Tiêu chí lựa chọn cánh bơm cho bơm ly tâm trục đứng model ISG100-200B IRG100-200B
Mục tiêu lựa chọn
Mục tiêu của tiêu chí lựa chọn cánh bơm cho bơm ly tâm trục đứng model ISG100-200B IRG100-200B là đạt điểm làm việc gần BEP (Best Efficiency Point), bảo đảm lưu lượng–cột áp yêu cầu, hạn chế xâm thực, vận hành êm và tuổi thọ cao trong điều kiện lắp đặt in-line, không gian hẹp.
Yêu cầu thủy lực đầu vào
Lưu lượng & cột áp danh định: cánh bơm phải đáp ứng Q–H tại điểm làm việc chính. Tránh chọn cánh quá “dư áp” khiến van phải tiết lưu lớn, làm nóng lưu chất, giảm hiệu suất.
Dự trữ chống xâm thực: bảo đảm NPSH_available ≥ NPSH_required + biên an toàn (thường 0,5–1,0 m cho nước sạch; lớn hơn với nhiệt độ cao/hàm lượng khí). Cánh có mắt hút hợp lý giúp giảm NPSHr.
Hiệu suất tổng thể: ưu tiên biên dạng cánh/volute phù hợp để đạt hiệu suất cao tại dải tải chính, không chỉ tại một điểm.
Phân loại và hình dạng cánh
Cánh kín (Closed impeller): phù hợp ISG100-200B IRG100-200B cho nước sạch/ít cặn; hiệu suất cao, khe hở vòng chống mòn nhỏ, ít rò nội bộ.
Cánh bán hở (Semi-open): chấp nhận được khi lưu chất có chút hạt mịn; dễ điều chỉnh khe hở mặt sau nhưng hiệu suất kém hơn một chút.
Biên dạng lá cánh: góc vào–ra, độ cong, độ dày mép trước quyết định tổn thất thủy lực và xu hướng xâm thực. Mép trước mảnh–mượt, vào nước êm, giảm bong bóng xâm thực.
Kích thước và đường kính cánh
Đường kính danh nghĩa: chọn theo đường đặc tính cho Q–H mục tiêu.
Cắt cánh (trimming): giải pháp tinh chỉnh khi nhu cầu thực nhỏ hơn thiết kế. Chỉ nên cắt khi tải thay đổi lâu dài; cắt quá nhiều làm giảm hiệu suất biên dạng.
Chiều rộng kênh dòng: đủ cho lưu lượng, giảm tốc độ cục bộ để hạn chế xâm thực và tổn thất.
Vật liệu cánh bơm
Đồng/đồng thau: phổ biến cho nước sạch, chống xâm thực tốt, gia công dễ.
Inox 304/316: môi trường ăn mòn, nước nóng; 316 ưu thế với ion Cl⁻.
Hợp kim chịu mài mòn: khi có hạt rắn mịn (silica, rỉ sét).
Lựa chọn vật liệu nên đồng bộ với phớt cơ khí và vòng chống mòn để tránh cặp vật liệu không tương thích.
Cân bằng động và tải trục
Cân bằng tĩnh/động cấp chính xác giúp giảm rung, bảo vệ vòng bi–phớt.
Lực dọc trục: với bơm trục đứng, cánh cần thiết kế giảm lực đẩy trục (lỗ cân bằng, cánh phụ) để tăng tuổi thọ ổ trục trên.
Tương thích với hệ dẫn động
Tốc độ quay thực tế: nếu dùng biến tần, bảo đảm cánh làm việc ổn định trong dải tốc độ, tránh mất ổn định thủy lực ở tốc độ thấp.
Mô-men khởi động/điện áp: cánh nặng, quán tính lớn cần lưu ý khi chọn motor/khởi động mềm.
Kiểm soát xâm thực (Cavitation)
Thiết kế mắt hút: bán kính cong đủ lớn, bề mặt nhẵn; ưu tiên cánh có NPSHr thấp ở dải lưu lượng mục tiêu.
Vận tốc đầu vào: giảm vận tốc tại tâm cánh, tránh góc vào quá âm làm tách lớp.
Nhiệt độ lưu chất: nước nóng (IRG) yêu cầu biên an toàn NPSH cao hơn.
Khe hở và vòng chống mòn
Khe hở đầu–đuôi cánh: khe hở nhỏ giảm rò nội bộ, tăng hiệu suất nhưng phải trong giới hạn lắp ráp/giãn nở nhiệt.
Vòng chống mòn (wear rings): vật liệu cứng, ghép cặp hợp lý (đồng–inox, inox–hợp kim cứng) để vừa chống mòn vừa tránh kẹt khi giãn nở.
Phối hợp với đường ống in-line
Tổn thất cục bộ: dùng co/van tổn thất thấp, chiều thẳng vào–ra đủ dài để dòng đều trước khi vào cánh.
Điểm làm việc: thiết kế để bơm làm việc gần BEP, vì đi lệch quá xa sẽ tăng rung, tải trục, và mài mòn mép cánh.
Quy trình lựa chọn thực tế (gợi ý áp dụng)
Xác định Q–H làm việc, nhiệt độ, độ nhớt, hàm lượng rắn.
Chọn kiểu cánh (ưu tiên cánh kín cho ISG/IRG với nước sạch).
Chọn vật liệu cánh theo ăn mòn–nhiệt độ (đồng/inox 316).
Kiểm tra NPSH và chọn phương án cánh/mắt hút có NPSHr phù hợp.
Kiểm tra đường kính danh nghĩa; cân nhắc trimming nếu cần.
Yêu cầu cân bằng động cấp cao, khe hở và vòng chống mòn đúng chuẩn.
Xác nhận tương thích motor/biến tần và điều kiện đường ống in-line.
Thiết lập biên độ dự phòng cho sai số lắp đặt và biến thiên tải.
Sai lầm thường gặp cần tránh
Chọn cánh “dư áp” rồi tiết lưu bằng van kéo dài → lãng phí điện, nóng máy.
Bỏ qua NPSH khi nâng cao nhiệt độ/giảm mực nước hút → xâm thực sớm.
Cắt cánh theo cảm tính → lệch biên dạng, tụt hiệu suất.
Dùng vật liệu cánh không phù hợp (ví dụ đồng trong nước có Cl⁻ cao) → ăn mòn rỗ.
Không kiểm soát khe hở wear ring → rò nội bộ lớn, rung và ồn.
Kết luận
Áp dụng đúng tiêu chí lựa chọn cánh bơm cho bơm ly tâm trục đứng model ISG100-200B IRG100-200B giúp đạt điểm làm việc gần BEP, hiệu suất cao, vận hành êm và bền. Tập trung vào Q–H yêu cầu, NPSH, kiểu cánh–vật liệu, đường kính và khe hở vòng chống mòn, cùng sự tương thích với biến tần và đường ống in-line sẽ bảo đảm bơm đáp ứng tin cậy trong nhiều kịch bản công nghiệp mà vẫn tối ưu chi phí vòng đời.
