1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPMáy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPMáy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600

Máy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600 . SV DƯƠNG VĂN CƯƠNG LỚP THIẾT BỊ DẦU KHÍ K49 §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc më ®Çu PhÇn 1: C«ng t¸c khoan th¨m dß - khai th¸c dÇu khÝ ...................... 1 Chương 1: Công tác khoan thăm dò – khai thác dầu khí hiện nay 1 1.1. Môc ®Ých vµ ý nghÜa

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 86

Ngày tạo 8/30/2018 3:35:37 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.65 M

Tên tệp

Tải ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPMáy bơm piston YH Б-600 dùng trong... (.pdf)

Xem mẫu

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Máy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600". SV DƯƠNG VĂN CƯƠNG LỚP THIẾT BỊ DẦU KHÍ K49
  2. §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc më ®Çu PhÇn 1: C«ng t¸c khoan th¨m dß - khai th¸c dÇu khÝ ...................... 1 Chương 1: Công tác khoan thăm dò – khai thác dầu khí hiện nay 1 1.1. Môc ®Ých vµ ý nghÜa nhiÖm vô cña c«ng t¸c khoan ......................... 1 1.2. Chu tr×nh thi c«ng giÕng khoan th¨m dß - khai th¸c dÇu khÝ. 2 NhiÖm vô c«ng t¸c röa giÕng................................................................... PhÇn 2: M¸y b¬m Piston YHБ-600 dïng trong c«ng t¸c khoan 3 th¨m dß - khai th¸c dÇu khÝ ................................................................. Ch−¬ng 1: CÊu t¹o chung cña m¸y b¬m piston ................................ 3 1.1. Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y b¬m piston ......................................... 3 1.2. Ph©n lo¹i b¬m piston ........................................................................ 4 1.3. §Æc ®iÓm cÊu t¹o chung ................................................................... 6 1.4. C¸c th«ng sè kü thuËt cña b¬m piston ............................................. 7 1.4.1. L−u l−îng lý thuyÕt trung b×nh ..................................................... 7 1.4.2. L−u l−îng thùc tÕ trung b×nh ........................................................ 7 1.5. Áp suÊt lµm viÖc cña b¬m ................................................................. 8 1.5.1.Áp suÊt trong qu¸ tr×nh hót.............................................................. 8 1.5.2. Áp suÊt trong qu¸ tr×nh ®Èy ............................................................ 11 1.6. HiÖn t−îng x©m thùc ë m¸y b¬m piston .......................................... 12 1.7. §−êng ®Æc t×nh cña m¸y b¬m .......................................................... 12 1.8. C¸c lo¹i m¸y b¬m piston ®ang sö dông XNLD Vietsovpetro.......... 14 Ch−¬ng 2: M¸y b¬m dung dÞch khoan YHБ- 600............................. 15 2.2. §Æc tÝnh kü thuËt vÒ m¸y b¬m YHБ- 600........................................ 15 2.3. S¬ ®å ®éng häc vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y b¬m YHБ- 600 .. 17 Ch−¬ng 3: CÊu t¹o m¸y b¬m YHБ- 600 ............................................. 20 3.1. PhÇn c¬ khÝ ...................................................................................... 21 3.1.1. S¬ ®å cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng côm c¬ khÝ ........................................ 21 3.1.2. CÊu t¹o cña côm trôc chñ ®éng vµ bµnh ®ai.................................. 23 3.1.3. KÕt cÊu con tr−ît ........................................................................... 24 D−¬ng V¨n C−¬ng 1 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  3. §å ¸n tèt nghiÖp 3.1.4. B¸nh lÖch t©m................................................................................ 26 3.1.5. Tay biªn......................................................................................... 27 3.2. PhÇn thñy lùc.................................................................................... 28 3.2.1. Côm xy lanh - piston ..................................................................... 31 3.2.2. Van ................................................................................................ 32 3.2.3. B×nh ®iÒu hoµ................................................................................. 36 3.2.4. ThiÕt bÞ lµm kÝn ............................................................................. 36 3.2.5. HÖ thèng b«i tr¬n lµm m¸t ........................................................... 38 Ch−¬ng 4: L¾p ®Æt vËn hµnh, b¶o d−ìng m¸y b¬m YHБ- 600 ........ 40 4.1. Quy tr×nh l¾p r¸p ............................................................................. 40 4.1.1. C«ng t¸c chuÈn bÞ khi l¾p r¸p m¸y................................................ 40 4.1.2. Tr×nh tù l¾p r¸p .............................................................................. 41 4.2. KiÓm tra ........................................................................................... 41 4.2.1. C«n chØnh ®é th¨ng b»ng cña phÇn thñy lùc ................................. 41 4.2.2. KiÓm tra khe hë gi÷a con tr−ît vµ m¸ng tr−ît .............................. 41 4.2.3. KiÓm tra tæng thÓ m¸y lÇn cuèi..................................................... 42 4.3. Quy tr×nh vËn hµnh .......................................................................... 42 4.3.1. Ch¹y thö b¬m ................................................................................ 42 4.3.2. L−u ý khi vËn hµnh........................................................................ 43 4.3.3. C¸c biÓu hiÖn th−êng gÆp khi vËn hµnh m¸y b¬m ....................... 44 4.3.4. An toµn khi vËn hµnh m¸y b¬m .................................................... 46 4.5. Quy tr×nh b¶o d−ìng, ch¨m sãc m¸y b¬m ....................................... 47 4.5.1. VÊn ®Ò b«i tr¬n.............................................................................. 48 4.5.2. VÊn ®Ò b¶o d−ìng m¸y b¬m ......................................................... 49 PhÇn 3: B×nh ®iÒu hoµ vµ ¶nh h−ëng cña nã ®Õn sù lµm viÖc cña 51 m¸y b¬m YHБ- 600............................................................................... Ch−¬ng 1: Dao ®éng thñy lùc cña m¸y b¬m vµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu 51 chØnh ®é kh«ng æn ®Þnh l−u l−îng cña b¬m piston ............................ 1.1. §é kh«ng æn ®Þnh cña l−u l−îng ..................................................... 51 1.2. Kh¾c phôc sù chuyÓn ®éng kh«ng æn ®Þnh cña chÊt láng trong 55 b¬m piston .............................................................................................. 1.2.1. T¸c h¹i cña sù kh«ng æn ®Þnh trong qu¸ tr×nh khoan .................... 55 D−¬ng V¨n C−¬ng 2 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  4. §å ¸n tèt nghiÖp 1.2.2. C¸c biÖn ph¸p kh¾c phôc............................................................... 55 Ch−¬ng 2: B×nh ®iÒu hoµ dïng trong b¬m piston ............................. 56 2.1. Sù lµm viÖc cña b×nh ®iÒu hoµ trong m¸y b¬m piston ..................... 56 2.1.1. B×nh ®iÒu hoµ ®Èy.......................................................................... 56 2.1.2. B×nh ®iÒu hoµ trªn ®−êng èng hót ................................................ 58 2.2. Ph©n lo¹i b×nh ®iÒu hoµ ................................................................... 58 2.3. TÝnh to¸n lùa chän b×nh ®iÒu hoµ cho b¬m YHБ- 600 .................... 62 Ch−¬ng 3: ¶nh h−ëng cña b×nh ®iÒu hoµ ®Õn sù lµm viÖc cña m¸y 73 b¬m piston ............................................................................................. 3.1. XÐt sù lµm viÖc cña m¸y b¬m khi cã líp b×nh ®iÒu hoµ ................. 73 3.1.1. Ho¹t ®éng cña m¸y b¬m khi cã b×nh ®iÒu hoµ líp ë cöa hót........ 73 3.1.2. Ho¹t ®éng cña m¸y b¬m khi líp b×nh ®iÒu hoµ ë cöa ®Èy............ 74 3.2. So s¸nh hiÖu qu¶ lµm viÖc cña b×nh ®iÒu hoµ ΠK-70-250 víi c¸c 74 b×nh ®iÒu hoµ kh¸c .................................................................................. Ch−¬ng 4: B¶o d−ìng söa ch÷a b×nh ®iÒu hoµ .................................. 76 4.1. Ph¸t hiÖn háng hãc vµ c¸ch kh¾c phôc............................................. 76 4.1.1. C¸ch ph¸t hiÖn háng hãc ............................................................... 76 4.1.2. C¸ch kh¾c phôc, söa ch÷a ............................................................. 76 4.2. B¶o d−ìng b×nh ®iÒu hoµ ................................................................. 76 4.3. Thö nghiÖm sau khi l¾p ®Æt b¶o d−ìng ........................................... 77 D−¬ng V¨n C−¬ng 3 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  5. §å ¸n tèt nghiÖp Danh môc c¸c h×nh vÏ trong ®å ¸n STT Sè h×nh vÏ Tªn h×nh vÏ Trang 1 H×nh 1.1 S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña b¬m piston 3 2 H×nh 1.2 S¬ ®å nguyªn lý b¬m t¸c dông kÐp 5 3 H×nh 1.3 S¬®å biÓu diÔn qu¸ tr×nh hót vµ ®Èy cña b¬m piston 8 4 H×nh 1.4.a §−êng ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña m¸y b¬m piston 12 5 H×nh 1.4.b §−êng ®Æc tÝnh lµm viÖc N, η, Q = f(H) 13 6 H×nh 1.4.c §−êng ®Æc tÝnh x©m thùc 13 7 H×nh 2.1 S¬ ®å ®éng häc dÉn ®éng m¸y b¬m khoan YHБ- 600 17 8 H×nh 3.1 M¸y b¬m YHБ- 600 20 9 H×nh 3.2 S¬ ®å cÊu t¹o phÇn c¬ cña m¸y b¬m 21 10 H×nh 3.3 Trôc chñ ®éng vµ b¸nh ®ai m¸y b¬m 23 11 H×nh 3.4 KÕt cÊu con tr−ît 25 12 H×nh 3.5 CÊu t¹o b¸nh lÖch t©m 26 13 H×nh 3.6 Tay biªn 27 14 H×nh 3.7 CÊu t¹o côm thñy lùc 29 15 H×nh 3.8 S¬ ®å cÊu t¹o côm xylanh - piston 31 16 H×nh 3.9 CÊu t¹o piston 32 17 H×nh 3.10 KÕt cÊu van thñy lùc 33 18 H×nh 3.11 CÊu t¹o van an toµn 34 19 H×nh 3.12 CÊu t¹o van x¶ nhanh 35 20 H×nh 3.13 Bé lµm kÝn piston 37 21 H×nh 3.14 HÖ thèng b«i tr¬n lµm m¸t 39 22 H×nh 1.1 BiÓu ®å biÕn ®æi l−u l−îng cña b¬m piston 53 23 H×nh 2.1a B×nh ®iÒu hoµ trªn èng ®Èy 57 24 H×nh 2.1b B×nh ®iÒu hoµ trªn èng hót 57 25 H×nh 2.2 S¬ ®å l−u l−îng trung b×nh t−¬ng øng víi gãc quay 58 26 H×nh 2.3 B×nh ®iÒu hoµ ch¶y 59 27 H×nh 2.4a,b B×nh æn ¸p kÝn cã mµng ng¨n 60 28 H×nh 2.5 B×nh ®iÒu hoµ kÝn cã van ®Þnh h−íng 61 29 H×nh 2.6. B×nh ®iÒu hoµ cã sö dông èng ®ôc lç 61 30 H×nh 2.7 B×nh ®iÒu hoµ kÝn cã dïng van tù do 62 31 H×nh 2.9 S¬ ®å cÊu t¹o b×nh ®iÒu hoµ 68 BiÓu®å x¸c ®Þnh ¸p suÊt khÝ nÐn ban ®Çu trong b×nh 32 H×nh 2.10 70 ®iÒu hoµ 33 H×nh 2.11 S¬ ®å l¾p ®Æt b×nh ®iÒu hoµ trong m¸y b¬m YHБ- 600 71 D−¬ng V¨n C−¬ng 4 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  6. §å ¸n tèt nghiÖp danh môc c¸c b¶ng biÓu trong ®å ¸n STT Sè hiÖu Tªn h×nh vÏ Trang b¶ng 1 2.1 C¸c th«ng sè kü thuËt cña xylanh 16 So s¸nh th«ng sè kü thuËt cña c¸c d¹ng b×nh ®iÒu 2 3.1 75 hoµ D−¬ng V¨n C−¬ng 5 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  7. §å ¸n tèt nghiÖp LỜI ÓI ĐẦU Ngày nay, ngành công nghiệp dầu khí đang là một ngành công nghiệp mũi nhọn trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Tập đoàn Dầu khí Việt Nam không ngừng lớn mạnh và ngày càng phát triển không chỉ ở trong nước mà còn vươn xa tới thị trường quốc tế trong công tác thăm dò và khai thác dầu khí. Đề cập đên sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí không thể không nhắc đến vai trò quan trọng của các thiết bị phục vụ cho công tác khoan và khai thác. Một trong những vấn đề được quan tâm là tìm hiểu về chuyên ngành thiết bị khoan, cấu tạo, nguyên tắc vận hành và nâng cao tuổi thọ cũng như hiệu suất của các thiết bị. Với mong muốn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu khí nước nhà, qua quá trình học tập và nghiên cứu, cộng với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trần Văn Bản cũng như sự đồng ý của Bộ môn Máy - thiết bị Dầu khí, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, em viết đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Máy bơm piston YH Б-600 dùng trong khoan dầu khí. Bình điều hoà và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của máy bơm YHБ-600". Mặc dù đã có nhiều có gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các đồng nghiệp. Qua đồ án này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trần Văn Bản, các thầy cô trong bộ môn Máy - Thiết bị dầu khí và công trình, cảm ơn các thầy cô trong và ngoài Khoa Dầu khí cũng như tập thể cán bộ, công nhân viên trong Xí nghiệp Liên Doanh Dầu khí Vietsovpetro. Em xin chân thành cảm ơn! Hà ội, tháng năm 2009 Sinh viên Dương Văn Cương D−¬ng V¨n C−¬ng 6 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  8. §å ¸n tèt nghiÖp PHẦ I CÔ G TÁC KHOA THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ CHƯƠ G I CÔ G TÁC KHOA THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ HIỆ AY 1.1.Mục đích, ý nghĩa nhiệm vụ của công tác khoan. 1.1.1. Mục đích, ý nghĩa: Do nhu cầu về sử dụng năng lượng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cuộc sống con người. Ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam đã ra đời là một ngành then chốt và mang tính tiên phong để sản xuất ra năng lượng đó là dùng dầu khí đế phục vụ mục đích của con người. Đối với thế giới nói chung và đối với VN nói riêng thì công thăm dò tìm kiếm và khai thác dầu khí ngày càng trở nên quan trọng. Ước tính sản lượng khai thác dầu thô tại Mỏ Bạch Hổ đang có xu hướng giảm dần trong mấy năm trở lại đây và nhu cầu sử dụng năng lượng thì ngày càng tăng cũng là lời nhắc nhở cho ngành công nghiệp mũi nhọn này. Vì vậy, công tác khoan thăm dò - khai thác Dầu khí sẽ được chú trọng nhiều hơn nữa nhằm đảm bảo vững chắc và củng cố an ninh năng lượng của mỗi quốc gia. Tập đoàn dầu khí Việt Nam ngày nay đã và đang tích cực tìm kiếm khoan thăm dò không chỉ ở trong nước mà còn vươn xa ra cả quốc tế. Trong ngành công nghiệp dầu khí nầy thì công tác khoan đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó không chỉ là bước đầu thực hiện những thao tác thăm dò và khai thác tài nguyên thiên nhiên mà còn có tính quyết định đến năng suất công việc cũng như hiệu quả của quá trình tìm kiếm, thăm đò và khai thác dầu khí. 1.1.2. hiệm vụ của công tác khoan Qúa trình khoan một giếng khoan dầu khí là một công trình hình trụ thi công trong lòng đất, công trình đó có kích thước về chiều rộng nhỏ hơn rất nhiều so với chiều sâu của giếng. Giếng khoan được sử dụng trong công tác khoan thăm dò khai thác dầu khí có nhiều dạng và có nhiều quan điểm để phân loại. Tuy nhiên có một số loại chính sau: - Giếng khoan thăm dò - Giếng khoan khai thác D−¬ng V¨n C−¬ng 7 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  9. §å ¸n tèt nghiÖp - Giếng khoan dùng để bơm ép - Giếng khoan chuNn Tuy nhiên, các giếng khoan trên có thể chuyển đổi cho nhau trong những thời điểm thích hợp của quá trình sản xuất. N hiệm vụ cuối cùng của công tác khoan là làm thế nào để tạo ra những giếng khoan dầu có thể vào khai thác một cách an toàn và hiệu quả. N gày nay với những nghiên cứu chuyên sâu và ứng dụng khoa học kỹ thuật vào phục vụ công việc, công tác khoan có thể trở nên đa dạng hơn như có thể mở rộng về khoan xiên, khoan ngang và có thể khoan được những độ sâu lớn hơn. 1.2. Chu trình thi công giếng khoan thăm dò - khai thác. hiệm vụ của công tác rửa giếng. 1.2.1. Chu trình thi công giếng khoan. - Khoan thuần tuý (phá huỷ đất đá…) - Công tác rửa giếng - Công tác kéo thả. - Qúa trình gia cố thành giếng khoan. 1.2.2. hiệm vụ của công tác rửa giếng. Khi quá trình khoan được thực hiện, choòng khoan được đưa xuống để phá huỷ đất đá, một nhiệm vụ được đặt ra là phải đưa mùn khoan lên trên bề mặt nhằm khoan giếng đạt được những độ sâu cần thiết. N hững ngày đầu sơ khai là công việc đưa mùn khoan ra khỏi giếng đó là nhờ những chiếc gầu múc từng gầu một. N gày nay với sự thông minh của loài người và những ứng dụng khoa học vào trong lao động sản xuất, người ta đã sử dụng máy bơm nhằm tạo ra áp lực đưa chất lỏng xuống và sẽ đưa mùn khoan từ đáy giếng qua khoảng không vành xuyến đưa chất lỏng lên trên bề mặt. Dung dịch lỏng đó có tác dụng hoà tan mùn khoan, quấn mùn khoan theo cùng đi theo lên trên bề mặt, đồng thời gia cố tạm thời thành giếng khoan, làm sạch giếng khoan nhằm giảm thiểu cản trở tối đa do ma sát đối với cần khoan. Do vậy, công việc rửa giếng khoan là hết sức quan trọng bởi nó quyết định đến độ sâu của giếng khoan và hiệu quả của quá trình khoan. D−¬ng V¨n C−¬ng 8 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  10. §å ¸n tèt nghiÖp PHẦ 2 MÁY BƠM PISTO YHБ-600 DÙ G TRO G KHOA THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ ------------------------------------- CHƯƠ G I GIỚI THIỆU CHU G VỀ MÁY BƠM PISTO 1.1. guyên lý làm việc của máy bơm piston Để biến chuyển động quay của trục cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston (7) trong xylanh (6) thì nhờ cơ cấu tay quay thanh truyền với hành trình S = 2R (R là bán kính tay quay trục khuỷu). Hai điểm A và B tương ứng với 2 vị trí C, D của tay quay. Gỉa sử ban đầu piston ở tại vị trí B thì quay sẽ ở tại D, nếu tay quay từ vị trí D quay theo chiều mũi tên thì piston từ B di chuyển về phía bên phải, thể tích buồng làm việc sẽ tăng dần lên, áp suất trong đó giảm dần đi và bé hơn áp suất mặt thoáng bể chứa Pa (P < Pa). Do đó chất lỏng từ bể hút qua van (3) vào buồng làm việc, trong khi đó van đNy (2) đóng. Khi piston chuyển động từ B đến A bơm thực hiện quá trình hút. Khi tay quay đến vị trí C (piston đến vị trí A thì quá trình hút của bơm kết thúc. Sau đó tay quay tiếp tục quay từ C đến D, piston đổi chiều chuyển động từ A đến B gọi là quá trình đNy. Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm piston D−¬ng V¨n C−¬ng 9 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  11. §å ¸n tèt nghiÖp 1. Ống đNy 7. Piston 2. Van đNy 8. Thanh nối 3. Van hút 9. Con trượt 4. Ống hút 10. Thanh truyền 5. Rọ bơm 11. Trục khuỷu. 6. Xylanh Gọi W0 là thể tích không khí của ống hút và buồng làm việc (khi piston ở vị trí B) nếu piston chuyển động về phía A thì không khí dãn nở ra với thể tích lớn hơn W0 + F.S (F.S là thể tích xilanh). Cho rằng không khí lúc bấy giờ trong buồng làm việc là P
  12. §å ¸n tèt nghiÖp Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý bơm tác dụng kép 1. Tay quay 6. Xylanh 2. Thanh truyền 7a,7b. Van xả 3. Con trượt 8a, 8b. Vạn hút 4. Trục nối 9. Cửa hút 5. Piston 10. Cửa xả + Bơm tác dụng nhiều lần: Bơm tác dụng 3 lần: trong một chu kỳ làm việc (một vòng quay của trục khuỷu) có 3 quá trình hút và 3 quá trình đNy. N ó chính là 3 bơm tác dụng đơn ghép lại với nhau, các piston được dẫn động bằng 1 trục khuỷu, nó chung một ống hút và một ống đNy. Để có dao động lưu lượng nhỏ nhất các tay quay được bố trí lệch nhau một góc 120o. Bơm tác dụng 4 lần: do 2 bơm tác dụng kép ghép lại với nhau tay quay của 2 bơm lệch nhau một góc 90o - Theo đặc điểm kết cấu + Bơm piston đĩa: Piston dạng hình trụ ngắn (dạng đĩa) mặt xung quanh của piston tiếp xúc với thành xilanh, nên gọi là piston giáp thành. Yêu cầu của bơm này là piston và xilanh phải chế tạo với độ chính xác cao. Thường dùng các vòng găng (séc măng) để làm kín hoặc piston lõi sắt và phần làm kín bằng cao su. + Bơm piston trụ: Piston có dạng trụ với đường kính tương đối nhỏ mặt xung quanh của piston không tiếp xúc với thành xilanh, nên khi làm việc mặt xilanh không bị mòn. Xilanh chế tạo không đòi hỏi chính xác cao. Bộ phận lót kín là những đệm lót không gắn liền với piston, nên có khả năng chế tạo chính xác, lót kín được tốt hơn. Loại này thường được dùng với áp suất lớn. - Theo áp suất, bơm piston được chia ra: D−¬ng V¨n C−¬ng 11 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  13. §å ¸n tèt nghiÖp + Bơm áp suất thấp: P
  14. §å ¸n tèt nghiÖp Một số bơm (của Liên Xô) trong phần truyền lực của bơm có thêm phần thay đổi tốc đô; Cặp bánh răng ăn khớp, cặp trục vít bánh vít… + Xy lanh + piston + ty piston + Bộ phận gioăng làm kín cho xylanh và piston + Hộp van hút và van xả. - Bộ phận phụ trợ +Van an toàn + Bình ổn áp + Đường ống; van ngược; thiết bị đo lưu lượng… van tuần hoàn 1.4. Các thông số kỹ thuật của bơm piston 1.4.1. Lưu lượng lý thuyết trung bình - Đối với bơm piston tác dụng đơn, thể tích làm việc trong một chu kỳ là: q = F.S (1.3) - Đối với bơm tác dụng kép: q = S(2F - f) (1.4) πD 2 Trong đó: F = : Diện tích làm việc của mặt piston 4 D: Đường kính piston πd 2 f= : Diện tích mặt cắt cần piston 4 d: đường kính cần piston S: Hành trình piston Vậy lưu lượng lý thuyết trung bình của bơm tác dụng đơn là: q.n QL = (1.5) 60 Sn hay QL = (2F - f) . (1.6) 60 Đối với bơm piston tác dụng nhiều lần (nhiều xi lanh - piston) ta có lưu lượng bơm bằng tổng lưu lượng lý thuyết trung bình của tất cả các xilanh cộng lại trong một đơn vị thời gian. 1.4.2. Lưu lượng thực tế trung bình Lưu lượng thực tế trung bình bao giờ cũng nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết đã tính ở trên vì những nguyên nhân sau đây: D−¬ng V¨n C−¬ng 13 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  15. §å ¸n tèt nghiÖp - Bộ phận lót kín của bơm và ở các van không thể đảm bảo tuyệt đối khi bơm làm việc. - Sự đóng mở chậm của van hút và van đNy trong quá trình hút và đNy kế tiếp nhau. - Không khí lọt vào bơm. Vì vậy, lưu lượng thực tế trung bình của bơm piston Q là Q = ηQ. QL (1.7) ηQ: là hiệu suất lưu lượng của bơm phụ thuộc vào các nguyên nhân đã kể trên tức là phụ thuộc vào cấu trúc, số lượng hành trình, áp suất và kích thước của bơm. Trong các phép tính gần đúng có thể lấy ηQ như sau: ηQ = 0.85÷0.90: Đối với bơm cỡ nhỏ (có D 300) 1.5. Áp suất làm việc của bơm 1.5.1. Áp suất trong qúa trình hút Xét một bơm tác dụng đơn làm việc trong hệ thông được thể hiện như hình vẽ Hình 1.3. Sơ đồ biểu diễn quá trình hút và đ y của bơm piston Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt a-a và b - b lấy mặt cắt chuNn tại a-a (Z=0) cho rằng mặt cắt a-a đủ lớn. Pa 2 = Zh + Px −1 + v + Σh h + h qth (1.8) λ λ 2g D−¬ng V¨n C−¬ng 14 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  16. §å ¸n tèt nghiÖp Trong đó: Po- áp suất tại mặt thoáng bể hút (at) γ: Tỷ trọng của chất lỏng Zh - Chiều cao hút của bơm (m) Px - 1 - Áp suất buồng làm việc trong quá trình hút (at) v x-1 - Vận tốc chất lỏng trong buồng làm việc trong quá trình hút (m/s) Σh h -Tổn thất cột áp trên toàn bộ chiều dài của ống hút n v12 m li V12 Σhh = hvh + ∑ξ . 2g + ∑ λ . d . . 2g i =1 i i =1 i (1.9) i Trong đó: λξ - Các hệ số tổn thất đường ống và cục bộ v1 - Vận tốc chất lỏng trong đoạn ống nối tương ứng trên ống hút có diện tích mặt cắt là f1 v1 = vx1 F (1.10) f F - Diện tích mặt piston (m2) 1,d - Chiều dài và đường kính các đoạn ống nối của ống hút (m) 2 v x1 Σhh = hvh + x Th (1.11) 2g 2 2 Th = ∑ ξ i . F  + ∑ .λi li . F  n m         (1.12) i =1  fi  i =1 di  fi  Trong đó: Th - Hệ số tổn thất tương đương của ống hút hvh - Tổn thất năng lượng tại van hút hqth - Cột áp quán tính trên ống hút  Lh + x  dv x1 h qth =     (1.13)  g  dt n F Lh = ∑f i =1 li (1.14) i Lh - Chiều dài tương đương của ống hút (m) Thay (1.11), (1.13) vào (1.8) và biến đổi ta có áp suất ở trong buồng làm việc của bơm trong quá trình hút trong trường hợp tổng quát: Px1 Pa  v 2  L + x  dv x1  = −  Z h + hvh + (1 + Th ) x1 +  h   (1.15) γ γ  2 g  g  dt    D−¬ng V¨n C−¬ng 15 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  17. §å ¸n tèt nghiÖp Từ phương trình trên ta thấy các số hạng trong ngoặc vuông đều là  Lh + x  dv x1 những đại lượng dương chỉ trừ cột quá tính     là đổi dấu. Vì thế cho  g  dt nên áp suất ở buồng làm việc trong qúa trình hút (nếu cột áp quán tính lớn hơn 0) sẽ nhỏ hơn áp suất mặt thoáng bề mặt hút Pa (P x1 < Pa) N ếu Px1≤ Pbh (áp suất hơi bão hoà của chất lỏng) thì sẽ sinh ra sự gián đoạn của dòng chất lỏng trong bơm. Muốn cho Px1 lớn thì cần có áp suất trên mặt thoáng bể hút lớn và các số hạng trong ngoặc vuông của phương trình (1.15) nhỏ. Chiều cao hút Zh nên chọn trong phạm vi càng nhỏ càng tốt, trong thực tế không được lấy chiều cao hút lớn quá 4-5 m. N ếu bơm có bộ phận lót kín đảm bảo, có thể chọn Zh 0) khi đó cột áp quán tính đóng vai trò là cột áp cản, làm ảnh dt dv x1 hưởng xấu đến khả năng hút của bơm.Khi piston bắt đầu giảm
  18. §å ¸n tèt nghiÖp trục bơm phải hạn chế trong một khoảng nhất định. Qua phân tích ta thấy áp suất trong qúa trình hút của bơm Px1 có trị số nhỏ nhất khi piston mới bắt đầu chuyển động (x = 0) và lớn nhất ở cuối hành trình (x = S) N goài ra, để nâng cao chiều cao hút của máy bơm piston, người ta còn lắp thêm máy bơm phụ (thường bơm ly tâm) khi chiều cao hút lớn. N gười ta cũng lắp bình ổn áp cửa hút nhằm giảm độ dao động cho máy bơm khi chiều cao hút tương đối lớn. 1.5.2. Áp suất trong quá trình đ y. Sự biến thiên áp suất tại buồng làm việc của bơm trong quá trình đNy cũng diễn giải tương tự như đối với quá trình hút. Viết phương trình Becnuli cho dòng chảy không ổn định giữa hai mặt cắt b-b và c-c (hình 1.3), Zb = 0; Z c = Zd (độ cao đNy) 2 Px 2 vx2 P v2 + = Zd + c + c + Σhd + hqtd (1.16) γ 2g γ 2g Trong đó: Pc - Áp suất chất lỏng đầu ra (at) vc - Vận tốc dòng chảy tại đầu ra (m/s) Px2 - Áp suất chất lỏng trong buồng công tác tại thời điểm đang xét trong quá trình đNy (at) vx2 - Vận tốc chất lỏng trong buồng công tác thời điểm đang xét trong quá trình đNy. Σhd - Tổn hao cột áp trên toàn bộ chiều dài ống đây, xác định theo các biểu thức như quá trình hút vc2 Σhd = hvd+ . Td 2g Td - Hệ số tổn thất tương đương của ống đNy, xác định tương tự như Th (1.12) hvd - Tổn thất năng lượng tại van đNy. Hhqtd - Cột áp quán tính trên ống đNy, xác định theo các biểu thức như đã viết trong quá trình hút.  Ld + S − x  dv hqtd =     dt  g  D−¬ng V¨n C−¬ng 17 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  19. §å ¸n tèt nghiÖp Ld - Chiều dài tương đương của ống đNy, xác định tương tự như qúa trình hút theo (1.14). Thay các đại lượng đã tính vào (1.16) và biến đổi. Ta được áp suất trong buồng làm việc của bơm trong quá trình đNy: PX 2 PC  v2  Ld + S − x dv x 2  = +  Z d + hvd + (Td − 1) x 2    (1.17) γ γ  2g  g dt   PX 2 Từ phương trình ta thấy độ cao đo áp của bơm trong quá trình đNy γ Pc là tổng độ cao do áp và các độ cao áp được biểu thị bằng các đại lượng trong γ ngoặc vuông. Phân tích như đối với quá trình hút của bơm, ta thấy áp suất Px2 trong buồng công tác có trị số lớn nhất khi piston bắt đầu đNy (x = S) và có giá trị nhỏ nhất ở cuối hành trình đNy. (x = 0). 1.6. Hiện tượng xâm thực ở bơm piston Hiện tượng xâm thực trong bơm xảy ra khi áp suất làm việc trong khoang làm việc quá thấp, do đó chất lỏng xuất hiện hiện tượng hoá hơi của chất lỏng, hình thành các bọt khí nên ở hành trình đNy do áp suất trong khoang làm việc tăng lên, các bọt khí bị nén lại vỡ ra gây nên hiện tượng xâm thực dỗ bề mặt xylanh, bề mặt đỉnh piston. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng xâm thực của bơm piston. Hiện tượng xâm thực phụ thuộc vào áp suất mặt thoáng Pa và sức cản trong hệ thống đường ống hút và van hút. 1.7. Đường đặc tính của bơm Hình 1.4.a. Đường đặc tính cơ bản của máy bơm piston D−¬ng V¨n C−¬ng 18 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
  20. §å ¸n tèt nghiÖp H= f(Q) (n3>n2>n1) Đường đặc tính lý thuyết của máy bơm là những đường thẳng song song với trục tung và phụ thuộc vào số vòng quay n. Áp suất cuối của bơm phụ thuộc vào độ cứng lò so van đNy hoặc đường đặc tính mạng dẫn. Khi áp suất làm việc P2 càng lớn thì lưu lượng rò rỉ càng lớn nên đường đặc tính thực tế là những đường cong nghiêng về phía trục tung. N goài ra, khi tốc độ lớn thì sự đóng mở của các van hút và van đNy sẽ không ổn định. Hình 1.4.b. Đường đặc tính làm việc , η, Q = f(H) Hình 1.4.c. Đường đặc tính xâm thực Thể hiện khả năng làm việc của máy bơm khi áp suất và lưu lượng đạt giá trị nào đó. Gọi áp suất bão hoà là Pt. Chất lỏng dưới tác dụng áp suất sẽ tạo ra các bọt khí. N hư vậy dòng chất lỏng chuyển động sẽ có lẫn các bọt khí sẽ tạo ra D−¬ng V¨n C−¬ng 19 ThiÕt bÞ dÇu khÝ K49
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược