Máy Bơm Nước Chìm Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Cách Chọn Bơm Chìm

Máy bơm nước chìm (bơm chìm, bơm thả chìm) là bơm có motor kín nước gắn liền đầu bơm, được thả hẳn xuống bể, hố ga, hầm, ao để bơm nước lên. Có hai nhóm chính: bơm chìm nước sạch (nước trong, ít cặn) và bơm chìm nước thải (nước bẩn có bùn, rác nhỏ). Chọn bơm chìm thì xét: nước sạch hay nước thải, cỡ hạt rắn lớn nhất, lưu lượng cần, cột áp (chiều cao từ mặt nước tới điểm xả cộng tổn thất ống) và điện 1 pha 220V hay 3 pha 380V.

1) Phân loại máy bơm chìm

a) Máy bơm chìm nước sạch

Dùng bơm nước trong từ bể chứa, hồ, giếng đào, bể nước mưa, đài phun nước. Cánh kín, khe hở nhỏ, hiệu suất cao; chịu được hạt cặn nhỏ vài milimét. Vỏ gang, inox 304 hoặc nhựa kỹ thuật; motor kín, thường làm mát nhờ chính nước bơm chảy quanh vỏ.

b) Máy bơm chìm nước thải

Dùng cho hố ga, bể phốt, hầm xe, trạm xử lý nước thải. Cánh hở, cánh xoáy (vortex) hoặc cánh có dao cắt rác, cho hạt rắn qua được khoảng 25–50 mm tùy cỡ. Motor có khoang dầu và phớt cơ khí kép ngăn nước thải vào cuộn dây; nhiều model có phao tự động và rơ le nhiệt trong cuộn dây.

c) So sánh bơm chìm nước sạch và nước thải

2) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy bơm chìm

a) Các bộ phận chính

• Motor kín: stator, rotor, trục inox, hai bạc đạn; có khoang dầu giữa motor và đầu bơm.
• Phớt cơ khí (thường hai bộ): chặn nước không vào motor; dầu trong khoang bôi trơn và làm mát phớt.
• Cánh bơm (bánh công tác) gang, inox hoặc đồng; buồng bơm, lưới chắn rác ở cửa hút.
• Cáp điện chìm, ống luồn cáp có gioăng ép kín; phao điện; rơ le nhiệt gắn trong cuộn dây ở bơm lớn.
• Bơm trạm nước thải có thêm khớp nối tự động trên ray dẫn để kéo bơm lên mà không phải xuống hố.

b) Nguyên lý

Bơm chìm là bơm ly tâm đặt ngập nước. Cánh quay ném nước ra buồng xoắn, nước đi lên ống xả; cửa hút luôn ngập nên không cần mồi và không bị giới hạn chiều sâu hút. Nhiệt của motor tỏa ra nước xung quanh, vì vậy bơm phải ngập đủ (theo mức nước tối thiểu hãng ghi), để bơm lộ thiên chạy lâu thì motor nóng và cháy cuộn.

3) Thông số máy bơm chìm và cách chọn

a) Các thông số cần đọc

• Công suất P: kW hoặc HP (1HP ≈ 0,75kW), dân gian gọi bơm 1 ngựa, 2 ngựa.
• Lưu lượng Q: m³/giờ hoặc lít/phút; Cột áp H: mét nước.
• Cột áp cần = chiều cao từ mặt nước trong hố tới điểm xả + tổn thất đường ống (thường cộng 10–30%). Bơm đặt ở đáy hố sâu 2 m, đẩy lên bể trên tầng thượng cao 14 m: H cần khoảng 16 m + tổn thất ≈ 18–20 m.
• Cỡ hạt rắn cho qua (mm), nhiệt độ nước tối đa, đường kính ống xả (1 inch ≈ 25 mm).

b) Dòng điện, lưu lượng, cột áp theo công suất

• Dải lưu lượng – cột áp là phổ biến, từng model có đường đặc tính riêng.
• Dòng điện chính xác lấy theo tem bơm để chỉnh rơ le nhiệt.
• Bơm từ khoảng 2.2kW nên dùng 3 pha 380V nếu có điện 3 pha.

c) Biến tần, khởi động cho bơm chìm

Bơm chìm gia đình chạy trực tiếp với phao. Trạm bơm nước thải lớn có thể dùng khởi động mềm hoặc biến tần để giảm dòng khởi động, giảm búa nước, chỉnh lưu lượng theo mực nước. Chọn biến tần loại bơm/quạt có dòng định mức bằng hoặc lớn hơn dòng motor, không cài tần số quá thấp (thường không dưới khoảng 25–30Hz) để cánh còn đẩy được rác và motor không nóng. Bơm 1 pha có tụ không chạy biến tần thường được.

Các loại bơm khác có thể xem trong nhóm máy bơm nước; motor 3 pha thay thế xem nhóm motor điện 3 pha.

4) Ứng dụng máy bơm chìm

• Bơm chìm nước thải cho hố ga, bể phốt, tầng hầm, hầm xe chung cư.
• Bơm chìm thoát nước ngập úng, bơm hố móng công trình.
• Bơm chìm nước sạch bơm từ bể ngầm, bể nước mưa lên bồn chứa.
• Bơm chìm inox cho nước nhiễm mặn, nước lợ, nuôi trồng thủy sản.
• Bơm chìm cho đài phun nước, hồ cá cảnh, tiểu cảnh.
• Bơm chìm trạm xử lý nước thải công nghiệp, khu dân cư.

5) Ưu điểm và nhược điểm của máy bơm chìm

a) Ưu điểm

• Không cần mồi nước, không bị giới hạn chiều sâu hút.
• Không cần nhà bơm, ít ồn vì motor nằm dưới nước.
• Bơm nước thải cho qua được rác, bùn mà bơm trên bờ dễ kẹt.
• Có phao tự động, tự bật tắt theo mực nước.

b) Nhược điểm

• Phải kéo bơm lên mới kiểm tra, sửa được.
• Chạy khô hoặc ngập không đủ dễ cháy motor.
• Cáp và phớt là điểm dễ rò nước, rò điện; cần CB chống giật.

6) Lắp đặt và sử dụng máy bơm chìm đúng cách

• Đặt bơm trên đế phẳng hoặc gạch kê cao 10–20 cm khỏi bùn đáy; treo bơm bằng dây xích hoặc dây inox, không kéo bằng cáp điện.
• Lắp van một chiều và van khóa trên ống xả; trạm nước thải dùng khớp nối tự động.
• Phao chỉnh sao cho bơm tắt khi mực nước còn trên mức tối thiểu ngập motor.
• Đo cách điện trước khi thả bơm; dùng CB chống giật và nối đất.

7) Câu hỏi thường gặp về máy bơm nước chìm

a) Người sắp mua máy bơm chìm cần hỏi gì, xác minh gì

• Cần báo người bán những gì để chọn đúng bơm chìm? Loại nước (sạch, bùn, nước thải có rác, nước lợ), kích thước rác lớn nhất có thể có, chiều sâu hố, chiều cao và chiều dài ống xả, lưu lượng mong muốn, điện 1 pha hay 3 pha, có cần phao tự động không.
• Tem bơm chìm cần xem những gì? Công suất, điện áp, dòng định mức, Qmax và Hmax, cỡ hạt rắn cho qua, độ sâu ngâm tối đa, nhiệt độ nước, cấp bảo vệ IP68, cấp cách điện. Hỏi thêm đường đặc tính để biết tại cột áp nhà mình bơm ra bao nhiêu m³/giờ.
• Nhận ra bơm chìm kém bằng cách nào? Cáp mỏng, vỏ cáp cứng giòn, đầu cáp vào thân bơm không có gioăng ép; thân nhẹ bất thường; tem không ghi IP68 và độ sâu ngâm. Chạy thử trong thùng nước, đo dòng bằng ampe kìm so với tem; dòng vượt tem nhiều khi chưa có tải là dấu hiệu motor yếu.
• Bơm nước sạch dùng bơm nước thải được không? Bơm nước sạch có cánh kín khe nhỏ, gặp rác, túi nilon là kẹt; hố ga, bể phốt cần bơm nước thải cánh hở hoặc cánh cắt rác. Ngược lại, dùng bơm nước thải cho nước sạch vẫn được nhưng hiệu suất thấp hơn, tốn điện hơn.
• Giá bơm chìm tham khảo thế nào? Giá trung bình thị trường Việt Nam: bơm chìm gia đình 0.25–0.75kW khoảng từ một đến vài triệu đồng; bơm nước thải 1.5–4kW thân gang cao hơn nhiều; bơm toàn thân inox đắt hơn gang cùng công suất. Tính thêm cáp, phao, ống, van khi so giá.

b) Người đã mua: lắp cho đúng, dùng cho tối ưu

• Thả bơm xuống hố thế nào cho đúng? Buộc dây treo vào quai bơm, kê bơm cách đáy khoảng 10–20 cm, ống xả mềm hoặc cứng có van một chiều. Cáp điện để chùng, cố định vào dây treo, đầu cáp phía trên phải ở nơi khô ráo, không ngâm nước.
• Đấu điện bơm chìm ra sao? Bơm 1 pha: CB chống giật, dây đủ tiết diện, nối đất. Bơm 3 pha: CB, khởi động từ, rơ le nhiệt chỉnh theo dòng tem, phao điện đấu vào mạch điều khiển; kiểm tra chiều quay bằng cách so lưu lượng hai chiều, chiều nào nước mạnh là đúng. Bơm có dây cảm biến nhiệt thì đấu vào mạch để ngắt khi motor quá nóng.
• Chỉnh phao thế nào? Phao bật khi nước lên gần mức tràn, tắt khi nước còn trên mức ngập tối thiểu của bơm. Dây phao dài quá thì bơm chạy cạn, ngắn quá thì bơm bật tắt liên tục.
• Dùng sao cho bền và đỡ tốn điện? Ống xả đúng cỡ, ngắn, ít co; vệ sinh lưới hút, hố bơm định kỳ, nhất là hố nước thải nhiều rác. Bơm nước thải có khoang dầu thì kiểm tra dầu sau mỗi khoảng 1.000–3.000 giờ: dầu đục như sữa là phớt sắp hỏng.
• Bơm chạy mà nước lên yếu dần thì làm gì? Kéo bơm lên kiểm tra lưới hút, cánh có quấn rác, mòn không; kiểm tra van một chiều kẹt nửa chừng; kiểm tra chiều quay với bơm 3 pha.

c) Các lỗi người dùng thường mắc và cách chỉnh sửa

• Đặt bơm thẳng xuống bùn đáy hố. Triệu chứng: bơm hút bùn đặc, kẹt cánh, quá dòng. Cách sửa: kéo lên rửa sạch, kê đế cao hoặc treo bơm cách đáy.
• Kéo bơm bằng cáp điện. Triệu chứng: cáp đứt ngầm, nước thấm theo cáp vào motor, nhảy CB chống giật. Cách sửa: thay cáp hoặc làm lại đầu cáp, đo cách điện; từ đó treo kéo bằng dây riêng.
• Để bơm chạy khi nước cạn. Triệu chứng: motor nóng, rơ le nhiệt cắt liên tục, phớt hỏng. Cách sửa: chỉnh lại phao, lắp thêm rơ le mực nước hoặc rơ le bảo vệ chạy khô.
• Dùng bơm nước sạch cho hố ga. Triệu chứng: kẹt rác, cánh vỡ, motor cháy. Cách sửa: đổi sang bơm nước thải cánh hở hoặc cánh cắt rác, lắp giỏ chắn rác.
• Nối dài cáp bằng băng keo thường. Triệu chứng: rò điện, nhảy CB khi trời mưa. Cách sửa: nối lại bằng ống nối và keo co nhiệt chịu nước, hoặc thay cáp liền đủ dài.

d) Dành cho sinh viên cơ điện mới vào ngành: nên tìm hiểu gì trước

• Khái niệm cần nắm trước? Lưu lượng, cột áp, đường đặc tính Q–H, tổn thất đường ống, kích thước hạt rắn cho qua, cấp bảo vệ IP68. Bên điện: motor 1 pha có tụ, motor 3 pha, rơ le nhiệt, phao điện, điện trở cách điện.
• Nên tìm hiểu loại bơm nào trước? Bơm ly tâm trên bờ trước để hiểu nguyên lý, sau đó bơm chìm nước sạch, rồi bơm chìm nước thải với các kiểu cánh (kín, hở, vortex, cắt rác), cuối cùng là bơm hỏa tiễn và trạm bơm có khớp nối tự động.
• Thứ tự học hợp lý? Đọc tem bơm; tính cột áp và chọn bơm theo đường đặc tính; vẽ mạch điều khiển bơm bằng phao, hai bơm luân phiên; học khởi động mềm, biến tần cho trạm bơm.
• Tự kiểm chứng bằng dụng cụ gì? Đồng hồ megaôm đo cách điện cáp và motor (đo trước khi thả), ampe kìm đo dòng, đồng hồ áp ở ống xả, thùng có vạch đo lưu lượng, súng nhiệt đo nhiệt vỏ khi chạy thử trong thùng nước.
• Đọc thêm ở đâu? Các bài Các Loại Máy Bơm Nước Phổ Biến? Nguyên Lý Hoạt Động Và Cách Lựa Chọn Motor Bơm Nước, Bơm Tăng Áp Suất Nước Trong Gia Đình, Nhà Cao Tầng, Máy Bơm Nước Lưu Lượng - Máy Bơm Nước 3 Pha và Các Loại Máy Bơm Công Nghiệp Nhiều Người Dùng.