Máy thổi khí con sò là thiết bị cấp khí quen thuộc trong hệ thống xử lý nước thải, ao nuôi tôm cá, hồ cá koi và nhiều dây chuyền công nghiệp. Chọn máy thiếu áp thì khí không xuống được tới đĩa sủi, vi sinh thiếu oxy; chọn máy quá sát giới hạn thì máy nóng, nhanh hỏng vòng bi và cháy động cơ. Bài viết này hướng dẫn anh chị cách tính áp suất, lưu lượng khí và đọc đúng thông số catalogue để chọn máy thổi khí con sò phù hợp ngay lần đầu.
Máy thổi khí con sò là gì? Cấu tạo và nguyên lý
Máy thổi khí con sò (còn gọi là máy thổi khí vòng, ring blower hay side channel blower) có tên gọi từ hình dáng vỏ máy tròn dẹt giống con sò. Bên trong là một bánh cánh có nhiều lá cánh nhỏ, quay trong một buồng khí hình vòng. Không khí được hút vào, bị cánh quay hất ra rìa rồi cuộn trở lại nhiều lần trong kênh vòng, áp suất tăng dần cho tới cửa xả.
- Không có tiếp xúc cơ khí giữa bánh cánh và vỏ, buồng khí không cần dầu bôi trơn nên khí thổi ra sạch, không lẫn dầu.
- Động cơ gắn trực tiếp với bánh cánh, không dùng dây đai, ít bộ phận hao mòn.
- Vỏ và cánh bằng hợp kim nhôm đúc, nhẹ, tản nhiệt tốt, kèm bộ giảm thanh ở cửa hút và cửa xả.
- Vừa thổi vừa hút: cửa xả tạo áp dương, cửa hút tạo chân không nhẹ, nên máy còn dùng được cho các ứng dụng hút khí.
Máy có hai loại chính. Loại 1 tầng cánh cho lưu lượng lớn, áp suất vừa phải. Loại 2 tầng cánh có hai buồng nén nối tiếp nên áp suất cao hơn, đổi lại lưu lượng nhỏ hơn so với máy 1 tầng cùng công suất. Ví dụ dòng Veratti: model GB-2200S (1 tầng) đạt 36 kPa, 325 m³/h; model GB-4000S/2 (2 tầng) đạt 57 kPa, 325 m³/h.
Máy thổi khí con sò và máy thổi khí Roots: chọn loại nào?
| Tiêu chí | Máy thổi khí con sò | Máy thổi khí Roots (3 thùy) |
|---|---|---|
| Dải áp suất | Thấp đến trung bình, phù hợp bể nông | Cao hơn, phù hợp bể sâu |
| Lưu lượng | Nhỏ đến trung bình | Trung bình đến rất lớn |
| Dầu bôi trơn | Không cần | Cần dầu cho bánh răng và ổ bi |
| Độ ồn | Thấp hơn | Lớn, thường cần buồng cách âm |
| Bảo dưỡng | Đơn giản: vệ sinh lọc gió, kiểm tra vòng bi | Nhiều hạng mục: thay dầu, dây đai, van an toàn |
| Chi phí đầu tư | Thấp | Cao hơn |
| Ứng dụng điển hình | Ao nuôi, hồ cá, hệ thống xử lý nước thải nhỏ và vừa | Trạm xử lý nước thải lớn, bể sâu |
Nguyên tắc chung: bể càng nông và hệ thống càng nhỏ thì máy con sò càng có lợi thế. Khi bể sâu và cần lượng khí lớn, máy Roots thường kinh tế hơn.
Bước 1: Tính áp suất cần thiết (yếu tố quan trọng nhất)
Khí phải thắng được cột nước phía trên đĩa sủi mới thoát ra được. Vì vậy với máy con sò, áp suất thường là yếu tố quyết định chọn model, còn lưu lượng thường dư.
P (kPa) = 9,81 × Độ ngập của đĩa sủi (m) + Tổn thất qua đĩa sủi + Tổn thất đường ống, van
- Độ ngập: khoảng cách từ mặt nước xuống mặt đĩa sủi. Đĩa thường đặt cách đáy khoảng 0,2 m. Mỗi mét nước tương ứng khoảng 9,81 kPa (khoảng 98 mbar).
- Tổn thất qua đĩa sủi: đĩa bọt mịn thường khoảng 3 đến 5 kPa, tăng lên khi đĩa bị bám bẩn.
- Tổn thất đường ống, van: hệ thống nhỏ thường khoảng 1 đến 3 kPa.
Quan trọng: nên chọn máy có áp suất tối đa cao hơn áp suất làm việc khoảng 20 đến 30%. Máy chạy sát áp suất tối đa sẽ nóng, giảm lưu lượng mạnh và nhanh hỏng.
| Ứng dụng | Độ sâu nước | Áp suất làm việc ước tính | Model Veratti tham khảo |
|---|---|---|---|
| Hồ cá cảnh, hồ koi | 0,5 đến 1 m | 6 đến 12 kPa | GB-200, GB-250, GB-370 (1 pha) |
| Ao nuôi tôm, cá | 1,2 đến 1,5 m | 16 đến 20 kPa | GB-750 (22 kPa), GB-1100 (25 kPa), GB-1500 (26 kPa) |
| Bể xử lý nước thải nông | 2 đến 2,5 m | 24 đến 29 kPa | GB-2200/2200S (36 kPa), GB-4000S (38 kPa), GB-5500S (42 kPa) |
| Bể sâu | 3 đến 3,5 m | 34 đến 38 kPa | Loại 2 tầng cánh: GB-4000S/2 (57 kPa), GB-5500S/2 (63 kPa) |
| Bể rất sâu | Từ 4 m trở lên | Trên 43 kPa | Loại 2 tầng cánh, dòng áp cao GB-9500S (70 kPa) trở lên, hoặc máy Roots |
Bước 2: Tính lưu lượng khí
Bể điều hòa, bể cần khuấy trộn
Mục đích sục khí ở đây là khuấy trộn, chống lắng và chống phân hủy yếm khí gây mùi. Giá trị kinh nghiệm thường dùng là 0,01 đến 0,015 m³ khí cho mỗi m³ bể trong 1 phút.
Bể hiếu khí (bể aerotank)
Lượng khí cần tính theo lượng oxy vi sinh tiêu thụ:
Q khí (m³/ngày) = Lượng oxy cần (kg/ngày) ÷ (0,28 × E)
- Lượng oxy cần: ước tính sơ bộ khoảng 2 kg O₂ cho mỗi kg BOD được xử lý với nước thải sinh hoạt (đã tính cả phần oxy để xử lý amoni).
- 0,28: lượng oxy (kg) có trong 1 m³ không khí.
- E: hiệu suất hòa tan oxy thực tế của đĩa sủi trong nước thải. Với đĩa bọt mịn ở bể sâu khoảng 2 m, có thể lấy khoảng 6 đến 8%; bọt khí thô thấp hơn nhiều.
Ao nuôi, hồ cá
Lượng khí phụ thuộc mật độ thả và giai đoạn nuôi. Cách làm thực tế là tra lưu lượng khí khuyến nghị của đĩa sủi hoặc ống sủi nano (catalogue ghi theo m³/h cho mỗi đĩa hoặc mỗi mét ống), nhân với số lượng đĩa hoặc chiều dài ống, rồi cộng thêm 10 đến 20% dự phòng.
Ví dụ: chọn máy cho hệ thống xử lý nước thải 50 m³/ngày
Giả sử nước thải sinh hoạt có BOD đầu vào khoảng 250 mg/l, yêu cầu đầu ra khoảng 30 mg/l. Bể điều hòa 15 m³, bể hiếu khí sâu 2 m dùng đĩa bọt mịn đặt cách đáy 0,2 m.
- Khí cho bể điều hòa: 15 × 0,012 ≈ 0,18 m³/phút ≈ 11 m³/h.
- Khí cho bể hiếu khí: BOD cần xử lý = 50 × (250 − 30) ÷ 1000 = 11 kg/ngày → oxy cần ≈ 22 kg/ngày. Với E = 7%: 22 ÷ (0,28 × 0,07) ≈ 1.120 m³/ngày ≈ 47 m³/h. Nhân hệ số an toàn 1,2 → khoảng 56 m³/h.
- Tổng lưu lượng: khoảng 67 m³/h (khoảng 1,1 m³/phút).
- Áp suất: độ ngập 1,8 m × 9,81 ≈ 17,7 kPa, cộng tổn thất đĩa khoảng 4 kPa và đường ống khoảng 2 kPa → khoảng 24 kPa.
- Chọn máy: cần áp suất tối đa từ khoảng 30 kPa trở lên. Model GB-1500S (26 kPa) không đạt yêu cầu. Model GB-2200S (36 kPa, 3 pha) hoặc GB-2200 (36 kPa, 1 pha) phù hợp, máy làm việc ở khoảng 2/3 áp suất tối đa.
Ở áp suất làm việc, lưu lượng thực tế của máy thường còn dư so với 67 m³/h (cần đối chiếu đường đặc tính của nhà sản xuất). Phần khí dư có thể điều chỉnh bằng van xả bớt hoặc biến tần để tiết kiệm điện. Với hệ thống chạy liên tục, nên lắp 2 máy chạy luân phiên. Lưu ý: đây là ví dụ minh họa; thiết kế thực tế cần dựa trên số liệu nước thải cụ thể của từng công trình.
Ở đầu hệ thống, hố thu gom nước thải nhiều rác nên dùng bơm chìm nước thải cắt rác để tránh tắc bơm.
Bước 3: Đọc đúng thông số trên catalogue
Lấy ví dụ model Veratti GB-2200S: công suất 2,2 kW, áp suất 36 kPa, lưu lượng khí 325 m³/h, lực hút −28 kPa, điện 3 pha 380V. Cần hiểu đúng:
- Lưu lượng 325 m³/h là lưu lượng tối đa khi gần như không có áp suất cản. Khi thổi xuống bể, lưu lượng thực tế thấp hơn.
- Áp suất 36 kPa là áp suất tối đa cho phép. Tại áp này lưu lượng đã giảm nhiều và máy nóng nhất.
- Lực hút −28 kPa là độ chân không tối đa khi dùng máy để hút.
- Ký hiệu S trong dòng Veratti là bản 3 pha (GB-2200S), không có S là bản 1 pha (GB-2200). Ký hiệu /2 là loại 2 tầng cánh (GB-4000S/2).
| Model Veratti | Công suất | Áp suất tối đa | Lưu lượng tối đa | Điện áp |
|---|---|---|---|---|
| GB-370 | 0,37 kW | 16 kPa | 60 m³/h | 1 pha |
| GB-750 / GB-750S | 0,75 kW | 22 kPa | 145 m³/h | 1 pha / 3 pha |
| GB-1100 / GB-1100S | 1,1 kW | 25 kPa | 210 m³/h | 1 pha / 3 pha |
| GB-1500 / GB-1500S | 1,5 kW | 26 kPa | 220 m³/h | 1 pha / 3 pha |
| GB-2200 / GB-2200S | 2,2 kW | 36 kPa | 325 m³/h | 1 pha / 3 pha |
| GB-4000S | 4 kW | 38 kPa | 475 m³/h | 3 pha |
| GB-5500S | 5,5 kW | 42 kPa | 530 m³/h | 3 pha |
| GB-4000S/2 (2 tầng) | 4 kW | 57 kPa | 325 m³/h | 3 pha |
| GB-5500S/2 (2 tầng) | 5,5 kW | 63 kPa | 325 m³/h | 3 pha |
Lắp đặt máy thổi khí con sò đúng kỹ thuật
- Đặt máy nơi khô ráo, thoáng mát, có mái che, tránh nắng mưa trực tiếp; chừa khoảng trống quanh máy để tản nhiệt.
- Lắp lọc gió ở cửa hút để bụi không lọt vào làm mòn cánh và vòng bi.
- Lắp van an toàn (van xả áp) và đồng hồ áp suất ở đầu đẩy để bảo vệ máy khi đĩa sủi bị tắc hoặc van bị đóng nhầm.
- Chống nước chảy ngược: lắp van một chiều, đi ống vượt cao hơn mặt nước (ống cổ ngỗng) trước khi xuống bể, nhất là khi máy đặt thấp hơn mặt nước.
- Đoạn ống ngay sau máy nên dùng ống kim loại hoặc ống chịu nhiệt, vì khí đầu ra nóng hơn nhiều so với môi trường, đặc biệt khi chạy ở áp cao. Dùng khớp nối mềm để giảm rung.
- Không đóng kín van đầu đẩy khi máy đang chạy. Muốn giảm lượng khí, dùng van xả bớt hoặc biến tần.
- Tủ điện có bảo vệ quá tải, mất pha, hẹn giờ chạy luân phiên khi dùng 2 máy. Tham khảo bài tủ điện biến tần nếu muốn điều chỉnh lưu lượng khí để tiết kiệm điện.
Lỗi thường gặp và cách xử lý
| Hiện tượng | Nguyên nhân thường gặp | Cách xử lý |
|---|---|---|
| Máy nóng, nhảy rơ le nhiệt | Áp suất quá cao do đĩa sủi tắc, van bị đóng, ống bị gập; lọc gió bẩn; phòng máy nóng | Vệ sinh hoặc thay đĩa sủi, mở van, vệ sinh lọc gió, tăng thông gió |
| Khí ra yếu, bể sủi không đều | Rò rỉ đường ống, đĩa sủi tắc hoặc rách, chọn máy thiếu áp | Kiểm tra rò rỉ, cân chỉnh van các nhánh, kiểm tra lại áp suất cần thiết |
| Máy kêu to, rung mạnh | Vòng bi mòn, cánh bám bẩn, chân đế lỏng | Thay vòng bi, vệ sinh buồng cánh, siết lại chân đế |
| Nước tràn ngược vào máy | Thiếu van một chiều, máy đặt thấp hơn mặt nước, mất điện đột ngột | Lắp van một chiều, đi ống cổ ngỗng cao hơn mặt nước |
| Máy 3 pha chạy nhưng khí rất yếu | Động cơ quay ngược chiều | Đảo 2 trong 3 dây pha cấp vào máy |
Câu hỏi thường gặp
Máy thổi khí con sò có cần thay dầu không?
Không. Buồng khí của máy con sò không dùng dầu bôi trơn. Phần cần chú ý là vòng bi động cơ: kiểm tra tiếng kêu, nhiệt độ định kỳ và thay theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
Máy có chạy liên tục 24/24 được không?
Được, nếu máy làm việc trong dải áp suất cho phép và được đặt ở nơi thoáng mát. Với hệ thống xử lý nước thải cần cấp khí liên tục, nên lắp 2 máy chạy luân phiên để có thời gian bảo dưỡng và luôn có máy dự phòng.
Nên chọn máy 1 pha hay 3 pha?
Dòng Veratti có bản 1 pha 220V đến công suất 2,2 kW, phù hợp hộ gia đình, ao nuôi nhỏ. Từ 3 kW trở lên chỉ có bản 3 pha. Nếu có điện 3 pha, nên ưu tiên bản 3 pha vì động cơ bền hơn và dễ lắp biến tần. Xem thêm so sánh 1 pha và 3 pha.
Hồ cá cảnh nhỏ có cần máy thổi khí con sò không?
Hồ nhỏ, ít điểm sủi chỉ cần máy sủi oxy loại nhỏ là đủ, chạy êm và tiết kiệm điện. Hồ koi lớn, nhiều điểm sủi hoặc hệ thống lọc vi sinh mới cần đến máy con sò công suất nhỏ như GB-200, GB-250, GB-370.
Kết luận
Để chọn đúng máy thổi khí con sò, anh chị nên tính áp suất trước theo độ sâu đĩa sủi, chọn máy có áp suất tối đa cao hơn áp làm việc khoảng 20 đến 30%, sau đó kiểm tra lưu lượng khí theo nhu cầu oxy hoặc khuấy trộn. Bể nông, hệ thống nhỏ và vừa dùng máy 1 tầng cánh; bể sâu dùng máy 2 tầng cánh hoặc cân nhắc máy Roots. Công ty TNHH TM & CN Động Lực cung cấp máy thổi khí con sò Veratti, ShowFou và các dòng máy thổi khí khác chính hãng, có CO/CQ, bảo hành chính hãng và giao hàng toàn quốc. Gọi hoặc nhắn Zalo 0972.469.955, email maybomnuoc2016@gmail.com, hoặc ghé VPGD 780 Minh Khai, Vĩnh Tuy, Hai Bà Trưng, Hà Nội. Gửi yêu cầu qua trang liên hệ để được tư vấn chọn máy và phụ kiện phù hợp.
