Tr−êng ®¹i häc thuû lîi
Bé m«n m¸y b¬m vμ tr¹m b¬m
BAØI TAÄP VAØ ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC
M¸Y B¥M Vµ TR¹M B¥M
Bieân soaïn: NGUYEÃN COÂNG TUØNG
Nhµ xuÊt b¶n Tõ ®iÓn B¸ch khoa
Hµ Néi - 2006
5
Môc lôc
Trang
Lêi nãi ®Çu .......................................................................................7
PhÇn thø nhÊt: C¸c bµi tËp ¸p dông ..............................................9
PhÇn thø hai: C¸c bµi tËp mÉu ..................................................... 21
Bµi tËp sè 1 ......................................................................................... 23
Bµi tËp sè 2 ......................................................................................... 26
Bµi tËp sè 3 ......................................................................................... 27
Bµi tËp sè 4 ......................................................................................... 45
Bµi tËp sè 5 ......................................................................................... 55
PhÇn thø ba: §Ò tµi ®å ¸n m«n häc tr¹m b¬m ............................ 63
PhÇn thø t−: H−íng dÉn thiÕt kÕ ®å ¸n m«n häc tr¹m b¬m ...... 73
A. Bè trÝ tæng thÓ c«ng tr×nh tr¹m b¬m .............................................. 75
B. Chän l−u l−îng thiÕt kÕ cho tr¹m b¬m .......................................... 76
C. ThiÕt kÕ kªnh ................................................................................. 77
D. TÝnh to¸n c¸c lo¹i cét n−íc cho tr¹m b¬m .................................... 80
E. Chän m¸y b¬m, ®éng c¬ vµ m¸y biÕn ¸p ....................................... 82
F. X¸c ®Þnh c¸c cao tr×nh ®Æt m¸y b¬m............................................... 88
G. ThiÕt kÕ nhµ m¸y b¬m ................................................................... 88
H. èng ®Èy ........................................................................................ 109
I. ThiÕt kÕ bÓ hót ................................................................................ 110
K. ThiÕt kÕ bÓ th¸o ............................................................................ 111
PhÇn phô lôc: .............................................................................. 115
Phô lôc 1: §é cao ¸p lùc khÝ trêi phô thuéc cao tr×nh n¬i ®Æt tr¹m b¬m
Phô lôc 2: ¸p lùc bèc h¬i cña c¸c chÊt láng phô thuéc nhiÖt ®é ...... 117
Phô lôc 3: TÝnh tæn thÊt cét n−íc cña ®−êng èng ............................. 117
Phô lôc 4: .......................................................................................... 124
Phô lôc 5: C¸c h×nh vÏ tham kh¶o .................................................... 125
117
6
7
Lêi nãi ®Çu
C
uèn "Bµi tËp vµ ®å ¸n m«n häc" do Bé M«n M¸y b¬m vµ Tr¹m b¬m
tr−êng §¹i häc Thuû Lîi biªn so¹n dïng lµm tµi liÖu häc tËp cho sinh
viªn c¸c ngµnh thuû lîi, c¸c hÖ chÝnh quy vµ t¹i chøc cña tr−êng.
Cuèn s¸ch gåm 4 phÇn chÝnh vµ 1 phÇn phô lôc:
PhÇn thø nhÊt bao gåm c¸c ®Ò bµi tËp mµ sinh viªn cÇn ph¶i vËn dông
c¸c kiÕn thøc ®· häc ®−îc ®Ó thùc hiÖn nh»m hiÓu s©u h¬n vÒ ®Æc tÝnh lµm
viÖc cña m¸y b¬m vµ tr¹m b¬m.
PhÇn thø hai lµ c¸c bµi tËp ®· ®−îc gi¶i s½n cã tÝnh chÊt lµm mÉu ®Ó
sinh viªn tham kh¶o khi lµm bµi tËp hay ®å ¸n thiÕt kÕ m«n häc còng nh−
®å ¸n tèt nghiÖp.
PhÇn thø ba lµ c¸c ®Ò tµi §å ¸n m«n häc.
PhÇn thø t− nh»m h−íng dÉn cho sinh viªn ®Æc biÖt lµ sinh viªn t¹i
chøc lµm ®å ¸n m«n häc vÒ tr¹m b¬m, ®ång thêi còng cung cÊp thªm cho
sinh viªn mét sè kiÕn thøc cô thÓ mµ trong gi¸o tr×nh kh«ng cã ®iÒu kiÖn
tr×nh bµy ®Çy ®ñ.
PhÇn phô lôc gåm c¸c b¶ng tra cøu mét sè sè liÖu cÇn thiÕt cho tÝnh
to¸n thiÕt kÕ.
Cuèn bµi tËp vµ ®å ¸n m«n häc m¸y b¬m vµ tr¹m b¬m do gi¶ng viªn
chÝnh NguyÔn C«ng Tïng biªn so¹n, GS. PTS. Hoµng L©m ViÖn, PTS. Lª
ChÝ NguyÖn hiÖu ®Ýnh vµ ®−îc Bé M«n M¸y B¬m vµ Tr¹m B¬m ®ãng gãp
ý kiÕn.
Ng−êi biªn so¹n
GVC. NguyÔn C«ng Tïng
8
9
PhÇn thø nhÊt
C¸c bμi tËp ¸p dông
10
11
§Ò 1
Mét m¸y b¬m ®−îc l¾p ®Æt nh− h×nh 1-1, cã ®−êng kÝnh chç vµo D1 = 250mm;
®−êng kÝnh chç ra m¸y b¬m D2 = 200mm.
Cao tr×nh ®Æt ¸p kÕ ZM = +14,50m
Cao tr×nh ®Æt ch©n kh«ng kÕ Zv = +14,20m
Khi m¸y b¬m lµm viÖc víi mùc n−íc bÓ hót Zh = +10m; mùc n−íc bÓ th¸o Zt =
+90m. §ång hå ¸p kÕ chØ M = 85 N/cm2 vµ ch©n kh«ng kÕ V = 4 N/cm2; L−u l−îng
®o
®−îc
Q = 140 l/s.
1) TÝnh cét n−íc b¬m?
2) Trong tr−êng hîp nµy tæn thÊt trªn ®−êng èng hót vµ èng ®Èy b»ng bao nhiªu?
H−íng dÉn:
C©u 1: øng dông lý thuyÕt Ch−¬ng 1 phÇn c¸c th«ng sè chñ yÕu cña m¸y b¬m.
C©u 2: Cét n−íc ®· ®−îc tÝnh ë c©u 1 lµ cét n−íc do m¸y b¬m t¹o ra nh»m mét
phÇn ®Ó kh¾c phôc ®é cao ®Þa h×nh (H®h = Zt − Zh) vµ tæn thÊt ë èng hót vµ èng ®Èy ht.
Tæn thÊt ®ã sÏ b»ng ht = H − H®h.
Chó ý: Cét n−íc mµ m¸y b¬m t¹o ra lµ cét n−íc ®· tÝnh ®Õn tæn thÊt sinh ra trong
m¸y b¬m.
12
H×nh 1-1: S¬ ®å bè trÝ tæ m¸y b¬m
13
§Ò 2
Mét tæ m¸y b¬m ®−îc l¾p nh− h×nh 1-2. §éng c¬ nèi trùc tiÕp víi m¸y b¬m
kh«ng qua thiÕt bÞ truyÒn ®éng, ®−êng kÝnh chç vµo vµ chç ra m¸y b¬m D1 =
1100mm; D2 = 900mm.
Khi m¸y b¬m lµm viÖc ng−êi ta ®o ®−îc l−u l−îng Q = 1,2m3/s. Sè ®o trªn ch©n
kh«ng kÕ thø nhÊt HCK = 2,8m vµ ch©n kh«ng kÕ thø hai H'CK = 1,35m.
1) TÝnh cét n−íc b¬m?
2) TÝnh c«ng suÊt hiÖu qu¶, c«ng suÊt b¬m vµ c«ng suÊt tæ m¸y biÕt hiÖu suÊt cña
b¬m ηb = 0,82 vµ hiÖu suÊt ®éng c¬ η®c = 0,92.
H−íng dÉn:
C©u 2: C«ng suÊt cña tæ m¸y ®−îc tÝnh b»ng: Nt =
Nhq
ηt
ηt: HiÖu suÊt cña tæ m¸y ηt = ηb . η®c . ηtrd
ηtrd: HiÖu suÊt truyÒn ®éng. ë ®©y ®éng c¬ vµ b¬m nèi cøng nªn ηtrd = 1,0.
H×nh 1-2: S¬ ®å bè trÝ tæ m¸y b¬m
§Ò 3
Mét m¸y b¬m cã ®−êng kÝnh chç vµo D1 = 250mm, ®−êng kÝnh chç ra D2 =
200mm ®Æt ë cao tr×nh (h×nh 1-3) Z®m = +8,0m, b¬m n−íc tõ bÓ hót cã cao tr×nh Zh =
+10,0m lªn bÓ th¸o cã mùc n−íc Zt = +60m.
1) §Ó ®o ¸p lùc ë chç vµo 1 vµ chç ra 2 cña m¸y b¬m ng−êi ta l¾p lo¹i ®ång hå g×?
V× sao?
2) NÕu vÞ trÝ ®ång hå nh− h×nh vÏ; sè ®o trªn ®ång hå 1 lµ 3,0kg/cm2 vµ ®ång hå 2
lµ 60 kg/cm2. L−u l−îng ®o ®−îc Q = 250 l/s. TÝnh cét n−íc b¬m.
14
H×nh 1-3: S¬ ®å bè trÝ tæ m¸y b¬m
H−íng dÉn:
C©u 2: CÇn chó ý ®Õn vÞ trÝ ®o cña c¸c ®ång hå 1 vµ 2.
§Ò 4
Mét m¸y b¬m cã ®−êng ®Æc tÝnh nh− h×nh vÏ (h×nh 1-4)
1) M¸y b¬m ®ã lµ lo¹i m¸y b¬m g×? V× sao?
2) Gi¶i thÝch c¸c ®−êng quan hÖ trªn biÓu ®å. C¸c ®−êng quan hÖ ®ã biÓu thÞ c¸c
tÝnh n¨ng g×?
H×nh 1-4: §−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m 28B-12, n = 600 v/f
15
3) NÕu cét n−íc cÇn lµ H = 60m, m¸y b¬m sÏ b¬m ®−îc l−u l−îng b»ng bao nhiªu?
C«ng suÊt vµ hiÖu suÊt b¬m b»ng bao nhiªu?
4) NÕu cét n−íc cÇn lµ H1 = 65m, H2 = 50m th× Q1, Q2, N1, N2, η 1, η2 b»ng bao
nhiªu? Tõ ®ã nªu nhËn xÐt vÒ c¸c ®−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m trªn.
H−íng dÉn:
C©u 1: C¨n cø vµo hÖ sè tû tèc hoÆc d¹ng ®−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m.
§Ò 5
§−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m BП-60, n = 730 v/f do Liªn X« (cò) s¶n xuÊt nh− h×nh
vÏ (h×nh 1-5).
1) M¸y b¬m BП-60 trªn lµ lo¹i m¸y b¬m g×?
2) H·y gi¶i thÝch c¸c ®−êng quan hÖ trªn biÓu ®å ®−êng ®Æc tÝnh.
3) Khi cét n−íc b¬m H = 6,5m. M¸y b¬m ph¶i lµm viÖc víi gãc ®é c¸nh qu¹t nµo
®Ó cã hiÖu suÊt lín nhÊt. Trong tr−êng hîp ®ã c¸c th«ng sè Q, N, η b»ng bao nhiªu?
4) Víi gãc c¸nh qu¹t θ = 160, khi cét n−íc H thay ®æi H = 3, 4, 5, 6, 7, 8 m th× Q,
N, η b»ng bao nhiªu? VÏ biÓu ®å quan hÖ ®ã N = f(Q), η = f (Q) vµ cho nhËn xÐt.
5) VÏ ph¹m vi lµm viÖc cña m¸y b¬m ®Ó cho η ≥ 75%; N≤ 95 kW.
H−íng dÉn:
Ph¹m vi lµm viÖc cña m¸y b¬m ®Ó cho η ≥ 75%; N ≤ 95 kw lµ vïng ®−îc giíi h¹n
bëi c¸c ®−êng η = 75% vµ N =
γ.Q.H
= 95kW .
η
16
H×nh 1-5: §−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m BΠ-60
17
§Ò 6
§−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m OB5-47, n = 960 v/ph biÓu thÞ ë h×nh 1-6.
1) Khi cÇn b¬m víi cét n−íc Hyc = 8,5m; Qyc = 0,88 m3/s th× gãc c¸nh qu¹t m¸y
b¬m sÏ ®−îc chän b»ng bao nhiªu?
2) NÕu tr¹m b¬m cã cét n−íc thiÕt kÕ Htk = 8,0m, l−u l−îng tr¹m thiÕt kÕ Qtk =
5m /s. Ph¶i dïng bao nhiªu m¸y b¬m lo¹i OB5-47 vµ gãc c¸nh qu¹t b»ng bao nhiªu lµ
thÝch hîp?
3
3) VÏ ph¹m vi lµm viÖc cña m¸y b¬m ®Ó cho η ≥ 80%; N ≤ 100 kW.
H×nh 1-6: §−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m OB5-47
§Ò 7
§−êng ®Æc tÝnh kh«ng thø nguyªn cña lo¹i m¸y b¬m theo mÉu 05 (OΠ5) nh−
h×nh 1-7:
1) VÏ ®−êng ®Æc tÝnh cña m¸y b¬m OΠ5-70 cã sè vßng quay n = 730 v/ph.
18
2) VÏ hä ®−êng ®Æc tÝnh H = f(Q), η = f(Q) vµ ΔH = f(Q) øng víi gãc c¸nh qu¹t θ =
0
0.
H×nh 1-7: §−êng ®Æc tÝnh kh«ng thñ nguyªn cña lo¹i m¸y b¬m 05 (OΠ5)
H−íng dÉn:
XuÊt ph¸t tõ lý thuyÕt vÒ ®ång d¹ng, hÖ sè kh«ng thø nguyªn cña l−u l−îng (KQ),
cét n−íc (KH) vµ ®é dù tr÷ khÝ thùc (KΔH) x¸c ®Þnh nh− sau:
KQ = Error! ; KH = Error!; KΔH = Error!
ë ®©y:
n: sè vßng quay trong 1 gi©y (v/s)
D: ®−êng kÝnh b¸nh xe c¸nh qu¹t cña m¸y b¬m.
ë ®©y D = 700mm = 0,7m
Q (m3/s), H(m), vµ ΔH(m) lµ l−u l−îng, cét n−íc vµ ®é dµi dù tr÷ khÝ thùc m¸y
b¬m OΠ5-70 víi n = 730 v/ph.
C¸ch vÏ: øng víi D = 700mm = 0,7m
n = Error! v/s
Tõ mét ®iÓm trªn ®−êng ®Æc tÝnh kh«ng thø nguyªn OΠ5 cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c
th«ng sè Q, H, ΔH cña OΠ5-70, n = 730 v/ph.
HiÖu suÊt η kh«ng thay ®æi.
19
§Ò 8
M¸y b¬m 12Д-13, sè vßng quay n = 1450 v/ph, ®−êng kÝnh ngoµi b¸nh xe c¸nh
qu¹t D2 = 340mm, cã ®−êng ®Æc tÝnh nh− h×nh 1-8.
1) TÝnh hÖ sè tû tèc cña m¸y b¬m trªn.
2) Sè vßng quay sÏ b»ng bao nhiªu ®Ó ®−êng ®Æc tÝnh ®i qua ®iÓm c«ng t¸c yªu
cÇu H = 25m, Q = 0,180m3/s?
3) VÏ l¹i c¸c ®−êng ®Æc tÝnh: H = f(Q), N = f(Q) vµ η = f(Q) øng víi sè vßng quay
míi.
H×nh 1-8: §−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m 12Д-13
H−íng dÉn:
HÖ sè tû tèc cña 1 m¸y b¬m ®−îc tÝnh øng víi ®iÓm c«ng t¸c cã hiÖu suÊt cao nhÊt.
§Ò 9
X¸c ®Þnh cao tr×nh ®Æt m¸y cña m¸y b¬m OB5-47, n = 960 v/ph (h×nh1-6) lµm
viÖc víi gãc θ = 00. Mùc n−íc bÓ hót thÊp nhÊt tÝnh to¸n Zhmin = 6,0m, cét n−íc thiÕt
20
kÕ
HTK = 8,0m; cét n−íc lín nhÊt Hmax = 9,5m; cét n−íc nhá nhÊt Hmin = 6,5m. Tæn thÊt
trong èng hót s¬ bé lÊy bõng Htoh = 0,50. NhiÖt ®é n−íc t0 = 250C. §é d×m b¸nh xe
c¸nh qu¹t yªu cÇu hsyc = -1 (m).
§Ò 10
M¸y b¬m 10Д-6, D2 = 465 mm, n = 1450 v/ph do Liªn X« (cò) chÕ t¹o cã ®−êng
®Æc tÝnh ë h×nh 1-9.
1) X¸c ®Þnh cao tr×nh ®Æt m¸y b¬m khi nã lµm viÖc víi cét n−íc H = 65 m, Cao
tr×nh mùc n−íc bÓ hót Zh = +360 m, nhiÖt ®é n−íc b×nh qu©n t = 250C. §−êng kÝnh
chç vµo m¸y b¬m D1= 250 mm; ®−êng kÝnh chç ra D2 = 200 mm.
èng hót b»ng thÐp, ®−êng kÝnh Dh = 300 mm, dµi Lh = 20 m, trªn ®ã cã l¾p mét
van ®¸y (D = Dh) kiÓu c¸nh b−ím cã l−íi ch¾n r¸c, mét cót cong 900 (R = Dh) (bá
qua tæn thÊt co hÑp tõ èng hót vµo m¸y b¬m).
H×nh 1-9: §−êng ®Æc tÝnh m¸y b¬m 10Д-6
2) NÕu m¸y b¬m trªn ®· ®Æt ë cao tr×nh Z®m = 365m. KiÓm tra khi lµm viÖc víi
mùc n−íc Zh = 360m m¸y b¬m cã kh¶ n¨ng sinh ra khÝ thùc kh«ng?
21
§Ò 11
Mét m¸y b¬m kiÓu 12Д-13, n = 1450 v/ph cã ®−êng ®Æc tÝnh biÓu thÞ ë h×nh 1-8.
èng hót b»ng thÐp dµi 20m cã ®−êng kÝnh Dh = 350mm. Trªn ®−êng èng hót cã
l¾p mét van ®¸y cã l−íi ch¾n r¸c, mét cót cong 600 vµ mét cót cong 300.
èng ®Èy b»ng thÐp dµi L® = 300n, ®−êng kÝnh D® = 300mm cã l¾p mét van th¼ng,
mét van 1 chiÒu, hai cót cong 300. MiÖng ra èng ®Èy cã l¾p n¾p b¶n lÒ trªn Dra = 400mm.
1) T×m ®iÓm c«ng t¸c cña m¸y b¬m khi mùc n−íc bÓ th¸o Zt = +45m, mùc n−íc
bÓ hót Zh = +26m.
2) X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c«ng t¸c Q, H, N, η, [HCK) trong tr−êng hîp ®ã.
H−íng dÉn:
- Xem bµi tËp mÉu 5-1.
- Bá qua c¸c tæn thÊt co hÑp.
§Ò 12
Sö dông m¸y b¬m 10 Д - 6 ë ®Ò 10 ®Ó b¬m n−íc cung cÊp mét l−u l−îng Qyc = 150
l/s vµ cét n−íc Hyc = 44m.
1) NÕu dïng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh b»ng van trªn ®−êng èng ®Èy th× cét n−íc H,
c«ng suÊt N, hiÖu suÊt h¬m η b»ng bao nhiªu?
2) Ng−êi ta ®Ò nghÞ c¾t gät bít ®−êng kÝnh ngoµi b¸nh xe c¸nh qu¹t, vËy ph¶i gät
bít bao nhiªu ®Ó ®¸p øng l−u l−îng vµ cét n−íc yªu cÇu trªn? Cã cho phÐp c¾t gät
kh«ng? V× sao?
VÏ l¹i ®−êng ®Æc tÝnh H = f(Q), η = f(Q) vµ x¸c ®Þnh c«ng suÊt trôc b¬m N.
3) So s¸nh hai c¸ch ®iÒu chØnh trªn vµ cho nhËn xÐt.
H−íng dÉn:
C©u 1: Dïng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh b»ng van trªn ®−êng èng ®Èy th× ®−êng H =
f(Q) sÏ kh«ng thay ®æi. Tõ ®ã x¸c ®Þnh cét n−íc b¬m vµ c¸c th«ng sè kh¸c theo Qyc.
C©u 2: VÏ ®−êng η = f(Q) theo gi¶ thiÕt hiÖu suÊt cña c¸c ®iÓm t−¬ng øng n»m
⎛
trªn ®−êng Q = Kg H ⎜⎜ Kg =
⎝
Qg
Hg
⎞
⎟⎟ lu«n kh«ng thay ®æi.
⎠
22
§Ò 13
Dïng hai m¸y b¬m 10 Д-6 ë ®Ò 10 lµm viÖc
chung trªn mét ®−êng èng ®Èy (ghÐp song song)
theo s¬ ®å h×nh 1-10.
- Cao tr×nh mùc n−íc bÓ hót Zh = + 10m
- Cao tr×nh ®iÓm nèi èng ®Èy chung (®iÓm M)
ZM = +13m
- Cao tr×nh mùc n−íc bÓ th¸o Zt = + 53m
- Tæn thÊt cét n−íc trªn èng hót vµ ®o¹n
èng ®Èy tr−íc khi nèi víi èng chung ht OM =
H×nh 1-10: S¬ ®å l¾p song song
89Q2.
- Tæn thÊt cét n−íc ë èng ®Èy chung (®o¹n MN) ht MN = 167Q2.
1) VÏ ®−êng ®Æc tÝnh khi lµm viÖc chung hai m¸y b¬m 10 Д-6 khi l¾p ®Æt nh−
trªn.
2) T×m ®iÓm c«ng t¸c chung vµ ®iÓm c«ng t¸c riªng cña hai m¸y b¬m.
H−íng dÉn:
C©u 1: VÏ ®−êng ®Æc tÝnh lµm viÖc chung theo tr×nh tù sau:
- VÏ ®−êng ®Æc tÝnh èng n−íc ®o¹n OM: HOM = ZM - ZH + 89Q2
- T×m cét n−íc b¬m t¹i M(HM) b»ng c¸ch lÊy ®−êng ®Æc tÝnh H = f(Q) trõ ®−êng
HOM = f(Q) : HM(Q) = H(Q) - HOM(Q).
- Gi÷ nguyªn tung ®é HM, céng hoµnh ®é Q sÏ vÏ ®−îc ®−êng ®Æc tÝnh lµm viÖc
chung: HM (I+II) = f(Q).
C©u 2: T×m ®iÓm c«ng t¸c chung:
- VÏ ®−êng ®Æc tÝnh ®−êng èng ®Èy chung:
HMN = Zt -ZM + 167Q2.
- §iÓm c¾t nhau cña hai ®−êng HMN = f(Q) vµ HM(I+II) = f(Q) lµ ®iÓm c«ng t¸c chung.
21
PhÇn thø hai
C¸c bμi tËp mÉu
- Xem thêm -
.PDF 
139 
6 
121 
