Hiệu ứng Lomakin là gì? Giải pháp nâng cấp vật liệu vòng mòn và ống lót trong bơm ly tâm

Làm thế nào để các lực thủy lực được tạo ra tại các vòng mòn làm cho máy bơm của bạn trở nên đáng tin cậy hơn?

Khi bạn làm việc với một bơm ly tâm trong xưởng sửa chữa của mình, hãy xem xét vai trò của các vòng mòn (wear ring) và ống lót tiết lưu (throttle busing). Vì chúng tạo ra các lực để ổn định trong bơm nhờ Hiệu ứng Lomakin. Khi bạn giảm khe hở vòng mòn và ống lót bằng vật liệu tổng hợp (composite) hay phi kim, bạn có thể tối đa hóa các lực này và làm cho bơm của bạn đáng tin cậy hơn.

Xem thêm:

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm ly tâm (phần 1)

Bơm ly tâm phần 2: Phân loại bơm - Centrifugal pump classification

Bơm ly tâm, phần 3: Các thông số Cột áp Head, NPSH, NPSHa và NPSHr

Bơm ly tâm, phần 4: đường cong đặc tính pump curve, cách mồi bơm primer

Bơm ly tâm phần 5: Xâm thực (Cavitation) nguyên nhân và cách phòng chống

Bơm ly tâm phần 6: tết chèn làm kín packing box, lantern ring

Bơm ly tâm phần 7: cấu tạo nguyên lý làm việc phớt cơ khí Mechanical seal

Hiệu ứng Lomakin là gì?

Hiệu ứng Lomakin là một lực được tạo ra tại các vòng mòn wear ring và ống lót tiết lưu, throat bushing trong một bơm ly tâm. Lực này là kết quả của sự phân bố áp suất không đều xung quanh chu vi của vòng mòn và ống lót trong thời gian tâm rôto bị lệch so với tâm thân bơm.

Hình sau cho thấy sự lệch trục tạo ra sự phân bố áp suất không đều như thế nào. Khi chất lỏng đi vào khe hở giữa rôto và vòng mòn, nó sẽ tăng tốc khi đi từ đầu áp suất cao đến đầu áp suất thấp. Do sự lệch tâm của rôto, có khe hở lớn ở một bên của vòng mòn hơn phía bên đối diện. Vận tốc dòng chảy cục bộ cao hơn ở phía có khe hở lớn hơn và vận tốc dòng chảy thấp hơn ở phía có khe hở nhỏ hơn. Vận tốc cao hơn dẫn đến áp suất thấp dòng chảy hơn; Vận tốc thấp hơn dẫn đến áp suất dòng chảy cao hơn, tạo ra lực hiệu chỉnh dòng tác động theo hướng ngược lại với hướng lệch của trục.

Hình sau cho thấy sự lệch trục tạo ra sự phân bố áp suất không đều như thế nào.

Nói cách khác, khi máy bơm của bạn bị lệch tâm trục, có một "độ cứng" thủy lực (hay gọi là Độ cứng Lomakin) được tạo ra để chống lại sự lệch tâm trục. Độ cứng Lomakin (k Lomakin) đối với vòng mòn hoặc ống lót tiết lưu được biểu thị bằng công thức sau:

k Lomakin = (R L ∆P / c) K (N/mm)

Trong đó:

R = Bán kính vòng mòn (mm)
L = Chiều dài vòng mòn (mm)
∆P = Áp suất chênh lệch (MPa)
c = Khe hở hướng kính (mm)
K = hệ số độ cứng không thứ nguyên

Biến số duy nhất bạn có thể dễ dàng thay đổi trong phương trình này là khe hở c. Nếu bạn giảm khe hở của vòng mòn đi 50%, bạn sẽ tăng gấp đôi độ cứng Lomakin. Điều đó giúp tăng độ cứng vững và tránh lệch trục dẫn đến làm hư hỏng bộ phận làm kín cơ khí.

Bơm nào được hưởng lợi nhiều nhất?

Bất kỳ máy bơm nào mà trục dài và nhỏ. Ví dụ điển hình là bơm công xôn overhung cũ sản xuất từ trước những năm 1980 và bơm nhiều cấp trục ngang như bơm nước cấp lò hơi và bơm vận chuyển sản phẩm. Ngoài ra, bất kỳ bơm nào mà trước đây có khe hở vòng mòn wear ring đã được chỉnh tăng lên để tránh bơm bị rung cao.

Để giảm khe hở vòng mòn của bơm mà không làm cánh bơm bị kẹt hoặc bơm rung cao khi vận hành, giải pháp được xem tốt nhất hiện nay là nâng cấp vòng mòn và ống lót bằng vật liệu tổng hợp hay phi kim loại như teflon hoặc sợi carbon, việc này sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ kẹt bơm và bạn có thể tự tin chạy bơm với khe hở nhỏ hơn, điều này cũng giúp cải thiện hiệu suất bơm.

Dưới đây là một số đặc tính của vòng mòn và ống lót bằng vật liệu tổng hợp mà khiến nó trở nên lý tưởng cho các bộ phận của thiết bị quay:

· Khả năng vận hành ở nhiệt độ từ -200oC đến nhiệt độ 260⁰C.

· Hệ số giãn nở nhiệt nhỏ hơn thép cacbon.

· Khả năng tương thích hầu hết các loại hóa chất.

· Dễ dàng gia công và lắp đặt

Sau đây, là một số vấn đề mà vòng mòn và ống lót bằng vật liệu tổng hợp có thể giúp giải quyết, bao gồm:

1. Bơm bị kẹt.

2. Hiệu suất máy bơm thấp.

3. Bơm bị xâm thực.

4. Bơm bị rung cao.

5. Đáp ứng điều kiện của một Bơm chạy khô.

Thay thế các vòng mòn và ống lót bằng vật liệu phi kim giúp giảm khe hở và tăng độ cứng Lomakin, giúp tăng hiệu suất bơm và độ ổn định rô to.

Nghe đầy đủ bài viết:

Nghe trên Podcast bảo dưỡng cơ khí trên các Apps sau trên App Store/Google Play:

Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa 1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —– nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn! Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Cặp đôi hoàn hảo: Digital Twins và Bảo trì dự đoán

Bảo trì dự đoán thông qua nhiều tiến bộ trong việc thu thập và xử lý dữ liệu, giờ đây có thể dự đoán chính xác thời điểm và cách thức các bộ phận máy móc thiết bị sẽ bị hỏng. Điều quan trọng là dữ liệu , như với hầu hết mọi thứ trong chuyển đổi số ( digital transformation ) . T hông tin là điều cần thiết trong thế kỷ 21, và nó không chỉ đơn thuần là có một cụm các điểm dữ liệu (a bunch of data points) và khả năng đọc của cảm biến (sensor readouts) - mà còn biết cách xử lý nó một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đây là điểm mấu chốt của việc bảo trì dự đoán , cũng như Digital Twins . Thanh Sơn tổng hợp và biên soạn từ nhiều nguồn Các nội dung của bài viết: Tại sao Bảo trì Dự đoán ngay bây giờ? Digital Twins là gì? Các loại Digital Twins khác nhau Digital Twins và bảo trì dự đoán Làm thế nào để xác định sử dụng trường hợp nào để bảo trì dự đoán với Digital Twin? Các tùy chọn để xây dựng / triển khai Digital Twins Những thách thức chính trong khi xây...

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm: Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Slide hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị

Slide hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị Biên soạn: Nguyễn Thanh Sơn - admin baoduongcokhi.com Tải slide: https://drive.google.com/file/d/1u8JdcjzU7qd9PH6eudxEThAYJ7LOlIgr/view?usp=sharing Tài liệu "Hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị" cung cấp cái nhìn toàn diện về các phương pháp phân tích hư hỏng (Root Cause Analysis - RCA) và các chiến lược cải thiện độ tin cậy của thiết bị công nghiệp. Tài liệu trình bày chi tiết các cơ chế gây hư hỏng phổ biến như quá tải, mỏi, ăn mòn và mài mòn, đồng thời phân tích các nguyên nhân gốc rễ từ yếu tố vật lý, con người và hệ thống quản lý. Tài liệu bao gồm các ví dụ thực tiễn từ các thảm họa công nghiệp nổi tiếng và các trường hợp cụ thể trong sản xuất, giúp người đọc hiểu rõ hơn về cách áp dụng phân tích hư hỏng vào thực tế. Ngoài ra, tài liệu còn đề cập đến các đặc tính của vật liệu, ứng suất và các phương pháp chẩn đoán, cùng với các kỹ thuật tiên tiến để giảm thiểu hư hỏng do mỏ...

Phương pháp kết nối truyền động bằng đĩa ép chặt (Shrink disc)

Kết nối then Giả sử bạn muốn lắp 1 Đĩa răng lên 1 Trục, thông thường sẽ là 1 mối lắp gép dùng then, tuy nhiên việc kết nối bằng then sẽ tạo sự tập trung ứng suất tại rãnh then, sự mài mòn cơ học theo thời gian và sự lệch tâm trục. Phương pháp kết nối bằng đĩa ép chặt (Shrink Disc) tạo sự phân bố áp lực đồng đều nên sẽ loại bỏ các nhược điểm trên. Đĩa ép chặt này còn gọi là thiết bị kết nối không dùng then (Keyless locking device) , đây là một phương pháp hiện đại để tạo sự kết nối cơ học. Đĩa ép chặt (shrink disc) có hình dạng của 1 mặt bích trục có ghép nối ma sát. Chức năng chính của đĩa ép chặt là kết nối an toàn giữa trục bằng ma sát. Ví dụ, truyền động với trục và truyền động trục lồng trục (hollow shaft). Đĩa ép tạo ra kết nối không có khe hở bằng cách ép moay-ơ vào trục. Kết nối này chủ yếu được sử dụng để truyền mô-men xoắn. Đĩa ép chỉ cung cấp các lực cần thiết và không tự truyền lực hoặc mô men giữa trục và moay-ơ. Đĩa ép không nằm trong đường...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định. Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng. Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Tại sao đường kính ống hút thường lớn hơn đường kính ống xả của bơm ly tâm?

Trong hệ thống bơm ly tâm (centrifugal pump system), việc thiết kế và lựa chọn kích thước đường ống hút và đường ống xả không phải là ngẫu nhiên mà dựa trên cơ sở tính toán thủy lực nhằm đảm bảo hiệu quả vận hành, độ tin cậy và tuổi thọ thiết bị. Một điểm dễ thấy là trong nhiều hệ thống, đường kính ống hút thường lớn hơn đường kính ống xả. Điều này xuất phát từ các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến kiểm soát tổn thất áp suất, chống xâm thực (cavitation) và đảm bảo điều kiện thủy lực tối ưu cho bơm. Sau đây là phân tích chi tiết: 1. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm Bơm ly tâm hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng cơ học từ bánh công tác (impeller) thành động năng và áp năng của dòng chất lỏng. Chất lỏng được hút vào bơm qua cửa hút (suction inlet), tại đây bánh công tác gia tốc dòng chảy, sau đó chất lỏng được đẩy ra ngoài qua cửa xả (discharge outlet) với áp suất và vận tốc cao hơn. Lưu ý: Áp suất tại cửa hút luôn thấp hơn áp suấ...

Kỹ thuật hàn Temper Bead

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hàn temper bead là một kỹ thuật hàn đặc biệt, trong đó nhiệt lượng (heat input) từ các lớp hàn kế tiếp sẽ làm tôi (temper) các lớp hàn trước đó. Kết quả là cấu trúc hạt mịn (fine grain structure) và độ cứng thấp được hình thành trong vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone – HAZ). Đây là phương pháp rất hữu ích trong việc kiểm soát luyện kim vùng HAZ mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (Post-Weld Heat Treatment – PWHT). Kỹ thuật này thường được áp dụng trong các tình huống mà PWHT không thể thực hiện được vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế — chẳng hạn như khi thực hiện sửa chữa tại chỗ trong các nhà máy đang vận hành. Trong những trường hợp như vậy, hàn temper bead cho phép đạt được các đặc tính cơ học chấp nhận được cho mối hàn và kiểm soát kích thước HAZ ở mức tối thiểu. 1. Định nghĩa và cơ sở luyện kim Temper Bead Welding (TBW) là phương pháp hàn nhiều lớp (multi-pass welding) được bố trí theo trình tự cụ thể, trong đó...

Tìm kiếm Blog này