Hai máy bơm cùng công suất, cùng hãng, nhưng một máy bơm nước thải chạy bền, máy kia vài tuần đã nghẹt. Khác biệt thường nằm ở cánh bơm. Đây là bộ phận quyết định bơm đẩy được bao nhiêu nước, lên cao bao nhiêu và chịu được loại chất lỏng nào. Bài này giải thích các loại cánh bơm và cách chọn cho đúng việc.
Cánh bơm là gì?
Cánh bơm, tên tiếng Anh là impeller, là bánh có nhiều lá cong gắn trên trục động cơ. Ngoài xưởng còn gọi là cánh quạt, bánh công tác hoặc guồng. Động cơ quay cánh, cánh truyền năng lượng cho chất lỏng.
Trong bơm ly tâm, cánh bơm là chi tiết duy nhất trực tiếp đẩy nước. Thân máy, buồng xoắn và trục chỉ để dẫn hướng và đỡ cánh.
Cánh bơm hoạt động thế nào?
- Nước đi vào ở tâm cánh, chỗ gọi là mắt cánh.
- Cánh quay nhanh, các lá cánh văng nước ra mép ngoài nhờ lực ly tâm. Nước ra khỏi cánh với vận tốc lớn.
- Buồng xoắn bao quanh cánh nở rộng dần, làm nước chậm lại. Vận tốc đổi thành áp lực.
- Nước có áp đi ra cửa xả.
Từ đó có ba quy tắc dễ nhớ. Đường kính cánh và tốc độ quay quyết định cột áp. Bề rộng của cánh quyết định lưu lượng. Muốn cột áp thật cao thì xếp nhiều cánh nối tiếp nhau, gọi là kiểu đa tầng cánh.
Các loại cánh bơm phổ biến
Theo kết cấu: kín, nửa hở và hở
| Loại | Kết cấu | Ưu điểm | Hạn chế | Hợp với |
|---|---|---|---|---|
| Cánh kín | Lá cánh kẹp giữa hai đĩa che | Hiệu suất cao, cột áp ổn định | Dễ nghẹt nếu nước có rác, cặn to | Nước sạch, cấp nước, tuần hoàn |
| Cánh nửa hở | Chỉ có một đĩa ở phía sau | Chịu được cặn nhỏ, dễ vệ sinh | Hiệu suất thấp hơn cánh kín | Nước có cặn, bùn loãng |
| Cánh hở | Không có đĩa che, lá cánh để trần | Ít nghẹt, chịu chất bẩn và sợi | Hiệu suất thấp nhất, nhanh mòn khi có cát | Nước bẩn, nước thải, chất lỏng sệt |
Ví dụ ở chỗ chúng tôi: dòng trục ngang Showfou DWO dùng cánh hở bằng inox 304, hút sâu được tới 8 m. Còn dòng Beluno CX dùng cánh kín cho nước sạch.
Theo hướng dòng chảy
- Hướng kính: nước vào dọc trục, ra vuông góc với trục. Cho cột áp cao, lưu lượng vừa. Phần lớn bơm ly tâm dân dụng và công nghiệp dùng loại này.
- Hướng trục: cánh giống chân vịt tàu, nước đi thẳng theo trục. Cho lưu lượng rất lớn, cột áp thấp. Hay dùng cho trạm bơm tưới tiêu, chống ngập.
- Hỗn hợp: nằm giữa hai loại trên, nước ra theo hướng xiên.
Theo công việc đặc biệt
- Cánh đa tầng: nhiều cánh nhỏ xếp chồng trên một trục, mỗi tầng cộng thêm cột áp. Dùng cho bơm trục đứng, bơm giếng khoan, bơm tăng áp cao tầng.
- Cánh xoáy (vortex): cánh lùi sâu vào trong thân, tạo dòng xoáy. Rác và cặn đi qua mà ít chạm vào cánh, nên khó nghẹt.
- Cánh cắt rác: có lưỡi cắt ở cửa hút để băm nhỏ giấy, vải, rác sợi trước khi rác đi vào trong.
- Cánh hút hai phía: nước vào từ hai bên mắt cánh. Cho lưu lượng lớn, lực dọc trục cân bằng, ít bị xâm thực.
Xem ứng dụng cụ thể trong bài so sánh bơm trục đứng đa tầng và inline và bài bơm chìm có lưỡi cắt.
Vật liệu cánh bơm
| Vật liệu | Đặc điểm | Ví dụ dòng bơm có sẵn |
|---|---|---|
| Gang | Rẻ, cứng, dùng tốt cho nước sạch và nước tuần hoàn | Beluno CX, Happy Pro IRG |
| Inox 304, 316 | Không gỉ, dùng cho nước sạch, nước RO, thực phẩm, hóa chất nhẹ | Showfou EVM, Showfou DWO, Beluno 3L |
| Đồng thau | Bền, chống gỉ, hay dùng cho bơm gia đình | Showfou IVT-A |
| Nhựa kỹ thuật | Nhẹ, chống ăn mòn, ít bám cặn | Bơm giếng khoan Peroni, Veratti |
| Hợp kim chịu mòn | Chịu cát, bùn, nước thải có hạt cứng | Bơm hố móng KTZ, bơm cắt rác Showfou DL |
Tiện cắt cánh bơm: khi nào nên làm?
Bơm chọn dư cột áp thì người ta hay đóng bớt van để giảm lưu lượng. Cách này tốn điện vì bơm vẫn phải đẩy qua van. Cách khác là tiện nhỏ đường kính cánh cho vừa với hệ thống.
Khi tiện cánh, thông số thay đổi gần đúng theo quy luật sau:
- Lưu lượng giảm theo tỉ lệ đường kính.
- Cột áp giảm theo bình phương tỉ lệ đường kính.
- Công suất giảm theo lập phương tỉ lệ đường kính.
Ví dụ tiện cánh nhỏ đi 5%. Lưu lượng giảm khoảng 5%, cột áp giảm khoảng 10%, công suất giảm khoảng 14%.
Có ba giới hạn cần nhớ. Không nên tiện quá 10–20% đường kính gốc, vì hiệu suất tụt mạnh. Sau khi tiện phải cân bằng động lại cánh. Với loại đa tầng, người ta thường bớt số tầng cánh thay vì tiện. Nếu chạy nhiều chế độ khác nhau, lắp biến tần sẽ linh hoạt hơn.
Cách chọn cánh bơm phù hợp
- Theo chất lỏng: nước sạch dùng cánh kín. Nước có cặn dùng nửa hở hoặc hở. Có rác sợi thì dùng cánh xoáy hoặc cánh cắt rác.
- Theo vật liệu: nước có clo, hóa chất, thực phẩm thì dùng inox hoặc nhựa. Nước có cát dùng hợp kim chịu mòn.
- Theo cột áp và lưu lượng: cột áp rất cao chọn đa tầng cánh. Lưu lượng rất lớn, cột áp thấp chọn hướng trục hoặc hỗn hợp.
- Theo điều kiện hút: hút sâu, dễ xâm thực thì cân nhắc cánh hút hai phía hoặc hạ máy thấp hơn.
- Theo tiền điện: máy chạy cả ngày nên ưu tiên cánh kín hiệu suất cao, nếu chất lỏng cho phép.
Dấu hiệu cánh bơm bị hỏng
- Lưu lượng, cột áp giảm dần: cánh mòn hoặc khe hở giữa cánh và thân rộng ra.
- Mặt cánh rỗ như tổ ong: xâm thực do điều kiện hút không đủ.
- Rung, ồn bất thường: cánh mẻ, mất cân bằng hoặc quấn rác.
- Máy nóng, nhảy aptomat: rác kẹt trong cánh làm động cơ quá tải.
Thấy các dấu hiệu này thì nên tháo kiểm tra sớm. Xem thêm những lưu ý khi sử dụng máy bơm công nghiệp.
Câu hỏi thường gặp về cánh bơm
Có thay riêng cánh bơm được không?
Với phần lớn máy công nghiệp thì được, chỉ cần đúng mã cánh của hãng. Một số bơm dân dụng nhỏ phải thay cả cụm đầu bơm.
Lắp cánh to hơn có làm bơm mạnh hơn không?
Cột áp có tăng, nhưng công suất cần tăng rất nhanh. Động cơ dễ quá tải, cháy cuộn dây. Không nên tự ý đổi cánh to hơn thiết kế.
Bơm 3 pha quay ngược thì sao?
Bơm vẫn lên nước nhưng lưu lượng và cột áp giảm mạnh, bơm rung và nóng. Đảo hai dây pha bất kỳ là quay đúng chiều.
Tư vấn chọn bơm theo loại cánh
Chưa chắc chất lỏng của mình hợp với loại cánh nào? Gọi 0379.84.85.24 (Trần Ninh) hoặc nhắn Zalo số này. Gửi kèm loại chất lỏng, lưu lượng và cột áp cần, chúng tôi chọn giúp.
Xem các dòng bơm đa tầng tại danh mục trục ngang đa tầng.
