Máy bơm nước thải chìm là loại sản phẩm máy bơm được nối với động cơ và hoạt động đồng thời dưới nước. So với máy bơm nước thải ngang hoặc dọc thông thường, máy bơm nước thải chìm có những ưu điểm sau:
1. Cấu trúc nhỏ gọn và dấu chân nhỏ. Máy bơm nước thải chìm có thể được lắp đặt trực tiếp vào các bể chứa nước thải do hoạt động dưới nước mà không cần phải xây dựng phòng bơm chuyên dụng để lắp đặt máy bơm, máy móc nên tiết kiệm được nhiều chi phí đất đai, cơ sở hạ tầng.
2. Dễ dàng lắp đặt và bảo trì. Máy bơm nước thải chìm nhỏ có thể được lắp đặt tự do, trong khi máy bơm nước thải chìm lớn thường được trang bị thiết bị ghép nối tự động để lắp đặt tự động, giúp việc lắp đặt và bảo trì khá thuận tiện.
3. Thời gian hoạt động liên tục dài. Máy bơm nước thải chìm do có bơm và động cơ đồng trục, trục ngắn và các bộ phận quay nhẹ nên chịu tải hướng tâm tương đối nhỏ trên vòng bi và có tuổi thọ dài hơn nhiều so với máy bơm thông thường.
4. Không có vấn đề gì như hư hỏng do tạo bọt hoặc phun nước. Đặc biệt là điểm sau đã mang lại sự thuận tiện lớn cho người vận hành.
5. Tiếng ồn rung thấp, nhiệt độ động cơ tăng thấp và không gây ô nhiễm môi trường.
Chính vì những ưu điểm trên mà máy bơm nước thải chìm ngày càng được đánh giá cao và sử dụng với phạm vi rộng hơn, từ vận chuyển nước sạch đơn giản đến nay có thể vận chuyển các loại nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, thoát nước công trường, cấp liệu dạng lỏng, và vân vân.
Nó đóng một vai trò rất quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau như kỹ thuật đô thị, công nghiệp, bệnh viện, xây dựng, nhà hàng và xây dựng thủy lợi.
Nhưng mọi thứ đều được chia thành hai phần, và vấn đề quan trọng nhất đối với máy bơm nước thải chìm là vấn đề tính khả thi, vì việc sử dụng máy bơm nước thải chìm là ở dưới nước; Môi trường được vận chuyển là hỗn hợp chất lỏng chứa vật liệu rắn; Máy bơm rất gần với động cơ; Máy bơm được bố trí theo chiều dọc và trọng lượng của các bộ phận quay cùng hướng với áp suất nước do bánh công tác sinh ra. Những vấn đề này làm cho yêu cầu về độ kín, khả năng chịu lực của động cơ, bố trí ổ trục và lựa chọn máy bơm nước thải chìm cao hơn so với máy bơm nước thải thông thường.
Để nâng cao tuổi thọ của máy bơm nước thải chìm, hầu hết các nhà sản xuất trong và ngoài nước hiện đang nghiên cứu hệ thống bảo vệ máy bơm, hệ thống này có thể tự động báo động và tắt để bảo trì trong trường hợp máy bơm bị rò rỉ, quá tải, quá nhiệt và các lỗi khác. Nhưng chúng tôi tin rằng cần phải lắp đặt hệ thống bảo vệ trong máy bơm nước thải chìm, hệ thống này có thể bảo vệ hiệu quả hoạt động an toàn của máy bơm điện.
Nhưng đây không phải là vấn đề mấu chốt, hệ thống bảo vệ chỉ là biện pháp khắc phục sau sự cố máy bơm, là cách tiếp cận tương đối thụ động. Mấu chốt của vấn đề là phải bắt đầu từ gốc và giải quyết triệt để các vấn đề về bịt kín máy bơm, quá tải, v.v. Đây là cách tiếp cận chủ động hơn. Do đó, chúng tôi đã áp dụng công nghệ bịt kín thủy động lực của bánh công tác thứ cấp và công nghệ thiết kế không quá tải của máy bơm cho máy bơm nước thải chìm, cải thiện đáng kể độ tin cậy bịt kín và khả năng chịu tải của máy bơm, đồng thời kéo dài tuổi thọ của máy bơm. .
1, Ứng dụng công nghệ bịt kín thủy động cho cánh quạt thứ cấp
Cái gọi là phốt động chất lỏng cánh quạt thứ cấp đề cập đến việc lắp đặt một cánh quạt mở theo hướng ngược lại của cùng một trục gần tấm bìa sau của cánh bơm. Khi máy bơm hoạt động, bánh công tác thứ cấp quay cùng với trục bơm và chất lỏng trong bánh công tác thứ cấp cũng quay. Chất lỏng quay tạo ra lực ly tâm hướng ra ngoài, lực này một mặt cản trở chất lỏng chảy về phía phốt cơ khí và làm giảm áp suất tại phốt cơ khí. Mặt khác, nó ngăn chặn các hạt rắn trong môi trường xâm nhập vào cặp ma sát của phốt cơ khí, giảm sự mài mòn của khối mài phốt cơ khí và kéo dài tuổi thọ sử dụng của nó.
Ngoài khả năng bịt kín, bánh công tác thứ cấp còn có thể giảm lực dọc trục. Trong máy bơm nước thải chìm, lực dọc trục chủ yếu bao gồm lực chênh lệch áp suất của chất lỏng tác dụng lên bánh công tác và trọng lực của toàn bộ bộ phận quay. Hướng của hai lực này là như nhau và hợp lực là tổng của hai lực. Có thể thấy, với các thông số hoạt động giống hệt nhau, lực dọc trục của máy bơm nước thải chìm lớn hơn máy bơm ngang thông thường và độ khó cân bằng khó hơn máy bơm trục đứng. Vì vậy ở máy bơm nước thải chìm, nguyên nhân khiến vòng bi dễ bị hư hỏng cũng liên quan mật thiết đến lực dọc trục lớn.
Nếu lắp đặt bánh công tác thứ cấp, hướng của lực chênh lệch áp suất do chất lỏng tác dụng lên bánh công tác thứ cấp sẽ ngược chiều với lực tổng hợp của hai lực, có thể bù một phần lực dọc trục và kéo dài tuổi thọ ổ trục. Tuy nhiên, cũng có một nhược điểm khi sử dụng hệ thống làm kín cánh quạt thứ cấp, đó là một phần năng lượng được tiêu thụ trên cánh quạt thứ cấp, thường khoảng 3%. Tuy nhiên, chỉ cần thiết kế hợp lý thì tổn thất này có thể được giảm thiểu.
2, Ứng dụng công nghệ thiết kế không quá tải cho máy bơm
Trong một máy bơm ly tâm điển hình, công suất luôn tăng khi tốc độ dòng chảy tăng, nghĩa là đường cong công suất là một đường cong tăng khi tốc độ dòng chảy tăng. Điều này đặt ra một vấn đề cho việc sử dụng máy bơm: nói chung, khi máy bơm hoạt động ở điểm vận hành thiết kế, công suất của máy bơm nhỏ hơn công suất định mức của động cơ và việc sử dụng máy bơm này là an toàn; Nhưng khi đầu bơm giảm, tốc độ dòng chảy sẽ tăng lên (có thể thấy từ đường cong hiệu suất của máy bơm) và công suất cũng sẽ tăng theo.
Khi tốc độ dòng chảy vượt quá điểm vận hành thiết kế và đạt đến một giá trị nhất định, công suất đầu vào của máy bơm có thể vượt quá công suất định mức của động cơ, khiến động cơ bị quá tải và cháy. Khi động cơ bị quá tải, hệ thống bảo vệ sẽ kích hoạt để ngăn máy bơm quay; Hoặc hệ thống bảo vệ bị lỗi và động cơ bị cháy.
Tình trạng đầu bơm thấp hơn đầu điểm vận hành thiết kế thường gặp trong thực tế. Một tình trạng là khi chọn máy bơm, đầu bơm quá cao nhưng khi sử dụng thực tế thì đầu bơm lại giảm; Một tình trạng khác là khó xác định điểm làm việc của máy bơm trong quá trình sử dụng, hay nói cách khác là tốc độ dòng chảy của máy bơm cần phải được điều chỉnh thường xuyên; Ngoài ra còn có tình trạng phải thường xuyên di dời máy bơm để sử dụng. Ba tình huống này có thể làm máy bơm bị quá tải và ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của nó. Có thể nói, đối với những máy bơm không có đặc tính toàn phần đầu (kể cả máy bơm chìm nước thải) thì phạm vi sử dụng của chúng sẽ bị hạn chế rất nhiều.
Cái gọi là đặc tính đầu đầy (còn được gọi là đặc tính không quá tải) đề cập đến tốc độ rất chậm mà đường cong công suất tăng lên khi tăng tốc độ dòng chảy. Lý tưởng nhất là khi tốc độ dòng chảy đạt đến một giá trị nhất định, công suất không những không tăng trở lại mà còn giảm đi. Nói cách khác, đường cong sức mạnh là một đường cong có phần lồi lên. Trong trường hợp này, miễn là chúng ta chọn giá trị công suất cao hơn một chút so với điểm cong của công suất định mức của động cơ thì trong toàn bộ phạm vi từ tốc độ dòng chảy 0 đến tốc độ dòng chảy tối đa, bất kể bạn ở điểm vận hành nào hoạt động ở mức tối đa, công suất máy bơm sẽ không vượt quá công suất động cơ và khiến máy bơm bị quá tải. Đối với máy bơm có tính năng này, việc lựa chọn và sử dụng sẽ rất thuận tiện và đáng tin cậy. Ngoài ra, công suất động cơ không cần quá cao nên có thể tiết kiệm đáng kể chi phí thiết bị.