Cấu tạo chung của một bơm ly tâm nhiều cấp

 Bài này lấy ví dụ về một bơm có kết cấu kiểu như hình trên. Tùy nhà sản xuất, loại lưu chất bơm, thông số công nghệ,  vật liệu chế tạo, thiết kế kết cấu có thể khác nhau nhưng cơ bản thì chúng vẫn có những điểm giống nhau.

1.    Cấu tạo bơm
Bơm ly tâm nhiều cấp là loại bơm cao áp thường có hai vỏ bao gồm vỏ ngoài hình trụ đơn giản cùng với bích tròn ở một đầu và vỏ bên trong chia đôi theo phương ngang. Không gian giữa vỏ trong và ngoài được điền đầy chất lỏng đang được bơm ở áp suất đầu xả. Vỏ ngoài chịu một ứng suất kéo do tác động của áp suất xả, trong khi vỏ bên trong chịu một áp suất nén. Bơm bao gồm bốn cụm lắp ráp cơ bản sau :
 •    Vỏ ngoài và bích đầu thân bơm
Vỏ và bích đầu được đúc bằng thép cácbon, được thiết kế để chịu được bất cứ  áp suất mong muốn. Một bích được vặn chặn bởi các vít cấy và đai ốc lục giác cỡ lớn. Vỏ ngoài được đỡ bởi hai chân nằm ở hai phía của đường tâm nằm ngang. Để có thể giãn nở theo chiều dọc, vỏ ngoài được gắn cố định bởi bu lông ở hai chân kế khớp nối, trong khi hai chân kia có các rãnh dài cho phép vỏ giãn nở từ phía khớp nối trở đi. Vỏ ngoài và bích đầu đã được thử nghiệm thủy tĩnh ở áp suất gấp 1,5 lần áp tối thiểu làm ngừng máy hoặc thử ở một áp suất xác định lớn hơn. Hộp làm kín sẽ được thiết kế theo điều kiện của khách hàng. Tương tự như vậy, kết nối đầu hút và xả sẽ dựa vào đặc điểm kỹ thuật để chọn sự kết nối bằng mặt bích hay hàn. Áp suất ở hai hộp làm kín là áp suất đầu hút. Điều này có được là nhờ kết nối một đường ống ngoài tới đường hút.
•     Vỏ trong kiểu xoắn ốc
Vỏ được thiết kế đôi, chia ra hai nửa theo phương ngang. Tất cả các đường xoắn ốc và đường nước giữa các cấp là một bộ phận tổ hợp của mỗi nửa. Các mối nối được mài và được đánh bóng để có thể làm kín một cách hoàn hảo mà không cần đệm làm kín. Vỏ trong chỉ chịu ứng suất nén và được thiết kế bằng phần kim loại tương đối nhẹ và được bắt bu lông lại với nhau (2 nửa), điều này cho phép đạt được hiệu suất thủy lực tốt nhất và dễ dàng cho việc tháo ráp. Việc thiết kế vỏ trong hai nửa sẽ đảm bảo cho bơm sự cân bằng theo hướng kính ở mọi công suất của bơm và phân bổ nhiệt độ cân bằng trong vỏ ngoài. Tất cả việc lắp ráp được làm trên máy một cách chính xác và cân chỉnh hoàn hảo. Vỏ trong được đúc bằng thép hợp kim.
•     Các bộ phận động
Bao gồm trục, bánh công tác và các vòng tĩnh và động. Một bộ phận động của bơm có thể tháo ra và ráp lại.
 Điều này có thể thực hiện ở ngoài field để kiểm tra độ mài mòn, khe hở và độ thẳng của các chi tiết trong bộ phận động. Điều này là cực kỳ quan trọng khi cân chỉnh các chi tiết động, ổ đỡ và hộp làm kín, và giúp tăng tuổi thọ của bơm.
1.    Trục
    Được rèn từ thép crôm (11,5% -13%) và qua xử lý nhiệt và được tiện và mài. Trục sẽ ghép mỗi bánh công tác ở mắt hút để tạo ra dòng tối đa và vận tốc ngoại vi tối thiểu của chất lỏng được bơm. Để dễ dàng tháo ráp các bánh công tác, trục được gia công bằng máy với bậc trục gia công có đường kính giảm 0,127 mm từ giữa trục hướng về mỗi đầu của trục.
2.    Bánh công tác
    Các bánh công tác là loại kín hai mặt (enclosed), được đúc bằng thép crôm 11,5% -13%; sau đó được đánh bóng và được cân bằng tĩnh và cân bằng động kỹ càng. Chúng được thiết kế để tạo ra hiệu suất thủy lực cao và tăng lên liên tục của đường cong đặc tính về công suất từ max tới min. Các cánh công tác được bố trí thành hai nhóm ngược nhau 'back to back' vì vậy đảm bảo sự cân bằng thủy lực dọc trục mà không cần phải sử dụng thiết bị cân bằng chênh áp cao và nếu có sự ăn mòn trên các thiết bị này, sẽ tránh sự mất cân bằng xảy ra và bơm rơi vào tình trạng nguy hiểm. Với kiểu bố trí như trên sẽ đảm bảo sự cân bằng dọc trục trong mọi điều kiện, cùng với sự cân bằng hướng kính triệt để nhờ cấu tạo hai nửa của vỏ trong. Các bánh công tác được ép chặt trên trục vàđịnh vị bởi các vai trục hoặc các vòng ép chặn. Sự bố trí này sẽ loại bỏ hoàn toàn các ống lót trục sleeve và cho phép dãn nở tự do mà không tạo ra sự lỏng ống lót trục mà thiết bị động lắp trên nó.

    Hình: Các cánh công tác được bố trí thành hai nhóm ngược nhau 'back to back'

 3.    Vòng làm kín chịu mòn giữa bánh công tác và vỏ trong (wear ring)
    Gồm vòng động (gắn trên bánh công tác) và tĩnh (gắn trên vỏ trong). Ở những cấp mà có sự chênh áp cao, vòng tĩnh được làm dài hơn để giữ sự rò rỉ giữa các cấp là thấp nhất. Các vòng tĩnh có khoảng hở rộng để có thể dãn nở vì nhiệt. Các vòng tĩnh được làm từ thép crôm tôi cứng.  
4.    Ổ đỡ
Bao gồm ổ đỡ hướng kính (journal bearing) hay ổ chặn hướng trục (thrust bearing). Mặc dù khi vận hành bình thường đã có sự cân bằng hướng kính, hướng trục hoàn toàn, với thrust bearing và journal bearing sẽ giúp đề phòng trường hợp khẩn cấp xảy ra trong quá trình vận hành, giúp bơm vận hành an toàn, đơn giản.

Kỹ sư Nguyễn Thanh Sơn
...bài viết này đang trong thời gian cập nhật và sửa chữa thêm

SCCK.TK

Related Posts by Categories