Cánh bơm là bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo của máy bơm. Nếu thiếu đi cánh bơm, chắc chắn máy bơm sẽ không thể thực hiện được chức năng cơ bản nhất của nó. Mặc dù cánh bơm đều có chức năng là vận chuyển chất lỏng, với mỗi yêu cầu hay ứng dụng cụ thể, chất liệu, kiểu dáng hay kích thước cánh bơm cũng sẽ được thay đổi để phù hợp với nhu cầu đưa ra. Vì vậy, trong khuôn khổ bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những thông tin cơ bản nhất về cánh bơm như chất liệu, kích thước và thiết kế để có thể đưa ra lựa chọn tối ưu nhất phù hợp với yêu cầu sử dụng thực tế.
Cấu tạo của cánh bơm
Đầu tiên, hãy cùng điểm qua cấu tạo cơ bản nhất của một cánh bơm. Tâm của cánh bơm còn được gọi là mắt cánh bơm. Xung quanh mắt cánh bơm sẽ là những cánh gạt giúp di chuyển chất lỏng khi cánh bơm được quay bởi động cơ. Tùy vào thiết kế mà cánh bơm sẽ có là tấm che cánh bơm ở phía sau hoặc cả 2 phía.
3 thiết kế cánh bơm phổ biến nhất
Cánh bơm kín (Closed impeller)
Cánh bơm kín sẽ có tấm che cánh bơm ở cả phía trước và sau. Đối với kiểu thiết kế này, có một bộ phận quan trọng nữa chính là vành mòn. Loại cánh bơm này phù hợp với yêu cầu vận chuyển nước với cột áp và lưu lượng lớn. Tuy nhiên, cánh bơm rất dễ gặp sự cố nếu nước có lẫn tạp chất gây tắc nghẽn.
Cánh bơm hở (Open impeller)
Cánh bơm hở sẽ không có tấm che cánh bơm, phù hợp với nhu cầu vận chuyển nước có lẫn nhiều tạp chất, kích thước tạp chất lớn. Kiểu thiết kế này thường được áp dụng trên các loại bơm chìm xử lý nước thải. Tuy nhiên, khả năng vận chuyển nước lên vị trí cao và xa rất yếu.
Cánh bơm nửa hở (Semi-open impeller)
Cánh bơm nửa hở sẽ có tấm che cánh bơm ở phía sau. Kiểu thiết kế này phù hợp với các loại bơm chìm xử lý nước thải, vận chuyển chất lỏng có lẫn tạp chất nhỏ và ít hơn so với cánh bơm hở.
Cánh bơm có thể có nhiều biến thể và thiết kế nhưng một số nguyên tắc cơ bản là không đổi trên mọi cánh bơm có thể kể đến như:
- Kích thước đường kính ngoài cánh bơm quyết định áp suất do máy bơm tạo ra. Với cùng 1 kiểu thiết kế, cánh bơm có đường kính nhỏ sẽ tạo ra ít áp suất hơn so với cánh bơm có đường kính lớn.
- Độ dày của cánh bơm quyết định lưu lượng do máy bơm tạo ra. Với cùng 1 thiết kế, cánh bơm có độ dày nhỏ hơn sẽ tạo ra ít lưu lượng hơn so với cánh bơm có độ dày lớn hơn.
Nguyên lý hoạt động
Cánh bơm là bộ phận quan trọng giúp chuyển năng lượng tạo ra bởi động cơ thành sự vận chuyển của chất lỏng. Đầu tiên, cánh bơm sẽ được kết nối với động cơ thông qua trục, khi động cơ được khởi động sẽ làm cánh bơm quay. Khi cánh bơm được quay, nước sẽ được vận chuyển từ tâm cánh bơm (mắt cánh bơm) dọc theo các cánh gạt ra rìa của cánh bơm, làm gia tăng áp suất nước. Lượng nước có áp suất cao sẽ thoát ra khỏi rìa cánh bơm và xả ra từ miệng xả máy bơm.
Cánh bơm dành cho những ứng dụng đặc thù
Ứng dụng hút nước thải
Máy bơm được sử dụng để vận chuyển chất lỏng. Tuy nhiên, trong trường hợp vận chuyển nước và chất thải – môi trường vốn có nhiều tạp chất và dị vật, cánh bơm sẽ được thiết kế theo dạng kênh dẫn hướng. Kiểu cánh bơm này thường được áp dụng với các loại bơm chìm xử lý nước thải được đặt chìm dưới bể chứa, giúp chất rắn có thể di chuyển dễ dàng giữa các cánh gạt, hạn chế việc bơm bị tắc nghẽn.
Ứng dụng cắt rác
Đối với những trường hợp phải xử lý tạp chất có kích thước lớn, dễ gây tắc nghẽn như giấy nhựa, vải vóc, túi nilon thì loại bơm có cánh cắt rác sẽ được sử dụng. Cánh bơm của bơm cắt rác thường có cạnh rất sắc và được chế tạo từ các chất liệu cứng như tungsten nhằm mục đích cắt nhỏ các tạp chất.
Ứng dụng yêu cầu áp suất lớn
Trong một số trường hợp đòi hỏi máy bơm phải tạo ra áp suất và lưu lượng lớn như cấp nước cho nhà cao tầng hoặc thiết kế hệ thống đường ống dẫn nước yêu cầu kích thước nhỏ. Như đã đề cập ở trên, để tăng được áp suất tạo ra bởi cánh bơm, chúng ta sẽ cần gia tăng kích thước đường kính của cánh bơm.
Một cách khác để gia tăng áp suất đó là lựa chọn loại cánh bơm kín. Cánh bơm kín sẽ làm giảm sự tuần hoàn của dòng chảy, giúp gia tăng áp suất máy bơm tạo ra nhưng làm giảm khả năng xử lý các chất rắn. Do đó, khi sử dụng loại cánh bơm kín, hãy chắc chắn loại chất lỏng được xử lý không lẫn quá nhiều tạp chất nhằm giảm khả năng cánh bơm tắc nghẽn, hạn chế hư hỏng và gia tăng thời gian sửa chữa.
Chất liệu của cánh bơm
Tìm hiểu và lựa chọn chất liệu của cánh bơm cũng quan trọng giống như lựa chọn thiết kế cánh bơm. Cánh bơm có thể được làm ra từ nhiều chất liệu khác nhau như gang, thép không gỉ, đồng và thậm chí là nhựa cứng.
Cánh bơm bằng gang
Có độ bền tốt khi xử lý nước sạch, chi phí tiết kiệm. Tuy nhiên, chất liệu gang không chịu được những chất lỏng có tính ăn mòn cao như hóa chất, nước thải.
Cánh bơm bằng thép không gỉ
Chi phí cao hơn so với gang nhưng khả năng chịu ăn mòn khi xử lý các chất thải và hóa chất tốt hơn rất nhiều so với gang
Cánh bơm bằng đồng
Được áp dụng khi máy bơm xử lý nước có nồng độ muối cao, hạn chế ăn mòn do muối. Thường được ứng dụng cho các máy bơm xử lý nước ở khu vực ven biển hoặc vận chuyển nước muối.
Cánh bơm bằng nhựa
Cánh bơm nhựa có khả năng kháng hóa chất và ăn mòn rất tốt, đồng thời cũng tiết kiệm chi phí hơn so với các chất liệu khác. Tuy nhiên chỉ áp dụng cho các loại máy bơm nhỏ, với yêu cầu về áp suất và lưu lượng thấp.
Chất lỏng được bơm và điều kiện hoạt động của máy bơm sẽ quyết định việc chúng ta lựa chọn cánh bơm có chất liệu nào. Cần có sự nghiên cứu và phối hợp giữa các bên liên quan để lựa chọn được chất liệu cánh bơm phù hợp, điều này sẽ làm giảm khả năng máy bơm gặp sự cố, tiết kiệm thời gian sửa chữa và thay thế nếu cánh bơm không phù hợp.
Tổng kết
Nhìn chung, để lựa chọn được thiết kế và chất liệu cánh bơm không khó, chúng ta chỉ cần tìm hiểu và khảo sát thật kỹ những yêu cầu về lưu lượng, mục đích sử dụng, chất lỏng cần xử lý để đưa ra được quyết định về cánh bơm được sử dụng. Có thể tóm tắt lại nội dung bài viết qua những ý chính sau:
Cánh bơm có 3 kiểu thiết kế chính: Cánh bơm kín, cánh bơm hở và cánh bơm nửa hở
Cần tìm hiểu rõ môi trường làm việc, lưu lượng và áp suất cần thiết để lựa chọn được kiểu cánh bơm
Chất liệu cánh bơm vô cùng quan trọng. Những chất liệu phổ biến như gang, thép không gỉ, đồng hay nhựa sẽ được lựa chọn dựa vào điều kiện hoạt động của máy bơm
Hi vọng thông qua bài viết này, chúng ta đã có thể nắm được những thông tin cơ bản nhất về cánh bơm của máy bơm ly tâm. Nếu có bất cứ câu hỏi, thắc mắc hay cần tư vấn, quý doanh nghiệp có thể liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp. Nhà thầu P&F có kinh nghiệm hơn 15 năm trong lĩnh vực cung cấp và bảo dưỡng định kỳ các thiết bị máy bơm và quạt công nghiệp. Chúng tôi tự tin có thể đáp ứng được những yêu cầu mà các doanh nghiệp vận hành và khai thác máy bơm cần. Hi vọng sẽ được đồng hành cùng các doanh nghiệp trong các dự án tương lai. Trân trọng.
