Top Banner
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH BÀI TẬP TIỂU LUẬN GVHD : TS.BÙI TRUNG THÀNH LỚP : ĐHNL3TLT SVTH: Trần Bùi Công Nghĩa 09247931 Nguyễn Minh Hải 09277991 TP. HCM, NĂM 2012
18

BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Aug 29, 2019

Download

Documents

lamtram
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

BÀI TẬP TIỂU LUẬN

GVHD : TS.BÙI TRUNG THÀNH

LỚP : ĐHNL3TLT

SVTH:

Trần Bùi Công Nghĩa 09247931

Nguyễn Minh Hải 09277991

TP. HCM, NĂM 2012

Page 2: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

MỤC LỤC

Lời mở đầu ............................................................................................................. 3

Nhận xét của giáo viên ............................................................................................ 4

Chương 1 Tổng quan về hệ thống bơm cấp nước cho tòa nhà cao tầng 5

1.1 Giới thiệu hệ thống bơm cấp nước cho nhà cao tầng ......................................... 5

1.1.1 Các loại hệ thống bơm cấp nước cho nhà cao tầng ......................................... 5

1.1.2 Chức năng ...................................................................................................... 5

Chương 2 Tìm hiểu, mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống ........................... 6

2.1. Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống .......................................................... 6

2.2 Các lưu ý trong thiết kế ..................................................................................... 7

2.3 Ứng dụng của hệ thống bơm cấp nước trong thực tế ........................................ 8

2.4 Kết cấu, đặc điểm của máy bơm sử dụng trong hệ thống bơm cấp nước ........... 9

2.4.1 Giới thiệu máy bơm ....................................................................................... 9

2.4.2 Các loại máy bơm .......................................................................................... 9

2.4.3 Các thông số năng lượng chính và vùng sử dụng bơm 11

Chương 3 Tính toán thiết kế hệ thống ................................................................. 13

Lời kết luận ............................................................................................................ 17

Tài liệu tham khảo ................................................................................................. 18

Page 3: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 3 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay máy bơm được dùng rất rộng rãi trong đời sống và các ngành kinh tế

quốc dân. Trong công nghiệp, máy bơm được dùng để cung cấp nước cho các lò cao, hầm

mỏ, nhà máy... bơm dầu trong công nghiệp khai tác dầu mỏ...Trong kỹ nghệ chế tạo máy

bay, trong nhà máy điện nguyên tử ... đều dùng máy bơm. Trong nông nghiệp, máy bơm

dùng để bơm nước tưới và tiêu úng. Trong đời sống máy bơm dùng cấp nước sạch cho

nhu cầu ăn uống của con người, vật nuôi ...

Cùng với sự phát triển không ngưng về kỹ thuật và công nghệ, hiện nay đã ra đời

của những máy bơm rất hiện đại, đồng thời chúng ta đã có một số nhà máy chế tạo bơm

như: Công ty chế tạo bơm Hải Dương, Công ty cơ khí điện thủy lợi, Nhà máy cơ khí

Duyên Hải ... sản xuất máy bơm phục vụ cho đất nước.

Do đó, khi được giao đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG

BƠM NƯỚC TÒA NHÀ E TOWER, TÂN BÌNH”, tác giả đã dựa trên số liệu khảo sát

thực tế về số nhân viên, số nhà vệ sinh thực tế và dự kiến lượng nước sử dụng cùng lúc

tối đa, đồng thời tìm hiểu bể cấp nước từ hệ thống nước thành phố đặt tại bể chìm tầng

hầm, bể cấp nước cho các nhà vệ sinh đặt trên sân thượng…để hoàn thành bài tập tiểu

luận này.

Kết cấu tiểu luận gồm 03 chương:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống bơm cấp nước cho nhà cao tầng

Chương 2: Tìm hiểu, mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống.

Page 4: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 4 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

NHẬN XÉT CỦA GV:

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................

TP.HCM, ngày…..tháng…..năm.........

Người nhận xét

Page 5: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 5 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM

CẤP NƯỚC CHO NHÀ CAO TẦNG

1.1 Giới thiệu hệ thống bơm cấp nước cho nhà cao tầng

1.1.1 Các loại hệ bơm cấp nước cho nhà cao tầng hiện nay

Các hệ bơm cấp nước nhà cao tầng:

- Bể ngầm->Trạm bơm-> Bể trung gian (có thể có)-> Trạm bơm trung gian-> Bể mái ->

phân vùng cấp nước trọng lực và trạm bơm cho các tầng trên cùng

- Bể ngầm-> Trạm bơm -> phân vùng cấp nước tới các tầng

- Bể ngầm-> Trạm bơm-> Tới các tầng dưới và Bể trung gian-> Trạm bơm và phân vùng

cấp nước tới các tầng

- Bể ngầm-> 2 bơm biến tần (1 duty, 1 stanby) + bình áp lực ->phân 3 vùng cấp nước

(mỗi vùng 7 tầng), với 3 ống đứng từ ống gom header.

Hệ thống đường ống với 3 van chống nước va, 3 van điều áp lắp trên 3 ống đứng chính

và đầy đủ van khóa khác.

1.1.2 Chức năng

Chúng ta luôn bắt gặp những hệ thống bơm nước công nghiệp tuần hoàn trong các nhà

máy công nghiệp hay các hệ thống cung cấp nước sinh hoạt trong các cao ốc chức năng

như khách sạn, văn phòng, căn hộ cao cấp,… nơi cần thiết lượng nước sinh hoạt lớn với

nhu cầu (lưu lượng) luôn thay đổi thường xuyên.

Page 6: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 6 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Việc nghiên cứu sử dụng hiệu quả nguồn điện năng cung cấp cho một nhóm phụ tải công

suất lớn và có đặc tính giao động như vậy đang được quan tâm rất nhiều, nhất là trong bối

cảnh hiện nay khi tiêu chí tiết kiệm điện năng luôn được đề cập đến trong các dự án lớn.

Để đáp ứng được những yêu cầu về cấp nước với áp suất không đổi trong công nghiệp,

dân dụng, cũng như các hệ thống tưới tiêu tiết kiệm nước trong nông nghiệp

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU, MÔ TẢ NGUYÊN LÝ

HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG:

2.1. Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống:

Khi hệ thống cấp nước tự động hoạt động, sẽ có một cảm biến áp suất với độ nhạy

cao gắn trên đường ống để phát hiện sự thay đổi của áp suất trên đường ống do nhu cầu

tiêu thụ nước thay đổi gây ra, sau đó sẽ truyền tín hiệu thay đổi này về biến tần. Sau khi

tính toán và so sánh với giá trị áp suất đặt, biến tần sẽ gửi lệnh thay đổi tần số mới xuống

bộ điều khiển tốc độ quay của của động cơ cánh quạt của bơm và có thể đưa thêm hay cắt

bớt các bơm trong hệ thống. Do vậy ổn định được áp suất nước trên đường ống theo yêu

cầu.

Hệ thống cấp nước sạch:

- Trên đường ống cấp nước chính đặt cảm biến đo áp suất. Khi có sự thay đổi về

áp suất trong đường ống thì cảm biến sẽ truyền tín hiệu về biến tần (tín hiệu dạng

tương tự). Tại biến tần tín hiệu này được so sánh với giá trị áp suất được đặt sẵn

(tín hiệu dạng tương tự). Sau đó biến tần sẽ dựa vào giá trị so sánh đó và điều

khiển tần số nguồn cấp cho động cơ bơm.

- Ở bể chứa nước đặt cảm biến báo mức nước. Nếu mức nước xuống quá thấp

(không đủ mức nước cho bơm hoạt động), cảm biến báo mức sẽ truyền tín hiệu về

biến tần để dừng bơm.

Hệ thống thoát nước thải:

- Tương tự hệ thống cấp nước, bể chứa nước thải cũng có đặt cảm biến báo mức

bùn trong bể.

Page 7: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 7 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Sơ đồ làm việc của hệ thống điều khiển nhiều bơm

2.2. Các lưu ý trong thiết kế:

Các yêu cầu để bơm nước cho nhà cao tầng

- Khối lượng nước yêu cầu một ngày, với 8 giờ làm việc là 700 lít.

- Nước cấp cho nhà được dùng vào việc: tắm, giặt,vệ sinh, phun sương …v.v.

- Cột áp đẩy là 10 m.

Một số vấn đề có thể gặp

Hình ảnh máy bơm nước tại tòa nhà Etown- Tân Bình

Page 8: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 8 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi nhu cầu sử dụng nước

thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thống luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải tương

ứng với trường hợp nhu cầu sử dụng nước của hệ thống ở mức cực đại. Tuy nhiên đều

này dẫn đến 1 số bất lợi sau:

- Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không cần thiết, do nhu cầu sử

dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải.

- Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí, hoặc chi phí đầu tư sẽ

tăng lên (do tăng số lượng bơm) nếu muốn các bơm chạy luân phiên.

- Tổn hao điện năng trên hệ thống do động cơ bơm vẫn chạy đầy tải trong khi nhu

cầu sử dụng nước giảm xuống.

2.3. Ứng dụng của hệ thống bơm cấp nước trong thực tế :

Hiện nay tại tòa nhà E tower-Tân Bình, sau đây là khảo sát cấu trúc của tòa nhà E (12

tầng) về các chỉ tiêu sau đây :

- Số lavapo/ tầng

- Số bồn tiểu/ tầng

- Số bồn cầu/ tầng

- Số vòi nước phụ/ tầng

- Số phòng/ tầng

- Số người / phòng/ tầng

- Chiều cao/ phòng/ tầng

- Các ghi chú khác

Tầng Lavapo Bồn tiểu

Bồn cầu

Vòi nước phụ

Số phòng

Số Người

Chiều cao

Ghi chú

Tầng hầm 0 0 0 0 Chỉ để xe 4m

Tầng 1

Tầng 2 0 0 0 0 Phòng máy

Công cụ 4m Phòng làm việc

Tầng 3 3 6 3 1 10 25 4m Phòng làm việc Tầng 4 3 6 3 1 12 25 4m Phòng làm việc Tầng 5 3 6 3 1 16 25 4m Phòng làm việc Tầng 6 3 6 3 1 14 25 4m Phòng làm việc Tầng 7 3 6 3 1 14 25 4m Phòng làm việc Tầng 8 3 6 3 1 14 25 4m Phòng làm việc Tầng 9 3 6 3 1 14 25 4m Phòng làm việc

Page 9: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 9 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Tầng 10 3 6 3 1 11 100 4m Phòng làm việc Tầng 11 0 0 0 0 10 100 4m Phòng làm việc Tầng 12 0 0 0 0 5 100 4m Phòng làm việc Bồn nước để trên tầng 12 có nghĩa là ở độ cao là tổng chiềi cao tòa nhà trừ ra 4m

Toàn bộ các đường ống nước dẫn vào thiết bị sử dụng ống phi 21 và có van

2.4. Kết cấu, đặc điểm của máy bơm sử dụng trong hệ thống bơm cấp nước

2.4.1. Giới thiệu máy bơm

Máy bơm là một loại máy thủy lực, nhận năng lượng từ bên ngoài ( cơ năng, điện

năng, thủy năng .... ) và truyền năng lượng cho dòng chất lỏng, nhờ vậy đưa chất lỏng lên

một độ cao nhất định hoặc dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống đường ống.

Hình ảnh máy bơm nước tại tòa nhà Etown- Tân Bình

2.4.2. Các loại máy bơm

Người ta chia máy bơm ra nhiều loại dựa vào những đặc điểm như: nguyên lý tác

động của cánh bơm vào dòng nước, dạng năng lượng làm chạy máy bơm, kết cấu máy

bơm, mục đích bơm, loại chất lỏng cần bơm ... Trong đó thường dùng đặc điểm thứ nhất

để phân loại máy bơm; theo đặc điểm này máy bơm được chia làm hai nhóm: Bơm động

học và Bơm thể tích.

Nhóm 1: Bơm động học: Trong buồng công tác của máy bơm động học, chất lỏng được

nhận năng lượng liên tục từ cánh bơm truyền cho nó suốt từ cửa vào đến cửa ra của bơm.

Loại máy bơm này gồm có những bơm sau :

Page 10: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 10 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

- Bơm cánh quạt ( gồm bơm: li tâm, hướng trục, cánh chéo ): Trong loại

máy bơm này, các cánh quạt gắn trên bánh xe công tác ( BXCT ) sẽ

truyền trực tiếp năng lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển.

Loại bơm này thường có lưu lượng lớn, cột áp thấp ( trong bơm nước

gọi cụ thể là cột nước ) và hiệu suất tương đối cao, do vậy thường được

dùng trong nông nghiệp và các ngành cấp nước khác;

- Bơm xoắn: Chất lỏng qua các rãnh BXCT của máy bơm sẽ nhận được

năng lượng để tạo dòng chảy xoắn và được đẩy khỏi cửa ra BXCT.

Người ta dùng máy bơm này chủ yếu trong công tác hút nước hố thấm,

tiêu nước, cứu hỏa... ;

- Bơm tia: Dùng một dòng tia chất lỏng hoặc dòng khí bên ngoài có động

năng lớn phun vào buồng công tác của bơm nhờ vậy hút và đẩy chất

lỏng. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được dùng để hút

nước giếng và dùng trong thi công;

- Bơm rung: Cơ cấu công tác của bơm này là pít tông-van giao động qua

lại với tầng số cao gây nên tác động rung cơ học lên dòng chất lỏng để

hút đẩy chất lỏng. Loại bơm này có lưu lượng nhỏ, thường được dùng

bơm nước giếng và giếng mỏ;

- Bơm khi khí ép: Loại bơm này nhờ tạo hỗn hợp khí và nước có trọng

lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước để dâng nước cần bơm

lên cao. Loại bơm này thường dùng để hút nước bẩn hoặc nước giếng;

- Bơm nước va ( bơm Taran ): Lợi dụng hiện tượng nước va thủy lực để

đưa nước lên cao. Loại bơm này bơm được lưu lượng nhỏ, thường được

dùng cấp nưóc cho vùng nông thôn miền núi.

Nhóm 2: Bơm thể tích: Nguyên lý làm việc của loại bơm này là thay đổi có chu kỳ thể

tích của buồng công tác truyền áp lực hút đẩy chất lỏng. Bơm này có những loại sau:

- Bơm pít tông: Pít tông chuyển động tịnh tiến qua lại có chu kỳ trong buồng

công tác để hút và đẩy chất lỏng. Loại bơm này tạo được cột áp cao, lưu lượng

nhỏ nên trong nông nghiệp ít dùng, thường được dùng trong máy móc công

nghiệp;

Page 11: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 11 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

- Bơm rô to: Dùng cơ cấu bánh răng hoặc bánh vít, cánh trượt đặt ở chu vi phần

quay của bơm để đẩy chất lỏng. Bơm này gồm có: bơm răng khía, bơm pít

tông quay, bơm tấm trượt, bơm vít, bơm pít tông quay, bơm chân không vòng

nước ... Bơm rô to có lưu lương nhỏ thường được dùng trong công nghiệp;

2.4.3. Các thông số năng lượng chính và vùng sử dụng bơm

Thông số năng lượng chính của máy bơm là những số liệu chủ yếu biểu thị đặc tính cơ

bản của máy bơm bao gồm: lưu lượng Q, cột nước H, công suất N, số vòng quay n và độ

cao hút nước cho phép hs... Những thông số này nhà máy chế tạo bơm đã ghi sẵn trên

nhãn hiệu máy. Sau đây là những thông số chính:

Hình ảnh Model máy bơm nước tại tòa nhà Etown- Tân Bình

Lưu lượng Q

Lưu lượng là thể tích khối chất lỏng được máy bơm bơm lên trong một đơn vị thời

Page 12: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 12 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

gian Q ( l/s, m3/s, m3/ h ). Thể tích có thể là m3 hoặc lit, còn thời gian có thể tính

là giây -thường đối với máy bơm lớn, hoặc giờ - thường dùng đối đối với máy

bơm nhỏ hoặc thường dùng lưu lượng cho toàn trạm.

Cột nước H

Cột nước là năng lượng mà máy bơm truyền cho một đơn vị khối lượng chất lỏng

qua nó. Năng lượng đó bằng hiệu số năng lượng đơn vị của chất lỏng ở cửa ra và

cửa vào của bơm:

Công suất N

Trên nhãn hiệu máy bơm thường ghi công suất trục máy bơm

Hiệu suất h (%)

Máy bơm nhận công suất trục do động cơ truyền tới N

Vòng quay n (v/p)

n là số vòng quay của máy bơm trong 1 phút

Page 13: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 13 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Ở đây, tác giả chỉ tính toán thiết kế để kiểm nghiệm lại hệ thống của tòa nhà :

Các số liệu của hệ thống bơm của tòa nhà như sau:

Công suất bơm: 15 HP

Tần số: 50 Hz

Lưu lượng: Q = 14 ÷ 34 hm /3

Số vòng quay: 2900 vòng/ phút

Voltage: 400 V

Nhiệt độ nước đo được 20 0 C.

Đường kính ống đẩy 75mm, đường kính ống hút 90mm, có valve.

Chiều cao cần đưa nước lên là: 48m

Bơm ly tâm đặt ở độ cao: 5m

Trên đường ống hút ( chiều dài 15m) đặt hai valve một chiều và có hai khúc cong

090 .

Trên đường ống đẩy ( chiều dài 58m) có hai khúc cong 090 và bốn khúc cong 0110

Áp kế trên ống đẩy từ bơm ra: 7bar

Chân không kế trên ống hút: 12,94 mmHg.

Bài làm:

a. Vận tốc nước trong ống hút:

hV = 209,0).4/.(3600

34

= 1,485m/s

Vận tốc nước trong ống đẩy:

dV = 2075,0).4/.(3600

34

= 2,138m/s

b. Tính tổn thất ma sát trong đường ống đẩy:

Xác định chế độ chảy: Re = 310.005,1

988.075,0.5,1

vd= 110597

Page 14: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 14 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Do: 1.10 4 < Re = 110597 < 5.10 6 - đây là chế độ chảy rối.

Tính tổn thất ma sát trong đường ống hút:

Xác định chế độ chảy: Re = 310.005,1

988.09,0.5,1

vd= 132716

Do: 1.10 4 < Re = 132716 < 5.10 6 - đây là chế độ chảy rối.

Độ nhám của ống dẫn ∆ = 0,2mm ( bảng phụ lục 17- page 311- bơm, quạt, máy

nén – Bùi Trung Thành).

Độ nhám tương đối của ống đẩy: 2,0/75/ d = 375

Độ nhám tương đối của ống hút: 2,0/90/ d = 450

Hệ số ma sát ống đẩy: 0,0125 + 075,0

0011,00125,0

0011,0

td= 0,0272 ( theo GS

Bleccy)

td - đường kính ống

Hệ số ma sát ống hút: 0,0125 + 09,0

0011,00125,0

0011,0

td= 0,0247 ( theo GS

Bleccy)

td - đường kính ống

Tổng hệ số ma sát cục bộ trên đường ống hút:

321 32 h = 0,5 + 2.0,5 + 3.0,11 = 1,83

Với: 1 = 0,5 – hệ số trở lực khi vào ống hút

2 = 0,5 – hệ số trở lực van một chiều ( Re > 3.10 6 )

3 = 0,11 – hệ số trở lực khúc cong 90 0

Khi đó: 2

485,1.99883,1

09,0

150247,0

2

22

h

hh

d

LP = 6544 Pa

Tổn thất cột áp trên đường ống hút:

Page 15: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 15 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

H h = 81,9.998

6544

g

Ph

= 0,67m nước

Tổng hệ số ma sát cục bộ trên đường ống đẩy:

54321 242 d = 1 + 2.0,11 + 4.0,12 + 2.4,1 + 0,5 = 10,4

Với : 1 = 1 – hệ số trở lực khi ra khỏi ống đẩy

2 = 0,11 – hệ số trở lực khúc cong 90 0

3 = 0,12 – hệ số trở lực khúc cong 110 0

4 = 4,1 – hệ số trở lực của valve thường

5 = 0,5 – hệ số trở lực van một chiều ( Re > 3.10 6 )

2

138,2.9984,10

075,0

580272,0

2

22

d

dd

d

LP = 71701 Pa

Tổn thất cột áp trên đường ống đẩy:

H d = 81,9.998

71701

g

Pd

= 7,32m nước

Tổng tổn thất cột áp:

dh HHH = 0,67+ 7,32= 7,99 m nước

c. Chọn bơm:

Áp suất trong ống hút: 1P = 760 - 12,94 = 747,06 mmHg = 10,16 m nước

Áp suất trong ống đẩy: 2P = 7 + 0,98 = 7,98 bar = 81,43 m nước

Cột áp toàn phần do bơm tạo ra:

g

PPHb

.12

+ H + H =

81,9.998

16,1043,81 + 48 + 7,99 = 55,9973 m nước

Công suất có ích của bơm:

N = Q. .g.H b = 34. 998. 9,81. 55,9973/ 3600 = 5178 W = 5,178 KW

Page 16: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 16 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Đối với bơm ly tâm có lưu lượng trung bình, chọn = 0,6. Khi đó công suất động

cơ của bơm:

N dc = 5,178 / 0,6 = 8,63 KW = 12 HP ( 1HP = 736 W)

Ơ đây, người ta đã chọn bơm ly tâm hiệu: PCWM 151 – D13 có các thông số:

N = 15 HP, n = 2900 v/ph, = 0,55, Q = 14 ÷ 34 3m /h

d. Chiều cao hút tối đa của bơm:

Để tránh trường hợp xâm thực, chiều cao hút của bơm được xác định:

xtH = 3

223

22 3,48.00944,03,03,0 Qn = 2,36 m nước

Chiều cao hút tối đa của bơm được tính như sau:

htH ≤ A - h t - H h - xtH

A- Áp suất khí quyển: A = 1 at = 10 m nước

h t - Áp suất hơi bão hòa tương ứng với nhiệt độ của chất lỏng được bơm.

h t = 0,24 m nước ở 20 0 C

H h - Tổn thất áp suất trên đường ống hút.

xtH - Chiều cao đặt bơm để tránh hiện tượng xâm thực.

htH ≤ 10 – 0,24 – 0,67 – 2,36 = 6,73

Vậy bơm đặt ở độ cao 5m so với mức nước ở bể hút là đạt yêu cầu.

Nhận xét:

Qúa trình tính toán trên phù hợp với thực tế. Sai số so với thực tế không nhiều.

Page 17: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 17 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

LỜI KẾT LUẬN

Đề tài tiểu luận này có ý nghĩa rất lớn trong ứng dụng thực tiễn, đề tài đã giúp cho

sinh viên trường đại học công nghiệp TP.HCM học tập được rất nhiều kiến thức, trang bị

hành trang cho người kĩ sư trước khi rời mái trường đại học công nghiệp thân yêu!

Đối với công nghiệp và kĩ thuật nói chung cũng như chuyên ngành nhiệt lạnh nói

riêng, đề tài này gắn liền thực tiễn trong đời sống cũng như trong học tập.

Một lần nữa, tác giả cảm ơn thầy: TS.Bùi Trung Thành cùng toàn thể giảng viên

khoa nhiệt lạnh đã hết lòng tận tâm tận lực dạy và truyền đạt kiến thức rất bổ ích cho toàn

thể sinh viên nhiệt lạnh và cho tác giả. Trong quá trình biên soạn, tác giả đã cố gắng thu

thập tài liệu thực tế và chỉnh sửa cho hoàn thiện đề tài tiểu luận được giao. Tuy đã cố

gắng rất nhiều nhưng chắc chắn không tránh khỏi tình trạng sai sót, tác giả rất mong nhận

được sự góp ý của mọi người.

Page 18: BÀI TẬP TIỂU LUẬN - nguyenminhhai.weebly.com · Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 2 KHOA CÔNG NGHỆ

Bơm cấp nước cho tòa nhà E Tower GVHD: TS. Bùi Trung Thành

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Trang 18 KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

TÀI LIỆU THAM KHẢO

http://nhietlanhvietnam.net/forum/showthread.php?t=976

http://www.ant7.com/forum/forum_post.asp?TID=8475

http://www.ant7.com/forum/forum_post.asp?TID=8474

http://www.nuoc.com.vn/component/option,com_fireboard/Itemid,28/func,view/catid,31/

id,2533/

http://tudonghoa24.com/index.php?pg=newsdetail&idnews=1679&idnewscat=1

http://www.grundfos.vn/web/homevn.nsf/Webopslag/474DF6B96616DA14C125759700

1D4C0C

http://giaxaydung.vn/diendan/archive/index.php/f-120.html