Nghiên cứu chi tiết về ứng dụng của hệ thống cảm ứng nước áp suất âm trong sản xuất công nghiệp

Nguyên lý cốt lõi của hệ thống cảm ứng nước áp suất âm là sử dụng bơm chân không (chẳng hạn như bơm chân không vòng nước) để hút không khí từ bơm và đường ống đầu vào, tạo ra trạng thái chân không (áp suất âm) thấp hơn áp suất khí quyển. Nhờ chênh lệch áp suất này, nước từ nguồn (ví dụ: hồ bơi, sông) được đẩy mạnh vào bơm, qua đó hoàn tất quá trình mồi của bơm. Khi bơm được nạp đầy nước, bơm chính (ví dụ: bơm vỏ tách rời, bơm ly tâm) có thể bắt đầu hoạt động bình thường và vận chuyển chất lỏng.

Dưới đây là các ứng dụng cụ thể, ưu điểm và thành phần chính của nó trong sản xuất công nghiệp:

I. Các lĩnh vực ứng dụng chính

Hệ thống cảm ứng nước áp suất âm giải quyết vấn đề quan trọng của máy bơm (đặc biệt là máy bơm ly tâm) không thể tự mồi, khiến chúng trở nên không thể thiếu trong nhiều tình huống công nghiệp đòi hỏi phải vận chuyển nước từ điểm thấp đến điểm cao hơn hoặc trên khoảng cách xa.

1. Công ty Cấp nước và Tiện ích Nước: Khai thác nước từ sông, hồ hoặc hồ chứa và vận chuyển đến nhà máy để xử lý. Được sử dụng trong các trạm bơm nâng để đưa nước hoặc nước thải tích tụ từ các khu vực trũng lên đường ống chính cao hơn để vận chuyển đến các nhà máy xử lý nước thải.

2. Ngành công nghiệp hóa chất và dầu mỏ: Vận chuyển nước quy trình, nước làm mát hoặc một số nguyên liệu hóa chất lỏng từ bể chứa, bình phản ứng hoặc bể chứa.

3. Ngành công nghiệp điện (Nhà máy điện nhiệt/hạt nhân): Hệ thống mồi áp suất âm là tiêu chuẩn để khởi động các máy bơm nước tuần hoàn lớn. Được sử dụng để vận chuyển hỗn hợp xỉ/tro và nước.

4. Ngành công nghiệp khai thác và luyện kim

5. Thủy lợi và Nông nghiệp quy mô lớn

II. Các thành phần chính của hệ thống

Một hệ thống tạo áp suất nước âm điển hình thường bao gồm:

1. Bơm chính: Đảm nhiệm nhiệm vụ vận chuyển nước chính, thường là bơm ly tâm hai tầng hút lưu lượng cao hoặc bơm ly tâm. Bơm này không có khả năng tự mồi.

2. Bơm chân không: Cốt lõi của hệ thống, được sử dụng để hút không khí và tạo chân không. Bơm chân không vòng nước đặc biệt phổ biến trong ứng dụng này do khả năng xử lý không khí lớn, cấu tạo đơn giản và vận hành êm ái (vòng đệm kín chất lỏng, không ma sát kim loại).

3. Bộ tách khí-nước: Được lắp đặt tại cửa ra của bơm chân không để tách khí và nước có trong chất lỏng làm việc của bơm chân không, bảo vệ bơm và cải thiện hiệu suất.

4. Tủ điện điều khiển (E-Cabinet): Là trung tâm điều khiển của hệ thống. Nó tự động hóa toàn bộ quá trình mồi:

1) Tự động điều khiển việc khởi động và dừng máy bơm chân không.

2) Theo dõi áp suất bên trong máy bơm và đường ống thông qua cảm biến chân không (công tắc chân không) để xác định xem quá trình mồi đã hoàn tất hay chưa.

3) Tự động khởi động máy bơm chính và dừng máy bơm chân không khi mồi thành công.

4) Cung cấp khả năng bảo vệ chống lại các sự cố như quá tải, mất pha và rò rỉ.

III. Ưu điểm và tầm quan trọng

1. Cho phép tự mồi cho máy bơm ly tâm: Giải quyết điểm yếu quan trọng nhất của máy bơm ly tâm, giải phóng ứng dụng của chúng khỏi giới hạn về vị trí lắp đặt (tức là phải ở dưới mức chất lỏng).

2. Tự động hóa và độ tin cậy cao: Hệ thống điều khiển cho phép vận hành hoàn toàn tự động, loại bỏ việc mồi thủ công và ngăn ngừa bơm chạy khô và hư hỏng do lỗi của con người, nâng cao đáng kể độ tin cậy và an toàn của hệ thống.

3. Bảo vệ bơm chính: Đảm bảo bơm chính đầy nước trước khi khởi động, ngăn ngừa hiệu quả tình trạng chạy khô, tránh các hỏng hóc nghiêm trọng như cháy phớt và hư hỏng ổ trục, do đó kéo dài tuổi thọ của bơm chính.

4. Cải thiện hiệu quả: Tạo chân không nhanh chóng giúp rút ngắn thời gian khởi động máy bơm, cải thiện hiệu quả vận hành tổng thể, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu chu kỳ khởi động-dừng thường xuyên.

5. Tính linh hoạt: Hệ thống có thể được thiết kế theo cấu hình từ một đến nhiều, trong đó một bộ thiết bị mồi chân không phục vụ cho nhiều máy bơm chính, giúp tiết kiệm đầu tư và không gian.