Tính Toán Chọn Bơm LPG Trên Semi Trailer Bồn 55 m³

Tính toán chọn bơm LPG trên Semi trailer bồn 55 m³ là chủ đề đang rất được quan tâm gần đây. Để anh em trong ngành có thêm những kiến thức thú vị, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chủ đề này trong bài viết hôm nay nhé!

Hiện nay trên thị trường với các loại SMRM đã có và đưa vào sử dụng có rất nhiều loại, tùy theo mục đích sử dụng và khả năng vận chuyển mà có nhiều cách bố trí thiết kế khác nhau cho phù hợp.

Vì nhu cầu sử dụng LPG đang tăng dần nên SMRM chở LPG ngày càng được chú trọng, nghiên cứu phát triển rất nhanh. Trên thị trường hiện nay, SMRM chở LPG có nhiều nhà sản xuất khác nhau ở trong và ngoài nước nhưng nhìn chung đều có cùng một cách bố trí thiết kế cơ bản là bồn được liên kết với khung bằng các bulong liên kết.

Hình 1.1. SMRM chở LPG

1.3. Tính toán bồn chứa 52m3 LPG

1.3.1. Tính chiều dài của bồn chứa

Hình 1.2. Các kích thước cơ bản

Chọn 2 nắp là nắp chỏm cầu theo QCVN 04:2013/BCT

Chọn đường kính trong D (t) = 2.400mm 

Ta có:

H (t) =600mm, h=40mm, V (n) =1,991*106mm (thể tích phần chỏm cầu)

Tính chiều dài phần hình trụ của bồn chứa

Thể tích cần thiết của bồn chứa là:

V (b) = 52 (m3) 

Thể tích phần hình trụ

V (tr) = V (b) – 2 * V (n) = 52 – 2*1,991 = 48,018(m3)

Chiều dài phần hình trụ bồn chứa

Chọn chiều dài là l = 10,7m

Tổng chiều dài bồn chứa

lt = l + 2*(h+Ht) = 10,7 + 2*(0,04+0,6) = 11,98(m)

1.3.2. Tính chiều dày của bồn chứa

1.3.2.1. Tính chiều dày của phần thân bồn

Chọn đường kính trong D (t) = 2.400 (mm)=240(cm)

Chọn 2 nắp là nắp chỏm cầu.

Chiều dày thân bồn được xác định theo công thức 

Trong đó:

• D (t) (cm): Đường kính trong của bồn Dt=240cm;
• p: Áp suất trong của bồn.

Khi làm việc bể chịu áp suất p1 khoảng 18kgf/cm2 (theo TCVN 6484 – 1999) và áp suất thủy tĩnh của LPG lên bồn p2=ρ.g.h

Ta có: ρLPG=545kg/m3

Nên p2=545*9,81*2,4=12.831,48 (N/m2)=0,13(kgf/cm2)

Vậy p=p1+p2=18+0,13=18,13 (kgf/cm2)

• [σ]: Ứng suất cho phép của vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo bồn là thép Q345R

Ta có: σ (s) = 345 MPa (giới hạn nóng chảy)

Ứng suất cho phép tính theo công thức  

• η: hệ số điều chỉnh chọn là 1 
• n (c)=1,5 

• [σ]=2.256,3 (kgf/cm2)
• c (cm): hệ số ăn mòn

c=c1 + c2 + c3

• c1: hệ số do ăn mòn vật liệu chọn là 0,05cm
• c2: hệ số do bào mòn cơ học chọn là 0,02cm
• c3: hệ số do gia công chọn là 0,03cm
• c=0,05+0,02+0,03=0,1(cm)
• φ: hệ số làm yếu

Trên thân hình trụ có bố trí các lỗ cửa Ø500, Ø50 và Ø40

Thay số vào công thức trên ta có chiều dày phần hình trụ:

Chiều dày cần thiết phải lớn hơn 11,2mm, nên ta chọn t=12mm           (1)           

1.3.2.2. Tính chiều dày của phần chỏm cầu

Chọn nắp dạng chỏm cầu có đường kính Dt=240cm

Chiều dày nắp bồn được tính theo công thức 

Trong đó:

• D (t): đường kính trong của bồn chứa Dt=240cm
• p: áp suất trong p = 18,13 (kgf/cm2)
• H (t): chiều cao phần nhô ra ht=60cm (theo trên)
• [σ]:ứng suất cho phép, chọn vật liệu làm nắp cùng với vật liệu làm thân [σ]=2.256,3(kgf/cm2)
• φ (h): hiệu suất mối hàn chọn là 0,85
• k: hệ số chọn k=1 
• c: hệ số ăn mòn, c= 0,1cm

Thay số vào công thức, ta có:

Chọn chiều dày t = 14mm                (2)

Từ (1) và (2) ta có kích thước bề dày của phần thân hình trụ là 12 mm, của vỏ chỏm cầu là 14mm.

1.3.3. Tính toán khối lượng của bồn chứa

Thể tích của kim loại làm bồn chứa

V = V1+V2

Trong đó:

• V1(m³) : thể tích của kim loại làm phần hình trụ

• V2 (m³): thể tích của kim loại làm phần nắp

Vậy : V = 1,049034(m3)

Khối lượng của thép làm bồn chứa:

G (b) = 1,049034*7.850 = 8.234,917(kg)

Với 7.850 là khối lượng riêng của thép.

Khối lượng của LPG là:

GLPG = 545*52*0,85 = 21.089(kg)

1.1. Tính bơm

Hình 1.3. Sơ đồ cột áp hút của bơm

Chọn đường kính ống hút và ống đẩy là d=90mm=0,09m

Thời gian để bơm hết nhiên liệu trong bồn ra kho chứa là t=30 phút=1.800giây

Dung tích của bồn chứa là 52 m³

Giả sử bỏ qua tổn thất năng lượng trong đường ống

Tiết diện của đường ống

Lưu lượng trong đường ống

Trong đó: 

• V(m3): thể tích của LPG cần chở tối đa
• t(s): thời gian để bơm xả hết nhiên liệu

Vận tốc trong đường ống

Trong quá trình hút nhiên liệu, bánh công tác phải tạo được độ chênh áp suất nhất định giữa miệng hút của bơm và mặt thoáng của bể hút, độ chênh áp này gọi là cột áp hút của bơm (nhờ đó mà nhiên liệu chảy từ bể hút vào bơm):

Ta nhận thấy cột áp hút của bơm dùng để khắc phục chiều cao hút (Zh), tổn thất trên ống hút và tạo nên động năng cần thiết của dòng chảy ở miệng vào của bơm

Chọn chiều cao hút là Z (h)=30m

Tổn thất trên đường ống hút là 10m

Công suất hữu ích của bơm

Ph(kW)=Q*ρ*g*h/(3,6*106)

Trong đó:

• P (h)   (kW): công suất (kW)
• Q: lưu lượng đường ống (m³/h)
• ρ: Khối lượng riêng LPG (kg/m³)
• g=9,81(m/s²)
• h: chiều cao hút (h=Hb=40,763m)

Thế số ta có: 

P (h)(kW)=88,4*545*9,81*40,763/(3,6*106)=5,352(kW)

Công suất máy bơm cần chọn tối thiểu

P (h)(HP)=Ph(kW)/0,746=5,352/0,746=7,174 (Hp)

Vậy khi chọn bơm cần chọn loại bơm có công suất tối thiểu lớn hơn 7,174 HP

Trên đây là những hớng dẫn cụ thể vềcách tính toán chọn bơm LPG. Hy vọng những chia sẻ của B2bmart.vn sẽ thực sự hữu ích với mọi người. Đừng quên lưu lại để có thể ứng dụng thật hiệu quả trong công việc nhé!