Bơm trục đứng

Trong các hệ thống cấp thoát nước tại tòa nhà cao tầng và khu công nghiệp, nhu cầu cột áp (Head) lên đến hàng trăm mét – tương đương lực đẩy vượt trội so với 10 mét dẫn ngang – thường vượt quá khả năng của bơm trục ngang, dẫn đến lãng phí năng lượng và không gian lắp đặt hạn chế. Bơm trục đứng (Vertical Pump), hay máy bơm ly tâm trục đứng, nổi lên như tiêu chuẩn kỹ thuật bắt buộc nhờ thiết kế động cơ điện (Motor) đặt trên đỉnh đảm bảo tản nhiệt tối ưu, kết hợp trục bơm thép không gỉ và cánh bơm (Impeller) đa tầng tạo áp suất cực lớn theo nguyên lý ly tâm 2900 vòng/phút. Với giá thị trường 2025 dao động từ 5.200.000 VNĐ (1HP) đến 75.000.000 VNĐ (30HP), tùy phân khúc Ebara, Grundfos (cao cấp) hay CNP, Shimge (phổ thông), bài viết phân tích cấu tạo, nguyên lý, bảng giá chi tiết và hướng dẫn lắp đặt an toàn – Toàn Á JSC hỗ trợ tư vấn tối ưu. Tiếp theo, khám phá cấu tạo chi tiết.

Máy bơm ly tâm trục đứng: Cấu tạo chi tiết và nguyên lý hoạt động

Cụ thể hơn về cấu tạo, bơm trục đứng được thiết kế với động cơ điện (Motor) 3 pha đặt trên đỉnh, đảm bảo tản nhiệt hiệu quả và bảo vệ hoàn toàn phần điện khỏi tiếp xúc ẩm ướt hoặc ngập nước. Trục bơm làm từ thép không gỉ hoặc thép cứng nhiệt luyện truyền động quay từ motor xuống các tầng cánh bơm (Impeller), duy trì độ thẳng đứng tuyệt đối để tối ưu lực ly tâm. Phớt làm kín (Mechanical Seal) đóng vai trò quan trọng, ngăn chặn rò rỉ chất lỏng từ buồng bơm lên động cơ, đồng thời chịu áp suất cao lên đến hàng trăm mét cột nước. Buồng bơm (Diffuser) hình trụ đứng chứa cánh bơm, định hướng dòng chảy từ tâm ra mép, chuyển hóa động năng thành áp năng. Đặc biệt, thiết kế Inline với họng hút và họng xả nằm trên cùng một đường thẳng ngang (thường đường kính 1-6 inch), giúp tích hợp dễ dàng vào hệ thống đường ống mà không cần uốn cong phức tạp, tiết kiệm không gian thi công.

Tại sao bơm trục đứng có thể đẩy nước lên độ cao hàng trăm mét?

Bơm trục đứng hoạt động theo nguyên lý ly tâm: motor quay trục bơm và cánh bơm với tốc độ 2900 vòng/phút, hút chất lỏng vào tâm cánh và đẩy ra mép bằng lực ly tâm, tăng động năng. Buồng bơm (Diffuser) chuyển động năng thành áp năng, dẫn dòng chảy lên tầng cánh tiếp theo trong thiết kế đa tầng. Quá trình lặp lại tích lũy áp suất cực lớn, đạt cột áp hàng trăm mét mà không cần không gian rộng như bơm ngang.

Phân loại và Cách lựa chọn máy bơm trục đứng đa tầng cánh

Bên cạnh đó, bơm trục đứng được phân loại chủ yếu theo số tầng cánh bơm (Impeller) và vật liệu chế tạo, nhằm đáp ứng đa dạng nhu cầu áp suất và môi trường vận hành.

Bơm đơn tầng cánh chỉ sử dụng một cánh bơm, phù hợp cho ứng dụng áp lực vừa phải với cột áp (Head) dưới 50m, lưu lượng cao (thường 5-50 m³/h), thường thấy trong hệ thống cấp nước dân dụng hoặc tưới tiêu. Ngược lại, bơm trục đứng đa tầng cánh (Multistage) xếp chồng nhiều tầng cánh bơm (từ 2-20 tầng), tích lũy áp suất qua từng cấp, đạt cột áp lên đến 300m hoặc hơn, lý tưởng cho tòa nhà cao tầng hoặc hệ thống PCCC yêu cầu áp lực ổn định.

Về vật liệu, thân gang kết hợp cánh đồng (đồng đỏ) dùng cho nước sạch ở nhiệt độ dưới 60°C, chi phí thấp nhưng dễ ăn mòn lâu dài. Inox 304/316 toàn thân chịu nước nóng đến 120°C, hóa chất nhẹ hoặc thực phẩm, tăng tuổi thọ gấp đôi. Thân nhựa (PP/PVC) dành cho hóa chất ăn mòn mạnh như axit, kiềm, với khả năng chống gỉ vượt trội nhưng giới hạn áp suất dưới 100m.

Các thông số kỹ thuật cốt lõi khi lựa chọn thiết bị là gì?

Các thông số cốt lõi bao gồm lưu lượng (Flow rate – Q) (m³/h), cột áp (Head – H) (m) và công suất (Power – P) (kW/HP). Tính Q dựa trên nhu cầu sử dụng (ví dụ: 10 m³/h cho bồn chứa 50m³/giờ), H bằng tổng chiều cao đẩy + tổn thất đường ống (1m H đứng ≈ 10m ngang). Chọn P đúng để tránh lãng phí điện, sử dụng công thức P = (Q × H × 9.81) / (3600 × η), với η là hiệu suất (60-80%).

Bảng giá tham khảo máy bơm nước trục đứng cập nhật 2025

Ngoài ra, để hỗ trợ lập dự toán chính xác, dưới đây là bảng giá tham khảo trung bình trên thị trường Việt Nam năm 2025 cho bơm trục đứng 3 pha, dựa trên dữ liệu từ các nhà cung cấp lớn. Giá biến động theo công suất, vật liệu và thương hiệu OEM, chưa bao gồm VAT, lắp đặt hoặc phụ kiện.

Lưu ý: Phân khúc cao cấp từ các thương hiệu G7/Châu Âu như Ebara, Pentax, Grundfos, Wilo thường có giá cao hơn 50-100% so với phân khúc phổ thông (CNP, Shimge, Leo), nhờ hiệu suất η >80%, phớt làm kín (Mechanical seal) bền bỉ và bảo hành dài hạn (2-5 năm). Phân khúc phổ thông phù hợp lưu lượng lớn nhưng tuổi thọ ngắn hơn ở môi trường khắc nghiệt.

Khi lựa chọn, ưu tiên thương hiệu lớn (Ebara, Grundfos) cho ứng dụng liên tục như PCCC hoặc nồi hơi, nơi yêu cầu độ tin cậy cao và giảm thiểu downtime. Với dự án ngân sách hạn chế (dưới 10HP), CNP hoặc Shimge là lựa chọn tối ưu, tiết kiệm 40-60% chi phí mà vẫn đáp ứng cột áp (Head) cơ bản. Luôn kiểm tra chứng nhận ISO 9001 và QCVN 40:2011/BTNMT để đảm bảo chất lượng.

Ứng dụng thực tế và tiêu chuẩn lắp đặt máy bơm cao áp trục đứng

Bên cạnh việc lựa chọn đúng công suất và thương hiệu, bơm trục đứng phát huy hiệu quả tối đa trong các ứng dụng đòi hỏi cột áp (Head) cao và không gian lắp đặt hạn chế. Trong hệ thống PCCC, thiết bị đóng vai trò bơm bù áp (Jockey pump), duy trì áp suất ổn định từ 5-10 bar trong đường ống hydrant, bù đắp rò rỉ nhỏ để tránh kích hoạt bơm chính không cần thiết.

Ở lĩnh vực công nghiệp, bơm trục đứng đa tầng cánh (Multistage) được ưu tiên cấp nước cho nồi hơi (boiler feed pump) với lưu lượng 5-50 m³/h và cột áp lên đến 200 m, đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục 24/7. Hệ thống lọc nước RO sử dụng bơm này để tạo áp suất 10-60 bar, đẩy nước qua màng lọc RO hiệu suất cao. Ngoài ra, trong hệ thống làm mát Chiller, bơm hỗ trợ tuần hoàn nước lạnh với lưu lượng lớn, giảm rung động nhờ thiết kế Inline. Với tòa nhà cao tầng, bơm đẩy nước lên bồn chứa sân thượng cao 50-100 m, tiết kiệm 30-50% diện tích so với bơm ngang.

Hướng dẫn vận hành an toàn và phòng tránh sự cố kỹ thuật

Vị trí lắp đặt phải trên nền phẳng, chắc chắn, đảm bảo trục bơm thẳng đứng tuyệt đối (độ lệch <0.5 mm/m). Lắp van một chiều ngay họng xả để ngăn thủy kích (Water Hammer) – hiện tượng áp suất đột biến lên 5-10 lần gây vỡ buồng bơm. Thêm Y-lọc (strainer) ở họng hút loại bỏ tạp chất >500 micron. Khuyến nghị tích hợp biến tần (VFD) điều chỉnh tốc độ từ 1450-2900 vòng/phút, tiết kiệm 20-40% điện năng và giảm sốc khởi động.

Lưu ý quan trọng: Tuyệt đối tránh hiện tượng chạy khô (dry running) vì sẽ làm cháy phớt làm kín (Mechanical seal) và hỏng cánh bơm chỉ sau 5-10 phút. Luôn lắp cảm biến mức nước hoặc float switch ở họng hút.

Với hơn 20 năm kinh nghiệm, Toàn Á sẵn sàng tư vấn miễn phí thiết kế hệ thống và cung cấp giải pháp tối ưu. Liên hệ Hotline kỹ thuật 0913.543.469 hoặc truy cập https://toana.vn để nhận báo giá chi tiết.