Hiện tượng xâm thực của máy bơm là một vấn đề phổ biến nhưng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị. Khi áp suất chất lỏng giảm xuống dưới mức cần thiết, bọt khí sẽ hình thành, gây ra hiện tượng xâm thực (hiện tượng sủi bọt khí).
Trong bài viết này, Quang Phước sẽ giúp bạn tìm hiểu rõ hơn về hiện tượng xâm thực của máy bơm nước và dấu hiệu nhận biết.
Tổng quan về hiện tượng xâm thực
Hiện tượng xâm thực xảy ra khi áp suất của một chất lỏng giảm xuống dưới áp suất bay hơi của nó, khiến chất lỏng bắt đầu hình thành các bong bóng. Áp suất bay hơi là áp suất mà tại đó chất lỏng chuyển đổi thành hơi ở một nhiệt độ nhất định; nhiệt độ càng cao thì áp suất bay hơi càng lớn. Ví dụ, áp suất bay hơi của nước ở 20℃ là khoảng 233,8 Pa, trong khi ở 100℃ là 101296 Pa.
Khi áp suất chất lỏng giảm xuống mức này, các bong bóng khí sẽ xuất hiện. Tuy nhiên, trong những bong bóng này không chỉ có hơi nước mà còn chứa một lượng khí hòa tan, chủ yếu là không khí. Khi các bong bóng này di chuyển vào vùng có áp suất cao hơn, thể tích của chúng sẽ giảm và có thể vỡ ra. Hiện tượng bong bóng vỡ trong chất lỏng do áp suất tăng được gọi là sự sụp đổ tạo bọt.
Tóm lại, hiện tượng xâm thực là một quá trình thú vị liên quan đến sự chuyển đổi giữa chất lỏng và hơi, diễn ra khi áp suất thay đổi, và nó có thể khiến chất lỏng có vẻ sôi sục, mặc dù chưa đến nhiệt độ sôi thực sự.
Hiện tượng xâm thực trong máy bơm
Khi bơm hoạt động, nếu áp suất tại một khu vực cụ thể, thường là sau cửa vào của cánh quạt, giảm xuống dưới áp suất bay hơi của chất lỏng, chất lỏng sẽ bắt đầu bốc hơi và tạo ra các bọt khí. Những bọt khí này sẽ di chuyển cùng với chất lỏng trong bơm. Khi chúng đến một khu vực có áp suất cao hơn, áp lực xung quanh sẽ khiến các bọt khí co lại nhanh chóng và có thể vỡ ra.
Khi bọt khí vỡ, các giọt chất lỏng sẽ lấp đầy không gian đó với tốc độ rất nhanh, va chạm mạnh vào nhau và tạo ra hiện tượng được gọi là “búa nước.” Hiện tượng này có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho các thành phần bên trong bơm, đặc biệt là những phần tiếp xúc với dòng chất lỏng, do sự mài mòn và va chạm mạnh. Vì vậy, việc kiểm soát áp suất và nhiệt độ trong bơm là rất quan trọng để tránh hiện tượng này.
Quá trình này là quá trình xâm thực hay còn gọi là quá trình sủi bọt khí của bơm.
Dấu hiệu nhận biết hiện tượng xâm thực của máy bơm
- Tiếng “lạch cạch” hoặc “sủi bọt” đặc trưng, tương tự như tiếng bi ve bị ném xung quanh bên trong máy bơm.
- Giảm hiệu suất của máy bơm, bao gồm giảm lưu lượng và áp suất.
- Hư hỏng vật lý ở cánh bơm và các bộ phận bên trong khác, thường thấy khi kiểm tra.
Phương trình cơ bản về hiện tượng sủi bọt của bơm
NPSHr (Net Positive Suction Head Required) là áp suất tối thiểu mà máy bơm cần để hoạt động hiệu quả mà không bị hiện tượng xâm thực (hay tạo bọt khí). NPSHr cho biết mức áp suất dương cần thiết để máy bơm không bị hỏng do xâm thực.
NPSHa (Net Positive Suction Head Available) là mức áp suất thực tế mà thiết bị hút cung cấp cho máy bơm. NPSHa càng lớn thì khả năng xảy ra hiện tượng xâm thực ở máy bơm càng thấp, tức là nó có thể hoạt động ổn định hơn. Tuy nhiên, NPSHa sẽ giảm đi khi lưu lượng chất lỏng tăng lên, gây ra áp lực thấp hơn tại điểm hút.
Tóm lại, để máy bơm hoạt động hiệu quả và tránh hiện tượng xâm thực, NPSHa phải lớn hơn NPSHr.
Mối quan hệ giữa NPSHa và NPSHr khi lưu lượng thay đổia
Phương pháp tính toán độ rỗng của thiết bị
hg=P c /ρg－h c－P v /ρg－[NPSH]
[NPSH]- Độ rỗng cho phép
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Khi lưu lượng lớn, lấy giá trị lớn, khi lưu lượng nhỏ, lấy giá trị nhỏ.
Giải pháp phòng ngừa và khắc phục tình trạng xâm thực của bơm
- Lựa chọn máy bơm phù hợp: Đảm bảo bơm có kích thước phù hợp với ứng dụng và điều kiện vận hành. Sử dụng bơm được thiết kế cho lưu lượng hoặc áp suất cao hơn mức cần thiết có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực.
- Duy trì áp suất hút thích hợp: Kiểm tra xem mặt hút của máy bơm có đủ áp suất để ngăn ngừa sự hình thành bọt hơi hay không. Điều này có thể bao gồm việc điều chỉnh vị trí của máy bơm hoặc sửa đổi hệ thống đường ống để giảm sự sụt áp.
- Bảo dưỡng thường xuyên: Kiểm tra và bảo dưỡng máy bơm và các bộ phận liên quan thường xuyên. Thay thế kịp thời các bộ phận bị mòn hoặc hư hỏng để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực gây ra hư hỏng thêm.
- Lắp đặt thiết bị chống xâm thực: Trong một số trường hợp, việc lắp đặt các thiết bị như bộ ổn định lực hút hoặc buồng khí có thể giúp kiểm soát sự dao động áp suất và ngăn ngừa xâm thực.
Lưu ý: Trong trường hợp này, việc tự sửa chữa thiết bị máy bơm có thể rất khó khăn do vấn đề chuyên môn. Hiện tượng xâm thực (sủi bọt khí) cần được đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp can thiệp để ngăn ngừa và khắc phục hiệu quả. Nếu bạn cần thêm thông tin hoặc hỗ trợ chuyên nghiệp về máy bơm nước của mình, hãy liên hệ với Quang Phước – đối tác đáng tin cậy của bạn trong bảo trì và sửa chữa máy bơm.
Quang Phước – nhà phân phối trực tiếp máy bơm Ebara lớn nhất tại Việt Nam
Công ty cổ phần bơm và thiết bị Quang Phước là đại diện chính thức phân phối cấp 1 máy bơm Ebara tiêu chuẩn – Nhật Bản tại thị trường Việt Nam. Chúng tôi với kinh nghiệm và sự nỗ lực và không ngừng của mình, liên tiếp vượt chỉ tiêu doanh số từng năm. Đặc biệt từ năm 2018 đến nay được Ebara Việt Nam công nhận là nhà phân phối số 1 tại thị trường Việt Nam.
Mọi thông tin quý khách vui lòng liên hệ:
- Hotline Hà Nội: 0912083448
- Hotline Hồ Chí Minh: 0901183122
- Địa chỉ văn phòng đại diện ở TPHCM và HN:
- 62 đường số 1, KDC Cityland, Phường 7, Gò Vấp.
- 286 Quang Trung, phường Quang Trung, quận Hà Đông, Hà Nội.
>> Tham khảo thêm các thông tin liên quan
