Hướng dẫn tính công suất của bơm từ lưu lượng và cột áp
18 thg 10, 2018 | 15:34

Hướng dẫn tính công suất của bơm từ lưu lượng và cột áp


Hiện nay trên thị trường có vô số loại bơm, mỗi loại bơm được chọn dựa vào bảng tra đường đặc tính làm việc riêng, hoặc phần mềm của từng hãng bơm, kinh nghiệm vậy làm sao lựa chọn được công suất bơm một cách nhanh nhất chỉ dựa vào lưu lượng và cột áp khi chưa có bảng tra đặc tính bơm. 

Công suất bơm được tính như sau:

P = [Q x H x ρ] / [102 x η] (*)

Công suất của động cơ (motor).

Pm = P / ηm (**)

Trong đó:

P - Công suất của bơm (kW)
Pm - Công suất của động cơ (kW)
Q - Lưu lượng của bơm (m3/s)
H - Cột áp của bơm (m)
ρ - Khối lượng riêng của nước (ρ = 1000 kg/m3)
ηm - Hiệu suất của động cơ (ηm = 0.9 - 0.95)
η - Hiệu suất của bơm (η = 0.45 - 0.9)


"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Đồ thị đặc tính bơm ly tâm trục đứng thả chìm Tsurumi GSZ - 75 - 4.




Hiệu suất của bơm η (%).

Hiệu suất của 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.

- Hiệu suất bơm pittông: η = 60 – 92 %

- Hiệu suất bơm hướng trục: η = 70 – 85 %

- Hiệu suất bơm ly tâm: η = 45 – 90 %

+ Bơm li tâm công xôn và bơm công xôn kiểu toàn khối dùng để bơm nước sạch hoặc nước ít xâm thực, nhiệt độ bơm không vượt quá 85oC. Lưu lượng của các loại bơm này khoảng từ 4,5 ... 350 m3/ h, cột nước 9 ... 95 m, hiệu suất η = 45 ... 80%.

+ Bơm li tâm hai cửa nước vào dùng để bơm nước tương đối sạch. Lưu lượng của bơm này từ 40 ... 12500 m3 / h, cột nước từ 8 ... 130 m, hiệu suất η = 70 ... 90 %.

+ Bơm li tâm đa cấp dùng để bơm chất lỏng có tạp chất cơ học kích thước đến 0,1 mm với hàm lượng không quá 0,1 %. Bơm có từ 3 đến 11 BXCT ghép lại trên một trục và có thể tháo rời được. Chất lỏng được bơm lần lượt qua các BXCT, nhờ vậy cột nước tăng dần theo số lượng BXCT. Lưu lượng của bơm đa cấp từ 30 ... 350 m3 / h, cột nước từ 25 ... 800 m, hiệu suất η = 60 ... 73 %.

+ Bơm li tâm trục đứng dùng để bơm nước và các chất lỏng khác có độ nhớt và chất hóa học tương tự nước và chứa thành phần bùn cát có thành phần hạt kích thước đến 0,1 mm không quá 0,3 %, nhiệt độ đến 35oC, hiệu suất η = 55 ... 90%.

Quay trở lại công thức (*):

Khi ta chọn bơm và biết được hai thông số là Q (Lưu lượng cần phải đạt được) ở cột áp H (Cột áp tính toán). Để tính ra công suất bơm P ta cần biết hiệu suất η của bơm.

Dựa vào đặc điểm của từng loại bơm ta sẽ chọn hiệu suất của bơm η = ηc. Sau đó ta sẽ tính ra công suất bơm và chọn được một loại bơm cụ thể với đầy đủ các thông số (Manufacturer, Model, Flow rate, Pressure, Efficiency, Power,...).

Đặc biệt cần lưu ý, hiệu suất của bơm này ηb > ηc.

Cuối cùng là dựa theo đồ thị đặc tính, ta tra ngược ra hiệu suất bơm tại cột áp và lưu lượng tính toán ηtt. Ta có hệ số so sánh:

C = [|ηc - ηtt| / ηc] x 100 (%)

- Nếu C < 10% : Ta chọn được bơm theo yêu cầu.
- Nếu C > 10 % : Ta phải chọn lại loại bơm khác.

VÍ DỤ:

Ta cần chọn bơm ly tâm trục đứng thả chìm đạt được lưu lượng 350 m3/h ở cột áp tính toán 35m.

Các bước tính toán như sau:

- Chọn hiệu suất của bơm ly tâm trục đứng tại lưu lượng và cột áp yêu cầu: ηc = 0.55

- Công suất bơm được tính như sau:

P = [Q x H x ρ] / [102 x η] = [(350/60/60) x 35 x 1000] / [102 x 0.55] = 60 kW

- Công suất của động cơ (motor).

Pm = P / ηm = 60 / 0.9 = 67 kW

- Với các thông số tính toán được ta chọn bơm Tsurumi Model LH875, công suất động cơ bơm là 75kW, lưu lượng đạt được 270 m3/h tại cột áp 60m, hiệu suất bơm max ηb = 61 %.






Tra đồ thị đặc tính trên ta có được hiệu suất bơm tại cột áp yêu cầu 35m tương ứng với lưu lượng 364 m3/h (> Lưu lượng yêu cầu 350 m3/h):

ηtt = 0.5

Ta có hệ số so sánh:

C = [|ηc - ηtt| / ηc] x 100 = (0.55 - 0.5) x 100 = 5 % (< 10%)

Như vậy ta chọn được bơm nước thỏa mãn với các yêu cầu đã đặt ra.

Chúc các bạn thành công!


 Hiện nay trên thị trường có vô số loại bơm, mỗi loại bơm được chọn dựa vào bảng tra đường đặc tính làm việc riêng, hoặc phần mềm của từng hãng bơm, kinh nghiệm vậy làm sao lựa chọn được công suất bơm một cách nhanh nhất chỉ dựa vào lưu lượng và cột áp khi chưa có bảng tra đặc tính bơm. 

Công suất bơm được tính như sau:

P = [Q x H x ρ] / [102 x η] (*)

Công suất của động cơ (motor).

Pm = P / ηm (**)

Trong đó:

P - Công suất của bơm (kW)
Pm - Công suất của động cơ (kW)
Q - Lưu lượng của bơm (m3/s)
H - Cột áp của bơm (m)
ρ - Khối lượng riêng của nước (ρ = 1000 kg/m3)
ηm - Hiệu suất của động cơ (ηm = 0.9 - 0.95)
η - Hiệu suất của bơm (η = 0.45 - 0.9)


"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Đồ thị đặc tính bơm ly tâm trục đứng thả chìm Tsurumi GSZ - 75 - 4.




Hiệu suất của bơm η (%).

Hiệu suất của 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.

- Hiệu suất bơm pittông: η = 60 – 92 %

- Hiệu suất bơm hướng trục: η = 70 – 85 %

- Hiệu suất bơm ly tâm: η = 45 – 90 %

+ Bơm li tâm công xôn và bơm công xôn kiểu toàn khối dùng để bơm nước sạch hoặc nước ít xâm thực, nhiệt độ bơm không vượt quá 85oC. Lưu lượng của các loại bơm này khoảng từ 4,5 ... 350 m3/ h, cột nước 9 ... 95 m, hiệu suất η = 45 ... 80%.

+ Bơm li tâm hai cửa nước vào dùng để bơm nước tương đối sạch. Lưu lượng của bơm này từ 40 ... 12500 m3 / h, cột nước từ 8 ... 130 m, hiệu suất η = 70 ... 90 %.

+ Bơm li tâm đa cấp dùng để bơm chất lỏng có tạp chất cơ học kích thước đến 0,1 mm với hàm lượng không quá 0,1 %. Bơm có từ 3 đến 11 BXCT ghép lại trên một trục và có thể tháo rời được. Chất lỏng được bơm lần lượt qua các BXCT, nhờ vậy cột nước tăng dần theo số lượng BXCT. Lưu lượng của bơm đa cấp từ 30 ... 350 m3 / h, cột nước từ 25 ... 800 m, hiệu suất η = 60 ... 73 %.

+ Bơm li tâm trục đứng dùng để bơm nước và các chất lỏng khác có độ nhớt và chất hóa học tương tự nước và chứa thành phần bùn cát có thành phần hạt kích thước đến 0,1 mm không quá 0,3 %, nhiệt độ đến 35oC, hiệu suất η = 55 ... 90%.

Quay trở lại công thức (*):

Khi ta chọn bơm và biết được hai thông số là Q (Lưu lượng cần phải đạt được) ở cột áp H (Cột áp tính toán). Để tính ra công suất bơm P ta cần biết hiệu suất η của bơm.

Dựa vào đặc điểm của từng loại bơm ta sẽ chọn hiệu suất của bơm η = ηc. Sau đó ta sẽ tính ra công suất bơm và chọn được một loại bơm cụ thể với đầy đủ các thông số (Manufacturer, Model, Flow rate, Pressure, Efficiency, Power,...).

Đặc biệt cần lưu ý, hiệu suất của bơm này ηb > ηc.

Cuối cùng là dựa theo đồ thị đặc tính, ta tra ngược ra hiệu suất bơm tại cột áp và lưu lượng tính toán ηtt. Ta có hệ số so sánh:

C = [|ηc - ηtt| / ηc] x 100 (%)

- Nếu C < 10% : Ta chọn được bơm theo yêu cầu.
- Nếu C > 10 % : Ta phải chọn lại loại bơm khác.

VÍ DỤ:

Ta cần chọn bơm ly tâm trục đứng thả chìm đạt được lưu lượng 350 m3/h ở cột áp tính toán 35m.

Các bước tính toán như sau:

- Chọn hiệu suất của bơm ly tâm trục đứng tại lưu lượng và cột áp yêu cầu: ηc = 0.55

- Công suất bơm được tính như sau:

P = [Q x H x ρ] / [102 x η] = [(350/60/60) x 35 x 1000] / [102 x 0.55] = 60 kW

- Công suất của động cơ (motor).

Pm = P / ηm = 60 / 0.9 = 67 kW

- Với các thông số tính toán được ta chọn bơm Tsurumi Model LH875, công suất động cơ bơm là 75kW, lưu lượng đạt được 270 m3/h tại cột áp 60m, hiệu suất bơm max ηb = 61 %.






Tra đồ thị đặc tính trên ta có được hiệu suất bơm tại cột áp yêu cầu 35m tương ứng với lưu lượng 364 m3/h (> Lưu lượng yêu cầu 350 m3/h):

ηtt = 0.5

Ta có hệ số so sánh:

C = [|ηc - ηtt| / ηc] x 100 = (0.55 - 0.5) x 100 = 5 % (< 10%)

Như vậy ta chọn được bơm nước thỏa mãn với các yêu cầu đã đặt ra.

Chúc các bạn thành công!

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: