Cánh bơm ly tâm – Phân loại và ứng dụng của từng loại cánh

Như đã biết, trong tất cả dòng bơm công nghiệp, bơm ly tâm là loại được biết đến nhiều nhất, cũng như phổ biến nhất nhờ khả năng xử lý hiệu quả các loại hóa chất đa dạng, là giải pháp phù hợp cho nhiều ứng dụng bơm, xử lý chất lỏng công nghiệp.

Tuy nhiên để sử dụng một máy bơm ly tâm sao cho hiệu quả, và đạt công suất tối ưu nhất thì đó là vấn đề có liên quan đến những yếu tố trong việc lựa chọn và lắp đặt máy bơm ngay từ giai đoạn đầu. Và một trong những thắc mắc đầu tiên nhận được từ khách hàng có nhu cầu chọn mua bơm ly tâm, đó chính là những câu hỏi về phần cánh bơm ly tâm (cánh quạt) của thiết bị.

Vì vậy hãy theo dõi bài viết sau đây, để cùng tìm hiểu về các loại cánh bơm ly tâm và công dụng, cũng như chức năng của từng loại đối với những ứng dụng bơm chất lỏng.

Cánh bơm ly tâm được hiểu như thế nào

Cánh bơm ly tâm hay còn gọi là cánh quạt bơm ly tâm là một bộ phận được thiết kế với chức năng quay, giúp truyền năng lượng từ phần động cơ của máy bơm vào chất lỏng để đưa chất lỏng đi. Cánh bơm được cấu tạo dạng cánh gạt, hoặc dạng rãnh hướng từ tâm hình tròn cánh quạt tủa đều ra. Khi cánh bơm quay nó tạo ra lực ly tâm để vận chuyển chất lỏng từ vỏ bơm đi đến cổng xả.

Cánh bơm có nhiều loại, với mỗi loại đều sở hữu những đặc tính và hiệu suất khác nhau tạo nên những lựa chọn đa dạng khi lắp đặt cho các ứng dụng bơm cụ thể. Vì vậy trước khi chọn một cánh bơm ly tâm, người dùng nên lưu ý những đặc điểm cũng như công dụng của từng loại cánh.

Đầu tiên, ta sẽ tìm hiểu về các loại cánh bơm ly tâm phổ biến nhất hiện nay và tính năng của từng loại

1. Cánh hở

Theo như tên gọi, loại cánh hở có các gạt nước ở hai bên mà không có tấm bọc bảo vệ. Do không có tấm bảo vệ, nên cánh hở có công suất yếu và thường được lắp trong các máy bơm cỡ nhỏ, khả năng vận hành với hiệu suất không cao. Cánh hở có thể xử lý được một hàm lượng hạt rắn nhất định trong chất lỏng, nhưng yêu cầu chỉ số NPSH phải cao để cánh có thể hoạt động mà không bị xâm thực, hư hỏng hay mất công suất.

 

2. Cánh bán hở

Là loại cánh được trang bị thêm tấm bọc bảo vệ ở một bên phía sau giúp tăng thêm hiệu suất cơ học cho các gạt nước, còn phía bên kia thì vẫn ở dạng hở. Cánh bán hở là thiết kế kết hợp giữa hai loại cánh hở và cánh kín nhằm để tối ưu về mặt hiệu quả và chỉ số NPSHr . Cánh bán hở phù hợp để lắp đặt cho các máy bơm cỡ trung, có khả năng xử lý một lượng nhỏ nồng độ hạt rắn mềm trong chất lỏng.

3. Cánh kín

Cánh kín cũng giống như cánh bán hở, nhưng loại cánh này được trang bị tấm bọc bảo vệ ở cả hai mặt trước và sau cánh giúp tăng cường tối đa hiệu năng của cánh bơm. Cánh kín có thể hoạt động với chỉ số NPSH thấp nhưng lưu lượng lại đạt hiệu quả cao.

Tuy nhiên đây là loại cánh có thiết kế phức tạp, do đó chi phí lắp đặt cánh kín thường cao hơn so với các cánh bơm khác. Đặc điểm của cánh kín là cấu trúc của cánh phụ thuộc vào các vòng chịu mòn có khe hở kín để giúp giảm tải lực hướng trục và đảm bảo cho cánh quạt luôn duy trì được hiệu suất cao.

Nhìn chung, cánh kín là loại cánh bơm ly tâm phổ biến nhất cho các máy bơm công nghiệp cỡ lớn, nhưng lưu ý cánh kín chỉ nên dùng để bơm các loại chất lỏng, hóa chất sạch vì chúng rất dễ bị tắc nghẽn khi tiếp xúc với chất có chứa hạt rắn.

4. Cánh xoáy

Không giống như ba loại cánh quạt trên đã giới thiệu, cánh xoáy là loại cánh đặc biệt không có thiết kế dạng gạt. Về phần ngoại hình, cánh xoáy tương tự như cánh bán hở nhưng khác nhau ở chỗ là vùng xoắn ốc tại tâm cánh trống trải hơn và chức năng hoạt động của cánh cũng riêng biệt.

Thiết kế của cánh xoáy rất đặc biệt và phù hợp cho việc xử lý các chất lỏng bẩn, bên trong có chứa các mảnh vụn và xử lý chất rắn dạng sợi. Khi hoạt động cánh xoáy tạo ra một vùng xoáy nước hoặc chân không có chức năng ngăn không cho mọi chất rắn đi qua cánh theo dòng chất lỏng được bơm, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong máy bơm không bị chất rắn xâm nhập vào bên trong.

Cánh xoáy hạn chế được tối đa nguy cơ bơm bị tắc nghẽn cùng với khả năng xử lý chất rắn vô cùng hiệu quả. Tuy nhiên cánh xoáy chỉ đạt hiệu suất thấp, do đó người dùng chỉ nên lựa chọn và lắp đặt cánh xoáy khi phải xử lý các chất lỏng có chứa hạt rắn phù hợp với tính năng của cánh.

Cánh bơm ly tâm dạng xoáy

5. Cánh cắt

Giống như cánh xoáy, cánh cắt cũng được chuyên thiết kế để xử lý chất lỏng có chứa hạt rắn. Nhưng khác nhau ở chỗ, thay vì giữ chất rắn không cho đi qua như cánh xoáy thì cánh cắt lại có các lưỡi nhọn và sắt có chức năng mài và bào mòn mọi loại chất rắn đi qua. Mặc dù có hiệu suất thấp, nhưng cánh cắt lại là lựa chọn lý tưởng nhất để bơm chất lỏng trong các ngành xử lý nước thải khi so sánh với các cánh bơm khác thông thường sẽ hay bị tắc nghẽn khi sử dụng trong lĩnh vực này.

Vậy còn đường kính của cánh bơm sẽ có ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất bơm?

Tương tự như mọi loại cánh bơm khác, khi chọn cánh bơm ly tâm ta cũng nên cân nhắc yếu tố đường kính cánh bơm lên hàng đầu vì đường kính có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của bơm.

Cánh bơm có kích thước càng lớn đồng nghĩa với vận tốc vòng quay ở đầu ra sẽ càng lớn theo, tạo ra lưu lượng và cột áp cao. Với cánh bơm có kích thước nhỏ thì điều đó sẽ ngược lại. Trong nhiều trường hợp, cánh bơm có thể được tinh gọn lại về kích thước để đáp ứng cho các ứng dụng cụ thể.

Kiểm tra hiệu suất từ đường đặc tính kỹ thuật

Trong hầu hết các bản vẽ đường đặc tính kỹ thuật của bơm ly tâm đều thể hiện kích thước của cánh bơm cần thiết để bơm có thể hoạt động. Đây là điều kiện để xác định đường kính cánh quạt cần thiết là bao nhiêu để máy bơm có thể đạt được các yêu cầu về hiệu suất vận hành.

Việc chỉnh sửa cánh quạt để phù hợp với nhu cầu sử dụng nhìn chung có chi phí thấp hơn so với việc dùng bộ biến tần để điều chỉnh. Tuy nhiên, nếu chỉnh sửa hoặc cắt bớt phần cánh bơm quá mức sẽ làm tăng khoảng hở giữa phần vỏ bơm và cánh bơm, từ đó sẽ gây tổn thất về mặt hiệu suất của máy.