Bình tích áp là một thiết bị quan trọng trong hệ thống cung cấp nước và vận hành các thiết bị sử dụng nước. Như đã đề cập ở trên, nhiệm vụ chính của nó là tích trữ áp lực chất lỏng, thường là nước, và cung cấp áp lực đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị sử dụng nước, như vòi sen, bồn tắm, máy giặt, và nhiều ứng dụng khác.
Bình tích áp cũng đóng vai trò trong việc bảo vệ an toàn cho hệ thống vận hành. Khi áp lực trong hệ thống vượt quá mức cho phép, bình tích áp sẽ giảm áp lực đó xuống mức an toàn, tránh được sự hỏng hóc hoặc sự cố không mong muốn, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho hệ thống cung cấp nước và các thiết bị sử dụng nước trong cuộc sống hàng ngày.
Cấu tạo của bình tích áp
Nó bao gồm hai phần chính: vỏ bình và lõi bình.
– Vỏ bình là phần bên ngoài, thường được làm bằng thép hoặc inox, được thiết kế để chịu đựng áp suất cao mà bình tích áp sẽ được đặt dưới.
– Lõi bình được chia thành hai phần cơ bản:
- Phần 1 là phần ruột bình, nơi chứa chất lỏng cần được tạo áp lực. Phần này thường được bọc bằng một lớp cao su, giúp giữ chặt chất lỏng bên trong và bảo vệ chất lỏng khỏi tiếp xúc trực tiếp với vỏ bình. Ngoài ra, phần ruột này còn được bao quanh bởi một lớp khí ni-tơ ở áp suất nhất định, giúp duy trì áp lực ổn định trong bình tích áp.
- Phần 2 của lõi bình liên thông với cửa dầu thủy lực, cho phép chất lỏng dầu được đưa vào và ra khỏi bình tích áp. Điều này cho phép điều khiển áp lực và cung cấp áp lực chính xác theo nhu cầu cho hệ thống cung cấp nước hoặc các thiết bị sử dụng nước.
Cấu tạo ruột bình tích áp
Ruột bình, hay còn gọi là màng bình tích áp, đóng vai trò quan trọng trong cấu tạo và hoạt động của bình tích áp. Đây là một phần không thể thiếu và có khả năng thay thế khi cần. Thông thường, ruột bình được sản xuất từ cao su tổng hợp EPDM, vật liệu có khả năng chịu nhiệt tương đối cao, có thể hoạt động ở nhiệt độ dưới 100 độ C. Tuy nhiên, trong thực tế, nhiệt độ mà ruột bình có thể chịu đựng thường giới hạn dưới 70 độ C.
Khi bình tích áp hoạt động, ruột bình sẽ bơm lên và nở ra theo áp suất của nước bên trong. Để đảm bảo rằng ruột bình không bị nổ hoặc hỏng do áp lực quá cao, người ta thường trang bị thêm các phụ kiện như đồng hồ đo áp suất và rơ le. Đồng hồ đo áp suất giúp theo dõi áp lực bên trong bình và rơ le được sử dụng để điều khiển lượng áp suất, đảm bảo rằng áp lực luôn ổn định và an toàn trong hệ thống. Điều này làm cho bình tích áp trở thành một phần quan trọng của hệ thống cung cấp nước, đảm bảo rằng nước luôn sẵn sàng và áp lực được duy trì trong các ứng dụng khác nhau.
Cấu tạo chi tiết của bình tích áp bao gồm những thành phần sau đây:
– Mặt bích: Mặt bích là một phần quan trọng, được sử dụng để nối kết ruột bình với các kết nối bên ngoài của hệ thống. Không chỉ có tác dụng kết nối, mặt bích còn có vai trò quan trọng trong việc giữ cho bình tích áp không bị biến dạng trong quá trình hoạt động và cung cấp độ kín khít cho bình. Ngoài ra, nó cũng tạo độ kính cố định cho bình tích áp, giúp đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
– Role áp suất: Role áp suất là một thiết bị tự động có tác dụng quan trọng trong việc quản lý áp lực trong bình tích áp. Nó tự động ngắt máy bơm khi bình đã đầy nước, tránh việc bình quá tải. Đồng thời, khi bình cạn nước, role áp suất tự động mở máy bơm để bơm thêm nước vào bình, đảm bảo rằng áp lực nước luôn duy trì ổn định trong hệ thống.
– Ruột bình tích áp: Ruột bình là một phần quan trọng của bình tích áp, được làm bằng cao su tổng hợp EPDM. Vật liệu này có đặc tính đàn hồi cao, khả năng chống thấm nước và là không độc hại. Ruột bình thường được thiết kế theo hình bầu dục để hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa phần kim loại của vỏ bình và nước bên trong bình. Nó được gắn trực tiếp vào mặt bích, tạo sự kín khít và đảm bảo tính an toàn của bình.
– Đồng hồ đo áp suất: Đồng hồ đo áp suất là một thiết bị dùng để theo dõi áp lực bên trong bình tích áp. Nó cho phép người sử dụng theo dõi sức ép của bình và kiểm soát hệ thống dựa trên dữ liệu này, đảm bảo rằng áp lực được duy trì ở mức mong muốn. Điều này quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống cung cấp nước và bảo vệ các thiết bị sử dụng nước.
Nguyên lý hoạt động của bình tích áp
Bình tích áp có nguyên lý hoạt động khá đơn giản nhưng hiệu quả:
– Ban đầu, khi bình đang ở trạng thái bình thường, nó chỉ chứa một lượng không khí nhất định, theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.
– Khi hệ thống máy bơm nước hoạt động, nước sẽ được đẩy vào bên trong ruột bình, khiến phần ruột bình phình to. Đúng lúc đó, khí nén nằm giữa ruột bình và vỏ bình sẽ bị nén lại, tạo ra áp lực bên trong. Quá trình này sẽ diễn ra liên tục trong suốt thời gian máy bơm hoạt động, áp lực trong bình tích áp sẽ được duy trì ổn định để đẩy nước lên trên và cung cấp nước đủ áp lực cho các thiết bị sử dụng.
– Khi hệ thống máy bơm dừng hoạt động, bình tích áp sẽ được nạp lại với khí nito hoặc không khí để chuẩn bị cho lần tiếp theo. Điều này đảm bảo rằng bình tích áp sẽ luôn sẵn sàng để duy trì áp lực ổn định trong hệ thống và cung cấp nước theo nhu cầu.
Phân loại bình tích áp
– Bình tích áp dùng tải trọng: Đây là loại bình có cấu tạo đơn giản, giá thành không cao, và dung tích lớn hơn so với bình tích áp lò xo. Loại này cho phép tạo ra áp suất khá ổn định. Sự lựa chọn của loại bình này thường liên quan đến việc giảm chi phí sửa chữa máy bơm. Tuy nhiên, năng lượng tích trữ của loại bình này không lớn, và mặc dù cấu tạo đơn giản, nó có kích thước lớn và áp suất không mạnh cũng như quán tính lớn.
– Bình tích áp lò xo: Loại bình tích áp lò xo có cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, dung tích nhỏ, và áp suất phụ thuộc vào loại lò xo sử dụng. Thường được sử dụng cho các máy nhỏ có công suất thấp. Mặc dù giá rẻ và nhẹ, nhược điểm chính của loại này là dung tích nhỏ và áp suất thấp, phụ thuộc vào đặc tính của lò xo.
– Bình tích áp dùng thủy khí: Loại này có kích thước thiết kế nhỏ gọn và có khả năng tích trữ năng lượng cao hơn, phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng. Loại bình tích áp này đa dạng về cấu tạo và công dụng, và áp suất tạo ra phụ thuộc vào quá trình nén giãn thủy khí, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là khi sửa chữa máy công trình và máy xúc.
Công dụng của bình tích áp
– Sử dụng bình tích áp cho hộ gia đình: Trong các gia đình, nhu cầu về lượng nước thường không quá lớn, do đó thường sử dụng các máy bơm có công suất nhỏ. Để đảm bảo áp lực nước ổn định cho các thiết bị sử dụng trong gia đình, hệ thống tăng áp mini và các bình tích áp có dung tích khoảng từ 20 đến 100 lít thường được lắp đặt.
– Sử dụng bình tích áp cho khu chung cư và nhà cao tầng: Các khu chung cư và nhà cao tầng thường tiêu thụ lượng nước lớn. Để đảm bảo cung cấp nước đủ dùng, sạch sẽ và ổn định, hệ thống cấp nước phải được xây dựng cẩn thận. Bình tích áp đóng vai trò quan trọng trong việc tăng áp lực nước, đặc biệt khi cần đẩy nước lên cao. Hệ thống bơm tăng áp bao gồm máy bơm tăng áp, bình tích áp và máy bơm nước công suất lớn để đảm bảo cung cấp nước cho các tầng cao hơn.
– Sử dụng bình tích áp trong hệ thống PCCC (Phòng Cháy Chữa Cháy): Hệ thống PCCC đòi hỏi lượng nước lớn và áp lực mạnh để đối phó với các tình huống khẩn cấp. Do đó, bình tích áp đóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng áp lực nước. Hệ thống này thường bao gồm máy bơm trục ngang, máy bơm tăng áp trục đứng, máy bơm chữa cháy và bình tích áp. Bình tích áp giúp đảm bảo rằng hệ thống PCCC sẽ cung cấp đủ nước với áp lực mạnh trong các tình huống khẩn cấp và bảo vệ cơ sở khỏi hỏa hoạn.
Các sự cố thường gặp khi sử dụng bình tích áp
– Bình tích áp bị tràn nước: Hiện tượng này có thể xảy ra với nhiều nguyên nhân khác nhau. Đầu tiên, vị trí lắp đặt của bình không cân bằng có thể gây tràn nước. Bình tích áp nên được đặt trên một bề mặt phẳng và nên có kệ kê bên dưới để đảm bảo ổn định. Thứ hai, ruột bình tích áp có thể bị trầm tích từ các cặn vôi, sắt, nhôm hoặc các kim loại nặng trong nước, làm cho ruột bình cứng lại và mất tính linh hoạt. Cuối cùng, nước chứa nhiều clo có thể làm ruột bình trở nên giòn và kém linh hoạt hơn. Khi bình tích áp tràn nước, chu kỳ hoạt động của bơm có thể trở nên không ổn định, gây ra những sự cố không mong muốn.
– Ảnh hưởng của chất lượng nước: Chất lượng nước mà máy bơm cung cấp cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và tuổi thọ của bình tích áp. Nước có thể chứa nhiều cặn đọng bên trong bình, gây ra hiện tượng ăn mòn và làm giảm tuổi thọ của bình. Điều này thể hiện tầm quan trọng của việc duy trì chất lượng nước và thường xuyên kiểm tra và bảo trì bình tích áp để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống cung cấp nước.
