Bơm cấp nước sạch và tăng áp đô thị: chọn đúng cấu hình cho trạm cấp nước

Tại nhiều trạm cấp nước, nguồn nước thô được lấy từ giếng khoan sâu. Thiết bị phù hợp là bơm chìm giếng khoan — còn gọi là “bơm hỏa tiễn” — gồm phần bơm đa tầng ghép với động cơ chìm, cả cụm thả xuống dưới mực nước động và làm mát bằng chính dòng nước giếng. Bơm đa tầng cho phép đạt cột áp cao để đưa nước từ độ sâu lớn lên mặt đất rồi về bể chứa.

Tiêu chí chọn đầu tiên là đường kính giếng, tính bằng inch: thân bơm và động cơ phải lọt qua ống chống giếng. Tiếp theo là cột áp tổng — bằng mực nước động cộng tổn thất ma sát trên đường ống cộng áp dư cần thiết tại đầu ra. Để bảo vệ động cơ, hệ thống nên có cảm biến mực nước chống chạy khô khi mực nước giếng tụt thấp.

Sau khâu khai thác hoặc xử lý, nước sạch cần được bơm về bể chứa, đài nước hoặc vào tuyến truyền tải chính. Ở vai trò này, bơm ly tâm trục ngang được dùng phổ biến nhờ kết cấu đơn giản, dễ bảo trì và hiệu suất ổn định ở lưu lượng lớn. Chuẩn kích thước EN 733 quy định kích thước lắp đặt thống nhất cho bơm ly tâm trục ngang, giúp việc thay thế và đồng bộ phụ tùng thuận lợi.

Với lưu lượng vừa, bơm monobloc một cấp gọn gàng, lắp đặt nhanh. Với lưu lượng rất lớn của tuyến truyền tải chính, bơm ly tâm 1 tầng cánh cỡ lớn xử lý được lưu lượng cao trong khi cột áp ở mức trung bình. Vật liệu gang phù hợp nước sạch thông thường; với yêu cầu vệ sinh cao hơn hoặc nước có khoáng chất ăn mòn, cấu hình inox được ưu tiên.

Cuối mạng phân phối, áp lực thường suy giảm; các khu vực cuối tuyến hoặc nhà cao tầng cần được tăng áp để bảo đảm áp lực vòi sử dụng. Bơm trục đứng đa tầng là lựa chọn quen thuộc cho nhiệm vụ này: nhiều tầng cánh xếp chồng tạo cột áp cao trong khi chiếm diện tích sàn nhỏ. Cụm trục đứng đa tầng cũng phù hợp cho trạm tăng áp khu đô thị và cấp nước nhà cao tầng.

Trong thực tế, các trạm tăng áp thường ghép nhiều bơm chạy song song theo biến tần, điều khiển theo áp lực mạng để tiết kiệm điện và duy trì áp ổn định khi nhu cầu thay đổi theo giờ. Cấu hình này cũng dùng chung được với hệ thống PCCC khi thiết kế cho phép.

Với nước sạch sinh hoạt, vật liệu phần thủy lực cần đạt tiêu chí tiếp xúc nước sạch và bền với điều kiện vận hành liên tục. Gang là lựa chọn kinh tế cho nước máy thông thường; inox được dùng khi nguồn nước có độ khoáng cao, hàm lượng clo hoặc khi yêu cầu vệ sinh và độ bền ăn mòn cao hơn. Phần thủy lực còn ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng — một yếu tố quan trọng khi bơm chạy gần như liên tục trong trạm cấp nước.

Để hệ thống bền và tiết kiệm điện, nên chú ý ba điểm: chọn điểm làm việc gần điểm hiệu suất cao của bơm, bố trí chống chạy khô cho bơm giếng, và dự phòng phụ tùng phớt cơ khí, vòng bi cho kế hoạch bảo trì định kỳ.