Dưới đây là phân tích kỹ thuật toàn diện về 8 loại máy bơm nước phổ biến, từ nguyên lý hoạt động, cấu tạo, ưu – nhược điểm đến ứng dụng điển hình.

1. Máy bơm ly tâm (Centrifugal Pump)

Máy bơm ly tâm dùng cánh quạt (impeller) quay tốc độ cao tạo lực quay ly tâm để tăng áp, đẩy nước từ lòng bơm ra đường ống. Cánh quạt và vỏ bơm thiết kế sao cho dòng nước được gia tốc, sau đó chuyển đổi phần động năng thành áp suất khi vào vỏ khuếch tán. 

• Cấu tạo chính

  • Impeller bằng gang hoặc thép không gỉ

  • Vỏ bơm (volute) dẫn dòng

  • Trục và phớt chặn chống rò rỉ

• Ưu điểm

  • Lưu lượng lớn, phù hợp bơm cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp

  • Cấu trúc đơn giản, chi phí bảo trì thấp

• Nhược điểm

  • Hiệu suất giảm khi hút chất lỏng có độ nhớt cao

  • Cần mồi lần đầu và dễ bị cavitation nếu hoạt động ở lưu lượng thấp

• Ứng dụng

  • Hệ thống cấp nước tòa nhà cao tầng

  • Bơm tuần hoàn công nghiệp, xử lý nước thải

  • Hệ thống tưới tiêu trong nông nghiệp

2. Máy bơm chìm (Submersible Pump)

Máy bơm chìm gồm mô-tơ và buồng bơm trong cùng một vỏ kín, hoạt động hoàn toàn trong lòng nước hoặc chất lỏng. Thiết kế kín tránh hiện tượng cavitation và cho phép bơm sâu đến hàng trăm mét.

• Cấu tạo chính

  • Cánh quạt đa tầng hoặc đơn tầng

  • Gioăng dầu và buồng cách ly điện

  • Cáp điện chuyên dụng chịu áp lực

• Ưu điểm

  • Không cần mồi, vận hành êm, hiệu suất cao

  • Bơm sâu, chống rò rỉ điện khi lắp đúng chuẩn

• Nhược điểm

  • Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn bơm ly tâm

  • Khó tiếp cận bảo trì khi lắp sâu

• Ứng dụng

  • Khai thác nước ngầm (giếng khoan, giếng khơi)

  • Sump pump chống ngập hầm, tầng hầm

  • Bơm nước thải, bùn trong công nghiệp

3. Máy bơm màng (Diaphragm Pump)

Máy bơm màng làm việc theo nguyên lý dịch chuyển tích cực: một màng đàn hồi dao động tạo ra thể tích thay đổi trong buồng bơm, hút và đẩy chất lỏng qua van một chiều. Thiết kế không trục, không đĩa mòn khi bơm dịch ăn mòn hoặc có hạt rắn.

• Cấu tạo chính

  • Màng bằng cao su, Teflon hoặc vật liệu chịu hóa chất

  • Buồng bơm và van một chiều tích hợp

  • Hộp khí hoặc buồng dầu truyền động

• Ưu điểm

  • Chịu hóa chất mạnh, bơm được dịch có hạt lơ lửng

  • Tự mồi, không bị hư hại khi chạy khô

• Nhược điểm

  • Lưu lượng không liên tục (xung áp), cần giảm xung nếu yêu cầu mượt dòng

  • Công suất và áp cao giới hạn so với pittông

• Ứng dụng

  • Bơm hóa chất, axit, kiềm trong hóa chất

  • Xử lý bùn thải, nước thải có chứa rác lơ lửng

  • Ngành dược phẩm, thực phẩm – đồ uống

4. Máy bơm pittông (Piston/Reciprocating Pump)

Máy bơm pittông vận hành nhờ chuyển động tịnh tiến của pittông trong xy-lanh, hút chất lỏng vào khi pittông hút và đẩy ra khi pittông nén. Đây là loại bơm dịch tích cực, áp suất đầu ra lớn, lưu lượng nhỏ.

• Cấu tạo chính

  • Xy-lanh, pittông và thanh truyền

  • Van hút và van xả dạng một chiều

  • Bạc đạn chịu tải cao

• Ưu điểm

  • Thích hợp bơm áp suất cao (đến hàng trăm bar)

  • Lưu lượng ổn định theo hành trình pittông

• Nhược điểm

  • Cấu trúc phức tạp, chi phí bảo trì cao

  • Nhịp xung lưu lượng (cần bình giảm áp nếu cần dòng liên tục)

• Ứng dụng

  • Bơm nhớt, mỡ bôi trơn trong thủy lực

  • Bơm rửa áp lực cao, rửa xe

  • Ngành dầu khí, khoan giếng, rửa ống

5. Máy bơm bánh răng (Gear Pump)

Máy bơm bánh răng thuộc nhóm bơm dịch tích cực, dùng hai hoặc nhiều bánh răng ăn khớp nhau kéo chất lỏng từ khoang hút đến khoang xả. Khả năng tự mồi tốt, bơm được chất nhớt.

• Cấu tạo chính

  • Hai bánh răng ăn khớp (ngoài – ngoài hoặc trong – ngoài)

  • Vỏ bơm kín giữ khe hở nhỏ để tránh rò rỉ

  • Trục, ổ đỡ và phớt chặn

• Ưu điểm

  • Lưu lượng ổn định, tự mồi, dòng chảy không xung áp quá lớn

  • Bơm được chất nhớt, dầu, nhựa, keo

• Nhược điểm

  • Bị mài mòn bánh răng khi vận hành chất chứa hạt rắn

  • Áp suất đầu ra giới hạn (thường dưới 10 bar)

• Ứng dụng

  • Hệ thống bôi trơn, bơm dầu thủy lực

  • Ngành hóa chất, thực phẩm (mật ong, siro)

  • Bơm nhựa, sơn, nhũ tương

6. Máy bơm trục vít (Screw Pump)

Máy bơm trục vít gồm hai hoặc nhiều ren vít xoắn ăn khớp, quay song song kéo chất lỏng theo trục vít đến buồng xả. Hoạt động êm, lưu lượng liên tục, chịu được áp suất cao.

• Cấu tạo chính

  • Một trục vít chính và một hoặc nhiều trục vít đối xứng

  • Vỏ bơm chịu áp lực cao

  • Con dấu cơ khí hoặc phớt

• Ưu điểm

  • Lưu lượng mượt, không xung áp

  • Chịu áp cao, bơm được chất nhớt và có độ ăn mòn

• Nhược điểm

  • Yêu cầu độ chính xác chế tạo và căn chỉnh cao

  • Khi hỏng, chi phí sửa lớn do cấu tạo phức tạp

• Ứng dụng

  • Ngành dầu khí, bơm dầu thô, dầu nặng

  • Hóa chất đặc, nhớt công nghiệp

  • Bơm bùn, slurry

7. Máy bơm peristaltic (Peristaltic Pump)

Máy bơm peristaltic (máy bơm ống mềm) dùng các con lăn ép ống mềm tuần tự tạo chân không kéo dung dịch đi qua, không cần van. Dòng chảy sạch, không nhiễm ngược.

• Cấu tạo chính

  • Con lăn hoặc bánh đè ống mềm xoay quanh

  • Ống mềm chịu hóa chất

  • Motor điều tốc và khung đỡ

• Ưu điểm

  • Bơm được dung dịch ăn mòn, có hạt, dễ dàng thay ống mềm

  • Dòng chảy định lượng chính xác, không tiếp xúc cơ khí với chất lỏng

• Nhược điểm

  • Áp suất tối đa giới hạn (thường dưới 6 bar)

  • Ống mềm hao mòn theo chu kỳ, cần thay thường xuyên

• Ứng dụng

  • Định lượng thuốc, hóa chất trong xử lý nước

  • Ngành dược phẩm, thực phẩm (men, huyết tương)

  • Thí nghiệm, thiết bị y tế

8. Máy bơm hướng trục (Axial Flow Pump)

Máy bơm hướng trục tạo dòng chảy theo phương trục so với cánh quạt dạng cánh quạt tàu. Thích hợp lưu lượng rất lớn, đầu áp thấp.

• Cấu tạo chính

  • Impeller dạng cánh quạt lớn

  • Đường ống hẹp giúp tăng tốc dòng

  • Khung đỡ gọn nhẹ, tích hợp motor – bơm hoặc nối trục

• Ưu điểm

  • Lưu lượng cực lớn, lên tới hàng ngàn m³/giờ

  • Kích thước gọn, dễ lắp đặt trong kênh dẫn, cống tiêu

• Nhược điểm

  • Áp suất đầu ra thấp, không phù hợp yêu cầu áp cao

  • Thiết kế riêng biệt, chi phí đầu tư và sửa chữa cao

• Ứng dụng

  • Hệ thống tiêu thoát nước mưa, ngăn ngập úng

  • Tuần hoàn nước làm mát công nghiệp cỡ lớn

  • Hệ thống điều hòa không khí trung tâm

Bảng So sánh Tổng quan