Máy bơm có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống đô thị. Mặc dù tất cả chúng ta đều có thể hiểu công dụng của những máy bơm này và tầm quan trọng của chúng. Tuy nhiên, không nhiều người biết đến một loại máy bơm rất quan trọng được gọi là máy bơm ly tâm. Những máy bơm này thường được sử dụng để bơm bất kỳ chất lỏng có độ nhớt thấp nào trong các ứng dụng công nghiệp và nông nghiệp. Vậy bơm ly tâm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm như thế nào? Ứng dụng của bơm ly tâm là gì? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
- Bơm ly tâm là gì? Bơm ly tâm là dòng máy bơm công nghiệp thủy lực cánh dẫn. Bơm ly tâm hoạt động dựa trên nguyên tắc của lực ly tâm, sự phối hợp giữa lưu lượng, áp suất, tần suất trọng lực và trọng lượng riêng của chất lỏng tạo ra động năng, khiến dòng chất lỏng chuyển động.
- Máy bơm ly tâm có ưu điểm nổi bật là lưu lượng lớn, sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất do ít xảy ra xung đột đường ống. Máy có trọng lượng nhẹ hơn so với dòng piston, giúp máy kết nối dễ dàng với động cơ mà không cần hộp giảm tốc.
Bơm ly tâm có cấu tạo khá đơn giản với các bộ phận chính như sau: Trục, bánh xe công tác, bộ phận dẫn hướng ra, bộ phận dẫn hướng vào, Ống hút, Ống đẩy.
- Trục bơm thường được làm bằng thép hợp kim và được lắp với bánh công tắc bằng mối ghép then. Trục máy có chức năng nhận năng lượng của động cơ để truyền tới bánh xe công tác. Trục bơm là một thanh tròn, đúc bằng thép tốt vì nó phải chịu tất cả các lực chính trong máy bơm. Để định vị và đỡ trục người ta dùng các ổ trục nằm ở giá trục. Có hai loại ổ trục là ổ trượt và ổ lăn.
- Bánh xe công tác của máy bơm rất đa dạng, gồm 3 loại như sau: Cánh bơm mở hoàn toàn, cánh mở 1 phần, cánh kín. Bánh xe công tác của bơm thường được chế tạo bằng gang hoặc thép nên rất chắc chắn và an toàn, ngoài ra trên mặt bánh còn có độ nhẵn tốt giúp hạn chế hao mòn khi sử dụng. Bánh xe công tác được lắp với các vật liệu khác cố định trên trục bơm và cố định trên đó tạo nên phần quay của bơm, thường được gọi là rotor. Do đó cần chú ý một điều là bánh xe công tác và roto phải được giữ ở trạng thái cân bằng tĩnh và cân bằng động để khi máy bơm chạy sẽ không gây ra sự va chạm giữa bánh công tác và thân bơm cũng như làm máy mất cân bằng gây ra hiện tượng rung động khi sử dụng.
- Các bộ phận còn lại như bộ phận hướng vào, hướng ra, ống hút, ống đẩy thường được làm bằng gang đúc hoặc tôn hàn, cao su.
Đặc biệt, tất cả các bộ phận của bơm ly tâm đều có thể tách rời, tháo bỏ để di chuyển hay thay thế một cách dễ dàng và thuận tiện.
Mỗi loại máy bơm sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau. Đối với bơm ly tâm, quá trình vận hành máy sẽ diễn ra như sau: Quá trình mồi bơm, quá trình đẩy, quá trình hút, quá trình đẩy – hút.
- Quá trình mồi bơm: Đầu tiên, ta cần phải mồi chất lỏng, cụ thể là nước cho đầy thân bơm và ống hút.
- Quá trình đẩy: Khi máy hoạt động, bánh công tác sẽ quay làm cho chất lỏng bên trong văng ra ngoài dưới tác dụng của lực ly tâm. Chất lỏng sẽ theo các máng dẫn đi vào ống đẩy có áp suất cao.
- Quá trình hút: Song song lúc đó, ở lối vào của bánh xe công tác cũng tạo ra vùng chân không hút chất lỏng ở bể hút bị đẩy theo đường ống hút.
- Quá trình đẩy – hút diễn ra liên tục tạo ra dòng chảy qua bơm. Bộ phận hướng ra dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đẩy một cách ổn định, điều hòa.
Có rất nhiều phương pháp để điều chỉnh hoạt động của máy bơm ly tâm. Ta có thể áp dụng một phương pháp hoặc nhiều phương pháp đồng thời để có thể đạt được mục đích. Dưới đây là một số phương pháp điều chỉnh hoạt động của máy bơm ly tâm.
Phương pháp này thực hiện việc thay đổi độ mở của van trên đường ống xả qua đó làm dịch chuyển điểm làm việc của máy bơm. Phương pháp này có ưu điểm là chi phí thấp, thường sử dụng van cổng trang bị sẵn trên ống xả. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là gây lãng phí điện năng, có thể tạo rung động mạnh hoặc tiếng ồn lớn.
- Phương pháp này là phương pháp tác động nhằm thay đổi tốc độ quay của cánh bơm ly tâm thông qua thay đổi tốc độ quay của động cơ, cũng có thể thay đổi tốc độ thông qua hộp số, puly, biến tần,....
- Kích thước của bơm ly tâm nhỏ gọn và trọng lượng bé hơn so với bơm piston.
- Bơm ly tâm điều chỉnh lưu lượng đơn giản, dễ dàng.
- Bơm ly tâm có độ an toàn khi làm việc cao.
- Bơm lt tâm có thể kết nối được trực tiếp với động cơ mà không cần thông qua hộp giảm tốc.
- Bơm ly tâm thủy lực có lưu lượng ổn định và đều do có cột áp không đổi.
- Thiết kế khá đơn giản và an toàn, dễ vận hành, phù hợp với cả chất lỏng có chứa những hạt rắn.
- Ít phải sửa chữa trong quá trình vận hành.
- Bơm có cột áp không đổi và lưu lượng đều, ổn định.
- Cộng hưởng từ trong máy bơm ly tâm dẫn đến tổn thất năng lượng nhỏ.
- Do tính chất hút hạt của bộ truyền động từ nên khả năng xảy ra tắc nghẽn đường ống là rất cao.
- Bơm ly tâm có thể bị hỏng do rung động do môi trường bên ngoài gây ra.
Qua các phần trên, Bảo An đã giúp bạn hiểu được về bơm ly tâm là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như những ưu, nhược điểm của bơm ly tâm và một số cách điều khiển thông số bơm ly tâm. Vậy bơm ly tâm có những ứng dụng gì trong thực tế? Hãy cùng tìm hiểu trong phần dưới đây.
- Ứng dụng trong hệ thống xử lý nước thải
- Ứng dụng trong hệ thống thủy lợi
- Ứng dụng trong các nhà máy điện cũng như các ngành dầu khí để loại bỏ dầu, bụi bẩn, bùn và các vật liệu khác.
- Bơm ly tâm được ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa dầu, bao gồm nước giải khát, chưng cất đường và sản xuất hydrocarbon.
- Bơm ly tâm được ứng dụng trong bơm cứu hỏa hoặc tưới tiêu nông nghiệp
Hình 4: Ứng dụng của bơm ly tâm
