Công thức tính áp suất toàn phần của bơm

Cách tính công suất máy bơm như thế nào để lựa chọn được loại máy bơm phù hợp với công trình của mình. Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này của Union nhé. Bắt đầu ngay nào!

Cách tính công suất máy bơm

Công thức tính công suất máy bơm nước dựa trên lưu lượng và cột áp:

P = [Q x H x ρ] / [102 x η]

Trong đó:

• P: Công suất hoạt động thực của máy bơm (kW)
• Q: Lưu lượng nước (m3/s)
• H: Cột áp của máy (m)
• p: Tỉ trọng của nước (kg/m3)
• n: Hiệu suất bơm. Thường là 0,8

Công thức tính công suất máy bơm khác đơn giản hơn:

Nb = Q x Hb x 1000/(102 x S)

Trong đó:

• Q: Lưu lượng bơm (m3/s)
• Hb: Cột áp bơm
• S: Hiệu suất bơm thường là 0,8

Chọn động cơ phù hợp với công suất bơm:

Pđc = P/δ

Trong đó:

• Pđc: Công suất của động cơ (kW)
• P: Công suất máy bơm (kW)
• δ: Hiệu suất mô tơ (0,9 – 0,95)

Lấy thêm hệ số dư tải (an toàn) cho bơm thường = P x 0,43 từ đó ra công suất cần thiết của máy bơm.

Ngoài ra người ta còn tính đến các thông số khác của ông dẫn như cột áp bơm, cột áp hút, cột áp đẩy ….

Ví dụ thực tế:

Máy bơm chìm đài phun đặt sâu 6m, cột áp cao 5m, lưu lượng 20m3/h. Áp dụng công thức đơn giản Nb = Q x Hb x 1000/(102 x S)

⇒ Công suất thực của máy bơm P = 20/60/60 * (6+5) * 1000 / ( 102 * 0.8) = 0.749kw

⇒ Công suất P bơm = 0.749 / 0.43 = 1.741kw.

Công suất 1HP = Kw? Tính trên máy bơm nước như thế nào?

Các thông số công suất bơm như HP và Kw ta dễ dàng bắt gặp trên các tem mác của bơm. Công suất P (tiếng Latinh Potestas) là đại lượng cho biết công được thực hiện ΔW hay năng lượng biến đổi ΔE  trong khoảng thời gian Δt.

Theo hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Watt (W), lấy theo tên James Watt – Người đưa ra khái niệm mã lực và đơn vị SI của năng lượng Watt.

1 Watt = 1 J/s

Một đơn vị đo công suất hay gặp khác dùng chỉ công suất động cơ là mã lực hoặc theo dân gian được gọi là “ sức ngựa” (HP).

• 1 HP = 0,746 kW tại Anh
• 1 HP = 0,736 kW tại Pháp
• 1 kW = 1,34 HP

Khi mua các thiết bị máy bơm lọc thì các thông số đều có trên tem sản phẩm thể hiện đơn vị công suất bằng kW hoắc Hp. Bạn nên tính toán, áp dụng công suất trên xem ra bao nhiêu, có phù hợp công trình không. Sau đó đưa ra quyết định mua sản phẩm.

Mua máy bơm ở đâu chính hãng – Giá tốt?

Hiện nay, thị trường cung cấp các thiết bị máy bơm nước rất phổ biến. Ta dễ dàng tìm mua sản phẩm ở bất cứ đâu tại nhiều đơn vị phân phối khác nhau. Tuy nhiên để lựa chọn máy bơm chính hãng, phù hợp hay cơ sở uy tín – đáng tin cây là điều không đơn giản. Đây là thách thức lớn cho người tiêu dùng.

Công ty cổ phần Union tại Việt Nam là địa địa chỉ hàng đầu, chuyên cung cấp lắp đặt các thiết bị cho bể bơi và đài phun nước, chuẩn hàng nhập khẩu nhất trên thị trường. Quý khách hàng khi mua sản phẩm máy bơm sẽ nhận được đầy đủ ưu đãi, quyền lợi.

• Sản phẩm đầy đủ thông tin, giấy chứng nhận CO-CQ rõ ràng
• Cam kết hàng nhập khẩu chính hàng, chất lượng
• Chế độ bảo hành chu đáo, dài lâu
• Đa dạng công suất, mẫu mã lựa chọn
• Đội ngũ nhân viên chăm sóc tư vấn nhiệt tình, thân thiện
• Đội ngũ giao hàng đúng cam kết, lắp đặt chuyên nghiệp.

Để sở hữu sản phẩm máy bơm đài phun ưng ý , phù hợp với công trình tại Công ty cổ phần Union, quý khách hàng hãy liên hệ vào số hotline miễn phí: 0345 600 100. Khi đó bạn sẽ được hỗ trợ, giải đáp các câu hỏi chi tiết, đầy đủ thông tin nhắt.

Trên đây là những thông tin về cách tính công suất máy bơm. Hi vọng các bạn có được những thông tin cần thiết qua bài viết này!

———————————

Công Ty Cổ Phần UNION

Trụ Sở

Địa Chỉ: 83 đường số 12, phường Tam Bình, quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh

Hotline: 0345.600.100 – Điện Thoại: 028.7300.5400

Email:

Chi Nhánh Miền Bắc

Địa chỉ: Số 28, Ngõ 172/8/1 đường Phú Diễn, Phường Phú Diễn, quận Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội

Email:

Điện thoại: 0902 566 498 – 0902 599 498

II. Cách tính toán máy bơm thường dùng: (để tìm thông số lưu lượng, cột áp, đường ống).

1. Tính toán theo kinh nghiệm: (nước thường 25~ 30oC, không tính độ nhớt). 

 - Về lưu lượng: đơn vị m3/h hoặc lít/phút (L/min). Chọn theo lưu lượng mình cần.

ví dụ:
   +  Trong một giờ thì bơm đầy bồn 3 mét khối => lưu lượng 3 khối/giờ.
   +  Muốn bơm đầy 2 bồn, mỗi bồn 4 mét khối trong 3 giờ =>8 khối/3giờ =>2,7 khối/giờ.
   +  Trên máy có sẳn lưu lượng cần bơm qua, rồi lấy tổng lưu lượng các máy ra lưu lượng chính.

 - Về cột áp: từ điểm thắp nhất đến điểm cao nhất (theo mét độ cao) + tổn thất áp trên co cút tê, ma sát thành ống (do ống sần xùi hoặc ống kích cở nhỏ) + tổn thất áp khi chạy qua tải. Nếu có nhiều đầu nước ra, thì ta chọn tuyến đường ống dài nhất tính từ vị trí bơm để đạt được tổn thất áp suất cao nhất.

   + Điểm thắp nhất đến điểm cao nhất và đã trừ ra cột áp hồi (tức là nước tự tuần hoàn trở lại bơm).

   + Lấy theo kinh nghiệp một co vuông bằng 3% cột áp tổng, tê thì lấy 2 % cột áp tổng. Lấy 5 mét theo chiều ngang bằng 1 mét theo chiều cao.

   + Tổn thất áp khi chạy qua tải nếu tải đã có sẳn thông số tổn thất áp lực.
   +  Sau khi có được cột áp mình nhân thêm hệ số an toàn 1,4 lần cột áp tổng. Rồi báo kết quả cho bên bán bơm nước biết (về nhu cầu sử dụng, lưu lượng, cột áp) để nhà sản xuất tra đồ thị và chọn bơm báo giá cho bạn.

 - Về Kích thước Đường ống: (chỉ cần có thông số lưu lượng). Dựa vào công thức:

Vận tốc nước dựa vào tiêu chuẩn việt nam 4513-1988. Download TCVN 4513 - 1988

Ở mục 6.5 Trang 14 Trong tiêu chuẩn. Lấy nước dùng cho mọi nhu cầu sinh hoạt vận tốc V = 1,2 m/s và chữa cháy là 2,5 m/s. 

VD: Giả sử Q = 28,8 l/s, dùng cho chữa cháy V = 2,5 m/s.

  => D = V-(4 x 28,8 / 3,14 x 25) = 1.21 dm hay phi121 => ống DN150 (hoặc DN125).

2. Tính toán theo công thức bên cứu hỏa:  (nước thường 25~ 30oC, không tính độ nhớt).

 - Về lưu lượng: như trên.v.v.

- Về Kích thước Đường ống: như trên.v.v.

 - Về cột áp: Cột áp H = H1 + H2 +H3.   + H1: là tổng của cột áp cao nhất ( tức là áp lực nước theo độ cao từ vị trí đặt bơm đến nơi xa nhất của hệ thống. Kinh nghiệm 5 mét ngang bằng 1 mét cao.   +  H2: cột áp để phun nước tại đầu ra .
   +  H3: tổn thất áp tại co cút tê trên đường ống (tổn thất cục bộ) và ma sát đường ống.

 Ví Dụ: 
   -- Giả sử: khoảng cách từ bơm đến nơi cần bơm độ cao là 40 m, ống đi ngang 20 m, lưu lượng 104 m3/h hay 28,8 l/s. 

   --  cột áp cao H1 = 40+4 = 44 mét cao.
   --  H2 lấy bằng 5 mét phun theo độ cao.
   --  H3 = Ha + Hb = A x L x Q2 + 10%*Ha
     Hb = 10%*Ha là tổn thất qua tê, co trên toàn hệ thống.

     Q: lưu lượng nước qua ống (l/s)      L: chiều dài của đoạn ống (m)      Với A là sức cản ma sát từ ống (mỗi ống lại có sức cản khác nhau). A lấy theo tiêu chuẩn việt nam 4513-1988. => như ví dụ trên đường kính ống là DN150 => A = 0,00003395

=> H3 = 0,00003395 x (40+20) x 28,82 +10%*Ha = 2 mét nước.

Vậy H = 44 + 5 + 2 = 51 mét nước. và lưu lượng là 104 m3/h = 1728 l/min => tra đồ thị thì bơm là chọn bơm 40 hp (30 Kw điện), đường ống DN150.

3. Tính toán theo công thức chi tiết:

- Về lưu lượng: như trên.v.v.

- Về Kích thước Đường ống: như trên.v.v.

 - Về cột áp: Cột áp H = H1 + H2 +H3. Với H3 = ΔPma sát + ΔPcục bộ

Trong đó:

ΔPms : Tổn thất ma sát đường ống, Pa

ΔPcb: Tổn thất áp suất cục bộ, Pa

Độ Nhớt của nước theo bảng sau: ví dụ ở 7oC thì độ nhớt là 1,306 x 10 -6 m2/s.

 + Tức là Bài toán tính H3 thứ tự như sau:

• Đầu tiên xác định nhiệt độ của nước. VD như nước thường 30 oC => độ nhớt 0,8 x 10 -6 m2/s, khối lượng riêng của nước 1000 Kg/m3. 2 đại lượng trên thay đổi theo nhiệt độ và loại vật chất khác.
• Điền thông số vào công thức Reynol để tính dòng chảy rối hay tầng để thay vào công thức. với tốc độ nước chính là vận tốc nước (2,5 m/s hoặc 2 m/s). Và d là đường kính của ống đã tính ra khi có lưu lượng. 
• Sau đó tính hệ số λ.
• Thay λ vào công thức để tính ΔPms. Với mật độ nước thay vào là 1000 Kg/m3.
• Tính  ΔPcb: khó khăn ở hệ số trở kháng cục bộ ta dựa vào bảng tra thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, hoặc theo cách tính trang 6-7chương 10 giáo trình Điều Hòa và thông gió (số lượng co, cút, tê, giảm.v.v.). Trở kháng cục bộ bằng tổng các trở kháng các co, tê, cúc và các van nước.

 +  Ví dụ bài toán như sau: đường ống dài 60 mét,  Lưu lượng nước 28,8 l/s, đường ống DN150, nước thường 30oC. V = 2,5 m/s. Đường ống có 2 van và 1 co 90o.

   => độ nhớt 0,8 x 10 -6 m2/s.

   => Re = 2,5 x 0,15/0,8 x 10 -6 =47 x 104 >104. => dòng chảy rối.

   => λ  = 1/(1,82 log 47 x 104 - 1,64)2 = 0,01.

   => ΔPms = 0,01 x 60 x 1000 x 2,52/(0,15 x2) = 12500 Pa ~ 1,27 mét nước cao.

   => ΔPcb với mỗi van có trở kháng cục bộ là 2,5 và co  90o là 0,6. Trở kháng cục bộ tổng là 5,6.

          ΔPcb = 5,6 x 1000 x 2,52/2 = 17500 Pa ~ 1,78 mét nước cao.

H3 = 1,27 + 1,78 = 3,05 mét nước cao (> 2 mét nước cao ở trên vì chưa xét đến tổn thất co, van).

4. Tính toán Bằng phần mềm: 

 + Mình sử dụng phần mềm pipe flow wizard V1.12. Download Tại Đây

• Phần mềm chủ yếu tính cột áp H (cột áp tổng trên đường ống).
• Đây là cách tính toán nhanh nhất có kết quả tương đối nhất. 
• Nhẹ nhàng trong việc tra 3 đại lượng: Độ nhớt và khối lượng theo nhiệt độ, tổn thất cục bộ đường ống khi chưa tìm được trở kháng cục bộ trên catalogue. 

Phần mềm có 4 phần, tuy nhiên ta chỉ tập trung vào phần đầu tiên là tính áp suất (find Pressure). Giao diện mà hình như sau:

                      

  Các bước thứ tự như sau:

    a. Chọn hệ đơn vị là metric, Lưu lượng chọn là m3/hr.

    b. Internal roughness: đại diện cho sức cản hay độ sần sùi mặt ống, ta không điền vào. Ta chỉ điền click chọn vào Pipe material để chọn loại vật liệu ống (ống nhựa regid PVC, ống thép steel, ống inox stainless.v.v.). Mỗi loại ống có độ nhám khác nhau.

    c. internal diameter: chọn đường kính trong của ống (ống DN 15 (phi 21), DN 20 (phi 27), DN 25 (phi 34), DN 32 (phi 42), DN 40 (phi 49), DN 50 (phi 60), DN 65 (phi 76), DN 80 (phi 90), DN 100 (phi 114), DN 125 (phi 146), DN 150.v.v. Ta tự chọn và nhập vào kích thước ống DN XX.

    d. Length (mét): chiều dài tổng đường ống (ống ngang + ống cao). Ví dụ trên là 40 + 20 =60 mét ống.

    e. Elevation change:(H1+H2) độ cao cột áp nước từ điểm thấp nhất đến điểm cao nhất và cột áp mong muốn tại đầu phun nước ra ngoài. 

Ví dụ trên là 40 mét cao + đầu ra ống thêm 5 mét phun cao =45 mét. 2 lựa chọn: Rise là cộng thêm vào (bơm từ thấp lên cao) và Fall là trừ ra (Bơm từ cao xuống thấp).

    f. Flow: lưu lượng dòng chảy (m3/hr, lít/phút). Chọn m3/hr. Nhập theo lưu lượng muốn tính.

   g. none: chọn số lượng co cút tê van trên đường ống, để máy tính trở kháng cục bộ từng thiết bị. Thường thì không có van lọc (value filter). Vì van lọc gây tổn thất áp suất lớn nhất trên hệ thống, nên ta phải bắt buột tra trêm để cộng riêng cột áp vào bài toán khi đã kết thúc.

   h. Water @ 20oC (68oF): click phải vào nó, chọn nhiệt độ nước thường 30oC (86oF). Máy tự tra cứu và đưa ra thông số độ nhớt Centistokes 0,802. Và khối lượng riêng Relative density 0,996 tấn/m3.

   i. Click vào Calculate Pressure Drop: Ra cột áp tổng (đã cộng áp suất tổn thất) ở ô Pressure Drop. Đơn vị là mhd hoặc bar.

III. Chọn Công suất điện cho bơm nước: (khi đã có cột áp và lưu lượng).

 1. Tính công suất bơm theo công thức thường: Không chính xác bằng tra đồ thị bơm có sẳn của hảng sản xuất, vì hiệu suất sử dụng là lấy tùy ý.

Công suất điện Pbơm(walt điện) =  Áp lực (Pa) x 10-3 x Lưu Lượng(lít/giây)/hiệu suất sử dụng (n=0,65 ~ 0,9).

Đổi từ cột áp mét nước ra áp lực Pa rồi thay vào công thức.

VD: Muốn bơm bồn 2 khối, bồn đặt trên nóc tòa nhà 3 tầng cao 14 mét so với vị trí cấp nước từ mạng nước sinh hoạt, đường ống đi theo chiều ngang tổng là 10 mét. Dùng ống thép, phi 34 (DN25), dùng 4 co vuông. => chiều dài tổng 14 + 10 = 24 mét tổng.

=> chọn bồn còn 400 lít thì bơm => bơm 1,6 khối/giờ = 1600/3600 = 0,4444 lit/giây.

Dựa vào kết quả 15,227 mét nước = 149328 Pa.

=> Công suất điện = 149328 x 10-3 x 0,44444 / 0,65 = 102,104 Walt điện. Nếu muốn mua bơm ta nhân cho hệ số dự trử 1,4 lần. Tức bằng 102,104 x 1,4 =142,95 Walt ~1/4 Hp điện cho bơm.

 2 . Tra Đồ Thị bơm từng hảng sản xuất: Tra đồ thị để chọn công suất máy bơm. 

IV. Một Số Điểm Nhấn Đánh Giá Máy Bơm Nước: 

  Download Giáo Trình Máy Bơm: http://www.mediafire.com/?3yqkzdw3bcsgmwh

  Download: Bảo Dưởng Máy Bơm Nhà Máy: http://www.mediafire.com/?i9e41b1ea3d6f17

• Đánh giá theo độ ồn. Máy giá càng cao độ ồn càng thấp.
• Đánh giá theo hiệu suất sử dụng, Máy của Châu Âu hiệu suất sử dụng lớn.
• Đánh giá theo mức độ chịu tải, do kích thước dây quấn lớn hơn, khả năng chịu quá tải lớn.
• .v.v.