Bảng B.6 – Hệ số đối với giá trị thực của bơm trục đứng
Họ bơm | Hệ số/giá trị | |
No | Lực | Moment |
10Aa | 0,3 | 0,3 |
10Ba | 0,6 | 0,6 |
11A | 0,1 | 0,1 |
11B | 0,2 | 0,2 |
12A | 0,375 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,5 |
12B | 0,75 | MyMzMx (-500 N · m) x 1 |
13A | 0,262 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,35 |
13B | 0,525 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,7 |
14A | 0,375 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,5 |
14B | 0,75 | MyMzMx (-500 N · m) x 1 |
15A | 0,262 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,35 |
15B | 0,525 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,7 |
16A | 0,5 | 0,5 |
16B | 1 | 1 |
17A | 0,375 | MyMzMx (-500 N · m) x 0,5 |
17B | 0.75 | MyMzMx (-500 N · m) x 1 |
a Các hệ số được cho đối với áp suất làm việc lớn nhất 20 bar. Đối với nhiều áp suất thấp hơn, đặc trưng cho kết cấu nhẹ thì phải hệ số phải được giảm đi theo tỷ lệ thuận với áp suất, với giới hạn nhỏ nhất là 0,2. Đây là trường hợp của các bơm có tốc độ riêng biệt cao (ví dụ: bơm cánh quạt). | ||
B.4. Khả năng để tăng các giá trị cơ sở
B.4.1. Yêu cầu chung
Nếu hệ thống đường ống yêu cầu thì có thể cho phép người sử dụng tăng các giá trị cơ sở để dễ dàng cho việc thiết kế, chế tạo và lắp đặt hệ thống đường ống.
B.4.2. Bơm trục ngang
Hai loại khả năng nên được xem xét đối với các bơm trục ngang là:
a) Các tấm đế được gia cường, đây là trách nhiệm của nhà sản xuất/nhà cung cấp;
b) Điều chỉnh lắp đặt, đây là trách nhiệm của người sử dụng
- Bơm ở vị trí dừng có hoặc không điều chỉnh lại độ đồng trục (thẳng hàng);
- Chất tải sơ bộ.
B.4.3. Bơm trục đứng
Đối với các bơm trục đứng, chỉ có các họ 12B, 14B, 15B, 16B và 17B có thể tận dụng được các khả năng bổ sung này. Các khả năng sau được loại trừ:
- Dừng bơm, có hoặc không điều chỉnh lại độ đồng trục (thẳng hàng);
- Các tấm đế được gia cường hoặc đổ vữa xi măng;
Chỉ áp dụng các khả năng sau:
- Chất tải sơ bộ cho đường ống;
- Sử dụng công thức gia trọng hoặc bù;
- Kết hợp của hai khả năng trên.
Không áp dụng sự chất tải sơ bộ cho họ bơm 16B.
Nếu áp dụng các khả năng bổ sung này, nên có sự thỏa thuận trước giữa khách hàng và nhà sản xuất/nhà cung cấp.
B.4.4. Công thức gia trọng hoặc bù
Khi các tải trọng tác dụng không đạt được các giá trị lớn nhất cho phép thì một trong các tải trọng này có thể vượt quá giới hạn bình thường với điều kiện là các điều kiện bổ sung sau được thỏa mãn:
- Bất cứ thành phần nào của một lực hoặc một momen phải được giới hạn tới 1,4 lần giá trị lớn nhất cho phép;
- Các lực và momen thực tế tác dụng trên mỗi mặt bích được điều chỉnh bởi công thức:
Trong đó tổng các tải trọng S|F| và S|F| là các tổng số học cho mỗi mặt bích (vào và ra) cho cả hai giá trị thực và giá trị lớn nhất cho phép mà không tính đến dấu đại số của chúng, tại mức của bơm (mặt bích vào + mặt bích ra).
B.4.5. Ảnh hưởng của vật liệu và nhiệt độ
Khi không có bất cứ chỉ thị nào của đồng hồ đo, tất cả các giá trị của lực và momen được cho đối với vật liệu cơ bản của họ bơm như đã chỉ ra trong Bảng B.1 và B.2, đối với nhiệt độ cơ sở là 20°C.
Vượt quá nhiệt độ này và đối với các vật liệu khác, các giá trị nên được hiệu chỉnh theo hàm số của tỷ số giữa các môđun đàn hồi của chúng như sau:
Trong đó
E20,b là môđun đàn hồi của vật liệu cơ bản ở 20°C;
Et,m là môđun đàn hồi của vật liệu được chọn ở nhiệt độ bơm t.
Sự biến đổi của môđun đàn hồi như hàm số của nhiệt độ được cho đối với một số vật liệu thông thường trên Hình B.1
Hình B.1 – Sự biến đổi của môdun đàn hồi E như một hàm số của nhiệt độ
B.4.6. Ví dụ tính toán các lực và mô men lớn nhất cho phép trên các mặt bích
a) Kết luận
- Nhiều bậc, trục ngang
- Mặt bích phía hút: DN 65, ống nối bên
- Mặt bích phía xả: DN 50, ống nối trên đỉnh
- Vật liệu: gang
- Nhiệt độ: 110°C
b) Tiến hành
- Xác định số họ bơm theo Bảng B.1 (5A)
- Xác định các lực
Đường kính DN | Lực (Bảng B.3) N | Hệ số (Bảng B.5) | Lực cho phép N | |
50 | Fy | 1350 | Fy x 0,3 | 405 |
Fx | 1500 | Fx x 0,3 | 450 | |
Fz | 1650 | Fz x 0,3 | 95 | |
SF | 2600 | SF x 0,3 | 780 | |
65 | Fy | 2100 | Fy x 0,3 | 630 |
| Fx | 1850 | Fx x 0,3 | 555 |
| Fz | 1700 | Fz x 0,3 | 510 |
| SF | 3300 | SF x 0,3 | 990 |
- Xác định các momen
Đường kính DN | Tổng các momen (Bảng B.3) N.m | Hệ số (Bảng B.4) | Lực cho phép N.m |
50 | 2050 | (SM – 500 N.m) x 0,35 | 542,5 |
65 | 2200 | (SM – 500 N.m) x 0,35 | 595,0 |
= = 0,9524
- Ảnh hưởng của nhiệt độ (xem B.4.3 và Hình B.1)
- Hiệu chỉnh các lực và momen đối với nhiệt độ 110°C bằng hệ số 0,9524.
c) Kết quả
Đường kính DN | Lực N | Momen N.m | ||
50 | Fy | 386 | SM | 517 |
Fx | 429 | |||
Fz | 471 | |||
SF | 743 | |||
65 | Fy | 600 | SM | 568 |
| Fx | 529 | ||
| Fz | 486 | ||
| SF | 94 | ||
B.5. Trách nhiệm của nhà sản xuất/nhà cung cấp và khách hàng
Nhà sản xuất/nhà cung cấp cần chỉ ra cho khách hàng họ bơm mà bơm được đề nghị trực thuộc.
Hai bên nên thỏa thuận về kiểu tấm đế được sử dụng (tiêu chuẩn được gia cường, được đổ bê tông với móng).
Khách hàng (hoặc nhà thầu lắp ráp, tư vấn kỹ thuật v.v…) nên tính toán các tải trọng tác dụng vào bơm tại các mặt bích, được xem là cố định, trong mọi điều kiện (nóng, lạnh, dừng máy và chịu áp lực).
Khách hàng nên xác minh chắc chắn rằng các giá trị của các tải trọng này không vượt quá các giới hạn đã cho trong bảng thích hợp với bơm được lựa chọn. Nếu xảy ra sự vượt quá giới hạn của các tải trọng thì nên sửa đổi đường ống để giảm các tải trọng này hoặc lựa chọn kiểu bơm khác có khả năng chịu được các tải trọng cao hơn.
B.6. Xem xét thực tế
B.6.1. Bơm không phải là một thành phần tĩnh của một hệ thống đường ống, nhưng là một máy chính xác gồm có một bộ phận động chạy ở tốc độ cao với trục hở nhỏ nhất và có các chi tiết bít kín chính xác cao như các vòng bít cơ khí. Do đó, điều quan trọng là phải duy trì được hoạt động của bơm trong các giới hạn lớn nhất mà điều kiện kỹ thuật cho phép.
B.6.2. Điều kiện kỹ thuật này, do nhà sản xuất/nhà cung cấp và người sử dụng cùng nhau đặt ra và thỏa thuận cùng nhau vì lợi ích cao nhất của các bên, vạch ra các yêu cầu sau:
a) Độ đồng trục (thẳng hàng) ban đầu của bơm – bộ dẫn động – khớp nối trục cần được chế tạo rất cẩn thận và được kiểm tra định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất bơm hoặc khớp nối trục;
b) Khớp nối trục với một chi tiết đệm có hai điểm nối khớp bản lề luôn được ưu tiên sử dụng, đặc biệt đối với một tổ bơm lớn và/hoặc hệ thống chất lỏng ở nhiệt độ vượt quá 250°
c) Trong quá trình lắp ráp ban đầu, các mối nối ống cần được chế tạo chính xác theo các quy tắc và tôn trọng hướng dẫn của nhà sản xuất/nhà cung cấp hoặc người thiết kế hệ thống đường ống. Nên thực hiện việc kiểm tra mỗi khi có khả năng tháo lắp một phần hoặc toàn bộ của tổ bơm.
d) Theo kiểu bơm và nhiệt độ trong quá trình phục vụ, trong một số trường hợp độ đồng trục (thẳng hàng) ban đầu của khớp nối trục cần được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường.
Nhà sản xuất/nhà cung cấp và người sử dụng phải xác định rất chính xác các điều kiện lắp ráp và độ đồng trục (thẳng hàng) của khớp nối trục nếu giải pháp này được lựa chọn.
B.6.3. Các bơm trục đứng, khác với kiểu chế tạo nguyên khối bố trí “theo trục”, có đặc điểm là trục truyền động chung dài có nhiều ổ trục vận hành trong các ổ trục có ống lót được bố trí cách đều nhau và thường được bôi trơn bằng chất lỏng được bơm. Sự vận hành êm của bộ phận quay phụ thuộc vào độ đồng trục (thẳng hàng) chính xác. Yêu cầu này chỉ có thể được bảo đảm nếu các phản lực liên kết bên ngoài tác dụng vào các mặt bích của bơm không gây ra độ cong vênh lớn hơn độ cong vênh mà nhà sản xuất/nhà cung cấp cho phép.
Vì vậy, xét về mặt thiết kế các bơm trục đứng và sự nhạy cảm của chúng đối với sai lệch độ đồng trục (thẳng hàng), quy tắc hiện nay giới hạn các lực và momen trên các mặt bích của các bơm này tới các giá trị thấp hơn các giá trị cho phép các bơm trục ngang.
Hơn nữa, việc đánh giá độ cong vênh bằng quan sát ở mức khớp nối trục không dễ dàng như trong trường hợp các bơm trục ngang bởi vì động cơ và giá đỡ của nó thường được liên kết chặt với phần trên của bơm. Trong thực tế, các độ biến dạng này chỉ có liên quan đến một điểm quy chiếu trong không gian. Việc kiểm tra sẽ khó khăn, người sử dụng nên theo dõi chặt chẽ các khuyến nghị của nhà sản xuất/ nhà cung cấp.
Các tải trọng quá mức trên các mặt bích, ngoài việc làm ảnh hưởng đến sự vận hành chính xác và/hoặc độ tin cậy, thường làm tăng
- mức rung lớn hơn mức rung bình thường, và
- khó khăn cho việc quay rô to bằng tay ở trạng thái đứng yên (ở nhiệt độ vận hành) khi khối lượng của rô to cho phép quay bằng tay.