Hóa Đơn Điện Trạm Bơm Tăng Dần Mà Sản Lượng Không Đổi

Một nhà máy chế biến thủy sản ở Hải Phòng phát hiện hóa đơn điện khu trạm bơm tăng dần suốt một năm. Không có máy mới lắp thêm, sản lượng không đổi, số giờ chạy cũng vậy. Phòng kỹ thuật kiểm từng bơm: không cái nào kêu, không cái nào nóng bất thường, không cái nào báo lỗi. Mọi thứ đều chạy.

Chính vì mọi thứ đều chạy nên không ai dừng lại kiểm. Bơm hỏng thì biết ngay. Bơm tụt hiệu suất thì không ai biết, trừ khi có người đo.

Bơm mòn không kêu, nó chỉ ăn thêm điện

Cánh bơm và vòng mòn làm việc với khe hở rất hẹp. Khe hở đó giữ cho nước đã được tăng áp không chảy ngược về phía hút. Khi cánh mòn dần vì cát, vì ăn mòn hóa học, hay đơn giản vì thời gian, khe hở rộng ra.

Nước bắt đầu quay vòng bên trong thân bơm. Bơm vẫn quay đủ vòng, động cơ vẫn kéo đủ tải, nhưng một phần công đã bỏ ra chỉ để đẩy đi đẩy lại cùng một lượng nước. Phần đó biến thành nhiệt và thành tiền điện.

Đây là kiểu hao mòn không có tiếng động, không có rung, không có cảnh báo. Nó chỉ hiện ra ở hai chỗ: hóa đơn điện và thời gian bơm chạy để làm xong cùng một việc.

Mức tụt thường gặp

Với nước sạch, hiệu suất tụt chậm, vài phần trăm sau nhiều năm. Với nước có cát hoặc hóa chất ăn mòn, mức tụt nhanh hơn hẳn và thấy rõ chỉ sau một hai năm; các cụm bơm chìm nước thải công nghiệp làm việc trong hố gom nhiều cặn thuộc nhóm tụt nhanh nhất. Điều đáng nói là phần lớn nhà máy không có số liệu ngày đầu để so, nên không biết mình đang ở đâu trên đường đi xuống đó.

Ba phép đo tìm ra bơm đang ăn điện oan

Dòng điện so với ngày đầu. Dòng điện làm việc tăng dần ở cùng một chế độ là dấu hiệu bơm phải gắng sức hơn. Chỉ cần một ampe kìm và một cuốn sổ. Đo mỗi quý một lần, ghi lại, là đủ thấy xu hướng.

Thời gian làm xong một việc cố định. Nếu bơm cấp đầy một bể có thể tích biết trước, hãy bấm giờ. Lần đầu mất bao lâu, bây giờ mất bao lâu. Đây là phép đo chính xác, không tốn gì, mà rất ít nơi làm.

Áp suất đầu đẩy ở cùng lưu lượng. Áp tụt trong khi dòng điện giữ nguyên nghĩa là phần năng lượng đó đang rò rỉ bên trong bơm chứ không ra được đường ống.

Tính ra tiền để biết có đáng sửa không

Một cụm bơm 15 kW chạy 16 giờ mỗi ngày, 300 ngày một năm, tiêu khoảng 72.000 kWh. Nếu hiệu suất đã tụt 10 phần trăm, phần điện trả oan mỗi năm tương đương hơn 7.000 kWh cho riêng một cụm máy.

Con số đó thường lớn hơn chi phí thay bộ vòng mòn và cánh bơm. Nghĩa là việc sửa không phải khoản chi, mà là khoản đầu tư hoàn vốn trong vòng một năm. Nhưng không ai tính được điều này nếu không có ba số đo ở trên.

Khi khảo sát cho nhà máy, kỹ sư Pump Pro luôn bắt đầu bằng việc hỏi sổ ghi dòng điện. Nơi nào có sổ thì bài toán giải trong một buổi. Nơi nào không có thì phải đo lại từ đầu và chờ một quý mới có cơ sở so sánh. Với từng ngành, mức độ hao mòn và chu kỳ kiểm khác nhau, nên các hạng mục này được xếp theo giải pháp bơm cho nhà máy xử lý nước thải và các ngành tương ứng.

Bốn việc xếp theo chi phí

Việc không tốn tiền: lập sổ ghi dòng điện và thời gian bơm cho từng cụm máy, đo mỗi quý. Chỉ riêng việc này đã biến hao mòn vô hình thành con số nhìn thấy được.

Việc tốn ít: vệ sinh lưới lọc đầu hút và mở hết các van chặn đang hé. Lọc tắc một phần và van hé là hai nguyên nhân làm bơm ăn thêm điện mà không liên quan gì tới hao mòn.

Việc tốn vừa: thay bộ vòng mòn và cánh bơm cho các cụm đã xác định tụt hiệu suất. Nên làm theo kế hoạch trong kỳ bảo dưỡng, không chờ tới lúc bơm không còn đáp ứng được hệ thống.

Việc trị tận gốc: với hệ có nhu cầu thay đổi theo giờ, lắp biến tần để bơm chạy đúng mức cần thay vì chạy hết tốc độ rồi chặn bớt bằng van. Phần tiết kiệm ở đây thường lớn hơn phần thu được từ việc thay cánh. Nếu đang tính thêm một bơm nữa cho đủ lưu lượng, nên đọc trước vì sao hai bơm chạy song song không cho gấp đôi lưu lượng.

Ba thủ phạm khác cũng làm tăng điện, không phải cánh mòn

Trước khi kết luận phải thay cánh, nên loại trừ ba nguyên nhân rẻ hơn nhiều.

Khí lọt vào đường hút. Một chỗ hở nhỏ ở mặt bích hay ở gioăng van chân khiến bơm hút lẫn khí. Bơm phải làm việc nặng hơn cho cùng lượng nước, và bọt khí vỡ bên trong còn gặm dần bề mặt cánh. Kiểm bằng cách quan sát kim đồng hồ áp đầu hút có dao động bất thường không.

Lệch tâm giữa trục bơm và trục động cơ. Lệch tâm làm tăng ma sát ở vòng bi và phớt, phần ma sát đó lấy điện mà không tạo ra nước. Đây cũng là nguyên nhân khiến vòng bi hỏng lặp lại ở những cụm máy mà biên bản căn tâm lần nào cũng đạt.

Điện áp lệch pha giữa ba pha. Lệch vài phần trăm đã đủ làm động cơ nóng hơn và rút dòng cao hơn định mức. Đo bằng đồng hồ vạn năng ở hộp cực, mất vài phút, nhưng gần như không nơi nào đưa vào lịch kiểm định kỳ.

Trong các cụm máy mà Pump Pro khảo sát, ba nguyên nhân này xuất hiện thường xuyên hơn hao mòn cánh, và cả ba đều xử lý được mà không phải tháo bơm.

Vì sao chặn van lại là cách tốn kém nhất

Nhiều nhà máy giảm lưu lượng bằng cách vặn nhỏ van đầu đẩy. Cách này có tác dụng ngay và không tốn gì, nên rất phổ biến.

Nhưng van chặn không làm bơm tiêu thụ ít điện đi tương ứng. Nó chỉ dựng thêm một bức tường để bơm phải đẩy qua, và phần năng lượng dư biến thành nhiệt cùng tiếng ồn ngay tại van. Hóa đơn điện vẫn trả cho gần như toàn bộ công suất, trong khi chính cái van đó mòn dần vì phải chịu dòng chảy tốc độ cao liên tục.

Điều đáng nhớ

Một cụm bơm chạy êm không có nghĩa là nó đang chạy đúng. Hỏng hóc thì tự báo, còn tụt hiệu suất thì im lặng và chỉ hiện ra trên hóa đơn điện, nơi không ai nghĩ tới việc truy nguyên.

Cách phòng duy nhất là có số liệu ngày đầu để so. Một cuốn sổ ghi dòng điện và thời gian bơm, cập nhật mỗi quý, rẻ hơn bất kỳ thiết bị giám sát nào và trả lời được câu hỏi quan trọng nhất: cụm máy nào đang ăn điện oan, và sửa nó có đáng không. Khi cần dựng sổ theo dõi cho cả khu trạm bơm, kỹ sư Pump Pro làm giúp mẫu biểu và hướng dẫn đội vận hành cách đo trong một buổi.