Trong buổi họp chọn thiết bị, người nói “bơm 100” có thể hiểu là 100 m³/h, người khác lại hiểu là 100 lít/phút. Lưu lượng máy bơm là thông số đầu tiên cần thống nhất về đơn vị và điều kiện đo. Một con số lưu lượng chỉ có nghĩa khi hiểu rõ nó là gì, đo bằng đơn vị nào, tính từ đâu và đi cùng cột áp ra sao, vì đó là cơ sở để biết một máy bơm có đáp ứng được hệ thống hay không.
- Lưu lượng Q là lượng chất lỏng bơm vận chuyển trong một đơn vị thời gian.
- Các đơn vị phổ biến là m³/h, l/s, l/phút và quy đổi được với nhau.
- Q tính được từ thể tích và thời gian, hoặc từ tiết diện ống và vận tốc.
- Lưu lượng thực tế đi cùng cột áp tạo thành điểm làm việc của bơm.
Lưu lượng máy bơm là gì?
Lưu lượng máy bơm là lượng chất lỏng mà máy bơm vận chuyển qua cửa xả trong một đơn vị thời gian, ký hiệu là Q. Đây là thông số cho biết bơm đưa được bao nhiêu chất lỏng vào hệ thống, và cùng với cột áp là hai thông số đầu vào quan trọng nhất khi chọn bơm.
Cần tránh hai cách hiểu nhầm. Lưu lượng không phải công suất, vì công suất tính bằng kW là của động cơ. Con số Q ghi trên nhãn thường là giá trị lớn nhất hoặc danh định, chưa chắc là lưu lượng thực tế tại điều kiện lắp đặt của bạn.
Đơn vị đo lưu lượng và cách quy đổi
Lưu lượng máy bơm thường được ghi bằng m³/h, l/s hoặc l/phút. Để so sánh các bơm với nhau, hãy quy đổi về cùng một đơn vị, thường là m³/h. Sai đơn vị là lỗi phổ biến khi đọc báo giá, vì cùng một con số có thể chênh nhau nhiều lần giữa các đơn vị.
| Đơn vị | Quy đổi sang m³/h | Thường gặp ở |
|---|---|---|
| m³/h | 1 | Datasheet và catalogue bơm |
| l/s | Nhân 3,6 | Tính toán thủy lực đường ống |
| l/phút | Nhân 0,06 | Nhãn bơm và bảng chọn nhanh |
| m³/s | Nhân 3.600 | Công thức theo tiết diện ống |
Ví dụ kiểm tra nhanh: 60 l/s nhân 3,6 bằng 216 m³/h, đúng bằng lưu lượng lớn nhất của dòng PST65 sẽ nói ở phần sau. Ngoài ra, 1 m³/h xấp xỉ 16,67 l/phút.
Cách tính lưu lượng máy bơm
Có hai cách tính lưu lượng thông dụng. Cách thứ nhất dựa vào thể tích chất lỏng cần bơm và thời gian cho phép. Cách thứ hai dựa vào tiết diện ống và vận tốc dòng chảy. Cách đầu giúp xác định lưu lượng cần có, cách sau giúp kiểm tra vận tốc trong ống ứng với lưu lượng đó.
Tính theo thể tích và thời gian
Công thức là Q = V / t, trong đó V là thể tích (m³) và t là thời gian (giờ). Ví dụ cần cấp đầy bể 240 m³ trong 2 giờ thì Q = 240 / 2 = 120 m³/h, tương đương khoảng 33,3 l/s.
Tính theo tiết diện ống và vận tốc
Công thức là Q = A × v, trong đó A là tiết diện trong của ống (m²) và v là vận tốc dòng chảy (m/s). Với Q = 120 m³/h (khoảng 0,0333 m³/s), ống có đường kính trong 100 mm cho vận tốc khoảng 4,24 m/s, còn ống 150 mm cho khoảng 1,89 m/s.
Như vậy cùng một lưu lượng, đường kính ống quyết định vận tốc. Giới hạn vận tốc cho phép cần lấy theo hồ sơ thiết kế của công trình.
Lưu lượng và cột áp: điểm làm việc của máy bơm
Lưu lượng thực tế của bơm không cố định mà phụ thuộc cột áp của hệ thống. Khi cột áp yêu cầu tăng, lưu lượng bơm giảm xuống và ngược lại. Vì vậy một con số lưu lượng chỉ có nghĩa khi đi kèm cột áp tương ứng.
Quan hệ Q-H trên đường đặc tính
Nhà sản xuất thể hiện quan hệ giữa lưu lượng và cột áp bằng đường đặc tính Q-H. Điểm làm việc thực tế là giao điểm của đường này với đường đặc tính của hệ thống ống. Nếu cần ôn lại khái niệm cột áp, bạn xem thêm bài cột áp máy bơm và cách đọc đúng.
Lưu lượng ảnh hưởng thế nào đến công suất
Với cùng cột áp, lưu lượng càng lớn thì bơm càng tốn năng lượng. Công suất thủy lực tính theo P = ρ × g × Q × H, với ρ = 1.000 kg/m³ và g = 9,81 m/s² khi bơm nước.
- Cột áp 60 m, lưu lượng 120 m³/h: công suất thủy lực khoảng 19,62 kW.
- Cột áp 60 m, lưu lượng 240 m³/h: công suất thủy lực khoảng 39,24 kW, gấp đôi.
Đây là công suất thủy lực, chưa tính hiệu suất của bơm và động cơ.
Vai trò của lưu lượng khi lựa chọn máy bơm
Khi chọn bơm, lưu lượng là con số bạn phải xác định trước, sau đó mới đến cột áp, vật liệu và công suất động cơ. Mỗi ứng dụng có cách xác định lưu lượng riêng, và bơm được chọn phải cho ra lưu lượng đó ở cột áp yêu cầu.
Xác định lưu lượng theo ứng dụng
- Cấp nước: theo nhu cầu dùng nước ở giờ cao điểm.
- Công nghiệp: theo tải của quy trình, ví dụ lượng nước giải nhiệt cần tuần hoàn.
- PCCC: lấy từ tính toán thủy lực trong hồ sơ thiết kế theo các tiêu chuẩn như TCVN 3890:2023 và TCVN 7336:2021, không tự ước lượng.
Đọc lưu lượng máy bơm trên datasheet
Lấy bơm ly tâm đầu hút cuối liền trục PST65 của Parolli làm ví dụ. Dòng này có lưu lượng đến 216 m³/h (tương đương 60 l/s), cột áp tối đa 151 m, cửa hút và xả DN 80 x 65 mm. Hai giá trị lớn nhất này không xảy ra cùng lúc, nên bạn cần xem đường đặc tính để biết lưu lượng thực tế tại cột áp mình cần.
Khi nghiệm thu, ISO 9906:2012 quy định thử nghiệm thủy lực để so sánh lưu lượng và cột áp đo được với cam kết của nhà sản xuất, theo ba cấp dung sai. Các dòng khác có trong các dòng bơm công nghiệp của Parolli.
Lỗi thường gặp và checklist theo đối tượng
- Chọn bơm theo Qmax thay vì theo điểm làm việc.
- Không thống nhất đơn vị giữa hồ sơ thiết kế và báo giá.
- Nhầm lưu lượng với công suất động cơ.
Hiểu đúng lưu lượng máy bơm giúp bạn chọn bơm từ cặp lưu lượng và cột áp tại điểm làm việc, thay vì nhìn con số lớn nhất trên nhãn. Nếu cần tư vấn chọn bơm cho dự án, hãy liên hệ Parolli và cung cấp lưu lượng, cột áp, loại chất lỏng của hệ thống. Liên hệ: 0909 958 114.
Câu hỏi thường gặp về lưu lượng máy bơm
1 m³/h bằng bao nhiêu lít/phút?
1 m³/h bằng khoảng 16,67 lít/phút, tương đương khoảng 0,278 lít/giây. Ngược lại, 1 lít/giây bằng 3,6 m³/h.
Lưu lượng máy bơm có phải là công suất máy bơm không?
Không. Lưu lượng cho biết lượng chất lỏng bơm được trong một đơn vị thời gian, còn công suất (kW) là của động cơ. Hai thông số liên quan nhưng khác nhau.
Vì sao lưu lượng thực tế thấp hơn Qmax ghi trên bơm?
Qmax chỉ đạt khi cột áp thấp. Khi hệ thống đòi hỏi cột áp cao hơn, lưu lượng của bơm giảm theo đường đặc tính.
Nên chọn bơm theo lưu lượng hay theo cột áp?
Cần cả hai. Hãy xác định cặp lưu lượng và cột áp yêu cầu, rồi đối chiếu với đường đặc tính để chọn bơm có điểm làm việc phù hợp.