Lắp đặt đường ống hút để máy bơm không bị mất mồi

Bơm chạy kêu bình thường, động cơ không nóng, mà nước không lên. Mồi đầy nước vào thì chạy được vài phút rồi lại mất. Đây là khiếu nại phổ biến nhất của người dùng máy bơm, và trong phần lớn trường hợp, cái bơm hoàn toàn không có lỗi gì.

Bơm ly tâm không hút được không khí. Nó chỉ đẩy được chất lỏng. Muốn nước từ bể thấp đi lên tới bơm, chính áp suất khí quyển phải đẩy nó lên — với điều kiện toàn bộ đường ống hút kín tuyệt đối và không có chỗ nào cho khí đọng lại. Chỉ cần một mối ren hở bằng sợi tóc hoặc một đoạn ống lắp dốc sai chiều là đủ để hỏng cả hệ.

Vì sao bơm mất mồi

Mất mồi nghĩa là trong buồng bơm và ống hút có không khí thay vì nước. Cánh bơm quay trong không khí thì không tạo được chênh áp đủ để kéo nước lên, và bơm quay tại chỗ vô ích — đồng thời tự nóng lên rất nhanh vì không còn chất lỏng làm mát.

Không khí vào hệ theo ba đường:

• Rò qua mối nối. Ống hút làm việc ở áp suất thấp hơn khí quyển, nên mọi mối hở đều hút khí vào chứ không rỉ nước ra. Đây là lý do bạn không bao giờ thấy giọt nước nào ở chỗ rò.
• Khí đọng trong túi ống. Một đoạn ống lắp nhô lên rồi hạ xuống tạo thành túi khí ở đỉnh. Bọt khí tách ra từ nước dồn vào đó, lớn dần cho tới khi bít cả tiết diện ống.
• Xoáy hút khí ở bể. Rọ hút đặt quá gần mặt nước tạo xoáy hình phễu kéo khí xuống, giống như nước rút ở bồn rửa.

Bảy nguyên tắc lắp đường ống hút

• Ống hút không bao giờ nhỏ hơn cổ hút. Bằng cổ hút là tối thiểu, lớn hơn một cấp là tốt. Vận tốc nước trong ống hút nên giữ ở 0,8–1,5 m/s.
• Ngắn nhất có thể, ít co nhất có thể. Mỗi mét ống và mỗi cái co đều ăn vào biên an toàn chống xâm thực. Đặt bơm gần bể hơn là cách cải thiện rẻ nhất.
• Dốc đều lên phía bơm, độ dốc 1–2%. Toàn tuyến phải đi lên liên tục về hướng bơm, không có đoạn nào võng xuống rồi lên lại. Bọt khí khi đó tự trôi về bơm và bị đẩy ra ngoài theo dòng nước.
• Dùng côn thu lệch tâm, mặt phẳng quay lên trên. Chỗ nối từ ống lớn xuống cổ hút nhỏ hơn phải dùng côn lệch tâm lắp sao cho mặt trên nằm ngang. Dùng côn đồng tâm là tạo một túi khí ngay sát cổ hút — lỗi rất hay gặp và rất khó nhận ra bằng mắt.
• Chừa đoạn ống thẳng trước cổ hút, tối thiểu 5 lần đường kính ống. Lắp co sát ngay cổ hút làm dòng chảy vào lệch một bên, gây rung và tải lệch lên bạc đạn.
• Rọ hút ngập sâu tối thiểu 0,5 m, tốt nhất là 1 m dưới mực nước thấp nhất, và cách đáy bể ít nhất 0,3 m để không hút bùn cặn.
• Đỡ ống bằng giá riêng, không treo lên bơm. Trọng lượng ống đè lên cổ hút làm lệch tâm trục, kéo theo phớt và bạc đạn hỏng sớm.

Độ cao hút tối đa thực tế

Về lý thuyết, áp suất khí quyển ở mực nước biển đẩy được cột nước cao 10,33 m. Nhưng con số dùng được trong thực tế thấp hơn nhiều, vì phải trừ đi tổn thất ống hút, áp suất hơi của nước và biên an toàn cho bơm.

Mức thực tế nên nhắm: không quá 6 m với nước lạnh và tuyến ống hút ngắn, và chỉ 4–5 m nếu tuyến dài hoặc nhiều co. Ở vùng cao, mỗi 1.000 m độ cao làm giảm khoảng 1,2 m khả năng hút. Nước nóng thì giảm mạnh hơn nữa: nước 60°C mất thêm khoảng 1,7 m so với nước lạnh.

Khi buộc phải hút cao hơn các mức trên, đừng cố ép cái bơm sẵn có. Hai cách xử lý đúng: hạ bơm xuống thấp gần mặt nước, hoặc đổi sang bơm chìm đặt trực tiếp trong bể. Bơm chìm không có đường ống hút nên không có khái niệm mất mồi.

Rọ hút, van một chiều và bơm tự mồi

Với bơm ly tâm thường đặt cao hơn mặt nước, van một chiều ở đáy ống hút là bắt buộc — nó giữ nước lại trong ống khi bơm dừng, để lần sau khỏi mồi lại. Chọn van có tiết diện thông thoáng, vì đây là phụ kiện ăn áp nhiều nhất trên tuyến hút.

Rọ hút nên có diện tích lỗ thông ít nhất gấp ba lần tiết diện ống, nếu không tổn thất sẽ quá lớn ngay khi mới bám một lớp rêu mỏng. Với nước có nhiều rác, tốt hơn là làm giỏ chắn rác riêng đặt cách rọ hút một khoảng, thay vì dùng lưới quá dày ngay tại đầu hút.

Bơm tự mồi giải quyết được phần lớn phiền toái này. Nó có buồng chứa nước riêng giúp tách khí khỏi nước và đẩy khí ra ngoài trong vài chục giây tới vài phút, nên tự đuổi được khí trong ống hút mà không cần van một chiều. Đổi lại, hiệu suất thấp hơn bơm ly tâm thường cùng cỡ, và lần đầu tiên vẫn phải đổ nước mồi vào buồng bơm.

Ống đẩy cũng có luật riêng

Đường đẩy dễ tính hơn đường hút vì làm việc ở áp suất dương, nhưng lắp sai vẫn kéo theo hỏng bơm. Bốn điểm cần giữ:

• Van một chiều rồi mới tới van khoá, tính từ bơm ra. Van một chiều chặn dòng nước chảy ngược khi bơm dừng — dòng ngược làm cánh quay ngược và có thể làm lỏng ốc hãm cánh.
• Có van khoá trên đường đẩy để điều chỉnh lưu lượng về đúng điểm thiết kế và để cô lập bơm khi bảo trì mà không phải xả cả hệ.
• Vận tốc 1,5–3 m/s. Nhanh hơn thì tổn thất áp tăng theo bình phương và ống kêu; chậm hơn thì tốn tiền ống vô ích.
• Tránh đóng van đột ngột. Cột nước va do van đóng nhanh tạo áp suất xung có thể cao gấp nhiều lần áp làm việc, đủ làm nứt mối hàn hoặc vỡ phụ kiện. Với tuyến dài nên dùng van đóng chậm hoặc lắp bình tích áp.

Ngoài ra, tuyến đẩy dài nên có van xả khí tự động ở các điểm cao. Khí đọng ở đỉnh tuyến làm giảm tiết diện dòng chảy, và người vận hành thường quy oan cho bơm là đã yếu đi.

Mồi bơm và dò rò khí

Quy trình mồi đúng: mở van xả một phần cho khí thoát, đổ nước vào lỗ mồi đến khi tràn, xả hết khí ở vị trí cao nhất của buồng bơm, đóng nắp mồi rồi mới khởi động. Nếu bơm không lên nước sau 1–2 phút, dừng lại ngay — chạy khô lâu hơn là cháy phớt.

Cách dò rò khí chắc chắn nhất là dùng áp kế chân không: lắp vào ống hút sát cổ bơm, cho bơm chạy tới khi ổn định rồi tắt và khoá van xả. Kim đứng yên nghĩa là tuyến hút kín; kim tụt dần về không nghĩa là có chỗ rò, và tốc độ tụt cho biết lỗ rò lớn hay nhỏ. Sau đó đi dọc tuyến, quét nước xà phòng lên từng mối nối và tìm chỗ bọt bị hút vào trong.

Nếu hệ thống hay mất mồi theo mùa, gần như chắc chắn nguyên nhân là mực nước bể xuống thấp vào mùa khô, chứ không phải bơm yếu đi. Đo lại độ cao hút ở thời điểm mực nước thấp nhất trong năm và tính từ con số đó — bơm phải làm được ở tình huống xấu nhất, không phải ở tình huống ngày lắp đặt.