Đặc điểm và nguyên lý hoạt động của bơm tuabin trục đứng

Một trong những lý do chính dẫn đến sự thiếu hiểu biết chung về máy bơm tuabin là do chúng nằm giữa hai loại bơm, là một thứ có đặc điểm lai ghép giống như cả máy bơm ly tâm và máy bơm thể tích. Khó khăn về định nghĩa này làm cho chúng ta không hiểu thế nào là bơm tuabin trục đứng…

Bơm tuabin là gì

Máy bơm tuabin là loại máy bơm ly tâm đặc biệt sử dụng các cánh quạt giống như tuabin với các răng hướng tâm để di chuyển chất lỏng. Chúng còn được gọi là máy bơm vortex, máy bơm ngoại vi hoặc máy bơm tái tạo.

Các máy bơm này kết hợp áp suất xả cao của máy bơm trục đứng nhiều tầng với hoạt động linh hoạt của máy bơm ly tâm. Ngoài ra, tốc độ dòng chảy của máy bơm tuabin không quá thay đổi với những thay đổi lớn về áp suất như ở hầu hết các máy bơm ly tâm. Chúng được ưu tiên trong các ứng dụng mong muốn có cột áp cao, lưu lượng thấp và thiết kế nhỏ gọn, chẳng hạn như bơm giếng sâu.

Cấu tạo bơm tuabin trục đứng

Máy bơm tuabin trục đứng thường được thiết kế với một số vật liệu khác nhau. Các vật liệu cơ bản, cấu thành các bộ phận của máy bơm tiếp xúc với môi trường bơm và môi trường bên ngoài, là điều quan trọng nhất cần xem xét. Các đặc tính của chất lỏng, xếp hạng áp suất và các yếu tố môi trường hoạt động cần được xem xét khi lựa chọn các vật liệu này.

Gang cung cấp độ bền kéo cao, độ bền và khả năng chống mài mòn tương ứng với xếp hạng áp suất cao.

Nhựa không đắt và cung cấp khả năng chống ăn mòn và tấn công hóa học tốt.

Thép và hợp kim thép không gỉ cung cấp khả năng bảo vệ chống lại sự ăn mòn của hóa chất và rỉ sét và có độ bền kéo cao hơn nhựa, tương ứng với xếp hạng áp suất cao hơn.

Nguyên lý hoạt động của bơm tuabin trục đứng

Máy bơm tuabin là máy bơm động, có nghĩa là chúng sử dụng động lượng và vận tốc của chất lỏng để tạo ra áp suất bơm. Cụ thể, chúng là máy bơm ly tâm, tạo ra vận tốc này bằng cách sử dụng một bánh công tác để tác dụng lực ly tâm vào chất lỏng đang chuyển động.

Sự khác biệt chính giữa máy bơm tuabin và máy bơm ly tâm điển hình là thiết kế cánh quạt của nó. So với hầu hết các máy bơm ly tâm, máy bơm tuabin có cánh quạt đường kính nhỏ hơn với nhiều hàng cánh quạt nhỏ. Các cánh gạt này tuần hoàn chất lỏng khi nó đi từ đầu hút đến đầu ra.

Cụ thể, chất lỏng đi vào mép của cánh quạt (không qua mắt) và được gia tốc không chỉ tiếp tuyến theo hướng quay mà còn hướng tâm ra ngoài vào kênh vỏ bằng lực ly tâm. Khi chất lỏng va chạm vào thành vỏ, nó được chuyển hướng trở lại một cánh (cánh gạt) liền kề, nơi năng lượng bổ sung được truyền vào.

Đặc điểm máy bơm tuabin trục đứng

Các đặc điểm đáng chú ý của dòng bơm tuabin trục đứng khác với hầu hết các máy bơm ly tâm như:

• Chúng có đầu vi sai thẳng – đường cong dòng chảy
• Công suất tăng theo áp suất không phải theo dòng chảy
• Chúng có thể xử lý chất lỏng nhớt tốt hơn trong khi tốt với chất lỏng loãng
• Hoạt động cắt tương đối thấp
• Chúng có thể bơm chất lỏng có tới 20% khí cuốn theo
• Không có tải trọng lực đẩy dọc trục, chúng có yêu cầu NPSH thấp hơn vì ít thiệt hại hơn gây ra trong các tình huống như vậy
• Tuy nhiên, chúng không tốt với chất rắn
• Thông thường, bạn sẽ không sử dụng chúng để phân phối khối lượng lớn chất lỏng khi cột áp thấp.

Ưu nhược điểm của bơm tuabin trục đứng

Cùng xem xét các ưu nhược điểm của dòng bơm lai này nhé, bơm tuabin trục đứng”

Ưu điểm:

• Tạo đầu cao và áp suất xả cao
• Xử lý tốt hơn hỗn hợp khí-lỏng
• Tốc độ dòng chảy ít thay đổi với sự thay đổi áp suất
• Thiết kế nhỏ gọn

Nhược điểm:

• Tốc độ dòng chảy thấp
• Khe hở bên trong chặt chẽ yêu cầu chất lỏng sạch (không có chất rắn)
• Đặc biệt dễ bị hư hỏng do lắp ráp không đúng cách
• Không có cách nào dễ dàng để điều chỉnh hiệu suất

Lưu ý khi chọn bơm tuabin trục đứng

Các thông số kỹ thuật chính cần xem xét khi lựa chọn máy bơm tuabin cho một ứng dụng là lưu lượng, cột áp, áp suất, mã lực, định mức công suất, đường kính đầu ra và nhiệt độ vận hành. Tầm quan trọng của đường cong hiệu suất máy bơm liên quan đến việc xác định khả năng của máy bơm. Đường cong hiệu suất của máy bơm tuabin có thể trông giống như sau:

Đường cong này thể hiện phạm vi hoạt động rộng của máy bơm tuabin. Phạm vi này là mong muốn trong nhiều ứng dụng mà đầu có thể thay đổi rất nhiều hoặc khó xác định.

Đối với một máy bơm ly tâm điển hình, cột áp giảm theo công suất và tỷ lệ nghịch với mã lực cần thiết để dẫn động máy bơm. Nhưng trong các máy bơm tuabin (như hình trên), công suất yêu cầu tăng lên khi tăng trụ bơm. Do đó, động cơ dẫn động nên được chọn dựa trên cột cao nhất mà máy bơm tuabin phát triển. Ngoài ra, máy bơm tuabin không được vận hành khi xả đóng mà không có van giảm áp, vì công suất đạt cực đại khi ngắt.

Các ứng dụng của bơm tuabin trục đứng

Máy bơm tuabin được sử dụng trong các ứng dụng chất lỏng sạch yêu cầu cột cao, lưu lượng thấp, thiết kế nhỏ gọn và hoạt động linh hoạt.

Chúng được sử dụng trong một loạt các ứng dụng công nghiệp như bộ tuần hoàn nước làm mát đòi hỏi cột áp cao.

Máy bơm tuabin cũng được tìm thấy trong các quy trình cấp nước cho lò hơi, nhà máy bia và các nhà máy dệt may.

Ngoài ra, bơm tuabin trục đứng còn được tìm thấy trong các hệ thống phòng cháy chữa cháy với tên gọi thường gặp là "bơm tuabin trục đứng pccc”…

Các bạn cần tư vấn chi tiết hay cần giải pháp sử dụng dòng bơm tuabin trục đứng này? Hãy liên hệ ngay với Việt Nhất để được tư vấn cụ thể hơn nhé!