Bài giảng Bơm – Quạt – Máy nén - Bài 1: Các nguyên lý hoạt động

Tập bài giảng

BƠM QUẠT MÁY NÉN

( PUMPS - FANS - COMPRESSORS)

Dành cho SV ngành Cơ khí – Nhiệt Lạnh

Tổng hợp Biên sọan

Th. Sỹ NGUYỄN HÙNG TÂM

2011

(Nhằm biên soạn, tác giả đã sử dụng nhiều nguồn tài liệu khác nhau được liệt kê trong phần TLTK)

Nguyễn Hùng Tâm

1

• Bơm quạt má y né n là cá c thiết bị cơ khí đã được sử dụng rộng rã i trong nhiều lĩnh

vực khá c nhau trên toàn cầu. Cá c Thiết bị này với nhiều dạng khá c nhau như: động

học, thể tí ch…nhằm vận chuyển 2 lưu chất chí nh là nước- khô ng khí trong sinh

hoạt, nô ng nghiệp; trong cá c quá trì nh cô ng nghiệp; trong cá c hệ thống nung nó ng

và làm má t và trong cá c nhà má y nhiệt điện. Bơm cò n được dùng vận chuyển dầu,

cá c chất trong chế biến thực phẩm…

• Bơm Quạt được sử dụng rất nhiều, cá c má y này hoạt động được là nhờ thô ng qua

cá c truyền động, nhận năng lượng từ cá c động cơ nổ hoặc mô tơ điện với cô ng suất

từ vài Watt đến vài trăm kWatt, vì vậy chi phí năng lượng cần để chúng hoạt động là

khô ng nhỏ. nhằm giảm chi phí năng lượng tiêu thụ này cần phải nâ ng cao hiệu suất

của má y và hệ thống.

• Cá c cô ng ty chế tạo và cá c kỹ sư thiết kế luô n cố gắng để hoàn thiện cá c đặc tí nh

của thiết bị để có hiệu suất cao bằng cá ch sử dụng cá c cô ng nghệ mới nhất như cá c

phần mềm thiết kế, cá c vật liệu và cô ng nghệ chế tạo mới nhất. Ngày nay với sự hổ

trợ của má y tí nh và cá c phần mềm mô phỏng động học của lưu chất đã giúp cá c kỹ

sư tối ưu quá cá c dò ng chảy của lưu chất trong bơm quạt từ đó thiết kế nhiều dạng-

kiểu má y khá c nhau với hiệu suất thủy lực tốt nhất.

• Tuy nhiên, việc chọn lựa, lắp đặt, sử dụng và vận hành thiết bị hợp lý trong một hệ

thống củng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của thiết bị này. Khi chọn và lắp đúng

thiết bị trong một hệ thống, cá c Bơm Quạt này sẽ hoạt động tại điểm có hiệu suất

cao nhất do vậy sẽ giảm chi phí năng lương tiêu thụ cho hệ thống, giảm ồn và tăng

tuổi thọ cho thiết bị.

Nguyễn Hùng Tâm

2

• Do đó tập bài viết này nhằm cung cấp cho cá c sinh viên Khoa Cơ khí Cô ng

nghệ trường đại học Nô ng Lâ m TP HCM, cá c kỹ sư quan tâ m, và người sử

dụng vận hành có đủ kiến thức chí nh về Bơm-Quạt-Má y né n: cấu tạo, nguyên lý

hoạt động, phạm vi sử dụng và cá c tí nh toá n cần thiết để chọn, lắp đặt và vận

hành chúng trong một hệ thống tương ứng hiệu quả nhất; và cá c hiểu biết nhằm

khảo nghiệm xá c định cá c thô ng số kỹ thuật của má y theo cá c tiêu chuẩn quốc

tế thường dùng. Bài viết này bao gồm 4 phần chí nh: Phần 1: Cá c lý thuyết

chung; Phần 2: Hoàn thiện hệ thống sử dụng bơm ; Phần 3: Hoàn thiện hệ

thống sử dụng Quạt và Phần 4: Má y né n và hệ thống. Trong từng phần cố gắng

cung cấp cá c thô ng tin cơ bản như: cá c khá i niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt

động; Những thô ng số hì nh học và đặc tí nh, chọn lắp và vận hành trong một hệ

thống; và một số cô ng thức tí nh cần thiết.

•

Bài viết nhằm phục vụ giảng dạy và chia sẽ thô ng tin nhằm giúp những

người quan tâ m sử dụng thiết bị hiệu quả nhất đã sử dụng rất nhiều thô ng tin từ

kinh nghiệm thiết kế chế tạo khảo nghiệm và lắp đặt sử dụng trong cá c hệ thống

má y của tá c giả, củng như từ cá c nguồn tài liệu được nêu trong phần tài liệu

tham khảo, dù đã cố gắng vẫn có thể thiếu só t, mọi ý kiến đóng gó p xin gởi về

• Thạc sỹ Nguyễn Hùng Tâ m, GVC Khoa Cơ Khí Cô ng nghệ, Đại học Nô ng Lâ m

TP HCM, email hungtamng@yahoo.com hoặc hungtamng@hcmuaf.edu.vn,

hoặc điện thoại di động số 0913 900 676.

Nguyễn Hùng Tâm

3

BƠM QUẠT MÁY NÉN

( PUMPS - FANS - COMPRESSORS)

• DẪN NHẬP:

• Bơm quạt máy nén là gì?

• Lịch sử phát triển

•

Bơm piston: 1640, Otto Gerich; 1805, Newcomen(GB)

Máy cánh dẫn: Euler, Papin, Demour, Andrews

Bơm nhiều cấp: Andrews, Reynolds

Má y né n: Wilkinson, Watt, Raten

Quạt: Sablukov, Zhukowsky

• Các ứng dụng của Bơm Quạt Máy nén

Nguyễn Hùng Tâm

4

CAÙC NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG

• NGUYÊN LÝ THỂ TÍCH ( positive displacement)

– Piston,(reciprocating)

– trục vít (screw),

– bánh răng (gear),

– cá nh quay (rotor, slide vane)

• NGUYÊN LÝ ĐỘNG HỌC ( dynamic)

– LY TÂ M ( centrifugal) CÁ NH NÂ NG (hướng trục, axial)

• NGUYÊN LÝ PHUN TIA ( jet pump)

Nguyễn Hùng Tâm

5

Nguyễn Hùng Tâm

6

Thêm 2 file Hình động

Một số yêu cầu chung

Sinh viên tự thực hiện đảm bảo :

Giờ học trên lớp, kiểm tra, thảo luận và tự học

Làm đủ các báo cáo môn học theo nhóm

Thực tập và làm báo cáo theo nhóm

Đánh gía kết quả: 100% trong đó

20% ( học, thảo luận… và tự học) +

30% ( thực tập, và làm các báo cáo) +

50% ( thi cuối kỳ, dạng đề thi mở)

Nguyễn Hùng Tâm

7

TÀI LIỆU HỌC - THAM KHẢO

• Tài liệu chính:

• LÊ XUÂN HÒA VÀ NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC, 2005. Lý thuyết và thực hành bơm, quạt máy

né n.

• NGUYỄN HÙNG TÂM , 2007, Bài giảng môn học, và Giáo trình Bơm Quạt Máy nén ứng

dụng.

• NGUYỄN MINH TUYỂN, 2005. Bơm, máy nén, quạt trong công nghệ.

• NGUYỄN VĂN MAY, 2005. Bơm, quạt, máy nén.

• NGUYỄN ĐỨC LỢI-PHẠM VĂN TÙY, 1997. Máy và thiết bị lạnh. Chương 3 Máy nén lạnh

• Tài liệu tham khảo

• ASHRAE handbook, 2004. Systems and Equipment. Chương 16,18,34,39, 41, 42. ASHRAE

handbook, 2001. Fundamental. Chương 2,14,32,34,35

• JAMES B. RISHEL, 2006. HVAC Pump Handbook. The Mc Grawhill Companies.

• JAPANESE MINISTRY OF TRADE AND INDUSTRY. 1968. Japanese Industrial Standards:

Testing methods for fans and blowers. Tokyo, Japan.

• NELIK, LEV. 1999. Centrifugal and Rotary Pumps, Fundamentals with application. CRC Press

• PAUL J. LANASA, E. L. UPP, 2002. Fluid Flow measurement. A pratical guide to accurate

flow measurement. Second Edition. Gulf Professional Publishing.

• US DEPARTMENT OF ENERGY, 2003. Improving Fan system performance.

• US DEPARTMENT OF ENERGY, 2003. Improving Compressed Air system performance.

• US DEPARTMENT OF ENERGY, 2003. Improving Pump system performance.

• Cá c catelog - phần mềm chọn quạt-bơm

Nguyễn Hùng Tâm

8

Bài giảng Bơm – Quạt – Máy nén - Bài 1: Các nguyên lý hoạt động - Nguyễn Hùng Tâm