Máy bơm nước nào không cần mồi? Hướng dẫn tự mồi & chìm

Thời điểm một máy bơm mới được bật lên, mọi lỗ hổng lắp đặt tiềm ẩn đều lộ rõ. Không khí bị mắc kẹt trong đường hút, vỏ máy bơm trống hoặc van chân bị rò rỉ sẽ ngăn máy bơm ly tâm thông thường di chuyển bất kỳ nước nào. Đó là lý do tại sao người vận hành nhà máy, nhà quy hoạch tưới tiêu và kỹ sư bảo trì luôn đặt ra cùng một câu hỏi thực tế: loại máy bơm nước nào không cần mồi nước?

Câu trả lời trực tiếp là ba họ máy bơm có khả năng tạo ra dòng chảy mà không cần nạp sẵn đường hút bằng tay: máy bơm ly tâm tự mồi, máy bơm dịch chuyển dương và máy bơm chìm. Loại thứ tư, máy bơm trục dài thẳng đứng, cũng tránh được mồi vì bánh công tác của nó được lắp đặt dưới mức chất lỏng. Những thiết kế này khác nhau về cơ bản ở cách chúng loại bỏ không khí khỏi đường hút và mỗi thiết kế đều có điểm mạnh và giới hạn cụ thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn trong thế giới thực.

Trả lời nhanh: Máy bơm không cần mồi

Mồi nước có nghĩa là gì và tại sao hầu hết các máy bơm đều cần nó

Mồi nước là quá trình làm đầy vỏ máy bơm và ống hút bằng chất lỏng được bơm trước khi khởi động máy bơm. Một máy bơm ly tâm tiêu chuẩn quay một bánh công tác và áp suất mà nó tạo ra tỷ lệ thuận với mật độ chất lỏng bên trong vỏ. Không khí có mật độ khoảng 1,2 kg mỗi mét khối, trong khi nước khoảng 1.000 kg mỗi mét khối. Khi một máy bơm tiêu chuẩn khởi động với không khí trong vỏ, cánh quạt chỉ quay trong khí có mật độ thấp và hầu như không tạo ra lực hút. Áp suất khí quyển không thể đẩy nước lên ống hút và máy bơm không cung cấp lưu lượng.

Đây là lý do tại sao việc lắp đặt máy bơm ly tâm thông thường cần có van chân ở cuối ống hút, nồi mồi hoặc quy trình nạp thủ công. Mỗi khi máy bơm dừng và đường hút cạn nước, người vận hành phải mồi lại trước khi bắt đầu lần tiếp theo. Trong các ứng dụng mà máy bơm dự kiến ​​sẽ khởi động và dừng tự động, chẳng hạn như trạm thoát nước và hệ thống tưới tiêu, bước thủ công đó sẽ phá hủy toàn bộ mục đích tự động hóa. Các máy bơm được thảo luận trong bài viết này loại bỏ bước đó theo nhiều cách khác nhau và hiểu được các cơ chế đó là chìa khóa để chọn đúng cơ chế.

Máy bơm ly tâm tự mồi: Câu trả lời được sử dụng rộng rãi nhất

Máy bơm ly tâm tự mồi trông giống như máy bơm ly tâm tiêu chuẩn ở bên ngoài, nhưng vỏ của nó được thiết kế để chứa một bể chứa chất lỏng vĩnh viễn. Khi máy bơm khởi động, bánh công tác sẽ tuần hoàn chất lỏng được giữ lại này. Không khí từ ống hút trộn với chất lỏng tuần hoàn, đi vào buồng tách và được thải ra khỏi máy bơm. Sau một thời gian ngắn, thường ít hơn hai phút ở mức nâng vừa phải, không khí được loại bỏ hoàn toàn và máy bơm hoạt động như một máy bơm ly tâm thông thường.

Vì vỏ giữ lại chất lỏng sau khi tắt máy, những máy bơm này có thể xử lý ống hút rỗng hoặc đầy không khí ở lần khởi động tiếp theo. Hành vi đó khiến họ rất phù hợp với ứng dụng thoát nước ly tâm tự mồi , nơi nguồn nước có thể biến mất và xuất hiện trở lại trong quá trình vận hành. Giới hạn chính là lực hút thực tế: áp suất khí quyển giới hạn mức tối đa theo lý thuyết là khoảng 10 mét và hoạt động liên tục đáng tin cậy thường đạt được ở độ cao 6 đến 8 mét.

Đối với người dùng công nghiệp, máy bơm tự mồi không bịt kín dòng WFB đáng được quan tâm đặc biệt vì nó không chỉ loại bỏ vấn đề mồi mà còn cả phốt cơ khí. Thiết kế không có vòng đệm không sử dụng vòng đệm động giữa trục và vỏ, giúp ngăn ngừa hư hỏng vòng đệm vốn là nguồn rò rỉ phổ biến ở các máy bơm thông thường. Có thể xử lý nước thải chứa chất rắn, hóa chất và các phương tiện khó khăn khác mà không có nguy cơ bị mài mòn liên tục.

Máy bơm tự mồi không bịt kín cho chất lỏng và chất rắn cứng Máy bơm này loại bỏ phốt cơ khí động giữa trục và vỏ, loại bỏ nguồn rò rỉ thông thường. Thiết kế tự mồi, chống mài mòn của nó xử lý nước thải chứa chất rắn và hóa chất, khiến nó trở thành một lựa chọn đáng tin cậy cho các ngành công nghiệp xử lý các hư hỏng phốt kín và môi trường khó khăn. Xem sản phẩm →

Dòng GJB và GZB bổ sung các cải tiến hướng đến hiệu quả như thiết kế thủy lực được tối ưu hóa và kích thước nhỏ gọn, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình hoạt động bình thường. Những máy bơm này thường được sử dụng để tưới tiêu, cấp nước tuần hoàn công nghiệp và thoát nước khẩn cấp.

Bơm dịch chuyển dương: Nguyên lý không cần mồi

Máy bơm dịch chuyển tích cực hoàn toàn không sử dụng lực ly tâm. Chúng tạo ra dòng chảy bằng cách mở rộng buồng để hút chất lỏng vào, đóng buồng và sau đó nén để đẩy chất lỏng ra ngoài. Việc mở rộng buồng làm giảm áp suất bên trong một cách trực tiếp, điều đó có nghĩa là những máy bơm này có thể hút không khí khỏi đường hút và kéo chất lỏng lên trên mà không cần mồi bên ngoài.

Các loại chuyển vị dương không cần sơn lót phổ biến nhất là:

• Máy bơm màng, sử dụng màng linh hoạt được điều khiển bằng không khí hoặc điện và có thể đạt tới độ hút từ 8 đến 9 mét.
• Bơm bánh răng và thùy, di chuyển các chất lỏng nhớt như dầu, xi-rô và polyme và thường đạt được lực hút từ 6 đến 7,5 mét.
• Máy bơm nhu động, ép ống hoặc ống và tự mồi ngay cả với hàm lượng chất rắn cao.

Máy bơm dịch chuyển tích cực có hai cảnh báo thực tế. Thứ nhất, hầu hết không thể cạn nước trong thời gian dài; chất lỏng họ bơm cung cấp dầu bôi trơn và làm mát cho các bộ phận bên trong. Thứ hai, do cơ chế chân không cơ học của chúng, chất rắn hoặc hơi có thể bị khóa nếu bộ lọc hút bị tắc. Tuy nhiên, đối với chất lỏng sạch, nhớt hoặc nhạy cảm với lực cắt, chúng cung cấp khả năng vận hành thực sự không cần mồi mà máy bơm ly tâm không thể sánh được.

Máy bơm chìm: Không có đường hút, không cần mồi

Máy bơm chìm giải quyết vấn đề mồi bằng cách hạ trực tiếp vào chất lỏng. Động cơ và máy bơm được cấu tạo thành một bộ phận kín và chất lỏng đi vào qua màn chắn đầu vào ở phía dưới hoặc bên cạnh. Vì máy bơm đã ở dưới bề mặt chất lỏng nên không cần chân không để nâng nước lên. Cánh quạt chỉ đơn giản là đẩy chất lỏng lên ống xả.

Thiết kế này đặc biệt thiết thực cho việc kiểm soát nước thải và lũ lụt. Máy bơm nước thải chìm dòng WQ được sử dụng trong hệ thống thoát nước đô thị và nước thải công nghiệp có thể truyền chất rắn mà không bị tắc và được khởi động và dừng tự động bằng công tắc phao. Miễn là mực nước vẫn ở trên độ sâu ngập tối thiểu, mỗi lần khởi động thực sự là một sự khởi đầu đã được chuẩn bị trước.

Máy bơm nước thải chìm WQ dùng cho thoát nước thành phố và công nghiệp Máy bơm chìm này tích hợp động cơ và máy bơm trong một bộ phận, truyền chất rắn và sợi dài mà không bị tắc. Công tắc phao cho phép khởi động và dừng tự động, rất hữu ích đối với nước thải, nước mưa và nước thải công nghiệp khi ngâm nước đảm bảo mồi ngay lập tức. Xem sản phẩm →

Máy bơm chìm có những hạn chế trong vận hành. Rất khó để kiểm tra nếu không nhấc chúng ra khỏi hố, vì vậy việc bịt kín cáp và theo dõi độ ẩm là rất quan trọng. Họ cũng có mức độ hoạt động tối thiểu; ở vùng nước rất nông, máy bơm trục dài thẳng đứng hoặc máy bơm tự mồi có thể là lựa chọn tốt hơn.

Máy bơm trục dài thẳng đứng: Không cần mồi cho hố sâu

Máy bơm trục dài thẳng đứng là loại máy bơm thường thấy ở các hố sâu, trạm lấy nước và các cơ sở kiểm soát lũ lụt. Đầu thủy lực, bao gồm cả bánh công tác, được lắp đặt ở đáy hố, bên dưới mực chất lỏng. Một trục dài truyền năng lượng từ một động cơ được gắn trên tấm đỡ ở mặt đất. Vì bánh công tác đã bị ngập trong nước nên những máy bơm này khởi động mà không cần mồi.

Máy bơm chìm trục đứng SCY và máy bơm trục dài thẳng đứng SLC của Bánh đôi phản ánh hai cách bố trí: SCY có bố trí động cơ chìm ngắn phù hợp với xe tăng, trong khi SLC sử dụng trục dài để thu hẹp khoảng cách sâu. Cả hai thiết kế đều được sử dụng trong các trạm thoát nước mưa ven biển, hệ thống nước tuần hoàn và bể chứa công nghiệp. Ưu điểm chính của chúng so với máy bơm chìm là động cơ vẫn có thể tiếp cận được ở phía trên, giúp việc kiểm tra và bảo trì vòng bi dễ dàng hơn.

Máy bơm trục dài thẳng đứng yêu cầu căn chỉnh cẩn thận trong quá trình lắp đặt và ổ trục cần được bôi trơn. Sau khi được lắp đặt, chúng có độ tin cậy cao để làm việc liên tục trong các hố sâu, nơi máy bơm tự mồi không thể đạt được lực hút cần thiết.

So sánh trong nháy mắt

Bảng dưới đây tóm tắt hoạt động mồi và phạm vi hoạt động điển hình của từng loại máy bơm không mồi, cùng với các tình huống mà mỗi thiết kế phù hợp nhất.

Cách chọn máy bơm không mồi phù hợp

Việc lựa chọn trong số bốn loại phụ thuộc ít hơn vào việc mồi mà phụ thuộc nhiều hơn vào chất lỏng, hình dạng lắp đặt và kiểu vận hành. Các hướng dẫn sau đây bao gồm các tình huống phổ biến trong đó việc vận hành không cần mồi là cần thiết.

Máy bơm tự mồi tự động hiệu suất cao với thiết kế dọc nhỏ gọn Máy bơm này có cấu trúc cố định kiểu derrick thẳng đứng với diện tích nhỏ và bảo trì đơn giản. Thiết bị điều khiển tự động thông minh nâng cao hiệu suất, đồng thời cổng hút có thể được định vị linh hoạt. Lý tưởng cho việc lắp đặt ở nơi không gian hạn chế hoặc không có thiết bị nâng. Xem sản phẩm →

Cài đặt và khởi động: Những thay đổi nào không cần mồi

Việc loại bỏ bước mồi không loại bỏ nhu cầu thực hành lắp đặt tốt. Đối với máy bơm ly tâm tự mồi, vỏ phải được đổ đầy chất lỏng một lần trước khi khởi động lần đầu. Ống hút phải càng ngắn và thẳng càng tốt, hơi dốc lên trên để tránh túi khí và tất cả các mối nối ren phải được bịt kín bằng băng PTFE hoặc keo dán ren lỏng. Nếu đường hút bị rò rỉ, không khí sẽ đi vào liên tục và máy bơm sẽ mất nguyên tố.

Kích thước ống cũng quan trọng như việc bịt kín. Đối với máy bơm 50 m3/h, sử dụng ống hút tối thiểu DN100 và giữ tốc độ dưới 2 m/s. Mỗi khúc cua sẽ tăng thêm chiều dài ống tương đương và làm tăng nguy cơ tích tụ không khí ở các điểm cao. Một sai lầm thường gặp là sử dụng ống hút mềm có đường kính bằng đường kính đầu vào của máy bơm; ống mềm thường bị xẹp xuống dưới chân không và kéo dài thời gian mồi.

Đối với máy bơm chìm, việc kiểm tra lắp đặt tập trung vào đầu vào cáp, độ sâu chìm tối thiểu và phạm vi công tắc phao. Máy bơm không được đặt trực tiếp trên đáy hố chứa bùn vì chất rắn có thể chặn màn chắn đầu vào. Một dây nâng hoặc dây treo nhỏ thường giải quyết được vấn đề này.

Máy bơm dịch chuyển tích cực cần có van xả ở phía xả vì chân không cơ học có thể tạo ra áp suất rất cao nếu đường xả bị tắc. Máy đo chân không ở phía hút rất hữu ích để theo dõi lực hút thực tế.

Thời gian cần thiết để thiết lập dòng chảy phụ thuộc vào lực hút, đường kính và chiều dài của ống hút cũng như độ kín khí của hệ thống lắp đặt. Các yếu tố kiểm soát thời gian mồi nước được thảo luận chi tiết hơn trong phần bài viết kỹ thuật về yếu tố thời gian mồi .

Cân nhắc về hiệu quả và chi phí năng lượng

Người vận hành thường lo lắng rằng máy bơm tự mồi kém hiệu quả hơn máy bơm ly tâm tiêu chuẩn. Mối lo ngại này có giá trị đối với giai đoạn mồi: trong vài giây hoặc vài phút khi máy bơm hút không khí, một phần chất lỏng tuần hoàn sẽ tiêu tốn năng lượng lãng phí. Sau khi quá trình mồi hoàn tất, khoảng cách hiệu suất sẽ nhỏ, thường chỉ trong vài điểm phần trăm so với máy bơm ly tâm tiêu chuẩn có cùng đường kính cánh quạt.

Sự so sánh thay đổi khi xem xét việc cài đặt hoàn chỉnh. Một máy bơm ly tâm tiêu chuẩn có van chân sẽ bị giảm áp suất liên tục qua van chân và tổn thất thêm nếu đường ống hút dài. Hãy xem xét một máy bơm 7,5 kW hoạt động 4.000 giờ mỗi năm. Van chân có thể tiêu thụ 1,5% đến 3% tổng áp suất, tương đương với tổn thất khoảng 110 đến 220 kWh mỗi năm đối với cỡ động cơ này. Với giá điện công nghiệp thông thường, đó là chi phí hàng năm có thể đo lường được. Một máy bơm tự mồi có đường hút mở sẽ tránh được sự thất thoát này hoàn toàn, bù đắp cho sự giảm hiệu suất nhỏ của buồng tuần hoàn.

Máy bơm chìm và máy bơm trục dài thẳng đứng không có tổn thất lực hút do bánh công tác bị ngập trong nước. Hiệu suất động cơ của chúng có thể so sánh với các thiết kế khác. Trong thời gian hoạt động kéo dài với lưu lượng không đổi, máy bơm trục dài thẳng đứng thường là phương pháp tiết kiệm năng lượng nhất để di chuyển nước từ hố sâu.

Sự khác biệt về bảo trì giữa các loại máy bơm không cần mồi

Mỗi thiết kế không mồi có một hồ sơ bảo trì khác nhau và điều này sẽ ảnh hưởng đến quyết định mua hàng khi khó tiếp cận dịch vụ.

Máy bơm ly tâm tự mồi là loại dễ bảo trì nhất đối với hầu hết người dùng công nghiệp. Không có van chân để kiểm tra, điều này loại bỏ một trong những nguyên nhân thường gặp nhất gây ra dòng chảy chậm và mất khả năng mồi trong hệ thống lắp đặt thông thường. Trong thiết kế không có phớt WFB, không có phốt cơ khí để thay thế, vì vậy bộ phận dễ bị mài mòn nhất chỉ đơn giản là bánh công tác và lớp lót vỏ khi chịu mài mòn.

Máy bơm chìm ít cần bảo trì thường xuyên hơn vì động cơ được làm mát bằng chất lỏng xung quanh, nhưng khi cần bảo trì, máy bơm phải được nhấc ra khỏi hố. Máy dò độ ẩm bên trong vỏ động cơ cảnh báo sự cố cách điện và việc kiểm tra cáp cũng như công tắc phao phải là một phần của đợt kiểm tra theo lịch trình.

Máy bơm dịch chuyển tích cực cần kiểm tra định kỳ màng ngăn, van kiểm tra và vòng đệm. Màng ngăn bị vỡ sẽ làm ngập phần không khí của máy bơm vận hành bằng không khí và làm giảm hiệu suất. Máy bơm nhu động yêu cầu thay ống định kỳ, đây là một công việc ngắn và không tốn kém.

Các lỗi thường gặp liên quan đến mồi mà các thiết kế này tránh được

Ưu điểm cụ thể của máy bơm không mồi có thể được đo lường bằng những hỏng hóc mà nó ngăn ngừa được khi lắp đặt máy bơm thông thường.

Đầu tiên là liên kết không khí. Một máy bơm ly tâm tiêu chuẩn có đường hút chứa không khí bị mắc kẹt sẽ quay mà không làm chất lỏng chuyển động và bánh công tác có thể làm nóng một lượng nhỏ chất lỏng trong vỏ cho đến khi nó biến thành hơi. Nếu máy bơm buộc phải tiếp tục chạy trong tình trạng này, phốt cơ khí sẽ bị hỏng trong thời gian ngắn. Bơm tự mồi và bơm dịch chuyển tích cực sẽ tự động hút không khí ra ngoài, do đó không xảy ra hiện tượng bám dính không khí.

Lỗi thường gặp thứ hai là mất nguyên tố do rò rỉ van chân. Mỗi khi máy bơm tiêu chuẩn dừng lại, van chân phải giữ cột chất lỏng trong ống hút. Cát, cặn và mảnh vụn ngăn không cho van hoạt động; chất lỏng chảy ngược trở lại và lần khởi động tiếp theo cần phải mồi lại. Máy bơm tự mồi chỉ cần tự mồi lại và tiếp tục chạy.

Thứ ba là hư hỏng phốt trục do chạy khô. Trong máy bơm tiêu chuẩn, khởi động khô sẽ nhanh chóng làm nóng các mặt phốt, tạo ra biến dạng và rò rỉ. Vì máy bơm không bịt kín WFB không có phốt cơ khí nên nó sẽ loại bỏ hoàn toàn chế độ hỏng hóc này.

Câu hỏi thường gặp

Đưa ra quyết định cuối cùng

Việc chọn máy bơm không cần mồi bắt đầu bằng việc xác định điều kiện hút. Nếu mực nước thấp hơn máy bơm và trong vòng 6 đến 8 mét, máy bơm ly tâm tự mồi là giải pháp đơn giản nhất, đặc biệt khi chất lỏng chứa chất rắn và lắp đặt trên mặt đất. Nếu chất lỏng có độ nhớt hoặc cần đo chính xác, hãy chọn bơm thể tích dương. Nếu máy bơm có thể chìm trong nước thì máy bơm chìm sẽ loại bỏ hoàn toàn vấn đề mồi nước. Đối với các hố sâu nơi động cơ phải tiếp cận được, máy bơm trục dài thẳng đứng là lựa chọn đã được chứng minh.

Nhà máy bơm bánh đôi sản xuất máy bơm tự mồi không bịt kín WFB, máy bơm tự mồi hiệu suất cao GJB và GZB, máy bơm trục dài thẳng đứng SCY và SLC, và máy bơm nước thải chìm WQ, tất cả đều khởi động mà không cần mồi khi lắp đặt theo yêu cầu nhiệm vụ. Gửi đặc tính dòng chảy, cột nước, lực hút và chất lỏng của bạn cho nhóm kỹ thuật của chúng tôi và chúng sẽ phù hợp với thiết kế không cần sơn lót với điều kiện tại địa điểm của bạn.