Bơm ly tâm trục đứng (vertical): khi nào nên dùng?

Bơm ly tâm trục đứng đặt phần thủy lực (buồng bơm, cánh quạt) ngập dưới mặt chất lỏng trong bể, còn động cơ điện gắn trên một bệ đỡ (mounting plate) ở mặt sàn phía trên. Trục bơm chạy dọc theo một cột (column) nối từ động cơ xuống buồng bơm; ống đẩy dẫn chất lỏng từ buồng bơm lên trên rồi ra ngoài qua đầu xả.

Vì cửa hút luôn nằm dưới mực chất lỏng nên bơm không cần mồi và không gặp rủi ro mất nước hút như bơm trục ngang đặt cạnh bể. Đây là khác biệt thực dụng quan trọng đối với các bể thu nước thải, bể trung gian hay hố ga nơi mực chất lỏng lên xuống thất thường. Chiều dài cột được đặt theo độ sâu bể; với dòng vertical chìm, độ ngập thường tới khoảng 6m tùy model và điều kiện lắp đặt.

Bơm ly tâm trục đứng phát huy hiệu quả khi điều kiện lắp đặt và chất lỏng có những đặc điểm sau. Bạn nên cân nhắc loại này khi mặt bằng đặt bơm hạn chế, khi muốn loại bỏ công đoạn mồi, hoặc khi chất lỏng nằm trong bể hở sâu mà việc kéo đường hút lên bơm ngang là bất tiện.

• Bể thu hở, mực dao động: hố thu nước thải, bể cân bằng, bể trung gian nơi mực chất lỏng lên xuống — cửa hút chìm giúp bơm luôn sẵn sàng.
• Tiết kiệm mặt bằng: thân bơm nằm gọn trong bể, chỉ động cơ lộ trên sàn, phù hợp khu vực chật.
• Không muốn mồi: dây chuyền vận hành liên tục, tránh sự cố mất hút khi khởi động lại.
• Chất lỏng có hạt hoặc sợi: chọn cấu hình cánh channel hoặc cánh xoáy (vortex) để giảm nghẹt.

Ngược lại, khi chất lỏng nằm trong đường ống kín có áp, hoặc khi cần cột áp rất cao theo kiểu đa tầng, các dòng bơm process liền trục hay đa tầng thường là phương án hợp lý hơn bơm chìm trục đứng. Việc chọn đúng dòng nên dựa trên lưu lượng, cột áp, độ sạch và nhiệt độ chất lỏng cụ thể.

Một thân trục đứng có thể lắp nhiều kiểu cánh khác nhau tùy chất lỏng. Cánh kín cho hiệu suất thủy lực cao với dịch sạch; cánh hở chịu được ít cặn; cánh nhiều rãnh (channel) phù hợp chất lỏng mang hạt rắn; còn cánh xoáy (vortex recessed) giúp chống nghẹt khi chất lỏng chứa nhiều hạt hoặc sợi do dòng xoáy hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa cánh và vật rắn.

Việc thống nhất kiểu cánh với đặc điểm chất lỏng ngay từ khâu chọn bơm giúp giảm tần suất nghẹt và mài mòn về sau. Khi chưa chắc chắn về hàm lượng hạt, nên mô tả định tính (sạch, có cặn nhẹ, nhiều hạt/sợi) để đội kỹ thuật đề xuất cấu hình cánh phù hợp.

Cùng đặt thẳng đứng trong bể nhưng vertical (chìm trục đứng) và cantilever là hai cách tiếp cận khác nhau. Bơm vertical chìm có cột nối dài và vẫn dùng bạc dẫn hướng nằm trong vùng ngập chất lỏng, nên độ sâu lắp đặt thường giới hạn ở khoảng 6m. Bơm cantilever dạng trục đứng trong bể lại được thiết kế không có bạc ngâm và không có phớt ngâm dưới mực chất lỏng, nhờ đó tránh được điểm hỏng do bạc làm việc trong môi trường nhiều hạt mài.

Lựa chọn giữa hai loại phụ thuộc vào độ sâu bể, mức độ mài mòn của chất lỏng và mong muốn về điểm bảo trì. Nếu chất lỏng mài mòn mạnh và bạn muốn loại bỏ rủi ro bạc ngâm, cantilever là hướng đáng xem xét; nếu cần đặt sâu trong bể với chất lỏng đa dạng, vertical chìm thường phù hợp.

Vì phần thủy lực ngâm trong chất lỏng, vật liệu chế tạo quyết định tuổi thọ bơm trục đứng. Tùy yêu cầu, thân bơm có thể chế tạo từ gang cho chất lỏng trung tính, AISI 316 cho môi trường ăn mòn vừa, hoặc Superduplex và 904L cho điều kiện ăn mòn khắc nghiệt hơn; phiên bản phù hợp khu vực ATEX cũng có sẵn theo tùy chọn. Hệ phớt cơ khí có thể cấu hình theo nhiều phương án (tới 15 cấu hình) để phù hợp với chất lỏng và áp suất vận hành.

Tiêu chuẩn chế tạo của các dòng process tham chiếu ISO 2858, EN 733 và ISO 5199, giúp đồng nhất kích thước và khả năng thay thế. Việc khai báo đúng chất lỏng, nồng độ và nhiệt độ ngay từ đầu giúp chọn cặp vật liệu và phớt phù hợp, hạn chế ăn mòn cục bộ và rò rỉ về sau.