Nguyên tắc làm việc và đặc điểm cấu trúc của bơm lưu lượng trục
Bơm lưu lượng trục Đại diện cho một loại máy móc chất lỏng tạo ra lực đẩy qua các lưỡi được gắn trên trục quay, hoạt động trên nguyên tắc hàng không có nguồn gốc từ khí động học. Khi trục bơm điều khiển các lưỡi dao quay, chúng tạo ra lực nâng đẩy chất lỏng dọc theo hướng trục. Loại máy bơm này có thiết kế thông qua dòng chảy thẳng, nơi chất lỏng đi vào và thoát song song với trục bơm. Bánh công tác thường kết hợp 3-6 lưỡi dao xoắn với các góc có thể điều chỉnh từ 15-30 độ để phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau. Một cụm cánh hướng dẫn được lắp đặt phía sau bánh công tác chuyển đổi động năng từ chuyển động quay thành năng lượng áp suất. Do thiết kế kết cấu độc đáo này, máy bơm lưu lượng trục có thể đạt được tốc độ dòng chảy to lớn ở đầu tương đối thấp, với hiệu suất cực đại thường xảy ra trong phạm vi đầu 5-15 mét trong khi cung cấp dòng chảy đạt hàng chục ngàn mét khối mỗi giờ.So sánh hiệu suất giữa bơm lưu lượng trục và bơm ly tâm
Mặc dù cả hai đều thuộc loại bơm động, bơm lưu lượng trục thể hiện các đặc điểm hiệu suất khác biệt so với bơm ly tâm. Đường cong dung lượng đầu của bơm lưu lượng trục cho thấy một đặc tính rủ xuống dốc trong đó đầu tăng mạnh khi dòng chảy giảm, có khả năng gây quá tải động cơ. Ngược lại, máy bơm ly tâm thể hiện các đường cong công suất đầu tương đối phẳng. Về hiệu quả, bơm lưu lượng trục có các vùng hiệu quả cao hẹp thường tập trung gần các điều kiện định mức, với hiệu quả giảm nhanh chóng ngoài phạm vi này. Bơm ly tâm duy trì phạm vi hoạt động hiệu quả rộng hơn. Liên quan đến hiệu suất xâm thực, máy bơm lưu lượng trục thường yêu cầu giá trị NPSH (đầu hút dương tính) cao hơn so với máy bơm ly tâm, đòi hỏi độ sâu ngập nước lớn hơn. Ứng dụng khôn ngoan, bơm lưu lượng trục vượt trội trong các kịch bản đầu thấp, thấp trong khi bơm ly tâm hoạt động tốt hơn trong các ứng dụng trung bình đến cao.Các ứng dụng thực tế của máy bơm lưu lượng trục trong hệ thống tưới nông nghiệp
Trong thủy lợi nông nghiệp hiện đại, máy bơm lưu lượng trục đóng vai trò không thể thiếu. Các quận thủy lợi lớn thường sử dụng máy bơm lưu lượng dọc trục thẳng đứng để chiết xuất nước từ các dòng sông hoặc hồ chứa, với khả năng bơm đơn vượt quá 10m³/s, nó đủ để đáp ứng nhu cầu tưới tiêu của hàng ngàn mẫu đất nông nghiệp phải thay đổi các biến thể của vùng nước. Ở các khu vực đồng bằng, máy bơm lưu lượng trục thường hoạt động cùng với các hệ thống kênh, đạt được tối ưu hóa tài nguyên nước khu vực thông qua các hoạt động của trạm bơm phối hợp. Đặc biệt đáng chú ý là sự tích hợp của bơm lưu lượng trục với các đường ống áp lực trong các hệ thống tưới tiết kiệm nước, cho phép cung cấp nước chính xác thông qua kiểm soát chuyển đổi tần số. Dữ liệu hoạt động chứng minh rằng các hệ thống tưới sử dụng bơm lưu lượng trục đạt được hơn 30% tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp nâng nước truyền thống trong khi cải thiện đáng kể mức độ tự động hóa.Bảo trì định kỳ và xử lý lỗi thông thường cho máy bơm lưu lượng trục
Đảm bảo hoạt động ổn định của máy bơm lưu lượng trục yêu cầu thiết lập một hệ thống bảo trì khoa học. Các ưu tiên bảo trì hàng ngày bao gồm giám sát nhiệt độ ổ trục, kiểm tra rò rỉ dấu và thường xuyên đo các giá trị rung. Kiểm tra hàng tháng nên kiểm tra khoảng trống giữa lưỡi dao và vỏ máy bơm, đảm bảo chúng vẫn còn trong các thông số kỹ thuật thiết kế. Trong số các lỗi phổ biến, độ rung quá mức thường là kết quả của tổn thương lưỡi hoặc mất cân bằng cánh quạt, yêu cầu tắt máy để điều chỉnh cân bằng động. Dòng chảy không đủ có thể xuất phát từ các góc lưỡi không phù hợp hoặc mực nước trước thấp, đòi hỏi phải điều chỉnh tham số hoạt động. Biểu hiện Cavites như tăng nhiễu bơm và giảm hiệu quả, được giải quyết bằng cách tăng độ sâu ngập nước hoặc giảm tốc độ quay. Các cuộc đại tu chính thường được lên kế hoạch mỗi 8.000 giờ hoạt động liên quan đến việc kiểm tra toàn diện các thiệt hại và sửa chữa giữa lưỡi dao hoặc thay thế các thành phần bị xâm phạm. Duy trì nhật ký hoạt động chi tiết lưu lượng ghi, đầu, hiện tại và các tham số khác tạo điều kiện phát hiện sớm các vấn đề tiềm năng.Phương pháp kỹ thuật để cải thiện hiệu quả vận hành bơm lưu lượng trục
Tăng cường hiệu quả của bơm lưu lượng trục yêu cầu giải quyết nhiều khía cạnh kỹ thuật. Tối ưu hóa thiết kế thủy lực liên quan đến việc sử dụng phân tích động lực học chất lỏng tính toán để tinh chỉnh các cấu hình lưỡi và giảm tổn thất thủy lực. Công nghệ cao độ khác nhau cho phép điều chỉnh góc lưỡi thời gian thực để duy trì hoạt động trong các vùng hiệu quả cực đại. Các thiết bị chuyển đổi tần số cho phép điều chỉnh tốc độ theo nhu cầu thực tế, tránh tổn thất điều tiết. Đối với các trạm bơm lớn, các thuật toán gửi tối ưu hóa phân phối tải trọng hợp lý giữa nhiều máy bơm. Các công nghệ xử lý bề mặt như lớp phủ polymer làm giảm độ nhám của dòng chảy, giảm thiểu tổn thất ma sát. Các hệ thống giám sát được trang bị các thiết bị đo hiệu quả trực tuyến tính toán hiệu quả vận hành thời gian thực, phát hiện kịp thời xu hướng suy giảm hiệu quả. Thực hành chứng minh rằng việc thực hiện toàn diện các công nghệ này có thể cải thiện hiệu quả của hệ thống bơm lưu lượng trục hơn 15%, dẫn đến tiết kiệm điện hàng năm đáng kể.
