Hệ thống máy bơm rất quan trọng để giữ cho thế giới của chúng ta luôn chuyển động. Khi lựa chọn máy bơm nước thải, có những yếu tố chính cần xem xét để đảm bảo hiệu quả và tuổi thọ tối đa, đồng thời giảm chi phí lâu dài.

Máy bơm nước thải được sử dụng trong việc thu gom nước thải, nước thải, thoát nước và nước thấm. Khi lựa chọn máy bơm nước thải, cho dù là cho hệ thống mới hay thay thế hệ thống cũ, đều có những tiêu chí lựa chọn cần xem xét. Điều này có thể tạo ra sự khác biệt lớn về hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả tiết kiệm chi phí năng lượng.

Danh sách kiểm tra này bao gồm chi phí về chất lỏng, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, độ cao và vòng đời. Các ứng dụng công nghiệp có nhiều nhu cầu, chẳng hạn như chống lại các hóa chất ăn mòn và xử lý nhiệt độ cao.

Việc xem xét các nhu cầu đó cũng như môi trường ứng dụng là rất quan trọng khi lựa chọn máy bơm phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn.

Xác định các yếu tố này và lựa chọn máy bơm nước thải phù hợp giúp giảm thiểu việc bảo trì, hiệu quả cao hơn và tiết kiệm chi phí lâu dài.

Các loại máy bơm khác nhau

Có hai loại máy bơm chính được sử dụng cho nước thải:

• Máy bơm nước thải thông thường: Còn được gọi là máy bơm không tắc nghẽn, xử lý chất rắn hoặc máy bơm giếng khô. Mục đích chính của chúng là bơm chất lỏng có chứa chất rắn mềm và vật liệu dạng sợi khác. Chúng không yêu cầu bảo dưỡng và vệ sinh thường xuyên và hoạt động mà không cần cắm điện. Chúng có thể được lắp đặt bằng phương pháp lắp ngang hoặc dọc.

• Máy bơm chìm: Đây là loại máy bơm không bị tắc, được ngâm trong nước thải để vận hành. Chúng được trang bị động cơ mạnh mẽ và được lắp đặt trực tiếp vào giếng ướt. Điều này có nghĩa là các trạm bơm nước thải sử dụng máy bơm chìm không cần giếng khô.

Việc xây dựng hệ thống bơm trên mặt đất là tối thiểu và tất cả những gì có thể nhìn thấy trên bề mặt là một tấm bê tông và một công trình nhà ở nhỏ cho trung tâm điều khiển.

Công suất bơm

Bước đầu tiên tốt khi lựa chọn máy bơm nước thải là kiểm tra các đặc tính thủy lực của ứng dụng. Khi chọn đúng máy bơm, điều quan trọng là ước tính chính xác công suất cần thiết.

Việc xem xét xác định tốc độ dòng chảy và kích thước ống cần thiết sẽ giúp việc ước tính và hiển thị bằng đồ họa các đặc điểm này với đường cong hệ thống cụ thể cho ứng dụng trở nên đơn giản.

Để tạo đường cong hệ thống cần có hai yếu tố cơ bản: cột nước tĩnh và tổn thất ma sát. Khi đã biết được đường cong của hệ thống, việc xác định máy bơm tốt nhất cho ứng dụng đó sẽ dễ dàng hơn.

Đặc tính chất lỏng

Loại vật liệu trong chất lỏng là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn máy bơm nước thải. Dòng chất lỏng trong nhà máy xử lý nước thải được đặc trưng bởi các đặc tính của chúng – chẳng hạn như chất rắn lớn, sạn, bùn, cặn và vật liệu kết bông hoặc hỗn hợp – vì những đặc tính này sẽ tạo ra những cân nhắc khác nhau cần được giải quyết khi lựa chọn máy bơm cho mục đích sử dụng.

Máy bơm nước thải thường được yêu cầu để xử lý các chất rắn như khăn lau cá nhân, khăn tắm và khăn lau, những chất gần đây đã trở nên phổ biến hơn trong dòng nước thải.

Việc lựa chọn một máy bơm có khả năng xử lý các chất rắn này là rất quan trọng vì những vật liệu này có thể liên kết với nhau tạo ra khối lượng lớn có thể dẫn đến các vấn đề tắc nghẽn trong máy bơm và đường ống liên quan.

Trên thị trường có các máy bơm động lực quay được thiết kế đặc biệt để xử lý chất rắn và giảm thiểu tắc nghẽn được gọi là máy bơm xử lý chất rắn.

Các cân nhắc bổ sung về máy bơm bao gồm tính toán bùn, có thể chứa một lượng lớn khí bị cuốn theo, chẳng hạn như hydro sunfua, do hoạt động của vi khuẩn hữu cơ.

Máy bơm phải giải quyết các đặc điểm này và giảm thiểu khả năng tắc nghẽn và liên kết khí. Máy bơm cũng cần có khả năng xử lý các vật liệu kết bông.

Máy bơm chuyển vật liệu keo tụ cần giữ vật liệu ở trạng thái keo tụ và không bị cắt. Sự bám bẩn, ăn mòn và xói mòn của máy bơm và đường ống theo thời gian có thể là do các yếu tố sinh học, hóa học và mài mòn, vì vậy việc hiểu rõ các đặc tính của chất lỏng có thể rất quan trọng để tránh hỏng hóc hoặc cần phải bảo trì liên tục và tốn kém.

Độ cao so với mặt nước biển

Khi xem xét độ cao so với nước biển, điều quan trọng cần biết là việc đánh giá vị trí lắp đặt máy bơm có thể ảnh hưởng đến hoạt động của nó vì nói chung, độ cao lắp đặt càng cao thì càng có ít lực hút cho máy bơm.

Đối với hệ thống bơm có áp suất hút khí quyển, cần kiểm tra tính toán cột áp hút dương thực tế (NPSHa) để bao gồm áp suất khí quyển thực tế tại vị trí ứng dụng.

Độ cao cũng sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn bộ điều khiển máy bơm và, khi áp dụng, bộ điều khiển tần số thay đổi (VFD) vì độ cao cao hơn sẽ dẫn đến không khí được làm mát ít hơn, do đó có khả năng yêu cầu bộ điều khiển và VFD phải giảm công suất.

Nhiệt độ

Nhiệt có thể tác động đáng kể đến nhiều bộ phận của động cơ, gây hư hỏng và tác động tiêu cực đến hiệu suất của máy bơm. Do đó, nhiệt độ là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn máy bơm nước thải.

Nhiều công ty máy bơm cung cấp máy bơm có tùy chọn cuộn dây ở nhiệt độ cao để giải quyết nhiệt độ nước tối đa có thể bơm được và thời gian.

Nếu chất lỏng ở nhiệt độ cao không được tính toán hợp lý khi lựa chọn hệ thống máy bơm, máy bơm có thể tạo bọt, làm giảm hiệu suất và gây hư hỏng vật lý cho các bộ phận của máy bơm và tăng độ rung.

Lưu lượng dòng chảy

Một máy bơm cần có khả năng tạo ra dòng chất lỏng, đầu ra được biểu thị bằng lít trên phút (L/min). Tốc độ dòng chảy bị ảnh hưởng bởi khoảng cách đến các điểm truy cập, hệ thống đường ống và độ cao. Tốc độ dòng chảy 'tối đa' và 'định mức' rất hữu ích để hiểu liệu máy bơm có phù hợp với chức năng mà nó cần thực hiện hay không.

• Tốc độ dòng chảy tối đa: Lưu lượng tối đa biểu thị số lít mà máy bơm có thể tạo áp lực ngay lập tức từ chính nó mà không cần phải di chuyển lên và xuyên qua hệ thống đường ống

• Lưu lượng định mức và lưu lượng bình thường: Lưu lượng định mức là điều kiện vận hành mà máy bơm được thiết kế. Một thuật ngữ thường được sử dụng khác là 'dòng chảy bình thường', đại diện cho các điều kiện mà máy bơm dự kiến sẽ hoạt động trong hầu hết thời gian.

Rõ ràng, tốc độ dòng bơm phải lớn hơn hoặc bằng lưu lượng nước thải dự kiến tối đa. Trong hệ thống đường ống và bơm nước thải nói riêng, tốc độ dòng chảy cần phải vượt quá giới hạn nhất định để đảm bảo vận hành không gặp sự cố và tránh lắng đọng và lắng đọng rắn.

Ngược lại, tốc độ dòng chảy cũng không được vượt quá giới hạn nhất định để tránh hao mòn tiềm ẩn do xói mòn và mài mòn. Bạn nên tham khảo ý kiến của nhà sản xuất máy bơm nếu bạn lo ngại về tốc độ dòng chảy vận hành dự kiến, để tránh gặp phải tình trạng máy bơm không thực hiện được chức năng cần thiết.

Các nhà sản xuất máy bơm thường cung cấp biểu đồ đường hiển thị tốc độ dòng chảy tối đa dự kiến. Việc cân nhắc điều này khi lựa chọn máy bơm nước thải thường đòi hỏi một số hiểu biết về vị trí đặt máy bơm của bạn và mạng lưới đường ống mà nó sẽ được gắn vào.

Giới hạn tốc độ quay

Tốc độ quay có thể được định lượng bằng số vòng quay mà hệ thống quay thực hiện trong một khoảng thời gian xác định. Công nghệ thiết kế máy bơm nước thải hiện tại cho phép vận hành đáng tin cậy các máy bơm có giá trị tốc độ hút riêng (Nss) đến khoảng 250 đối với đơn vị hệ mét, tùy thuộc vào vận tốc ngoại vi của mắt, vật liệu kết cấu, phạm vi hoạt động, đặc tính chất lỏng được bơm và các yếu tố khác.

Giá trị Nss cao hơn dẫn đến máy bơm được thiết kế với yêu cầu NPSH thấp hơn ở cùng tốc độ vận hành hoặc cao hơn. Tốc độ tối đa của máy bơm (n) do NPSHa có thể được tính từ công thức Nss bằng cách biểu thị tốc độ quay dưới dạng hàm của NPSHa, tốc độ dòng bơm (Q) và Nss.

Việc lựa chọn tốc độ quay của bơm có liên quan chặt chẽ đến các đặc tính của hệ thống thủy lực bơm (tốc độ chu vi, bánh công tác, tốc độ riêng), vì cần phải tính đến cường độ tổng thể và hiệu quả kinh tế của hệ thống bơm và truyền động.

Chi phí vòng đời

Khi đầu tư vào một hệ thống bơm, việc tập trung vào vốn đầu tư ban đầu sẽ đưa ra mô tả không chính xác về chi phí thực sự của máy bơm trong suốt vòng đời của nó. Một cách để tránh sai lầm này và có được bức tranh thực tế hơn về chi phí thực sự là sử dụng phép tính Chi phí Vòng đời (LCC).

Giá mua máy bơm thường thấp hơn 10% tổng chi phí vòng đời, do đó, tính toán LCC giúp hiểu rõ hơn về tổng chi phí trong suốt vòng đời của máy bơm.

Viện Thủy lực đã xác định công thức LCC sau cho hệ thống bơm, công thức này đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp:

Cic = Chi phí ban đầu

Cin = Chi phí lắp đặt và vận hành

Ce = Chi phí năng lượng

Co = Chi phí hoạt động

Cm = Chi phí bảo trì và sửa chữa

Cs = Chi phí ngừng hoạt động

Cenv = Chi phí môi trường

Cd = Chi phí ngừng hoạt động

Đối với các trạm nhỏ bơm nước thải thô, bảo trì có thể là một phần chính trong tính toán LCC tổng. Điều này đặc biệt đúng nếu máy bơm không đáp ứng được yêu cầu bảo trì của hệ thống máy bơm.

WorldPumps.vn - Công ty TNHH Tiên Phong Xanh