Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian mồi nước của máy bơm tự mồi

Thời gian mồi của một bơm tự mồi đề cập đến thời gian từ khi khởi động máy bơm đến khi phân phối chất lỏng ổn định. Thời gian này không chỉ là chỉ số quan trọng về hiệu suất của máy bơm mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hệ thống, mức tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ của phốt cơ khí và vòng bi của máy bơm. Thời gian sơn lót quá lâu có thể dẫn đến sinh nhiệt do ma sát quá mức trong quá trình chạy khô, có khả năng gây hư hỏng các bộ phận.

Các thông số hình học và vật lý của hệ thống đường ống hút

Đường ống hút là khu vực cốt lõi của máy bơm tự mồi, thực hiện chức năng mồi. Các thông số thiết kế của nó đóng vai trò quyết định trong thời gian mồi.

Chiều dài và đường kính đường ống hút: Quá trình mồi của máy bơm tự mồi về cơ bản liên quan đến việc xả khí ra khỏi đường ống hút. Đường ống dài hơn và thể tích lớn hơn sẽ làm tăng tổng lượng không khí cần phải di dời, tăng thời gian mồi một cách tự nhiên. Tương tự, đường kính ống lớn hơn sẽ tăng thể tích, tác động tiêu cực đến thời gian mồi. Khi chọn máy bơm, điều quan trọng là phải cân bằng giữa yêu cầu về lưu lượng và thời gian mồi, chọn đường kính ống thích hợp và chiều dài ngắn nhất có thể.

Lực nâng tĩnh: Lực nâng hút thẳng đứng càng lớn thì thế năng hấp dẫn mà bơm tự mồi phải vượt qua càng lớn và thời gian thiết lập chân không hiệu quả càng lâu. Về mặt vật lý, lực hút thẳng đứng bị giới hạn bởi áp suất khí quyển cục bộ. Lực hút càng gần đến giới hạn lý thuyết (ví dụ: xấp xỉ 10,3 mét so với mực nước biển) thì việc xử lý nước càng khó khăn và tốn thời gian hơn.

Tổn thất do ma sát: Các phụ kiện đường ống như khuỷu, van và bộ lọc tạo ra tổn thất đầu, tăng sức cản của hệ thống. Lực cản tăng lên này làm suy yếu chân không được tạo ra ở phía hút của máy bơm, làm chậm quá trình thoát khí và kéo dài thời gian mồi.

Đặc điểm thiết kế của máy bơm tự mồi

Không giống như máy bơm ly tâm tiêu chuẩn, máy bơm tự mồi có cấu trúc bên trong được tối ưu hóa để tách khí-lỏng và tuần hoàn nước. Những tính năng bên trong này trực tiếp xác định hiệu quả mồi của chúng.

Khối lượng lưu trữ chất lỏng buồng bơm: Máy bơm tự mồi phải giữ lại một lượng chất lỏng (nước mồi) nhất định trong buồng bơm trước khi khởi động. Trong quá trình khởi động, chất lỏng này trộn với không khí trong đường hút, tạo thành hỗn hợp khí-lỏng được đẩy ra ngoài nhờ chuyển động quay tốc độ cao của bánh công tác. Dung tích chứa chất lỏng không đủ sẽ khiến chu kỳ mồi không được thiết lập hiệu quả, dẫn đến khả năng mồi kém. Dung lượng lưu trữ quá mức sẽ làm tăng thể tích và tải của máy bơm trong quá trình khởi động.

Hiệu suất buồng tách khí-lỏng: Đây là thành phần cốt lõi của máy bơm tự mồi. Trong quá trình mồi, hỗn hợp khí-lỏng đi vào buồng này. Chất lỏng lắng xuống do trọng lực hoặc tác động của vách ngăn và chảy ngược trở lại đầu vào cánh quạt để tuần hoàn, trong khi khí được thải ra qua lỗ thông hơi. Hiệu suất tách cao hơn có nghĩa là khí thoát ra nhanh hơn và thời gian mồi ngắn hơn.

Khe hở tấm mài mòn của cánh quạt: Khả năng mồi của máy bơm tự mồi rất nhạy cảm với khe hở giữa bánh công tác và tấm mài mòn phía trước hoặc ống xoắn. Khoảng hở quá mức có thể khiến chất lỏng từ khu vực áp suất cao rò rỉ trở lại khu vực áp suất thấp, làm giảm đáng kể khả năng tạo chân không và hiệu suất mồi của máy bơm. Đây là lý do chính khiến thời gian mồi kéo dài sau khi máy bơm bị hao mòn trong thời gian dài.

Thiết kế cổng tuần hoàn: Kích thước và vị trí của cổng tuần hoàn nối vùng áp suất cao và vùng áp suất thấp ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy của chu trình mồi nước. Thiết kế không đúng có thể dẫn đến việc trộn khí-lỏng không hiệu quả hoặc rò rỉ chất lỏng quá mức, làm chậm quá trình mồi.

Ảnh hưởng của môi trường và môi trường hoạt động

Các tính chất vật lý của chất lỏng được bơm và điều kiện môi trường hạn chế đáng kể hiệu suất mồi của máy bơm tự mồi.

Nhiệt độ chất lỏng và áp suất hơi: Khi nhiệt độ chất lỏng tăng, áp suất hơi bão hòa của nó tăng. Trong môi trường áp suất thấp ở phía hút của bơm, chất lỏng ở nhiệt độ cao có nhiều khả năng bay hơi hơn. Sự xâm thực hoặc nhấp nháy này làm tiêu tốn thể tích hiệu dụng của máy bơm, cản trở việc xả khí, kéo dài thời gian mồi và có khả năng gây ra lỗi mồi.

Độ nhớt của môi trường: Chất lỏng có độ nhớt cao, chẳng hạn như một số loại dầu hoặc chất lỏng nhất định, có khả năng cản dòng chảy cao trong đường ống và tách khỏi không khí trong buồng bơm chậm. Điều này tác động đến sự hình thành và phân tách hỗn hợp khí-lỏng, làm tăng đáng kể thời gian mồi.

Độ cao: Độ cao hoạt động càng cao thì áp suất khí quyển càng thấp. Điều này trực tiếp làm giảm lực hút tối đa theo lý thuyết của máy bơm tự mồi và làm giảm động lực đẩy chất lỏng lên trên, làm chậm quá trình thiết lập chân không và nâng chất lỏng.

Tối ưu hóa thời gian mồi của máy bơm tự mồi là một vấn đề phức tạp liên quan đến cơ học chất lỏng, thiết kế kết cấu và kỹ thuật hệ thống. Kiểm soát tỉ mỉ và dự đoán chính xác các yếu tố này là chìa khóa để đảm bảo hệ thống bơm hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.