Cánh bơm là bộ phận bơm truyền năng lượng cho chất lỏng được bơm, khiến nó trở thành “trái tim” của máy bơm. Tuy nhiên, thành phần của nước thải rất khác nhau. Nó có thể chứa chất rắn, giẻ lau, bùn hoặc phân cũng như các vật liệu dạng sợi hoặc chất tạo bọt. Để đạt được kết quả bơm tốt nhất, cánh bơm phải phù hợp với từng ứng dụng. Mục đích là luôn ngăn ngừa tắc nghẽn và đảm bảo tuổi thọ lâu dài và hoạt động tiết kiệm năng lượng.
Bước 1: Đo kích thước cánh bơm
Trước khi chọn loại bơm, các thông số vận hành của máy bơm phải được xác định, chẳng hạn như lưu lượng dòng chảy và cột áp. Điều này sẽ giúp lựa chọn loại máy bơm phù hợp nhất cũng như kích thước máy bơm và dữ liệu hiệu suất. Một yếu tố quan trọng khác là chế độ vận hành: Máy bơm sẽ được vận hành liên tục hay không liên tục hoặc trong thời gian ngắn? Điều này cũng có thể quyết định khả năng truyền động của máy bơm.
Bước 2: Chọn loại cánh bơm
Bước tiếp theo sau khi xác định loại và kích thước máy bơm là lựa chọn loại cánh bơm. Tiêu chí chính để lựa chọn là bản chất của chất lỏng được xử lý, tức là hàm lượng chất rắn trong nước thải. Đó là nước mưa, nước thải thô hay nước thải đã qua xử lý trước? Nước thải có chứa phân và giẻ lau? Các tiêu chí này có thể được “chuyển đổi” thành các giá trị có thể đo lường được. Đặc biệt, ba biến đo được về hàm lượng khí, hàm lượng cát và hàm lượng chất khô có tính chất quyết định cho việc lựa chọn. Từ quan điểm kỹ thuật, kích thước hạt rắn lọt qua cần thiết và hiệu quả là những yếu tố chính khi chọn cánh bơm
Loại cánh bơm mở (open impellers) hay cánh kín (closed impellers)?
Đây là tổng quan ngắn gọn về các loại cánh bơm và ứng dụng chính của chúng. Về cơ bản, sự phân biệt được thực hiện giữa cánh bơm mở và kín. “Mở” dùng để chỉ thiết kế không có tấm che bên ngoài (phía cửa hút). Các loại cánh bơm mở bao gồm cánh bơm dòng chảy tự do (free-flow impellers), cánh bơm một cánh chéo (diagonal single-vane impellers), cánh bơm đa cánh hướng tâm (radial multi-vane impellers) và cánh cắt (cutters). Ví dụ về các loại cánh kín là cánh bơm một cánh (single-vane impellers) và cánh bơm dạng rãnh xoắn (multi-channel impellers).
Máy bơm ly tâm có cánh bơm dòng chảy tự do được ưu tiên sử dụng cho nước thải có chứa chất rắn và sợi dài, chất rắn thô cũng như khí gas hoặc không khí bị mắc kẹt. Cánh bơm dòng chảy tự do cung cấp đường đi tự do của chất lỏng lớn nhất trong số tất cả các loại cánh bơm hiện có. Đây là lý do tại sao chúng phù hợp với nước thải có hàm lượng khí và cát lớn. Hàm lượng chất khô (tức là hàm lượng chất rắn; hàm lượng DS) không được vượt quá 7 %; tối ưu của cánh bơm, tức là hiệu suất cao nhất của nó là 59 %.
cánh bơm dòng chảy tựu do
Cánh bơm một cánh chéo (Diagonal single-vane impeller)
Cánh bơm một cánh chéo – một thiết kế cánh quạt mở khác – dùng để xử lý chất lỏng chứa chất rắn và sợi dài, chất rắn thô cũng như khí gas hoặc không khí bị mắc kẹt. Nó được thiết kế để xử lý nước thải thô, nước thải kết hợp, bùn tuần hoàn, bùn gia nhiệt, bùn hoạt tính, bùn thô và bùn đã phân hủy với hàm lượng chất rắn lên tới 8% cũng như chất lỏng có độ nhớt cao. Hiệu suất tốt nhất là 81%. Đường đi tự do của nó lớn nhưng nhỏ hơn một chút so với đường đi tự do của Cánh bơm dòng chảy tự do (free-flow impellers)
cánh bơm một cánh chéo
Cánh bơm đa cánh hướng tâm (Radial multi-vane impeller)
Cánh bơm đa cánh hướng tâm – một thiết kế cánh quạt mở khác – dùng để xử lý chất lỏng chứa chất rắn và sợi dài, chất rắn thô cũng như khí gas hoặc không khí bị mắc kẹt. Nó đặc biệt phù hợp để xử lý nước thải thô, nước thải hỗn hợp, bùn tuần hoàn, bùn gia nhiệt, bùn hoạt tính, bùn thô và bùn đã phân hủy với hàm lượng chất rắn lên tới 8% cũng như chất lỏng có độ nhớt cao. Ở mức 84%, hiệu suất tốt nhất của nó có thể được so sánh với hiệu suất của cánh bơm kín dạng rãnh xoắn (multi-channel impellers). Lối đi tự do ít nhất là 76 mm do đó đáp ứng yêu cầu của nhiều khu vực xử lý.
Cánh cắt (Cutter)
Máy bơm ly tâm có dao cắt được thiết kế để xử lý nước thải có chứa phân khi đường kính đường xả tương đối nhỏ (DN 32 đến DN 65). Hiệu suất tốt nhất là 42%. Khoảng cách tự do tối đa là 7 mm
Cánh cắt
Các loại cánh bơm kín
Cánh bơm dạng kín đơn (Single-vane impeller)
Cánh bơm một cánh trong thiết kế khép kín được sử dụng cho nước thải thô có chứa chất rắn và sợi dài cũng như cho bùn tuần hoàn, bùn gia nhiệt và nước thải kết hợp. Nó cũng thích hợp để xử lý bùn thô, bùn hoạt tính và bùn đã phân hủy. Hàm lượng chất rắn khô tối đa có thể lên tới 5%. Hiệu suất tốt nhất là 78%
.
cánh bơm đơn
Cánh bơm kín dạng rãnh xoắn (multi-channel impellers)
Việc lựa chọn một cánh bơm rãnh xoắn có ý nghĩa khi vận chuyển chất lỏng bị ô nhiễm, chứa chất rắn, bùn và không chứa vật liệu dạng sợi. Loại cánh bơm này cũng thích hợp cho nước thải được sàng lọc trước, nước thải được xử lý cơ học, nước thải công nghiệp, nước thải bãi chôn lấp cũng như nước mưa và bùn hoạt tính. Hàm lượng chất rắn khô tối đa là 3%. Hiệu suất tốt nhất là 86%. Tùy thuộc vào kích thước, cũng có sẵn các cánh bơm có đường dẫn tự do lớn hơn 76 mm (3"). Cánh bơm kín dạng rãnh xoắn có hiệu suất cao nhất trong số năm loại cánh bơm đặc trưng. Nó chủ yếu được sử dụng cho nước thải có tải lượng ô nhiễm thấp hoặc đối với nước thải đã qua xử lý trước – đặc biệt có hàm lượng cát lớn.
cánh bơm đa kênh
Gang xám, gang trắng hay thép không gỉ?
Ngoài kiểu cánh bơm, vật liệu phù hợp đóng một vai trò quan trọng. Theo nguyên tắc chung, gang xám hoàn toàn phù hợp cho phần lớn các ứng dụng, vì nước thải – không giống như nhiều chất lỏng khác – không bị mài mòn quá mức. Tuy nhiên, nếu muốn bơm nước thải có tính ăn mòn hoặc có tính hóa học mạnh, ví dụ như nước thải công nghiệp, thì cần phải có vật liệu đặc biệt.
Hợp kim crom/niken cứng được sử dụng khi bơm chất lỏng có tính ăn mòn, vì chúng sẽ làm cho đường viền cánh bơm bền nhất có thể, đảm bảo hiệu suất bơm lâu dài và độ tin cậy vận hành.
Thép không gỉ thích hợp để bơm chất lỏng có tính ăn mòn hóa học. Nó có khả năng chống xâm thực - trong các ứng dụng liên quan đến nước thải có tính axit và có hàm lượng clorua cao, nước biển hoặc nước lợ - có khả năng chống ăn mòn rỗ cao. Nhờ khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, ví dụ như đối với nước thải có chứa phốt pho và axit sunfuric.
WorldPumps.vn - Công ty TNHH Tiên Phong Xanh