Blog

Trong phần trước, chúng ta đã thảo luận về nguyên nhân gây ra hiện tượng sủi bọt ở bơm ly tâm. Dưới đây, An Huy Shengshi Datang sẽ đưa ra các biện pháp để ngăn chặn máy bơm ly tâm hiện tượng sủi bọt.

1. Cải tiến về thiết kế và vật liệu

Theo quan điểm thiết kế và vật liệu, có thể thực hiện các biện pháp sau đây để ngăn ngừa hoặc giảm thiểu mối nguy hiểm do hiện tượng rỗ khí của bơm ly tâm:

A. Thiết kế tối ưu hóa khoảng cách: Tăng khe hở hợp lý giữa các bộ phận chuyển động, đặc biệt là giữa cánh bơm và vỏ bơm, và giữa vòng đệm và trục bơm, để giảm nguy cơ kẹt do giãn nở nhiệt. Nghiên cứu cho thấy việc tăng khe hở tiêu chuẩn thêm 15%-20% có thể giảm đáng kể khả năng kẹt trong quá trình tạo bọt khí, đồng thời giảm thiểu tác động đến hiệu suất bơm.

B. Lựa chọn và xử lý vật liệu:

a. Thực hiện xử lý nhiệt tôi luyện trục bơm để cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn, giảm biến dạng và mài mòn trong quá trình tạo bọt.

b. Chọn vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt thấp, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc hợp kim đặc biệt, để giảm thiểu những thay đổi về khe hở do giãn nở nhiệt.

c. Áp dụng lớp phủ chống mài mòn như hợp kim cứng hoặc sử dụng vật liệu gốm cho các bộ phận ma sát quan trọng như vòng đệm để tăng khả năng chống mài mòn.

C. Cải tiến hệ thống niêm phong:

a. Sử dụng phớt cơ khí không phụ thuộc vào môi trường được bơm để bôi trơn, chẳng hạn như phớt cơ khí bôi trơn bằng khí hoặc phớt cơ khí kép.

b. Cấu hình hệ thống bôi trơn bên ngoài để bôi trơn bề mặt phớt ngay cả khi bơm bị rỗ.

c. Đối với phớt đóng gói, hãy sử dụng vật liệu đóng gói tự bôi trơn, chẳng hạn như vật liệu đóng gói tổng hợp có chứa PTFE.

D. Tối ưu hóa hệ thống ổ trục:

a. Sử dụng ổ trục tự bôi trơn kín để giảm sự phụ thuộc vào hệ thống làm mát bên ngoài.

b. Thêm hệ thống làm mát độc lập cho ổ trục để đảm bảo duy trì nhiệt độ ổ trục bình thường ngay cả trong quá trình bơm bị rỗ.

c. Chọn vòng bi và chất bôi trơn có khả năng chịu nhiệt độ cao hơn.

E. Cải tiến thiết kế khoang bơm:

a. Đối với các ứng dụng đặc biệt, hãy thiết kế không gian lưu trữ nước sao cho máy bơm có thể duy trì lượng chất lỏng tối thiểu ngay cả khi thiếu nước trong thời gian ngắn.

b. Máy bơm tự mồi thường được thiết kế với thể tích khoang bơm lớn hơn và các thiết bị tách khí-lỏng chuyên dụng, cho phép chúng xử lý tốt hơn hiện tượng sủi bọt trong thời gian ngắn.

Thực tế cho thấy thiết kế và lựa chọn vật liệu hợp lý có thể giảm nguy cơ hư hỏng trong quá trình tạo bọt của bơm ly tâm hơn 50%, đồng thời kéo dài tuổi thọ chung của thiết bị.

2. Ứng dụng của hệ thống giám sát và điều khiển

Công nghệ giám sát và kiểm soát hiện đại cung cấp các biện pháp hiệu quả để ngăn ngừa hiện tượng rỗ khí ở bơm ly tâm:

A. Hệ thống phát hiện hiện tượng sủi bọt:

a. Giám sát lưu lượng: Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng tại cửa ra của máy bơm để tự động báo động hoặc tắt máy bơm khi lưu lượng giảm xuống dưới giá trị đã cài đặt.

b. Theo dõi dòng điện: Tải động cơ giảm trong quá trình tạo bọt khí, dẫn đến dòng điện giảm đáng kể; hiện tượng tạo bọt khí có thể được phát hiện bằng cách theo dõi những thay đổi của dòng điện.

c. Theo dõi áp suất: Áp suất đầu ra giảm đột ngột hoặc tăng đột biến là dấu hiệu chính của hiện tượng sủi bọt.

d. Theo dõi nhiệt độ: Nhiệt độ tăng bất thường ở phớt cơ khí, ổ trục hoặc thân bơm có thể gián tiếp phản ánh trạng thái xâm thực.

B. Hệ thống kiểm soát mức chất lỏng:

a. Lắp đặt cảm biến mực nước trong bể chứa nước, hố ga và các cơ sở thu nước khác để tự động dừng máy bơm khi mực nước xuống dưới giá trị an toàn.

b. Đối với những trường hợp đặc biệt, hãy thiết lập chế độ bảo vệ hai cấp độ: báo động mức thấp và tắt máy bơm cưỡng bức mức rất thấp.

c. Sử dụng đồng hồ đo mức không tiếp xúc (ví dụ: siêu âm, radar) để tránh các vấn đề kẹt tiềm ẩn liên quan đến công tắc phao truyền thống.

C. Hệ thống điều khiển thông minh tích hợp:

a. Tích hợp nhiều thông số (lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, mức) vào hệ thống PLC hoặc DCS để xác định chính xác hơn trạng thái xâm thực thông qua phán đoán logic.

b. Thiết lập hai mức bảo vệ: cảnh báo xâm thực và báo động xâm thực. Hệ thống có thể tự động điều chỉnh điều kiện vận hành trong khi cảnh báo và buộc tắt máy trong khi báo động.

c. Sử dụng hệ thống chuyên gia hoặc công nghệ trí tuệ nhân tạo để dự đoán trước các rủi ro xâm thực tiềm ẩn thông qua phân tích dữ liệu lịch sử.

D. Giám sát và quản lý từ xa:

a. Sử dụng công nghệ IoT để giám sát từ xa các trạm bơm, cho phép phát hiện kịp thời các bất thường.

b. Thiết lập các mô hình dự đoán lỗi để đưa ra cảnh báo sớm về nguy cơ tạo bọt khí tiềm ẩn thông qua phân tích dữ liệu lớn.

c. Thiết lập hệ thống ghi chép và báo cáo tự động để ghi lại những thay đổi trong thông số vận hành, cung cấp cơ sở cho việc phân tích lỗi.

Dữ liệu cho thấy bơm ly tâm được trang bị hệ thống giám sát và điều khiển hiện đại giảm hơn 85% sự cố xâm thực so với thiết bị truyền thống, đồng thời giảm đáng kể chi phí bảo trì. Giá trị của những hệ thống này đặc biệt rõ rệt ở các trạm bơm không có người giám sát.

3. Quy trình vận hành và quản lý bảo trì

Quy trình vận hành khoa học và quản lý bảo trì là những mắt xích quan trọng trong việc ngăn ngừa máy bơm ly tâm hiện tượng sủi bọt:

A. Kiểm tra và chuẩn bị trước khi khởi động:

a. Xác nhận rằng các van trên đường hút đã mở hoàn toàn và bộ lọc không bị tắc.

b. Kiểm tra độ kín của vỏ bơm và đường ống để đảm bảo không có điểm rò rỉ không khí.

c. Đảm bảo máy bơm được mồi đầy đủ và không khí được xả hết trước khi khởi động lần đầu hoặc sau thời gian tắt máy kéo dài.

d. Xoay trục bơm bằng tay vài vòng để đảm bảo trục quay linh hoạt mà không có lực cản bất thường.

B. Quy trình khởi động và tắt máy đúng cách:

a. Mở van hút trước, sau đó mở van xả, tránh khởi động khi van xả đang đóng.

b. Đối với máy bơm lớn, hãy bắt đầu bằng cách mở nhẹ van xả, sau đó mở hoàn toàn khi hoạt động ổn định.

c. Khi dừng bơm, trước tiên phải đóng van xả, sau đó là động cơ và cuối cùng là van hút để tránh hiện tượng chảy ngược và búa nước.

d. Xả chất lỏng ra khỏi vỏ bơm ngay sau khi tắt máy ở những vùng có mùa đông lạnh giá để tránh đóng băng.

C. Giám sát và quản lý trong quá trình vận hành:

a. Thiết lập hệ thống nhật ký vận hành để ghi lại thường xuyên các thông số như lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và dòng điện.

b. Triển khai hệ thống kiểm tra vòng quanh để phát hiện kịp thời tiếng ồn, độ rung hoặc rò rỉ bất thường.

c. Tránh vận hành trong thời gian dài ở lưu lượng thấp; lắp đặt đường ống nhánh lưu lượng tối thiểu nếu cần thiết.

d. Đối với hệ thống song song nhiều máy bơm, phải đảm bảo phân bổ tải hợp lý giữa các máy bơm để tránh tình trạng quá tải hoặc hiện tượng rỗ khí ở một máy bơm.

D. Bảo trì và kiểm tra thường xuyên:

a. Thường xuyên vệ sinh bộ lọc đường hút để tránh tắc nghẽn.

b. Kiểm tra tình trạng của phớt cơ khí hoặc phớt đóng gói và thay thế kịp thời các bộ phận cũ hoặc bị hư hỏng.

c. Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ ổ trục và tình trạng bôi trơn, thêm hoặc thay thế chất bôi trơn khi cần thiết.

d. Đo khe hở của vòng đệm theo định kỳ để đảm bảo chúng nằm trong giới hạn cho phép.

e. Kiểm tra xem ống cân bằng và lỗ cân bằng có thông thoáng không (áp dụng cho máy bơm nhiều tầng).

E. Đào tạo và quản lý nhân sự:

a. Đào tạo chuyên môn cho người vận hành và nhân viên bảo trì để nâng cao khả năng xác định và xử lý sự cố.

b. Xây dựng hệ thống trách nhiệm rõ ràng và kế hoạch khẩn cấp để đảm bảo phản ứng nhanh chóng khi có sự bất thường.

c. Thiết lập cơ chế chia sẻ kinh nghiệm để nhanh chóng tóm tắt và phổ biến kinh nghiệm xử lý sự cố.

Thực tế chứng minh rằng quy trình vận hành và quản lý bảo trì hợp lý có thể giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài ý muốn của máy bơm ly tâm tới hơn 70%, cải thiện đáng kể độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị.

4. Các biện pháp ứng phó trong tình huống khẩn cấp

Mặc dù đã có nhiều biện pháp phòng ngừa, hiện tượng sủi bọt bơm ly tâm vẫn có thể xảy ra trong một số trường hợp đặc biệt. Trong những trường hợp như vậy, cần có các biện pháp ứng phó khẩn cấp để giảm thiểu tổn thất:

A. Nhận dạng và tắt máy nhanh chóng:

a. Nếu phát hiện thấy các dấu hiệu của hiện tượng sủi bọt như tiếng ồn bất thường, độ rung tăng hoặc áp suất xả giảm đột ngột, cần phải tắt máy bơm ngay lập tức để kiểm tra.

b. Đối với thiết bị quan trọng, có thể lắp đặt nút dừng khẩn cấp để dừng bơm ngay lập tức khi phát hiện bất thường.

c. Không khởi động lại máy bơm nhiều lần trước khi xác nhận và loại bỏ nguyên nhân gây ra hiện tượng rỗ để tránh làm hư hỏng nặng hơn.

B. Biện pháp làm mát khẩn cấp:

a. Nếu phát hiện thân máy bơm quá nóng nhưng chưa xảy ra hư hỏng nghiêm trọng, có thể áp dụng các biện pháp làm mát bên ngoài, chẳng hạn như bọc thân máy bơm bằng vải ướt hoặc phun nhẹ nước làm mát (cẩn thận tránh các bộ phận điện).

b. Không làm nguội ngay ổ trục quá nóng bằng nước lạnh để tránh hư hỏng do ứng suất nhiệt.

C. Khôi phục nguồn cung cấp chất lỏng bình thường:

a. Kiểm tra và thông tắc nghẽn ở đường ống đầu vào.

b. Nếu mực nước không đủ, hãy nhanh chóng bổ sung nước vào nguồn hoặc hạ thấp chiều cao lắp đặt máy bơm.

c. Kiểm tra và sửa chữa các điểm rò rỉ không khí trong hệ thống đường ống.

D. Giám sát đặc biệt sau khi khởi động lại:

a. Khi khởi động lại máy bơm sau sự cố xâm thực, hãy đặc biệt chú ý xem phớt có bị rò rỉ không, nhiệt độ ổ trục có bình thường không và độ rung có nằm trong giới hạn cho phép không.

b. Chỉ tiếp tục hoạt động bình thường sau khi xác nhận mọi thông số đều bình thường.

c. Nên tăng tần suất kiểm tra tạm thời để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.

E. Đánh giá thiệt hại và sửa chữa:

a. Các máy bơm bị hiện tượng sủi bọt nghiêm trọng cần được kiểm tra toàn diện để đánh giá mức độ hư hỏng.

b. Thay thế các bộ phận bị hỏng nếu cần thiết, chẳng hạn như phớt cơ khí, vòng đệm và ổ trục.

c. Kiểm tra cánh quạt và vỏ bơm xem có bị hư hỏng do hiện tượng xâm thực không.

Nhờ xử lý khẩn cấp kịp thời và hiệu quả, tổn thất do hiện tượng xâm thực có thể được giảm thiểu. Thống kê cho thấy các biện pháp khẩn cấp hợp lý có thể rút ngắn thời gian phục hồi thiết bị hơn 50% trong các tình huống khẩn cấp, đồng thời giảm nguy cơ hư hỏng thứ cấp.