có chất lượng khí thực tốt với tích số  nD cao , đó là (bơm OP3) có :

nD = 630 và u » 33m/s.

Như vậy để đảm bảo (6) rõ ràng D và n tỷ lệ nghịch với nhau. Muốn giảm D để bơm nhỏ gọn khi giữ nguyên các thông số H và Q thì  n  phải tăng.

Tức là :

Cũng tăng.

Điều này cho thấy muốn có các loại bơm cột nước thấp có kích thước nhỏ gọn , thì việc nghiên cứu các bộ dẫn dòng có n_s  cao hơn 1000 v/ph là nhu cầu quan trọng và có ý nghĩa thực tế cao.

(www.vncold.vn)

Đóng góp ý kiến về bài viết này