Cấu Tạo Máy Bơm Hồ Bơi: Cánh Bơm, Phớt Cơ Khí Và Rọ Lọc

Một máy bơm hồ bơi có thể vẫn phát tiếng chạy nhưng nước đầu trả yếu, trong nắp rọ xuất hiện nhiều bọt khí hoặc phía giữa thân bơm và motor bắt đầu có dấu hiệu rò nước. Những hiện tượng này không đồng nghĩa motor đã hỏng.

Để kiểm tra đúng vị trí, trước hết cần hiểu nước đi qua máy bơm theo đường nào và từng bộ phận đang làm nhiệm vụ gì. Phần lớn máy bơm tuần hoàn dùng cho hồ bơi là bơm ly tâm: motor tạo chuyển động quay, cánh bơm truyền năng lượng sang dòng nước, còn các chi tiết ở đầu bơm dẫn và kiểm soát dòng nước trước khi đưa ra đường đẩy.

Máy bơm lọc nước bể bơi Glong

Máy bơm hồ bơi gồm những bộ phận nào?

Có thể nhìn máy bơm thành hai khu vực chính: cụm thủy lực chứa nước ở phía trước và cụm động lực ở phía sau.

Cụm thủy lực chứa nước

Tùy thiết kế của từng dòng máy, cụm này có thể gồm đầu hút, buồng tiền lọc, rọ lọc, nắp và gioăng, cánh bơm, diffuser hoặc buồng xoắn, đầu đẩy, phớt trục và nút xả.

Không phải máy bơm nào cũng có rọ lọc tích hợp. Nhiều bơm tự mồi dùng cho hệ tuần hoàn hồ bơi có buồng rọ phía trước, trong khi một số bơm khác nhận nước đã qua một bộ lọc sơ bộ hoặc được dùng làm bơm tăng cường.

Cụm động lực và truyền động

Motor biến điện năng thành chuyển động cơ học. Trục truyền chuyển động đó tới cánh bơm ở đầu thủy lực.

Giữa vùng nước và phía motor có hệ thống làm kín quanh trục. Khi quan sát cấu tạo thực tế, cần phân biệt rõ cánh bơm nằm trong đường nước với quạt làm mát nằm phía sau motor; hai chi tiết này có chức năng hoàn toàn khác nhau.

Sơ đồ cấu tạo máy bơm bể bơi gồm rọ lọc cánh bơm phớt và motor

Khi muốn nhìn máy bơm trong quan hệ với bình lọc, van, đường ống và các thiết bị phía sau, có thể chuyển sang thiết bị hệ thống lọc hồ bơi để xem vai trò của từng thiết bị trong toàn tuyến.

Đường đi của nước và nguyên lý hoạt động

Với loại máy bơm có buồng rọ tích hợp, có thể hình dung dòng nước theo trình tự: Ống hút → buồng rọ → rọ lọc → tâm cánh bơm → diffuser hoặc volute → đầu đẩy

Nước từ hồ hoặc bể cân bằng đi vào phần hút của máy. Rọ giữ lại lá, tóc và các dị vật đủ lớn trước khi chúng đi tới cánh bơm.

Motor làm cánh bơm quay. Nước đi vào vùng tâm của cánh, sau đó được đẩy ra phía ngoài qua các rãnh cánh. Quá trình này truyền năng lượng từ motor sang dòng nước.

Sau cánh bơm, nước đi qua diffuser hoặc buồng xoắn tùy thiết kế. Các bộ phận này thu và định hướng dòng trước khi nước rời máy qua đầu đẩy.

Vì vậy lưu lượng thực tế không chỉ phụ thuộc số HP ghi trên motor. Bơm phải làm việc cùng toàn bộ đường ống, van, bình lọc và thiết bị nối tiếp; khi trở lực hệ thống thay đổi, lưu lượng tại điểm vận hành cũng thay đổi.

Rọ lọc, nắp rọ và gioăng có vai trò gì?

Rọ lọc, còn gọi là strainer basket hoặc giỏ lọc rác, nằm trước cánh bơm trên nhiều loại bơm tự mồi. Nhiệm vụ của nó là giữ lại dị vật lớn có thể đi vào và làm nghẹt cánh.

Rọ không thay thế bình lọc cát hoặc Cartridge. Nó chỉ là lớp bảo vệ cơ học trước bơm; các hạt nhỏ làm nước đục vẫn phải được xử lý ở thiết bị lọc phía sau.

Khi rọ chứa quá nhiều rác, tiết diện nước qua bơm giảm. Người vận hành có thể thấy dòng đầu trả yếu hơn hoặc buồng rọ không còn đầy như trạng thái vận hành bình thường.

Nắp rọ và gioăng cũng cần giữ kín khu vực hút. Nếu cụm này không kín, bơm có thể khó giữ mồi hoặc xuất hiện khí trong buồng rọ. Trước khi tháo sâu vào máy, nên kiểm tra tình trạng rọ, nắp và các điểm nối phía hút trước.

Nếu cần đi sâu vào hình dạng, cách kiểm tra và thời điểm thay giỏ lọc, xem Rọ bơm Strainer Basket và bộ lọc sơ bộ.

Rọ lọc rác máy bơm bể bơi Streamer 2010

Cánh bơm, diffuser và volute tạo dòng nước ra sao?

Cánh bơm, tiếng Anh là impeller, là chi tiết quay nhận chuyển động từ motor. Người sử dụng đôi khi gọi nó là “cánh quạt máy bơm nước”, nhưng nên phân biệt với quạt làm mát motor ở phía sau.

Nước đi vào tâm cánh rồi di chuyển qua các rãnh cánh ra phía ngoài. Kích thước, hình dạng và tốc độ quay của cánh ảnh hưởng trực tiếp tới đặc tính lưu lượng và cột áp của bơm.

Sau khi rời cánh, nước có vận tốc cao. Với bơm dùng diffuser, hệ cánh dẫn đặt xung quanh impeller giúp giảm vận tốc và tổ chức lại dòng nước. Với thiết kế volute, hình dạng buồng xoắn mở rộng dần về phía đầu đẩy cũng thực hiện nhiệm vụ thu và dẫn dòng.

Nếu tóc hoặc dị vật lọt qua rọ và mắc trong cánh, motor vẫn có thể quay nhưng lượng nước đi qua bị giảm. Trường hợp đã kiểm tra rọ và đường hút mà vẫn nghi cánh bị mắc dị vật, phần tháo kiểm tra nên chuyển sang máy bơm hồ bơi bị kẹt cánh bơm thay vì mở rộng quy trình sửa chữa trong bài cấu tạo.

Cánh quạt nước máy bơm bể bơi Streammer 2010

Phớt cơ khí, trục và motor liên hệ thế nào?

Trục tạo liên kết cơ học giữa motor và cánh bơm. Vì cánh nằm trong vùng có nước còn motor phải được bảo vệ khỏi nước, khu vực trục đi qua thân bơm cần một bộ phận làm kín.

Phớt cơ khí, hay shaft seal, nằm tại vùng chuyển tiếp này. Khi xuất hiện nước ở khe giữa đầu bơm và motor, phớt và các chi tiết liên quan quanh trục là một trong những khu vực cần được kiểm tra.

Không nên kết luận ngay rằng phớt là nguyên nhân của mọi hiện tượng mất mồi hoặc bọt khí. Khí đi vào phía hút còn có thể liên quan đến mực nước, nắp rọ, gioăng, zắc co, van hoặc đường ống hút.

Khi cần xác định nguyên nhân rò và nguyên tắc thay seal, chuyển sang Phớt cơ khí Mechanical Seal: Nguyên nhân rò rỉ và nguyên tắc thay thế.

Phớt máy bơm lọc nước hồ bơi

Bảng nhận diện bộ phận và dấu hiệu cần kiểm tra

Bảng này dùng để xác định khu vực cần kiểm tra trước, không thay cho chẩn đoán model cụ thể. Ví dụ, tiếng ồn có thể đến từ thủy lực, dị vật, đường ống hoặc phần quay; khi symptom chính là tiếng kêu/rung, nên chuyển sang máy bơm hồ bơi kêu to để phân nhánh nguyên nhân.

Trước khi mua linh kiện hoặc thay cả máy cần đối chiếu gì?

Hai máy có cùng công suất HP chưa chắc dùng cùng cánh, phớt, rọ hoặc motor.  Khi tìm phụ tùng, điểm bắt đầu nên là thương hiệu, series và model đầy đủ trên tem máy; nếu linh kiện có part number hoặc mã đúc riêng thì nên ghi lại trước khi đặt hàng.

Ảnh toàn bộ máy, ảnh tem và ảnh chi tiết cũ sau khi tháo cũng giúp giảm nguy cơ chọn nhầm phụ tùng. Khi nhu cầu đã rõ là thay một chi tiết riêng, có thể đối chiếu trong nhóm linh kiện máy bơm hồ bơi.

Nếu đầu bơm, motor và nhiều chi tiết cùng xuống cấp, hoặc máy không còn đáp ứng lưu lượng/cột áp của hệ thống, quyết định lúc đó không còn là chọn một phụ tùng. Cần đánh giá lại cả pump theo duty point và cấu hình đường ống; nhóm máy bơm hồ bơi là bước thương mại phù hợp hơn để so sánh series và model.

An toàn trước khi kiểm tra máy bơm

Máy bơm kết hợp điện và nước nên không được dựa vào việc timer đang ở trạng thái OFF để cho rằng thiết bị đã mất điện. Trước khi chạm vào motor hoặc tháo máy, phải cô lập nguồn điện tại thiết bị bảo vệ phù hợp và bảo đảm máy không thể tự khởi động lại.

Không thao tác điện trong khu vực đang đọng nước. Khi phải tháo sâu vào phần motor hoặc đầu bơm, cần làm theo hướng dẫn của đúng model thay vì dùng một quy trình chung cho mọi loại máy.

Hiểu cấu tạo giúp khoanh vùng vấn đề trước khi tháo thiết bị: rọ lọc bảo vệ cánh, cánh truyền năng lượng sang nước, diffuser hoặc volute tổ chức dòng sau cánh, phớt làm kín quanh vùng trục và motor tạo chuyển động quay. Khi kiểm tra theo đúng chuỗi này, việc xác định khu vực có vấn đề sẽ rõ hơn và giảm nguy cơ thay nhầm linh kiện.

Nguồn kỹ thuật tham khảo

Sta-Rite Industries — Basic Training Manual, Section 2: Pumps; Section 3: Motors.