Cấu Tạo Các Loại Máy Bơm Nước Thông Dụng Nhất Hiện Nay

Cấu tạo máy bơm nước gồm 2 phần chính: động cơ điện (motor) biến điện năng thành chuyển động quay, và đầu bơm (phần thủy lực) gồm cánh bơm, buồng bơm, phớt chặn nước biến chuyển động quay thành lưu lượng và áp lực nước. Hiểu cấu tạo giúp chọn đúng loại máy bơm nước (ly tâm, chân không, tăng áp, hỏa tiễn, bơm chìm) cho từng nhu cầu và tự xử lý các lỗi thường gặp như rò phớt, kẹt cánh, hỏng tụ, cháy motor.

1) Máy bơm nước là gì?

Máy bơm nước (tiếng Anh: water pump) là thiết bị dùng năng lượng điện để vận chuyển nước từ nơi thấp lên nơi cao, từ nơi áp thấp tới nơi áp cao, hoặc tạo tuần hoàn trong hệ thống. Motor bơm nước gia đình thường 1 pha 220V công suất 125W–1,5kW; máy bơm công nghiệp thường 3 pha 380V từ 0,75kW tới hàng trăm kW.

2) Cấu tạo máy bơm nước

a) Cấu tạo động cơ điện (motor bơm)

• Vỏ động cơ: nhôm, gang hoặc thép, có gân tản nhiệt, bảo vệ các chi tiết bên trong.
• Stato (phần tĩnh): lõi thép kỹ thuật điện và cuộn dây đồng/nhôm tạo từ trường quay.
• Rôto (phần quay) và trục: rôto lồng sóc gắn trên trục, truyền chuyển động sang đầu bơm.
• Vòng bi (bạc đạn): hai đầu trục, giữ rôto quay đồng tâm.
• Quạt và chụp quạt: làm mát motor (bơm chìm, bơm hỏa tiễn được làm mát bằng nước bao quanh).
• Hộp cầu đấu (bảng điện), tụ điện (motor 1 pha), bảo vệ nhiệt tự ngắt khi quá nóng.

b) Cấu tạo đầu bơm (phần thủy lực)

• Vỏ bơm, buồng xoắn (guồng bơm): gang, inox hoặc nhựa; chuyển động năng của nước do cánh tạo ra thành áp năng.
• Cánh bơm (bánh công tác): đồng, inox, gang hoặc nhựa; dạng cánh kín, nửa hở, hở hoặc cánh xoáy.
• Phớt cơ khí: ngăn nước theo trục lọt vào motor – chi tiết hay phải thay nhất.
• Gioăng O-ring, vòng mòn: làm kín giữa các chi tiết, giảm rò nước nội bộ.
• Cửa hút, cửa xả, nút mồi nước, nút xả đáy; một số bơm có van một chiều, rơ le áp lực, bình tích áp đi kèm.

3) Nguyên lý hoạt động của máy bơm nước

• Bơm ly tâm: cánh quay văng nước ra mép cánh nhờ lực ly tâm, buồng xoắn chuyển thành áp suất đẩy ra ống xả; ở tâm cánh hình thành vùng áp thấp, áp suất khí quyển đẩy nước từ bể hút vào bơm. Cần mồi đầy nước trước khi chạy.
• Bơm cánh xoáy (bơm chân không): nước bị cánh cuốn xoáy nhiều vòng nên cột áp cao, tự đuổi khí trong ống hút, hút sâu 8–9m.
• Bơm hỏa tiễn, bơm chìm: đặt dưới mặt nước nên không cần hút, toàn bộ năng lượng dùng để đẩy lên.
• Giới hạn hút sâu lý thuyết của bơm đặt cạn là khoảng 10,3m (áp suất khí quyển); thực tế 6–9m tùy loại.

4) Các loại máy bơm nước thông dụng

a) Máy bơm nước đẩy cao

Dùng hút nước từ bể ngầm, giếng hoặc đường ống rồi đẩy lên bồn mái. Có 3 loại hay dùng:

• Máy bơm nước ly tâm: chạy khỏe, êm, lưu lượng lớn; cần mồi đầy, ống hút kín, không hợp nước lẫn nhiều khí; chạy khô dễ hỏng phớt.
• Máy bơm nước bán chân không: bơm ly tâm có buồng bơm cải tiến hút được nước lẫn khí, đẩy khỏe, hút được bể ngầm và đường ống.
• Máy bơm chân không (cánh xoáy): hút được bể ngầm và đường ống, cột áp cao; cánh nhỏ nên lưu lượng thấp hơn bơm ly tâm và bán chân không.

b) Máy bơm nước hỏa tiễn

Bơm chìm giếng khoan đa tầng cánh, thân 3–8 inch, đẩy nước từ giếng sâu 30–200m. Xem chi tiết tại máy bơm hỏa tiễn.

c) Máy bơm nước tăng áp

Tăng áp lực nước cho máy giặt, bình nóng lạnh trực tiếp, vòi sen ở nơi nước yếu; tự chạy khi mở vòi nhờ rơ le áp lực hoặc cảm biến lưu lượng, bản cao cấp dùng biến tần giữ áp ổn định.

d) So sánh các loại máy bơm nước

5) Thông số kỹ thuật và thông số điện của motor bơm nước

a) Dòng điện theo công suất

• Dòng khởi động trực tiếp gấp 4–7 lần dòng định mức.
• Bơm ly tâm chạy biến tần: giảm 10% tốc độ thì công suất tiêu thụ giảm khoảng 27%.
• Motor 1 pha dùng tụ ngậm (và tụ đề ở công suất lớn); hỏng tụ là lỗi phổ biến làm motor kêu ù không quay.

b) Cách đọc thông số trên nhãn máy bơm nước

• Q (lưu lượng): m³/h hoặc lít/phút; H (cột áp): mét – xem cách tính tại cách tính cột áp bơm.
• P (công suất), V (điện áp), A (dòng điện), Hz, số vòng/phút.
• Hút sâu tối đa, nhiệt độ nước tối đa, cấp bảo vệ IP, cấp cách điện.

6) Một số mẫu máy bơm nước thông dụng

a) Máy bơm nước ly tâm 3 pha CM

Dòng bơm ly tâm trục ngang đầu liền, công nghệ Italy, phổ biến trong tưới tiêu, cấp nước nhà xưởng, chữa cháy; dải công suất 1,5–30kW. Xem thêm máy bơm nước ly tâm 3 pha.

• Bơm nông nghiệp lưu lượng lớn: tưới nông trại, vườn cây, chăn nuôi.
• Bơm nước sạch, thoát nước, chống lụt, nước sinh hoạt.
• Bơm inox chịu nước mặn, chua, hóa chất nhẹ.
• Bơm đẩy cao áp lực lớn cho phòng cháy chữa cháy.

Thông số các công suất hay dùng:

• Thông số máy bơm nước 3 pha 2Hp 1.5Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 3Hp 2.2Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 4Hp 3Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 5.5Hp 4Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 7.5Hp 5.5Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 10Hp 7.5Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 15Hp 11Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 20Hp 15Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 25Hp 18.5Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 30Hp 22Kw
• Thông số máy bơm nước 3 pha 40Hp 30Kw

b) Máy bơm nước đẩy cao Panasonic GP-200JXK

• Công suất 200W, 220V/50Hz, lưu lượng tối đa 45 lít/phút, hút sâu 9m, tổng cột áp khoảng 30–33m, nặng khoảng 8kg.
• Chống nước IPX4, tự ngắt khi quá nhiệt; hợp nhà 3–4 tầng.

c) Máy bơm nước đẩy cao Panasonic GP-250JXK

• Công suất 250W, 220V/50Hz, lưu lượng 36 lít/phút, hút sâu 9m, đẩy cao 38m, nặng khoảng 8,5kg.
• Giá trung bình thị trường Việt Nam khoảng 1,7–2,2 triệu đồng.

d) Máy bơm nước chân không Hanil PH-405W

• Hút sâu tối đa 9m, tổng cột áp tối đa 42m, lưu lượng tối đa 55 lít/phút; buồng bơm chống gỉ.
• Giá trung bình thị trường Việt Nam khoảng 3 triệu đồng.

e) Máy bơm nước bán chân không 1 pha 220V

• Công suất khoảng 370W, lưu lượng khoảng 3,6 m³/h, nhiệt độ nước −10 đến 40°C.
• Hợp nước sạch không có hạt mài mòn; xem bơm nước bán chân không và máy bơm nước tăng áp.

7) Ứng dụng của máy bơm nước

• Máy bơm nước gia đình cấp nước sinh hoạt từ bể ngầm, giếng lên bồn mái.
• Máy bơm tăng áp nước yếu cho máy giặt, vòi sen, bình nóng lạnh, căn hộ chung cư.
• Máy bơm nước tưới cây, tưới vườn, tưới nhỏ giọt, phun mưa.
• Máy bơm nước công nghiệp 3 pha cấp nước nhà xưởng, làm mát, tuần hoàn, xử lý nước.
• Máy bơm chữa cháy, bơm PCCC cho tòa nhà, kho xưởng.
• Máy bơm hỏa tiễn giếng khoan sâu, bơm chìm thoát nước, chống ngập tầng hầm.

8) Ưu điểm của máy bơm nước hiện đại

• Cấp nước liên tục, áp lực ổn định cho sinh hoạt và sản xuất.
• Đa dạng loại máy bơm nước theo lưu lượng, cột áp, điện 1 pha 220V hoặc 3 pha 380V.
• Tiết kiệm điện khi chọn đúng điểm làm việc hoặc dùng biến tần.
• Cấu tạo đơn giản, phụ tùng phổ biến (phớt, cánh, tụ, vòng bi), dễ bảo dưỡng.
• Tự động hóa dễ dàng với phao điện, rơ le áp lực, cảm biến chống cạn.

Xem thêm: máy bơm nước, kỹ thuật máy bơm nước, motor máy bơm nước: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, máy bơm nước công nghiệp, máy bơm nước gia đình, máy bơm nước Teco, máy bơm nước nông nghiệp.

9) Câu hỏi thường gặp về cấu tạo máy bơm nước

a) Dành cho người đang khảo giá, sắp mua máy bơm nước

• Gia đình nên chọn máy bơm nước ly tâm, chân không hay bán chân không? Hút từ bể ngầm lên bồn mái nhà 3–4 tầng, nước lẫn khí: bơm chân không 200–250W; cần lưu lượng lớn hơn và vẫn hút được nước lẫn khí: bơm bán chân không 370–750W; tưới vườn, cấp nước nhiều: bơm ly tâm.
• Motor bơm nước dây đồng hay dây nhôm tốt hơn? Dây đồng dẫn điện tốt, ít nóng, chịu quá tải và dễ quấn lại hơn; motor dây nhôm rẻ hơn khoảng 15–30% nhưng nóng hơn, tuổi thọ thường thấp hơn khi chạy liên tục.
• Đầu bơm gang, inox hay nhựa khác nhau ra sao? Gang bền, rẻ, hợp nước sạch; inox chịu nước phèn, mặn, nước nóng, thực phẩm; nhựa nhẹ, không gỉ nhưng chịu áp và nhiệt kém hơn.
• Máy bơm nước 1 pha hay 3 pha? Nhà dân dùng 1 pha 220V tới khoảng 1,5–2,2kW; từ 3kW trở lên hoặc nơi có điện 3 pha nên chọn bơm 3 pha 380V vì dòng điện thấp hơn khoảng 3 lần, không có tụ, chạy biến tần dễ.
• Giá máy bơm nước gia đình khoảng bao nhiêu? Giá trung bình thị trường Việt Nam: bơm 125–250W khoảng 0,8–2,2 triệu đồng; bơm tăng áp tự động 1–3,5 triệu; bơm ly tâm 1 pha 0,75–1,5kW khoảng 2–5 triệu; bơm tăng áp biến tần khoảng 6–15 triệu đồng.

b) Dành cho người đã mua, cần hướng dẫn lắp đặt, đấu điện, sử dụng

• Lắp đặt máy bơm nước đúng cách như thế nào? Đặt bơm nơi khô, thoáng, có mái che, gần nguồn nước; ống hút bằng cỡ cửa hút, ngắn, ít co, dốc lên đều về bơm; cuối ống hút có rọ lọc và van một chiều; ống xả có van khóa để bảo trì.
• Mồi nước cho máy bơm lần đầu ra sao? Mở nút mồi, đổ nước tới khi tràn và hết bọt khí, vặn chặt rồi bật bơm; bơm ly tâm không lên nước sau 1–2 phút thì tắt, kiểm tra rò ống hút và mồi lại.
• Đấu điện máy bơm nước cần CB và dây bao nhiêu? Bơm 1 pha 0,37kW: CB 10A, dây 1,5mm²; 0,75kW: CB 10–16A, dây 1,5–2,5mm²; 1,5kW: CB 20A, dây 2,5mm². Bơm 3 pha 2,2kW: CB 3 pha 10–16A, relay nhiệt cài khoảng 5A. Nối đất vỏ bơm, dùng CB chống giật ở nơi ẩm.
• Bơm 3 pha quay ngược có hại không, kiểm tra thế nào? Quay ngược vẫn ra nước nhưng lưu lượng, cột áp chỉ còn 30–50% và dòng điện có thể tăng; bật nhấp, so chiều quạt với mũi tên, sai thì đảo 2 dây pha.
• Lắp phao điện, rơ le áp lực cho bơm chạy tự động ra sao? Phao điện trên bồn mái đấu nối tiếp nguồn để tự ngắt khi đầy; bơm tăng áp dùng rơ le áp lực chỉnh đóng khoảng 1,5 bar, ngắt 2,5 bar kèm bình tích áp nạp hơi thấp hơn áp đóng khoảng 0,2 bar.

c) Dành cho người gặp lỗi do dùng sai cách, cần cách khắc phục hoặc giải pháp tiết kiệm chi phí

• Máy bơm nước chạy nhưng không lên nước là do đâu? Mất nước mồi, ống hút rò khí, van một chiều kẹt hoặc hở, rọ lọc nghẹt, mực nước sâu quá giới hạn hút, bơm 3 pha quay ngược. Kiểm tra lần lượt từ đầu hút tới bơm.
• Máy bơm rò nước ở trục, giữa đầu bơm và motor thì sửa thế nào? Phớt cơ khí hỏng, thường do chạy khô hoặc nước có cát. Thay phớt đúng cỡ trục (giá trung bình thị trường Việt Nam khoảng 50.000–200.000 đồng); để lâu nước vào vòng bi và cuộn dây sẽ cháy motor.
• Motor bơm kêu ù, không quay, nóng nhanh là lỗi gì? Motor 1 pha thường hỏng tụ ngậm; ngoài ra có thể kẹt cánh do cặn, điện áp thấp dưới khoảng 190V, mất pha (bơm 3 pha). Ngắt điện, xoay thử trục, đo tụ, đo điện áp trước khi thay linh kiện.
• Bơm kêu to, rung, có tiếng lạo xạo như sỏi thì xử lý ra sao? Vòng bi mòn hoặc xâm thực do hút quá sâu, ống hút nhỏ. Thay vòng bi, hạ vị trí đặt bơm, tăng cỡ ống hút; cánh bị rỗ do xâm thực lâu ngày cần thay cánh.
• Có cách nào tiết kiệm chi phí điện và sửa chữa máy bơm nước? Chọn công suất vừa đủ theo cột áp, lưu lượng thực tế; dùng phao điện, rơ le chống cạn để không chạy khô; bơm tăng áp dùng biến tần thay rơ le đóng ngắt; khi hỏng phớt, tụ, vòng bi thì sửa thay vì mua mới vì chi phí thường dưới 20–30% giá máy.