Bình tích áp và tầm quan trọng trong hệ thống máy bơm

Bình tích áp hay còn được biết đến với tên gọi là bình tích áp, bình áp lực, bình điều áp, bình tăng áp lực nước, bình tích áp thủy lực chuyên dùng để là một thiết bị dùng để hỗ trợ cho hệ thống máy bơm.

Ngày nay bình tích áp được sử dụng một cách rộng rãi trong các tòa nhà cao tầng, các công trình chung cư, cũng như trong các hộ gia đình nhằm hỗ trợ hệ thống máy bơm.

Là một thiết bị phụ dùng trong các hệ thống khí nén và hệ thống thủy lực, chức năng chính của nó là tích trữ năng lượng là dầu, nhớt, chất lỏng đối với thủy lực, và hơi, khí nén đối với hệ thống khí.

Bình tích áp là loại bình chứa có cấu tạo chắc chắn hoạt động dựa trên nguyên tắc nén áp suất thường được dùng để tích trữ áp lực chất lỏng.

Nó như một phụ kiện kèm theo của máy bơm nước, đặc biệt, bình tích áp không thể hoạt động một mình nếu như thiếu máy bơm nước.

Ngoài việc cung cấp áp lực nước bình tích áp còn cung cấp năng lượng, cân bằng thủy lực, bảo vệ an toàn cho hệ thống vận hành.

Công dụng của bình tích áp trong đời sống hằng ngày:

Bình tích áp được sử dụng để cho máy bơm giữ lại được áp lực nước trong máy bớm, giúp đảm bảo nguồn nước ổn định, đáp ứng được mọi nhu cầu sinh hoạt cũng như sử dụng của mọi người.

Bình tích áp được sử dụng trong gia đình:

Với nước sinh hoạt của mỗi nhà, gia đình thường có khối lượng không lớn, nên các máy bơm sử dụng đều là loại có công suất nhỏ.

Nên các hộ gia đình thường lắp đặt các các bình tích áp với dung tích nhỏ khoảng từ 20 đến 100 lít và sử dụng hệ thống tăng áp nhỏ.

Bình tích áp được sử dụng cho nhà cao tầng, khu chung cư:

Các khu chung cư và nhà cao tầng là những nơi mà lượng nước tiêu thụ rất lớn, để đảm bảo lượng nước cung cấp luôn sạch sẽ, đủ dùng và ổn định thì việc lắp đặt hệ thống cấp nước là không thể thiếu.

Càng lên cao, nước càng yếu dần nên bình tích áp sẽ có tác dụng tăng áp, giúp máy bơm đẩy nước lên cao đảm bảo nhu cầu sử dụng.

Hệ thống bơm tăng áp bao gồm máy bơm tăng áp, bình tích áp và máy bơm nước công suất lớn.

Bình tích áp với máy bơm trong hệ thống PCCC:

Hệ thống phòng cháy chữa cháy đòi hỏi máy bơm công suất lớn, lượng nước cung cấp cũng lớn khi xảy ra sự cố, áp lực mạnh.

Vì vậy, người ta sử dụng bình tích áp để gia tăng áp lực nước.

Hệ thống này gồm có một bơm trục ngang, một bơm tăng áp trục đứng, một bơm chữa cháy và bình tích áp, hệ thống này giúp bảo vệ bơm lâu dài và hoạt động ổn định.

Cấu tạo của bình tích áp:

Bình tích áp khá đơn giản chỉ bao gồm:

Vỏ bình và lõi bình.

Vỏ bình: được cấu tạo bằng thép hoặc bằng inox chịu đựng được áp suất cao.

Lõi bình: được chia làm 2 phần:

Phần ruột bình bọc bằng cao su và được bao quanh bởi một lớp khí ni-tơ với 1 áp suất nhất định.

Phần liên thông với cửa dầu thủy lực vào ra.​

Cấu tạo chi tiết của bình tích áp gồm:

Mặt bích dùng để liên kết ruột bình với các kết nối bên ngoài. Ngoài ra, khối lượng của nó còn giúp cho bình hạn chế bị biến dạng và tạo độ kính cho bình.

Role áp suất có tác dụng tự động ngắt máy bơm khi bình đầy nước và tự động mở máy bơm để bơm nước vào khi bình hết nước.

Ruột bình tích áp được làm bằng cao su tổng hợp EPDM có độ đàn hồi cao, chống thấm nước, không độc hại.

Ruột bình được thiết kế theo hình bầu dục để hạn chế sự tiếp xúc giữa phần kim loại của vỏ bình và nước trong bình và được gắn trực tiếp vào mặt bích.

Đồng hồ đo áp suất dùng để đo sức ép của bình.

Bình tích áp có 5 đầu nối: một đầu nối đồng hồ, một đầu nối rơ le, một đầu nối với ống dẫn đầu vào, một đầu nối với ống dẫn đầu ra, đầu còn lại nối vào bình.

Nguyên lí hoạt động của bình tích áp:

Bình tích áp ngày nay hoạt động dựa trên nguyên mẫu được thiết kế bởi một kĩ sư người Anh có tên là Joseph Bramah. Theo đó có hai quá trình cơ bản là nạp và xả quá trình hoạt động gồm 4 bước cơ bản:

Bơm tắt - Khi máy bơm chưa chạy ruột bình tích áp hoàn toàn rỗng, phần trên chỉ toàn không khí ở trong bình.

Bắt đầu bơm - Khi bơm chạy thì nước bắt đầu chảy vào ruột bình và ruột bình to dần lên, không khí trong bình áp bị nén lại.

Dừng bơm - Bơm dừng lại khi tới áp lực tối đa của bình, không khí sẽ được nén lại để tắt công tắc áp suất.

Bơm tắt - Và khi bơm tắt hẳn nước tích tụ trong ruột bình được sử dụng và không khí trong bình lại được nạp đầy và sẵn sàng cho lượt bơm tiếp theo.

Phân loại bình tích áp thường được dùng hiện nay:

Người ta có thể phân loại bình tích áp dựa theo các yếu tố như vật liệu, cách lắp đặt, nguyên lý tạo tải, áp suất cực đại mà bình có thể tạo…

Dựa vào nguyên lý tạo tải, ta có thể phân chia bình tích áp thành 3 loại được sử dụng phổ biến nhất.

Bình tích áp dùng tải trọng:

Loại bình này cũng có cấu tạo đơn giản và giá thành cũng không cao, nhưng dung tích cho phép lớn hơn bình tích áp lò xo và áp suất tạo ra khá ổn định.

Đây là loại bình có dung tích lớn giúp giảm chi phí trong sửa chữa máy bơm, tuy nhiên năng lượng tích trữ của loại bình này không lớn.

Dù cấu tạo đơn giản nhưng về tổng thể khá cồng kềnh áp suất tạo ra ổn định nhưng không lớn và có quán tính lớn.

Bình tích áp lò xo:

Bình tích áp lò xo có cấu tạo tương đối đơn giản nhưng mức giá thành thấp, dung tích khá nhỏ và áp suất tạo ra sẽ phải phụ thuộc vào đặc điểm của loại lò xo sử dụng, thường áp dụng cho các loại máy nhỏ, công suất thấp.

Dung tích nhỏ, áp suất phụ thuộc vào đặc tính lò xo chính là những nhược điểm chính của loại bình tích áp này.

Bình tích áp dùng thủy khí:

Bình này có kích thước thiết kế nhỏ gọn và cho năng lượng tích trữ cao hơn nên đáp ứng được nhiều mục đích sử dụng.

Loại bình tích áp này đa dạng về cấu tạo và công dụng nên khi sửa chữa máy công trình, sửa chữa máy xúc cần phân loại rõ từng loại.

Tuy nhiên áp suất bình tạo ra sẽ phụ thuộc nhiều vào quá trình đa biến khi nén giãn.

Trong các loại bình tích áp trên, bình tích áp dùng thủy khí là loại được dùng phổ biến nhất, bình tích áp dạng này thường sử dụng khí Nito hoặc không khí làm khí nén.