Máy bơm nước giếng khoan ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các hộ gia đình, trang trại và cơ sở sản xuất. Nhờ có máy bơm, việc khai thác và sử dụng nguồn nước ngầm trở nên thuận tiện, tiết kiệm thời gian và công sức.
Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ cấu tạo máy bơm nước giếng khoan để lựa chọn và sử dụng hiệu quả. Bài viết này Điện máy Yamasu sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các loại máy bơm phổ biến trên thị trường.
Các loại máy bơm nước giếng khoan phổ biến
1. Máy bơm nước giếng khoan ly tâm
- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng.
- Phù hợp với giếng có độ sâu trung bình (dưới 40m).
- Giá thành rẻ, tiết kiệm điện năng.
2. Máy bơm nước giếng khoan trục đứng
- Cấu tạo gọn, lắp đặt thẳng đứng.
- Thường dùng cho giếng sâu trên 40m.
- Công suất mạnh, lưu lượng nước lớn.
3. Máy bơm nước giếng khoan chìm
- Toàn bộ thân máy được đặt chìm dưới nước.
- Hoạt động êm ái, ít gây tiếng ồn.
- Phù hợp với các giếng sâu và nhu cầu sử dụng nước lớn.
4. Máy bơm nước giếng khoan piston
- Sử dụng nguyên lý piston để hút và đẩy nước.
- Thường dùng trong sản xuất hoặc khu vực cần áp lực nước cao.
Các loại máy bơm nước giếng khoan
Nguyên lý hoạt động máy bơm nước giếng khoan
Nguyên lý chung của máy bơm nước giếng khoan là dựa vào lực hút và lực đẩy. Khi động cơ quay, cánh bơm tạo ra áp lực để hút nước từ giếng lên qua ống hút, sau đó đẩy nước ra ngoài qua ống đẩy. Với các loại máy bơm chìm, động cơ được đặt trực tiếp dưới nước, tạo áp lực mạnh hơn và bơm nước nhanh chóng hơn.
Cấu tạo các loại máy bơm nước giếng khoan
1. Máy bơm nước giếng khoan ly tâm
Một máy bơm giếng khoan ly tâm thường gồm các bộ phận chính sau:
Cánh bơm (Impeller)
- Bộ phận quan trọng nhất, có dạng cánh ly tâm.
- Khi trục quay, cánh bơm tạo ra lực ly tâm, hút nước từ giếng và đẩy lên trên.
- Tùy theo thiết kế, có thể dùng cánh hở, cánh bán hở hoặc cánh kín.
Vỏ bơm (Casing)
- Bao bọc xung quanh cánh bơm, thường làm bằng gang hoặc inox.
- Có dạng xoắn ốc giúp chuyển đổi động năng của dòng chảy thành áp suất, từ đó đưa nước lên hệ thống ống xả.
Trục bơm (Pump Shaft)
- Kết nối động cơ với cánh bơm, truyền lực quay.
- Làm bằng thép chịu lực, thường có lớp chống mài mòn để bền khi làm việc lâu dài trong môi trường nước ngầm.
Bộ phận làm kín (Seal hoặc Packing)
- Đặt ở vị trí trục đi qua vỏ bơm.
- Có tác dụng ngăn nước rò rỉ ra ngoài và bảo vệ ổ trục.
- Thông dụng nhất là phớt cơ khí (mechanical seal).
Ổ trục (Bearing)
- Đỡ và giữ trục bơm quay ổn định, giảm ma sát.
- Được bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ chuyên dụng.
Ống hút và ống xả (Suction & Discharge Pipe)
- Ống hút: dẫn nước từ giếng vào cánh bơm, thường có lắp thêm van một chiều hoặc lưới lọc để tránh rác và không cho nước chảy ngược lại.
- Ống xả: dẫn nước sau khi bơm ra bể chứa hoặc đường ống cấp nước.
Động cơ (Motor)
- Có thể là động cơ điện (thông dụng nhất) hoặc động cơ diesel (trong các giếng không có điện lưới).
- Thường được lắp phía trên mặt đất, kết nối trực tiếp hoặc qua khớp nối với trục bơm.
2. Cấu tạo máy bơm nước giếng khoan trục đứng
Cụm bơm (Bowl assembly) – đặt dưới đáy giếng
- Cánh bơm (Impeller): nằm trong phần bowl, thường là bánh công tác ly tâm hoặc bán hướng trục, có nhiệm vụ hút và đẩy nước từ dưới sâu lên.
- Trục bơm dưới (Pump Shaft): truyền động từ trên xuống để làm quay cánh bơm.
- Vỏ bơm (Pump Bowl): bảo vệ cánh bơm và dẫn hướng dòng nước đi lên ống trục.
- Bạc trục & ổ đỡ: giúp trục quay trơn tru trong môi trường nước.
Ống trục (Column assembly) – đoạn nối trung gian
- Ống dẫn (Column Pipe): dạng ống dài nối từ cụm bơm dưới giếng lên đến mặt đất.
- Trục truyền động (Line Shaft): chạy dọc trong ống dẫn, nối từ motor phía trên xuống cánh bơm.
- Bạc đỡ & ống bôi trơn: đặt cách nhau theo từng đoạn, thường được bôi trơn bằng nước hoặc dầu để giảm ma sát cho trục.
- Ống bôi trơn (Lubrication Tube): dẫn dầu hoặc nước bôi trơn xuống các ổ đỡ.
Cụm đầu bơm (Discharge Head) – đặt trên mặt đất
- Cụm đầu xả: nơi nước từ cột trục đi lên và thoát ra hệ thống đường ống.
- Trục chính (Head Shaft): nối với trục động cơ và trục truyền động.
- Ổ trục & bạc đỡ: giữ cho trục luôn quay ổn định.
- Khớp nối (Coupling): nối trục động cơ với trục bơm.
- Cơ cấu làm kín (Mechanical Seal hoặc Packing): ngăn nước rò rỉ.
- Động cơ: có thể là động cơ điện đặt thẳng đứng trên đầu bơm hoặc động cơ diesel truyền động qua hộp số.
Cấu tạo các loại máy bơm nước giếng khoan
3. Máy bơm nước giếng khoan chìm
Một máy bơm giếng khoan chìm điển hình gồm các bộ phận sau:
Động cơ điện (Submersible Motor)
- Đặt chìm hoàn toàn trong nước, nằm ở phía dưới cùng của bơm.
- Là động cơ kín, có lớp cách điện chống nước và được điền đầy dầu hoặc nước tinh khiết để làm mát, bôi trơn.
- Vỏ động cơ thường làm bằng inox hoặc gang chống gỉ.
Trục bơm (Pump Shaft)
- Nối từ động cơ lên cụm bơm.
- Truyền lực quay từ động cơ đến các cánh bơm.
- Được chế tạo bằng thép không gỉ, có bạc lót để giảm mài mòn.
Cánh bơm (Impellers)
- Làm việc theo nguyên lý ly tâm nhiều tầng (multi-stage).
- Mỗi tầng cánh sẽ tăng thêm áp lực, giúp đẩy nước từ giếng sâu lên mặt đất.
- Thường làm bằng nhựa kỹ thuật chịu mài mòn hoặc inox.
Vỏ bơm (Pump Casing)
- Bao bọc xung quanh cụm cánh bơm.
- Làm từ inox hoặc gang, chịu áp lực cao.
- Có dạng ống thon dài, vừa khít để đưa xuống giếng khoan hẹp.
Bộ phận làm kín (Mechanical Seal / Packing)
- Giữ cho nước không xâm nhập vào bên trong động cơ.
- Tăng độ bền cho bơm khi làm việc trong môi trường nước ngầm có cát hoặc tạp chất.
Ống đẩy (Discharge Pipe)
- Nối từ đầu bơm lên trên mặt đất.
- Gắn với van một chiều để ngăn nước chảy ngược khi tắt máy.
Cáp điện và tủ điều khiển
- Cáp điện chống nước nối từ động cơ chìm lên trên mặt đất.
- Tủ điều khiển (Control Box) thường đi kèm, giúp khởi động, bảo vệ quá tải, chống mất pha và kiểm soát hoạt động của bơm.
4. Máy bơm nước giếng khoan piston
Một bơm piston cơ bản có các bộ phận chính sau:
- Xi lanh bơm (Pump Cylinder)
- Là khoang hình trụ, bên trong piston di chuyển qua lại.
- Thường làm bằng gang hoặc thép, có bề mặt nhẵn để piston di chuyển kín khít.
Piston (Pittông)
- Bộ phận tịnh tiến trong xi lanh.
- Thường có vòng đệm (cup leather hoặc cao su) để tạo độ kín.
- Khi piston đi xuống → hút nước vào; khi đi lên → đẩy nước ra ngoài.
Van hút (Inlet Valve)
- Một chiều, đặt ở cửa hút phía dưới xi lanh.
- Mở khi piston đi lên để nước từ giếng chảy vào xi lanh, đóng khi piston đi xuống để tránh nước chảy ngược.
Van xả (Outlet Valve)
- Một chiều, đặt ở cửa ra phía trên xi lanh.
- Mở khi piston đi xuống, đẩy nước từ xi lanh ra ống xả.
Trục khuỷu và tay biên (Crankshaft & Connecting Rod)
- Biến chuyển động quay của bánh đà hoặc motor thành chuyển động tịnh tiến của piston.
- Làm việc nhờ động cơ điện, diesel hoặc lực cơ học.
Bánh đà (Flywheel)
- Tăng quán tính, giúp piston chuyển động đều, giảm rung lắc.
Ống hút và ống xả
- Ống hút: dẫn nước từ giếng vào buồng xi lanh, thường có lưới lọc và van chân (foot valve) để tránh rác và giữ nước mồi.
- Ống xả: dẫn nước ra bể chứa hoặc hệ thống đường ống.
Ưu nhược điểm của từng loại máy bơm nước giếng khoan
- Máy bơm ly tâm: Ưu điểm là giá rẻ, dễ lắp đặt; nhược điểm là không phù hợp với giếng quá sâu.
- Máy bơm trục đứng: Ưu điểm bơm được giếng sâu; nhược điểm là chi phí cao hơn.
- Máy bơm chìm: Ưu điểm mạnh mẽ, êm ái; nhược điểm khó bảo trì khi hỏng.
- Máy bơm piston: Ưu điểm áp lực nước cao; nhược điểm tiêu thụ nhiều năng lượng.
Lưu ý khi chọn mua và sử dụng máy bơm nước giếng khoan
- Xác định độ sâu của giếng để chọn loại máy phù hợp.
- Ưu tiên các thương hiệu uy tín để đảm bảo độ bền.
- Lắp đặt đúng kỹ thuật, tránh để máy hoạt động khô (không có nước).
- Thường xuyên kiểm tra phớt và dầu bôi trơn để máy hoạt động ổn định.
Lưu ý khi chọn mua máy bơm nước giếng khoan
Việc nắm rõ cấu tạo máy bơm nước giếng khoan giúp bạn hiểu cách máy vận hành, từ đó lựa chọn loại máy phù hợp với nhu cầu. Mỗi loại máy đều có ưu nhược điểm riêng, tùy theo điều kiện giếng và mục đích sử dụng mà bạn có thể đưa ra lựa chọn tối ưu. Một chiếc máy bơm tốt không chỉ giúp tiết kiệm thời gian, chi phí mà còn đảm bảo nguồn nước ổn định cho sinh hoạt và sản xuất.
