Đặc điểm Cấu Tạo Và Nguyên Lý Của Bơm Ly Tâm

Bơm ly tâm là loại thiết bị xuất hiện khá sớm, thông dụng cả trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. Sở dĩ thiết bị này được sử dụng rộng rãi bởi sở hữu nhiều ưu điểm. Vậy bơm ly tâm là gì, có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Sau đây là những thông tin chi tiết liên quan đến thiết bị này.

Bơm ly tâm là gì?

Bơm ly tâm thực chất là một loại bơm công nghiệp thủy lực cánh dẫn, hoạt động trên nguyên tắc của lực ly tâm, năng lượng thủy động của dòng chảy nhờ cánh quạt cơ năng của máy. 

Theo đó, nước được đem vào tâm quay của cánh bơm và nhờ lực ly tâm đẩy văng ra mép cánh bơm. Sự phối hợp giữa các yếu tố như: lưu lượng, áp suất, tần suất trọng lực cùng với trọng lượng riêng của chất lỏng tạo thành động năng khiến nước chuyển động.

Bơm nước ly tâm

Cấu tạo của máy bơm ly tâm

Một máy bơm ly tâm có cấu tạo khá đơn giản, chúng bao gồm các bộ phận chính như:

Bánh công tác

Được kết cấu với 3 kiểu chính đó là: cánh mở hoàn toàn, cánh mở một phần và cánh kín. Bánh công tác là bộ phận được lắp trên trục của bơm cùng các chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay của bơm gọi là roto.

Bánh công tác được đúc bằng chất liệu gang hoặc thép theo phương pháp đúc chính xác. Các bề mặt đĩa là cánh dẫn và đĩa bánh công tác cần đảm bảo độ nhẵn tương đối cao (tam giác 3 đến 6) để giảm tổn thất. Bánh công tác và roto của máy bơm nước đều phải được cân bằng tĩnh và cân bằng động để khi làm việc chúng không cọ xát vào thân bơm.

Trục bơm

Trục bơm máy bơm nước ly tâm là bộ phận được chế tạo bằng thép hợp kim cho độ bền cao, chống ăn mòn hiệu quả. Thiết bị được lắp với bánh công tác thông qua các mối ghép then.

 

Cấu tạo máy bơm nước ly tâm

Ống xả và buồng xoắn ốc

Các bộ phận này còn được coi là bộ phận hướng ra phía của bơm ly tâm, thường được đúc từ chất liệu gang và có hình dạng tương đối phức tạp.

Đầu hút nước và van điều tiết

Đây còn gọi là bộ phận về phía được đúc bằng gang, tôn hàn hoặc cao su có tác dụng hướng nước vào máy bơm.

Vỏ máy bơm

Vỏ máy bơm là bộ phận không thể thiếu có tác dụng định hình, bảo vệ máy bơm khỏi những tác động tiêu cực từ con người và môi trường bên ngoài.

Ngoài những bộ phận trên thì cấu tạo bơm ly tâm còn gồm ống hút và ống đẩy, chúng cũng được gia công chắc chắn bằng gang đúc, cao su giúp máy hoạt động mạnh mẽ. Nhờ công suất lớn mà đem đến ưu điểm vượt trội hơn so với các loại máy bơm khác.

Các loại máy bơm nước ly tâm phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện có hai loại máy bơm ly tâm chủ yếu là bơm ly tâm trục đứng, bơm ly tâm trục ngang. Cả hai loại bơm nước này đều dễ dàng sử dụng, điều chỉnh lưu lượng nước đơn giản và dễ dàng kết nối với động cơ cao tốc mà không cần đến hộp giảm tốc.

Máy bơm ly tâm trục ngang

Bơm ly tâm trục ngang được đánh giá là thiết bị hoàn hảo cho hệ thống máy bơm nước sạch, hệ thống làm mát, hệ thống điều hòa không khí ở tháp giải nhiệt, cấp và xử lý nước, trạm bơm tăng áp,...

Hầu hết, mỗi gia đình đều sở hữu một chiếc bơm trục ngang để bơm hút nước cung cấp cho sinh hoạt hàng ngày.

Phần trục của máy được thiết kế kiểu nằm ngang và cũng có các bộ phận giống như các loại máy bơm nước ly tâm khác. Bên cạnh đó, máy cho hoạt động rất êm ái, có chế độ tự ngắt khi quá nhiệt, đảm bảo sự thoải mái và an toàn. Đồng thời hạn chế phát sinh thời gian và chi phí bảo trì sản phẩm trong quá trình sử dụng.

Các loại bơm ly tâm thường gặp

Máy bơm ly tâm trục đứng

Bơm ly tâm trục đứng là thiết bị được ứng dụng nhiều trong các công trình xây dựng, bơm nước tưới tiêu trồng trọt vùng đồi núi, bơm nước sinh hoạt cho các chung cư cao tầng hay trong sản xuất công nghiệp với cột áp cao trong khoảng 250m. Đây sản phẩm được lựa chọn hàng đầu khi cần bơm nước lên các vị trí cao. 

Điểm khác biệt của loại này so với máy bơm ly tâm trục ngang đó là phần thiết kế động cơ nằm trên đỉnh của máy, hoạt động tản nhiệt tốt hơn, thoáng gió và tránh được các rủi ro về ẩm hay rò rỉ nguồn nước từ máy bơm.

Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm

Mặc dù được chia thành hai loại trục bơm khác nhau nhưng về cơ bản loại nào cũng cần mồi chất lỏng cho máy trước khi hoạt động, đây là quá trình làm cho thân bơm chứa chất lỏng cần bơm.

Nguyên lý bơm ly tâm tương đối dễ hiểu: Khi máy được kích hoạt, phần bánh công tác sẽ quay làm những chất lỏng phía trong công tác văng ra phía ngoài nhờ vào tác dụng ly tâm. Lúc này, chất lỏng sẽ theo một số máng dẫn chảy đầy ống ở áp suất cao. Và đây chính là quá trình đẩy của bơm.

Cùng lúc đó, nước đã bị đẩy ra ngoài khiến lối vào của bánh xe công tác tạo ra vùng chân không, áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của bơm. Nhờ đó tạo điều kiện thuận lợi cho chất lỏng bị đẩy vào bơm theo ống hút. Đây cũng chính là quá trình hút của bơm ly tâm.

Nguyên lý vận hành của bơm ly tâm

Quá trình hút và đẩy được diễn ra liên tục với nhau tạo ra hoạt động của bơm. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động thì bộ phận dẫn hướng ra ngoài có vai trò quan trọng trong việc dẫn chất lỏng chảy qua ống đầy được ổn định, điều hòa. Và biến một phần động năng của dòng chảy thành áp năng khi cần thiết.

Ưu, nhược điểm của bơm ly tâm

Ưu điểm

• Bơm ly tâm có khả năng bơm được nhiều loại chất lỏng khác nhau, kể cả hỗn hợp chất lỏng với chất rắn.
• Có thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ hơn nhiều so với các loại bơm piston.
• Thực hiện các thao tác điều chỉnh lưu lượng đơn giản.
• Độ an toàn cao khi sử dụng.
• Bơm có thể kết nối trực tiếp với động cơ mà không cần thông qua hộp giảm tốc.
• Các bộ phận có thể tháo lắp dễ dàng và thuận tiện cho việc sửa chữa định kỳ.
• Ngoài ra, cột áp và lưu lượng đều và ổn định.

Nhược điểm

• Khi vòng quay nhỏ máy cho hiệu suất thấp.
• So với các loại bơm piston thì đường ống hút của bơm còn khá nhỏ.
• Chế độ làm việc của máy bơm phụ thuộc vào hiệu suất của nó.
• Trước khi hoạt động phải tiến hành mồi nước cho bơm.

Ứng dụng máy bơm ly tâm

Máy bơm ly tâm hiện nay được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với các loại máy bơm được làm bằng thép không gỉ có ưu điểm bơm cấp nước hoặc dung dịch có hoạt chất mạnh mà không làm hao mòn, rỉ sét. 

Do đó, thiết bị này được ứng dụng rộng rãi để bơm chất lỏng trong hệ thống yêu cầu lưu lượng lớn mà không cần cột cao áp. Tùy theo công suất bơm ly tâm khác nhau mà chúng được ứng dụng trong từng lĩnh vực khác nhau.

• Ứng dụng của bơm ly tâm trong các ngành công nghiệp như: Bơm hóa chất, xử lý nước thải, xử lý nước bởi các bộ phận hầu hết được chế tạo bằng gang hoặc thép không gỉ chống lại độ ăn mòn cao.
• Ứng dụng trong các công trình thủy lợi cung cấp lưu lượng nước lớn.
• Cấp nước cho hệ thống nuôi trồng thủy sản.
• Cấp nước sinh hoạt cho các tòa nhà cao tầng hoặc bơm hút giếng khoan, ao tù,....
• Đặc biệt, cấp nước cho hệ thống làm mát tháp giải nhiệt tại các nhà xưởng, xí nghiệp sản xuất quy mô lớn. Nhờ hoạt động bơm nước tháp giải nhiệt, cung cấp nước cho quá trình làm mát của tháp giúp cho máy móc, thiết bị trong các nhà xưởng giảm nhiệt, đảm bảo hoạt động trơn tru, êm ái. Đồng thời góp phần nâng cao năng cao năng suất và tiết kiệm chi phí bảo dưỡng máy móc.

Ứng dụng đa dạng

Một số lưu ý bảo quản và sử dụng bơm ly tâm

Khi sử dụng bơm ly tâm, người dùng cần đảm bảo một số yêu cầu sau để thiết bị luôn đảm bảo hoạt động đạt hiệu quả tốt nhất.

• Nếu sau một thời gian dài không sử dụng đến thiết bị nên kiểm tra và vệ sinh máy bằng nước sạch. Chú ý phần mô tơ lúc vệ sinh không để bị nước văng vào tra dầu chống rỉ sét ở khớp nối và cánh bơm.
• Đảm bảo các chi tiết lắp ráp cẩn thận, chắc chắn như các khớp nối, đế bơm, mô tơ, đường ống hút,...
• Đặt ở vị trí nằm ngang để cho máy bơm được vận hành tốt hơn, đồng thời che chắn cẩn thận, bảo vệ máy ở nhiệt độ môi trường phù hợp.
• Thường xuyên kiểm tra tình trạng làm việc của bơm xem có sự cố rò rỉ hay bất thường nào hay không để có biện pháp khắc phục kịp thời. Bên cạnh đó cần kiểm tra những bộ phận khác như: bạc trục, đệm kín nước, xả không khí, khớp nối truyền động và bôi trơn nếu các bộ phận này đã khô dầu.
• Chú ý kiểm tra, điều chỉnh hoặc thay mới dây bơm nếu những bộ phận này bị lỏng hoặc dão,...

Như vậy, bơm ly tâm là thiết bị mang nhiều ưu điểm và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hiện nay, đặc biệt là với tháp giải nhiệt. Hy vọng, với những thông tin trên đã cung cấp những kiến thức hữu ích nhất tới người đọc.