Chọn bơm chìm nước thải cho hố gom tầng hầm nhà xưởng

Chọn bơm chìm nước thải cho vị trí này cần bắt đầu từ nguồn nước đi vào hố, lưu lượng thực tế, cao độ tuyến xả và thời gian có thể ứng phó khi xảy ra sự cố. Công suất động cơ chỉ là một thông số trong quyết định. Một hệ thống phù hợp còn cần hố gom đủ dung tích, đường ống hợp lý, điều khiển tin cậy và khả năng đưa bơm lên bảo dưỡng thuận tiện.

1. Xác định đúng loại nước đi vào hố gom

Không phải hố gom tầng hầm nào cũng chứa cùng một loại nước. Có hố chủ yếu nhận nước thấm và nước vệ sinh sàn; có hố nhận thêm nước từ khu vệ sinh; một số vị trí lại tiếp nhận nước rửa thiết bị hoặc dòng thải sản xuất. Sự khác biệt này ảnh hưởng trực tiếp đến loại cánh, khả năng thông qua chất rắn và vật liệu bơm.

Việc nối thêm một đường thoát vào hố gom có thể làm thay đổi hoàn toàn điều kiện thiết kế. Nước mưa từ đường dốc chẳng hạn có thể vượt xa lưu lượng vệ sinh sàn bình thường. Cần phân tuyến nước mưa và nước thải theo thiết kế công trình, đồng thời kiểm tra các điểm đấu nối thực tế trước khi tăng công suất bơm.

Khi tham khảo bơm chìm nước thải Pentax, nên cung cấp cho đơn vị tư vấn ảnh hố gom, sơ đồ đường ống và mô tả nguồn nước. Chỉ thông báo “hút nước tầng hầm” chưa đủ để chọn thiết bị.

2. Tính lưu lượng theo tình huống nước về nhiều nhất

Lưu lượng trung bình giúp dự kiến số giờ vận hành, nhưng bơm phải được đánh giá trong những khoảng thời gian nước về tập trung. Các nguồn cần thống kê gồm điểm rửa sàn, thiết bị xả theo mẻ, nước thấm và những nguồn khác được phép đấu nối. Hệ số đồng thời phải phản ánh cách sử dụng thực tế.

Q_vao = Tong luu luong cac nguon hoat dong dong thoi
Q_net = Q_bom_thuc_te - Q_vao
t_ha_muc = V_can_rut / Q_net

Q tinh bang m3/h; V tinh bang m3; t tinh bang gio.
Cong thuc ha muc chi ap dung khi Q_bom_thuc_te > Q_vao.

Ví dụ, hố đang nhận 8 m3/h và bơm thực tế chuyển được 12 m3/h tại cột áp của tuyến xả. Lưu lượng rút ròng chỉ là 4 m3/h. Để hạ 0,5 m3 nước, bơm cần khoảng 7,5 phút nếu lưu lượng vào và ra không đổi. Tính bằng 0,5 chia cho 12 sẽ bỏ qua lượng nước tiếp tục đi vào trong thời gian bơm chạy.

Đối với hố nhỏ, có thể cân nhắc các lựa chọn trong nhóm máy bơm Pentax DP sau khi đối chiếu chất rắn và điểm làm việc. Chẳng hạn, Máy bơm chìm nước thải Pentax DP80 G là một model để tra cứu, không phải lựa chọn mặc định cho mọi hố gom nhỏ hoặc cho ví dụ tính toán trên.

3. Cột áp không chỉ là chiều sâu tầng hầm

Chiều cao nâng nước cần được xác định từ mặt nước trong hố đến điều kiện thủy lực tại điểm nhận. Ngoài chênh cao, bơm còn phải thắng tổn thất trên ống, cút, van một chiều và các phụ kiện. Nếu điểm nhận có áp lực hoặc bị dâng nước, điều kiện bất lợi đó cũng cần được xét.

H_yeu_cau = H_tinh + H_ton_that + H_chenh_ap
H_ton_that = H_ma_sat_ong + H_cuc_bo
H_chenh_ap = Delta_p / (rho x g)

Giả sử chênh cao tại mức nước thấp là 4,5 m, tổn thất tính tại lưu lượng thiết kế là 2 m và điểm nhận không có chênh áp bổ sung. Cột áp cần thiết khi đó khoảng 6,5 m. Phải tìm bơm cung cấp đủ lưu lượng tại 6,5 m, thay vì chọn máy có cột áp tối đa vừa bằng giá trị này.

Cột áp tối đa thường tương ứng vùng lưu lượng rất nhỏ. Tương tự, lưu lượng tối đa trong bảng không phải lưu lượng máy luôn đạt được khi lắp vào công trình. Điểm vận hành được xác định bởi giao điểm đường đặc tính bơm và đường đặc tính hệ thống.

Nếu xem xét máy bơm Pentax DH hoặc máy bơm Pentax DC, hãy yêu cầu đường Q–H của đúng model, tần số và phiên bản. Đồng thời kiểm tra khi mức nước cao, vì cột áp giảm có thể làm lưu lượng và công suất hấp thụ thay đổi.

4. Chọn cánh bơm phù hợp với rác và cặn

Cánh xoáy cho nước có chất rắn lơ lửng

Cánh xoáy là một phương án thường được cân nhắc cho nước thải có chất rắn. Pentax mô tả dòng DG sử dụng cánh vortex đặt lùi. Tuy nhiên, khả năng thông qua chất rắn vẫn phụ thuộc từng model; thông số kích thước hạt không bảo đảm bơm sẽ không bị quấn bởi dây, sợi dài hoặc giẻ lau.

Khi khảo sát máy bơm Pentax DG, có thể đối chiếu Máy bơm chìm nước thải Pentax DG 80/2G với lưu lượng, cột áp và loại nước tại hố. Cần xác nhận thêm kích thước lắp đặt và vùng chuyển động của phao nếu sử dụng phiên bản có phao.

Cánh cắt không thay thế việc kiểm soát vật lạ

Bơm cánh cắt có thể phù hợp với một số dòng nước chứa rác mềm theo phạm vi thiết kế của hãng. Nếu cân nhắc máy bơm nước Pentax DTRT, cần xác định rõ loại rác. Phoi kim loại, bu lông, đá và mảnh kính không nên được đưa vào hố với kỳ vọng cơ cấu cắt sẽ xử lý được.

Lưới hoặc giỏ chắn rác cần dễ tiếp cận và được vệ sinh theo lượng rác thực tế. Một giỏ rác đầy có thể làm nước dâng trước hố trong khi bơm vẫn hoạt động bình thường. Chọn bơm chống tắc phải đi cùng quản lý rác tại nguồn.

Cánh kênh và yêu cầu lưu lượng lớn hơn

Với hố phục vụ nhiều khu vực, có thể cần khảo sát thêm máy bơm Pentax DM. Việc chuyển sang thiết bị lớn hơn phải được kiểm tra cùng đường ống và thể tích hố; lưu lượng quá lớn trong hố nhỏ dễ làm chu kỳ đóng ngắt ngắn.

5. Kiểm tra vật liệu và công nghệ làm kín

Nước vệ sinh sàn nhà xưởng có thể mang theo chất tẩy rửa, dầu hoặc hóa chất từ khu sản xuất. Vì vậy, cần xem khả năng tương thích của thân, cánh, trục, gioăng, phớt và vỏ cáp. Chỉ dựa vào pH hoặc chữ “inox” trong tên sản phẩm là chưa đủ để kết luận bơm chịu được dòng nước đó.

Trong danh mục bơm chìm nước thải Ebara, có nhiều cấu hình phục vụ điều kiện khác nhau. Tài liệu hãng mô tả DW và DW VOX có các bộ phận thủy lực chính bằng inox AISI 304, với cánh đơn kênh ở DW và cánh xoáy ở DW VOX. Kết cấu phớt cơ khí kép có khoang dầu giúp phân tách các vùng làm kín theo thiết kế.

Những đặc điểm này là cơ sở so sánh kỹ thuật, không phải bảo đảm chống ăn mòn cho mọi loại nước công nghiệp. Khi lựa chọn máy bơm nước Ebara, cần xác nhận giới hạn nhiệt độ, thành phần hóa chất và điều kiện ngập của đúng phiên bản.

Nếu hố có khả năng nhận dung môi dễ cháy hoặc hình thành môi trường nguy hiểm, việc lựa chọn thiết bị phải được đánh giá riêng cho điều kiện đó. Không suy ra khả năng sử dụng trong môi trường nguy hiểm từ cấp bảo vệ ngâm nước của động cơ.

6. Dung tích hữu ích quyết định chu kỳ chạy của bơm

Dung tích toàn bộ hố khác với dung tích hữu ích giữa mức khởi động và mức dừng. Phần nước dưới mức dừng có thể cần để bảo đảm độ ngập và làm mát. Phần từ mức khởi động đến ngưỡng tràn tạo khoảng đệm cho điều khiển và ứng phó sự cố.

V_huu_ich = A_mat_bang x (h_khoi_dong - h_dung)
t_nghi = V_huu_ich / Q_vao
t_chay = V_huu_ich / (Q_bom - Q_vao)
So_lan_khoi_dong_moi_gio = 1 / (t_nghi + t_chay)

Dieu kien: luu luong gan nhu khong doi, Q_bom > Q_vao.
Thoi gian tinh bang gio; luu luong tinh bang m3/h.

Ví dụ riêng cho chu kỳ vận hành: dung tích hữu ích 0,3 m3, lưu lượng vào 3 m3/h và bơm chuyển được 12 m3/h. Thời gian nghỉ khoảng 6 phút, thời gian chạy khoảng 2 phút, tương đương 7,5 lần khởi động mỗi giờ. Nếu giảm dung tích hữu ích xuống 0,1 m3 trong cùng điều kiện, số lần khởi động tăng lên khoảng 22,5 lần mỗi giờ.

Các con số trên chỉ minh họa ảnh hưởng của dung tích. Giới hạn khởi động phải lấy theo nhà sản xuất; cần kiểm tra thêm những mức lưu lượng vào khác. Không tự hạ phao dừng quá thấp để tăng dung tích nếu điều đó vi phạm độ ngập tối thiểu của bơm.

7. Khi nào nên dùng hai bơm?

Hố gom có vai trò bảo vệ thiết bị quan trọng hoặc không thể dừng tiếp nhận nước thường cần xem xét bơm dự phòng. Một cấu hình phổ biến là hai máy luân phiên, trong đó mỗi máy có thể đáp ứng nhiệm vụ được yêu cầu khi máy còn lại ngừng. Điều này phải được chứng minh tại cột áp thực tế.

Cấu hình hai máy cùng chạy mới đủ lưu lượng cao điểm không có cùng mức dự phòng với cấu hình mỗi máy đủ toàn bộ lưu lượng. Nếu cần hai máy để đáp ứng đỉnh nước vào, phải đánh giá tình huống một máy hỏng và phương án bổ sung tương ứng.

Hai bơm đẩy chung đường ống cũng không tự động tạo lưu lượng gấp đôi một bơm. Khi lưu lượng chung tăng, tổn thất đường ống tăng theo. Cần tính điểm làm việc đồng thời và kiểm tra van một chiều trên từng nhánh.

Khi so sánh máy bơm Pentax DB cho một tổ bơm nhỏ, nên yêu cầu phương án vận hành một máy, hai máy và khi một máy bị lỗi. Sơ đồ điều khiển cần làm rõ máy thứ hai là dự phòng, tăng cường hay thực hiện cả hai vai trò.

8. Phao và cảnh báo mức cao phải được bố trí đúng

Phao cần có không gian chuyển động tự do, tránh thành hố, đường ống và dây cáp. Dòng nước đổ mạnh trực tiếp vào phao có thể gây dao động tín hiệu. Trong hố hẹp, cần chọn giải pháp cảm biến mức phù hợp thay vì cố nhét phao dây vào vùng thiếu khoảng trống.

Hệ điều khiển nên xác định rõ mức dừng, mức chạy, mức gọi bơm tăng cường nếu có và mức báo động. Cảnh báo phải đến được người có trách nhiệm trong thời gian hố còn đủ dung tích đệm. Với vị trí quan trọng, có thể xem xét cảm biến mức cao độc lập để giảm phụ thuộc vào một tín hiệu điều khiển duy nhất.

Thoi_gian_con_lai_den_tran = V_dem / (Q_vao - Q_ra_con_lai)

Ap dung khi Q_vao > Q_ra_con_lai va cac luu luong gan nhu khong doi.

Nếu sau ngưỡng báo động chỉ còn 1 m3 dung tích đệm, toàn bộ bơm ngừng và nước tiếp tục về 6 m3/h, thời gian lý thuyết đến tràn là 10 phút. Trường hợp này cho thấy còi báo tại phòng không có người trực có thể chưa đủ; cách truyền cảnh báo và thời gian phản ứng phải phù hợp.

9. Đường ống, van và vị trí đặt tủ điện

Đường kính ống cần được chọn theo lưu lượng, tổn thất và khả năng vận chuyển cặn. Ống nhỏ làm tăng cột áp; ống quá lớn trong hệ chạy gián đoạn có thể tăng nguy cơ lắng tại những đoạn bất lợi. Cần hạn chế đoạn võng, bố trí điểm kiểm tra và xem xét xả khí tại vị trí có nguy cơ tích khí.

Van một chiều giúp hạn chế dòng quay về sau khi dừng bơm, nhưng vẫn có thể bị kẹt rác hoặc không kín. Phương án chống chảy ngược từ mạng thoát nước phải được thiết kế theo cao độ và khả năng dâng nước bên ngoài, không chỉ dựa vào một chiếc van.

Tủ điện, đầu nối và thiết bị cảnh báo nên bố trí ở vị trí dễ tiếp cận, được bảo vệ phù hợp với môi trường và cao độ ngập dự kiến. Nguồn điện dự phòng, nếu cần, phải đủ cho tải khởi động và chế độ vận hành đã chọn. Việc có hai bơm không giải quyết được sự cố mất điện chung.

Khi cân nhắc máy bơm Pentax DX để thay máy cũ, phải kiểm tra điện áp, dòng định mức, cáp, bảo vệ và kích thước lắp đặt. Cùng công suất không có nghĩa có thể thay trực tiếp.

10. Thiết kế để bảo dưỡng từ bên ngoài hố

Bơm cố định có thể sử dụng ray dẫn hướng và khớp nối chân đế nếu cấu hình hỗ trợ. Miệng hố phải đủ để kéo máy lên; cần chừa khoảng thao tác và có thiết bị nâng phù hợp. Dây điện không được dùng làm dây nâng.

Nắp hố, thông hơi và kiểm soát mùi cần phù hợp với nguồn nước. Không tự xuống hố để gỡ rác hoặc sửa bơm; công việc trong không gian hạn chế cần quy trình và người được đào tạo. Thiết kế tốt nên giảm tối đa nhu cầu phải tiếp cận bên trong.

Lịch vệ sinh nên dựa trên lượng rác, cát và số giờ vận hành. Giai đoạn mới đưa nhà xưởng vào sử dụng cần theo dõi sát vì vữa, mảnh xây dựng hoặc dây buộc còn sót có thể đi vào hố. Sau đó điều chỉnh lịch theo tình trạng thực tế.

11. Kiểm tra trước khi nghiệm thu

• Đối chiếu model, nguồn điện và đường đặc tính với hồ sơ lựa chọn.
• Kiểm tra chiều quay theo hướng dẫn nếu sử dụng động cơ ba pha.
• Thử các mức chạy, dừng, tăng cường và cảnh báo bằng thay đổi mức nước.
• Thử chuyển sang máy dự phòng khi một máy được cô lập có kiểm soát.
• Đo thời gian hạ mức, lưu lượng nếu có thiết bị đo và dòng điện vận hành.
• Kiểm tra dòng quay về, độ kín đường ống và khả năng tháo lắp bảo dưỡng.
• Ghi nhận số lần khởi động, thời gian chạy và người nhận cảnh báo.

Hồ sơ gửi nhà cung cấp máy bơm nước Pentax nên bao gồm nguồn nước, lưu lượng, cao độ, tuyến ống, kích thước hố và yêu cầu dự phòng. Một báo giá hữu ích cần chỉ ra điểm làm việc đề xuất, phụ kiện đi kèm và điều kiện sử dụng, thay vì chỉ nêu công suất và giá máy.

Kết luận

Để chọn bơm chìm nước thải cho hố gom tầng hầm nhà xưởng, cần kiểm tra đồng thời khả năng vận chuyển nước, xử lý chất rắn và duy trì hoạt động khi xảy ra sự cố. Bơm đúng lưu lượng và cột áp sẽ phát huy hiệu quả khi đi cùng dung tích hố hợp lý, phao hoạt động tự do, đường ống phù hợp và cảnh báo có người tiếp nhận.

Hãy hoàn thiện dữ liệu hiện trường trước khi chốt model Pentax hoặc Ebara, sau đó xác nhận bằng chạy thử. Đây là cơ sở để hạn chế ngập tầng hầm, giảm các lần dừng ngoài kế hoạch và thuận tiện bảo dưỡng trong suốt quá trình sử dụng.

Tài liệu tham khảo

• Pentax: cấu tạo và đường đặc tính dòng DG.
• Ebara: catalogue bơm chìm, các phiên bản DW và DW VOX.