Các thông số cơ bản của máy bơm và cách tính cho nhu cầu thực tế (cơ bản)

Bài này sẽ giúp mọi người nắm được một số kiến thức cơ bản về các thông số cơ bản của máy bơm bao gồm: lưu lượng máy bơm, công suất máy bơm, nguồn điện cấp cho máy bơm, cột áp của máy bơm, kích thước đường ống hút/xả phù hợp cho máy bơm.v.v.

Xem thêm: Các loại máy bơm mà bạn có thể chưa biết

Phải biết mình cần gì từ đó lựa chọn các thông số máy bơm mới chính xác

Thường, Thái Khương nhận thấy mọi người chỉ biết mình cần mua bơm để bơm cái gì, không nhiều người nắm được các thông số cơ bản của máy bơm cơ bản để lựa chọn thiết bị bơm phù hợp cho dây chuyền của mình.

Để có giải pháp bơm lưu chất (chất cần bơm) mà không phải đầu tư quá nhiều vào việc thay thế bảo dưỡng máy bơm thì cần phải nắm rõ một số điểm cơ bản về thông số.
Xem thêm: Độ nhớt chất lỏng ảnh hưởng thế nào đến hiệu suất máy bơm

Các thông số cơ bản của máy bơm
Các thông số cơ bản của máy bơm

Các thông số cơ bản của máy bơm

Nguồn điện:

Trong gia đình hiện nay chủ yếu dùng điện 1 pha 220V, còn các máy bơm công suất lớn cho công nghiệp hoặc tòa nhà thì mới cần đến loại 3 pha 380V.

Công suất máy bơm (ký hiệu là P)

Công suất máy bơm - Các thông số cơ bản của máy bơmCông suất máy bơm

  • Công suất hữu ích: là năng lượng mà bơm tiêu tốn để tăng áp cho chất lỏng:
  • Công suất trên trục của bơm: Là phần công suất bù cho phần năng lượng tổn thất do ma sát ở trục, đặc trưng bởi hệ số hữu ích.
  • Công suất của động cơ: Động cơ tiêu tốn năng lượng lớn hơn bơm vì năng lượng được truyền từ động cơ đến bơm một phần bị tổn thất do quá trình là việc của động cơ, sự truyền động giữa trục động cơ và bơm, do ma sát trên trục.

Công suất của máy bơm là công suất tiêu hao để tạo ra lưu lượng Q và chiều cao áp lực H.

Công suất (P) cũng thể hiện cho mức độ tiêu thụ điện của máy bơm, đơn vị thường là W, KW, hoặc HP ( mã lực /ngựa).

1HP bằng khoảng 0,74KW hay 740W, trong dân gian ( khu vực miền Nam) thường gọi là bơm 1 ngựa ( =1HP) hay 2 mã lực ( =2HP)…

Công suất bơm cũng có 2 loại là: có tảikhông tải.
Nếu không thấy ghi rõ loại nào thì đó là công suất không tải.

Lưu lượng nước ( ký hiệu là Q)

Lưu lượng nước  - Các thông số cơ bản của máy bơm
Bơm có công suất càng cao thì lưu lượng cũng lớn

Lưu lượng là lượng nước được máy bơm đi trong một khoảng thời gian ( đơn vị thường dùng là lít /phút, mét khối / giờ).

Thông số lưu lượng (Q) sẽ cho bạn biết với trường hợp cụ thể của bạn thì lượng nước bơm đầy bể trong khoảng bao nhiêu lâu.

Để biết thông số chính xác giữa lưu lượng và cột áp ( cột áp = chiều sâu hút + chiều cao đẩy) ta cần phải xem biểu đồ cột áp và lưu lượng của máy bơm đó.

Chiều cao áp lực hay áp suất toàn phần của máy bơmCột áp (H)

Chiều cao áp lực (các anh em kỹ thuật hay gọi là cột áp) là lượng tăng năng lượng riêng của chất lỏng khi đi từ miệng hút đến miệng đẩy của bơm và thường được tinh bằng mét cột chất lỏng (đôi khi cũng được tinh bằng mét cột nước) và được ký hiệu là H.

Áp suất hút Pv được quyết định bởi áp suất hơi bão hòa của chất lỏng Pbh do đó phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong thực tế Pv>Pbh, do đó chiều cao hút phải thỏa mãn.

Cột áp H = chiều sâu hút + chiều cao đẩy.

dụ:

Máy bơm của bạn đặt cao hơn so với mực nước trong bể chứa là 1,5m, máy hút nước và đẩy lên vị trí cao hơn (chiều cao từ máy bơm đến bể chứa là 14m), cột áp trong trường hợp này bằng 1,5 + 14 = 15,5 m.

Nhiệt độ (T)

Nhiệt độ của nước và môi trường xung quanh. T tính bằng °C.

Thường mọi người chọn bơm ít khi để ý thông số này, tuy nhiên nếu dùng bơm nước nóng như cấp nước lò hơi, hay dùng bơm để vận chuyển nước nóng thì cần để ý máy bơm sử dụng được nước đến bao nhiêu độ.

Hiệu suất của máy bơm

là đại lượng đặc trưng cho độ sử dụng hữu ích của năng lượng được truyền từ động cơ đến bơm, chuyển thành động năng để vận chuyển chất lỏng nên được gọi là hiệu suất của bơm.

– Để làm việc an toàn người ta thường chế tạo công suất của bơm lớn hơn công suất tính toán

Giá trị của công suất chung phụ thuộc vào cấu tạo của máy bơm, vào chất lượng chế tạo, vào mức độ mài mòn và vào điều kiện vận hành. Hiện nay người ta đẫ chế tạo được bơm pittông với =0,60 – 0,92; các bơm ly tâm với =0,68 – 0,90; các bơm hướng trục với = 0,70 – 0,85. Bơm càng lớn thì hiệu suất chung càng cao.

Hệ số quay của bơm

Hệ số quay nhanh của bơm là số vòng quay của bơm mẫu tác dụng đơn, một cấp đòng dạng hình học với nó và có áp lực HM = 1 m, năng suất QM = 0,075 m3/s. Như vậy hệ số quay nhanh được xác định theo công thức: (vg/ph)

Trong đó:

ns – số vòng quay của bơm, vg/Viết phương trình dao động Q – năng suất của bơm, m3/s

H – chiều cao áp lực của bơm, m

Dựa vào hệ số quay nhanh thính theo công thức trên ta có thể lựa chọn được bơm thích hợp theo bảng dưới đây:

  • Loại bơm                             ns, vg/ph
  • Bơm piston và rotor             < 50
  • Bơm ly tâm                         50 – 300
  • Bơm hướng chéo               300 – 500
  • Bơm hướng trục                500 – 1200

>>> Có thể bạn quan tâm tới: Bơm ly tâm

Đường kính ống hút và ống xả

Đơn vị đường kính ống tính bằng mm hoặc inches, ký hiệu là (“), quy đổi 1” bằng khoảng 25mm.

Theo đúng quy chuẩn thì phải chọn kích thước đường ống sau khi chọn loại máy bơm, tuy nhiên thường thì trong các hộ gia đình/công ty hiện nay đều làm ngược lại, tức là xây nhà, lắp xưởng xong rồi mới chọn mua máy bơm, hoặc máy bơm cũ hỏng phải mua máy mới ( trừ các công trình có thiết kế và tính toán chi tiết từ trước).

Bởi việc lựa chọn máy bơm sau nên thường là đường ống không theo quy chuẩn và sẽ ảnh hưởng phần nào đến hiệu suất làm việc của máy bơm.

Trong trường hợp này thì đằng nào ống cũng có sẵn rồi nên chỉ cần tính đến việc sử dụng đầu nối chuyển đổi cho các loại ống kích thước khác nhau để lắp cho vừa máy bơm.

 Hút và xả
Lưu lượng càng lớn thì tốc độ chảy cũng càng nhanh

Độ sạch của nước (Partical density- Nồng độ hạt rắn của chất lỏng)

Nếu dung dịch bơm đi là nước thì ta gọi nó là độ sạch của nước.
Còn thông thường, trong kỹ thuật chuyên ngành thì nó được gọi là nồng độ hạt rắn của chất lỏng.

Khi lựa chọn máy bơm sử dụng phục vụ bơm nước bẩn, nước có lẫn cát hoặc hút bùn thì cần phải lựa chọn loại máy phù hợp, nếu không sẽ gây hư hỏng cánh bơm và buồng bơm.

Xem thêm: Độ nhớt chất lỏng là gì ? Ảnh hưởng đến hiệu suất máy bơm như thế nào

Ta đã biết các thông số cơ bản của máy bơm rồi, nhưng nếu chúng ta chỉ biết một vài thông số như chiều cao hay lượng nước thì còn cần phải tính toán một chút để chọn đúng các thông số máy bơm cho phù hợp.

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 thường được các nhà máy sản xuất bơm đã ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc (nameplate).

Tính cột áp (H)

Cột áp/cột nước là một trong các thông số cơ bản của máy bơm.

Nó 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:

Bảng quy đổi áp suất ra cột nước (tham khảo) - Các thông số cơ bản của máy bơm
Bảng quy đổi áp suất ra cột nước (tham khảo)
Các thông số cơ bản của máy bơm và cách tính thông số theo nhu cầu
Ví dụ về cách tính cột nước (H)
Công thức tính cột nước máy bơm — Thái Khương Pump
Công thức tính cột nước

Trong hình( 1–1): 

  • p1, p2 — áp suất tuyệt đối ở các điểm đặt thiết bị đo;
  • v1, v2 — tốc độ nước trong ống hút và ống đẩy;
  • Z = Zm — Zb, khi Zm cao hơn Zb thì Z > 0, ngược lại thì Z < 0.

Thiết bị đo chân không chỉ ra độ cao chân không Hck ở ống hút, bởi vậy trị số của nó là :

Công thức tính độ cao chân không Hck ở ống hút 
Công thức tính độ cao chân không Hck ở ống hút — Thái Khương Pump

Thiết bị đo áp lực chỉ ra áp lực dư trong ống đẩy:

Công thức tính áp lực dư
Công thức tính áp lực dư 

Đặt các giá trị trên vào công thức ( 1–1 ) ta có :

Công thức tính cột nước
Công thức tính cột nước theo ví dụ hình 1–1

Cần hiểu rằng khi đặt áp kế thấp hơn chân không kế thì giá trị (h) sẽ âm. Tổng ba thành phần Hak + Hck Z = HM đọc được từ áp kế, chân không kế.

Được biểu thị bằng mét cột nước và khoảng cách thẳng đứng giữa các điểm đặt dụng cụ đo, HM được gọi là “cột nước áp kế của máy bơm “. Tổng cột nước mà máy bơm cần phải sản sinh ra sẽ là:

Công thức tính tổng cột nước mà máy bơm cần phải sản sinh ra
Công thức tính tổng cột nước mà máy bơm cần phải sản sinh ra dựa trên ví dụ hình 1–1

Trong trường hợp ống hút và ống đẩy có cùng đường kính, nên v1 = v2, thì cột nước toàn phần của bơm bằng cột nước áp kế của bơm.

Nếu áp suất trên bề mặt chất lỏng ở hai bể là khác nhau thì máy bơm cần phải khắc phục hiệu số áp suất p = p2 — p1 và các tổn thất thủy lực trên 2 ống, khi đó tổng cột nước máy bơm cần phải sản sinh ra là:

Công thức tính cột áp
Công thức tính tổng cột nước máy bơm cần phải sản sinh ra dựa trên ví dụ hình 1–1

Tính công suất máy bơm (N)

Các nhà sản xuất máy bơm thường ghi công suất trục máy bơm ngay trên tên máy hoặc trên thẻ. Đó là công suất động cơ truyền cho trục của máy bơm (tính bằng N) :

Công thức tính công suất động cơ truyền cho trục của máy bơm - Các thông số cơ bản của máy bơm
Công thức tính công suất động cơ truyền cho trục của máy bơm

h là hiệu suất của máy bơm.

Ngoài công suất trục máy bơm còn có công suất thực tế máy bơm truyền cho chất lỏng để nâng một lưu lượng Q(m3/s) lên một độ cao H(m ) gọi là công suất hữu ích Nhi :

Công thức tính công suất hữu ích Nhi
Công thức tính công suất hữu ích Nhi — Công suất thực tế máy bơm truyền cho chất lỏng

Tính hiệu suất h (%) của máy bơm – Nếu chọn motor riêng cho bơm

Máy bơm nhận công suất trục do động cơ truyền tới N nhưng một phần công suất này bị tiêu hao trong lúc máy bơm chuyển vận, phần còn lại mới là công suất truyền trực tiếp cho chất lỏng. Vậy hiệu suất của bơm :

Công thức tính hiệu suất
Công thức tính hiệu suất của bơm

Vòng quay n ( v/p )

Thông số này thường có ghi sẵn trên máy rồi, chỉ là chúng ta cần quy đổi về đúng hệ số thôi.

n là số vòng quay của máy bơm trong một phút ( v / p )

Tính độ cao chân không ( Hck ) và độ dự trữ khí thực ( h )

Dùng để biểu thị tính năng hút nước và vấn đề an toàn khí thực của bơm sẽ được đề cập cụ thể ở bảng dưới:

Các thông số cơ bản của máy bơm qua đường đặc tuyến
Đường đặc tuyến của máy bơm

Xem thêm: Cách đọc biểu đồ đặc tuyến (đường đặc tính) của máy bơm

Máy bơm được lắp cần phải được điều chỉnh để vận hành ở chế độ có hiệu suất gần với giá trị cực đại để đảm bảo hiệu quả và tuổi thọ cho máy bơm

Xem thêm: Tìm hiểu hệ thống cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà

Hy vọng những chia sẻ trên giúp ích cho các bạn được trang bị thêm kiến thức về máy bơm
Nếu vẫn đang băn khoăn về việc tính toán các thông số cơ bản của máy bơm, hãy liên hệ ngay hoặc bình luận bên dưới để Thái Khương giải đáp giúp bạn.

Thái Khương Pumps luôn sẵn sàng lắng nghe để hỗ trợ bạn.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *