Mách bạn những bí mật về máy bơm ly tâm và ứng dụng của nó

Khái niệm về máy bơm ly tâm

Máy bơm ly tâm là loại máy thủy lực cánh dẫn, hoạt động dựa trên nguyên lý của lực ly tâm. Nhờ cánh quạt cơ năng (bánh công tác) chuyển sang năng lượng thủy động của dòng chảy ra. Từ đó, nước được dẫn vào tâm quay của cánh bơm và nhờ lực ly tâm đẩy nước văng ra mép cánh bơm. Sự chuyển động của nước nhờ vào sự phối hợp của lưu lượng, áp suất, tần suất trọng lực và trọng lượng riêng của chất lỏng tạo nên động năng và nhờ vào 4 thông số cụ thể:

• Q: lưu lượng máy bơm
• H: cột áp máy bơm
• g: gia tốc trọng lực nơi đặt máy bơm
• ρ: trọng lượng riêng của chất lỏng

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm ly tâm

Cấu tạo của máy bơm ly tâm

Cấu tạo của máy bơm ly tâm bao gồm 6 bộ phận chính: bánh xe công tác, trục, ống hút, ống đẩy, bộ phận dẫn hướng ra và bộ phận dẫn hướng vào. Lợi thế cho phần cấu tạo này là các bộ phận có thể tháo lắp để tiện trong việc dịch chuyển, vệ sinh hoặc bảo dưỡng theo định kỳ.

• Bánh xe công tác của máy bơm gồm ba loại phổ biến: cánh bơm mở hoàn toàn, cánh bơm mở 1 phần và cánh bơm kín. Cánh bơm thường được làm từ gang hoặc thép nên hoàn toàn chắc chắn và bền bỉ. Đặc biệt trên bề mặt của cánh bơm có độ nhẵn nhất định giúp hạn chế tối đa sự hao mòn khi sử dụng.
• Trục bơm thường được làm từ thép hợp kim và lắp với bánh công tác thông qua mối ghép then.
• Các bộ phận còn lại: bộ phận hướng ra / hướng vào, ống hút, ống đẩy được làm từ gang đúc, tôn hàn hoặc cao su, có chức năng dẫn nước vào và đẩy nước ra máy bơm.

Các vật liệu và bánh xe công tác được lắp cố định trên trục bơm tạo nên phần quay cho máy bơm, được gọi là roto. Lưu ý: roto và bánh xe công tác phải giữ được trạng thái cân bằng tĩnh và cân bằng động nhằm khi máy bơm chạy sẽ không gây ra sự va chạm giữa bánh công tác với thân bơm. Nếu máy mất đi sự cân bằng cũng gây ra các hiện tượng rung động khi sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm ly tâm

1. Quá trình mồi nước: trước khi cho máy bơm ly tâm hoạt động, cần phải đảm bảo thân bơm và ống hút chứa đầy chất lỏng.
2. Quá trình đẩy chất lỏng vào máy bơm: khi máy bắt đầu hoạt động thì bánh xe công tác sẽ quay và chất lỏng ở trong bánh công tác sẽ văng ra ngoài nhờ tác dụng của lực ly tâm. Sau đó, chất lỏng sẽ đi theo các máng dẫn và đi vào ống xả với áp suất cao hơn.
3. Quá trình hút của bơm: sau khi đẩy chất lỏng vào máy bơm, cùng lúc đó, ở lối vào của bánh công tác tạo ra vùng chân không, cộng với tác dụng của áp suất trong bể chứa lớn khiến các chất lỏng ở bể hút liên tục bị đẩy vào theo đường ống hút.
4. Cuối cùng để tạo ra dòng chảy chảy qua máy bơm liên tục, thì quá trình hút và đẩy chất lỏng của máy bơm phải diễn ra liên tục. Bộ phận dẫn hướng ra hay còn gọi là buồng xoắn ốc sẽ giúp chất lỏng chảy từ bánh công tác qua ống đẩy được ổn định. Ngoài ra còn có tác dụng biến một phần động năng của dòng chảy thành áp năng khi cần thiết.

Các loại máy bơm ly tâm

Máy bơm ly tâm đa tầng

Máy bơm ly tâm đa tầng sở hữu thiết kế đặc biệt gồm nhiều tầng cánh quạt chồng lên nhau và các cánh quạt này được lắp trên cùng một trục bơm, tạo ra một lực đẩy lớn. Điều này giúp nước đẩy lên cao dễ dàng và xa hơn. Máy bơm ly tâm đa tầng gồm hai loại chính: máy bơm ly tâm trục đứng đa tầng và máy bơm ly tâm trục ngang đa tầng.

Máy bơm ly tâm trục đứng

Máy bơm ly tâm trục đứng đúng là ứng cử viên sáng giá. Nhờ thiết kế động cơ nằm trên đỉnh của máy bơm giúp việc tản nhiệt tốt, thoáng gió, tránh được tình trạng rò rỉ và có cột áp cao khoảng 250m giúp việc cấp nước cho các công trình xây dựng, cấp nước cho các hệ thống tưới tiêu trồng trọt, bơm nước sinh hoạt cho các hộ gia đình sống trong các chung cư cao tầng, hoặc trong sản xuất công nghiệp,… được thuận lợi.

Máy bơm ly tâm trục ngang

Máy bơm ly tâm trục ngang là thiết bị mà hầu như gia đình nào cũng sở hữu, vì nó có thể bơm – cấp nước sinh hoạt hàng ngày ngay tại nhà. Trục của máy bơm được thiết kế theo dạng nằm ngang và các bộ phận cũng tương tự như các loại máy bơm ly tâm khác. Máy bơm có khả năng tự động ngắt khi quá nhiệt, đảm bảo sự an toàn và hạn chế phát sinh các chi phí bảo trì trong thời gian sử dụng.

Máy bơm ly tâm hút đôi

Máy bơm ly tâm hút đôi kiểu dáng nhỏ gọn, được thiết kế theo dạng hút kép, hướng dòng chảy vào cả hai phía của cánh quạt giúp giảm lực của dọc trục. Đồng thời tích hợp các tính năng ưu việt giúp việc bơm và cấp nước diễn ra nhanh hơn và đạt hiệu quả cao. Ngoài ra máy bơm còn sử dụng các chất liệu không rỉ sét nhằm đảm bảo tuổi thọ và độ bền, tiết kiệm các chi phí phát sinh.

Máy bơm ly tâm tự mồi

Máy bơm ly tâm tự mồi hay còn gọi là bơm tự hút, có khả năng kết hợp giữa luồng nước và không khí để đạt được trạng thái mồi nước tốt. Kiểu dáng nhỏ gọn, vỏ bọc ngoài chắc chắn, có thể tiếp xúc với nước mà không lo rỉ sét và khả năng chịu lực cao. Cánh bơm còn cho phép bơm những loại chất lỏng có hàm lượng chất rắn và các hạt bụi có kích cỡ lớn.

Hữu ích dành cho bạn Cẩm nang cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm nước thải chìm.

Ưu điểm và nhược điểm của máy bơm ly tâm

Ưu điểm của máy bơm ly tâm

Thiết kế của máy bơm ly tâm khá đơn giản, thuận tiện trong việc sửa chữa và vệ sinh máy.

Kích thước gọn và trọng lượng nhỏ hơn so với các loại máy bơm thông thường, vận chuyển dễ dàng.

Việc bảo trì thường nhẹ nhàng, ít thời gian và tiết kiệm chi phí đáng kể.

Máy bơm ly tâm có lưu lượng và cột áp ổn định, luôn được giữ nguyên và không thay đổi. Ngoài ra việc điều chỉnh lưu lượng cũng rất đơn giản.

Các động cơ và buồng bơm nước đều được cách điện cẩn thận, đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Có thể nối trực tiếp với các động cơ mạnh mà không phải thông qua hộp giảm tốc (tốc độ vòng quay có thể đạt đến mức 40.000 vòng/phút).

Máy bơm có thể bơm các loại chất lỏng chứa tạp chất rắn. Điều này còn tùy thuộc vào việc sử dụng cánh bơm.

Công suất máy bơm lớn, ít xảy ra xung đột đường ống nên máy bơm thường được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất.

Nhược điểm của máy bơm ly tâm

Vì trước khi vận hành máy bơm phải tiến hành mồi bơm nên không có khả năng tự hút. Điều này sẽ dẫn đến vấn đề cần thêm thiết bị để hút nước, dẫn đến việc tốn kém.

Hiệu suất làm việc của máy bơm ly tâm cao hay thấp đều phụ thuộc vào số vòng quay của máy bơm. Hiệu suất làm việc của máy bơm chỉ cao khi có số vòng quay lớn và thấp đi khi máy bơm có số vòng quay nhỏ.

Hiệu suất của máy bơm sẽ giảm xuống nếu độ nhớt của chất lỏng tăng lên.

Ngoài ra, hiệu suất làm việc của máy bơm còn được quyết định bởi chế độ làm việc của máy bơm ly tâm.

Ứng dụng của máy bơm ly tâm

Máy bơm ly tâm không những có thiết kế và cấu tạo hiện đại mà còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

• Công nghiệp: bơm hóa chất, xử lý nước thải, xử lý nước, công nghiệp dầu khí, công nghiệp sắt thép,…
• Nông nghiệp: tưới tiêu thủy lợi, ao hồ nuôi trồng thủy hải sản,…
• Dân dụng: cấp nước sạch cho các khu dân cư, nhà cao tầng, các hộ gia đình,…
• Khai khoáng: bơm nước cho các loại giếng, bơm bùn, bơm thoát nước,…
• Cấp nước cho hệ thống phòng cháy chữa cháy, nhà máy điện, hệ thống thông gió và làm mát…
• Ngoài ra, máy bơm ly tâm có thể sử dụng các chất lỏng có độ nhớt thấp như nước ngọt, nước biển vào những hệ thống bơm có lưu lượng lớn mà không cần có cột áp cao.

So sánh máy bơm ly tâm

So sánh máy bơm ly tâm và bơm chân không

Ưu điểm của bơm chân không so với máy bơm ly tâm

Độ ồn thấp, công suất vừa và bơm được nước có cặn.

Chỉ cần mồi nước ở lần sử dụng đầu tiên.

Đường ống vào có thể hở trong mức độ cho phép.

Tiêu thụ điện năng ít hơn máy bơm ly tâm.

Kích thước nhỏ, tháo lắp dễ dàng cho tiện việc di chuyển.

Nhược điểm của bơm chân không

Kích thước đường ống hút tương đối lớn.

Nếu không dùng van 1 chiều thì máy bơm phải mồi nước mỗi lần sử dụng.

Độ hút tương đối thấp 8-9m. Giá thành tương đối cao.

So sánh máy bơm ly tâm và bơm hướng trục

Ưu điểm của bơm hướng trục so với máy bơm ly tâm

Kích thước nhỏ gọn và cấu tạo khá đơn giản.

Máy bơm có thể đặt ở vị trí nằm ngang hoặc thẳng đứng đều được.

Lưu lượng bơm lớn và hiệu suất làm việc cao.

Có thể dễ dàng tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng.

Máy bơm có khả năng bơm các chất lỏng có hàm lượng bùn, cát lớn.

Nhược điểm của bơm hướng trục

Cột áp của máy bơm thấp, khả năng tự hút kém, chỉ dùng ở những nơi cần lưu lượng lớn.

Để máy bơm hoạt động tốt thì cánh bơm phải được đặt dưới bề mặt chất lỏng.

So sánh máy bơm ly tâm và bơm Piston

Ưu điểm của bơm Piston so với máy bơm ly tâm

Máy bơm có khả năng tự hút tốt, tạo được áp cao xi lanh giúp quá trình vận chuyển chất lỏng linh hoạt.

Hiệu suất làm việc cao và lưu lượng chất lỏng tổn thất nhỏ, tiết kiệm chi phí đáng kể.

Có thể thay đổi dung lượng làm việc.

Giảm đến mức tối thiểu nhất dao động trong máy bơm ly tâm khi làm việc với áp suất cao.

Nhược điểm của bơm Piston

Máy bơm có thiết kế và cấu tạo phức tạp, khối lượng và trọng lượng của máy lớn.

Áp suất không đều bên trong xi lanh dẫn đến lưu lượng dịch chuyển không đồng bộ, do máy được lắp đặt thêm bình điều áp phía trên đường đẩy Piston.

Giá thành của máy bơm cao hơn so với các loại máy bơm khác.

Một số lưu ý khi sử dụng máy bơm ly tâm

Chuẩn bị trước các thiết bị: van 1 chiều, đo chân không, đo áp suất,… giúp làm việc hiệu quả cao.

Kiểm tra lại các động cơ, mối ghép, dầu bôi trơn trước khi khởi động máy, rồi mới cho chất lỏng vào máy bơm để bắt đầu quá trình mồi bơm.

Sau khi khởi động, nên đợi đến khi động cơ ổn định mới mở khóa ống đẩy và đóng khóa ống đẩy trước khi tắt máy bơm.

Thường xuyên theo dõi đồng hồ đo và nghe âm thanh của động cơ trong lúc máy bơm hoạt động, nhằm phát hiện những trục trặc để giải quyết kịp thời.

Cần kiểm tra lại khi máy bơm đã hoạt động mà chất lỏng không lên, hoặc lên yếu, hoặc lên không đều.

HTH Company – nhà phân phối máy bơm Sempa uy tín, sẵn sàng cung cấp cho bạn những sản phẩm máy bơm ly tâm Sempa chính hãng và chất lượng. Nhanh tay nhấc máy gọi đến chúng tôi để nhận được sự hỗ trợ và tư vấn chọn mua các loại máy bơm ưng ý!