I. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm trên thế giới và ở Việt Nam
I.2.Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng máy bơm n−ớc phục vụ t−ới tiêu trong nông nghiệp ở Việt Nam
vụ t−ới tiêu trong nông nghiệp ở Việt Nam
Theo thống kê của tổ chức l−ơng thực thế giới FAO thì l−ợng n−ớc bình quân đầu ng−ời toàn hành tính là 7.400m3 (1990). Quốc gia đ−ợc coi là ít n−ớc nếu l−ợng n−ớc bình quân đầu ng−ời d−ới 4.000m3
. Việt Nam có nguồn tài nguyên n−ớc khoảng 260.000m3
/km2
là quốc gia có l−ợng n−ớc bình quân không cao (gần 10.280 m3
vào năm 2000). Tuy nhiên, n−ớc phân bố không đều mà tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long (chiếm tới 61%). Các vùng khác của Việt Nam có l−ợng n−ớc bình quân đầu ng−ời khoảng 4.000m3
thấp hơn so với trị số bình quân toàn thế giới.
Nhu cầu n−ớc của Việt Nam hiện nay ch−a lớn và chủ yếu là nhu cầu phục vụ nông nghiệp. Trong những thập kỷ tới, nhu cầu n−ớc cho công nghiệp, du lịch và đời sống sinh hoạt sẽ tăng lên nhanh chóng. Sử dụng n−ớc một cách hợp lý là vấn đề có ý nghĩa chiến l−ợc lớn đảm bảo đủ n−ớc và bảo vệ môt tr−ờng sinh thái.
Ngoài các hệ thống hồ đập, kênh dẫn… phục vụ cấp n−ớc, các thiết bị máy bơm đã đ−ợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và đời sống dân sinh. Theo Tổng cục thống kê và Bộ nông nghiệp & PTNT, hiện nay, trên phạm vi cả n−ớc đang sử dụng tới trên 250.000 máy bơm các loại cho nông nghiệp. Các ngành công nghiệp, giao thông… cũng cần tới hàng trăm ngàn máy bơm với rất nhiều chủng loại khác nhau. Ngành thủy lợi – nông nghiệp đang quản lý hơn 3.500 trạm bơm điện với khoảng 15.000 máy bơm, trong đó có tới 300 máy bơm h−ớng trục cỡ lớn với công suất mỗi máy đạt từ 200 – 500KW, l−u l−ợng từ 8.000 – 36.000m3
/h. Hàng loạt trạm bơm lớn đ−ợc quy hoạch, đang và sẽ đ−ợc xây dựng nhằm cấp n−ớc phục vụ nông nghiệp, phục vụ các vùng dân c− đô thị hay thoát n−ớc thành phố… Các loại cây công nghiệp: cà phê, chè, mía, bông, cũng nh− các đồng cỏ sân gôn… đang đ−ợc t−ới phun n−ớc với khoảng 500 dàn phun các loại có công suất 10 – 100 mã lực nhập từ Mỹ, Nga, CH Séc, Nhật hoặc chế tạo trong n−ớc.
8
đề nghiên cứu sâu nhằm thiết kế chế tạo và áp dụng đ−ợc các loại bơm n−ớc phù hợp với chất l−ợng và độ bền tốt, hiệu suất cao là vấn đề rất bức xúc trong nông nghiệp nhằm giảm năng l−ợng tiêu thụ, giảm chi phí đầu vào, tăng hiệu quả trong sản xuất, góp phần nâng cao đời sống ng−ời dân và tiết kiệm đ−ợc ngoại tệ nhập khẩu.
Ngành chế tạo bơm của Việt Nam cũng đã đạt đ−ợc nhiều thành tựu đáng kể. Máy bơm n−ớc phục vụ nông nghiệp là một trong số không nhiều sản phẩm cơ khí mà n−ớc ta tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sử dụng đã từng b−ớc đẩy lùi hàng ngoại nhập. Việt Nam có lực l−ợng cán bộ khoa học kỹ thuật đ−ợc đào tạo tốt ở nhiều n−ớc trên thế giới, đặc biệt ở các n−ớc Đông Âu, đã đủ khả năng đảm trách nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy bơm - động cơ điện các cỡ công suất đạt tới N = 500 kW và hoàn thành tốt cả công tác thiết kế, xây dựng các công trình trạm bơm đầu mối quy mô lớn, h−ớng dẫn sử dụng, đào taok cán bộ kỹ thuật và quản lý trong lĩnh vực máy bơm và trạm bơm.
N−ớc ta có hàng chục cơ sở tiêu biểu sản xuất máy bơm cỡ lớn nh− Công ty chế tạo bơm Hải D−ơng, Công ty cơ khí Hà Nội, Công ty cơ khí Cẩm Phả (Quảng Ninh), Công ty cơ khí Duyên Hải (Hải Phòng), Công ty cơ khí Thái Bình ...
Riêng Tổng công ty cơ điện nông nghiệp và thủy lợi thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT đã có những b−ớc phát triển mạnh mẽ. Tổng công ty đã có 04 Công ty tham gia nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy bơm, đặc biệt là Công ty cơ khí điện thủy lợi. Tổng công ty đã chú ý không những tới công nghệ chế tạo máy bơm mà còn đặc biệt quan tâm tới công tác nghiên cứu khoa học, về thiết kế, công nghệ chế tạo, đào tạo cán bộ và công nhân kỹ thuật chuyên ngành về máy bơm n−ớc.
Hiện nay, việc nghiên cứu thiết kế máy bơm n−ớc đ−ợc thực hiện ở các cơ quan: Viện cơ điện nông nghiệp, Viện nghiên cứu khoa học và kinh tế thủy lợi, Viện nghiên cứu cơ khí, Tr−ờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Tr−ờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, Tr−ờng Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, Tr−ờng đại học Thủy lợi, Tr−ờng đại học Mỏ - địa chất, Tr−ờng đại học giao thông, Tr−ờng đại học Hàng hải . . .
Trung tâm nghiên cứu, T− vấn cơ điện và xây dựng (REMECO) thuộc Tổng công ty AGREMECO có quan hệ hợp tác chặt chẽ trong nghiên cứu khoa học với các Viện nghiên cứu, các Tr−ờng đại học trong n−ớc và các hãng, các công ty chuyên ngành máy thủy khí ở n−ớc ngoài. Cùng với các Viện Nghiên cứu cơ khí (Bộ Công
nghiệp), Viện Khoa học thủy lợi, Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và PTNT) ...), các Tr−ờng đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Thủy lợi, Đại học Mỏ - địa chất…, các Công ty cơ khí Hà Nội, Công ty bơm Hải D−ơng…, Trung tâm REMECO và Tổng công ty cơ điện - xây dựng nông nghiệp và thủy lợi đã có đóng góp tích cực cho sự phát triển chung của ngành chế tạo máy bơm, đặc biệt máy bơm phục vụ nông nghiệp.
Máy bơm n−ớc phục vụ nông nghiệp là sản phẩm có nhu cầu về số l−ợng và chất l−ợng chủ yếu đã đ−ợc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt ở trong n−ớc. Các sản phẩm bơm do Việt Nam sản xuất nói chung có thể cạnh tranh với hàng nhập ngoại về chất l−ợng nh−ng giá bán chỉ bằng 60 – 80% so với giá bơm của n−ớc ngoài. Một số bơm cỡ lớn N > 300KW hay các bơm có chức năng đặc biệt (bơm hoá chất, khai thác mỏ) phần lớn phải nhập. Nếu đ−ợc đầu t− và chỉ đạo tốt có thể nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ở trong n−ớc.
Hàng trăm máy bơm n−ớc công suất lớn N = 200 – 500 kW đã đ−ợc lắp đặt và sử dụng ở Việt Nam. Tuy nhiên, chúng ta mới sản xuất tốt các máy bơm công suất N = 200 kW, Q = 8000 m3
/h. Các bơm cỡ lớn hơn đều phải nhập khẩu từ n−ớc Nga, Hungary, Bungary, Rumany, Bắc Triều Tiên. Những năm vừa qua, ngành nông nghiệp đã nhập một số bơm trục nghiêng cỡ lớn với công suất N = 132 kW (bơm của úc cho trạm bơm Liểu Trì - Vĩnh T−ờng – Vĩnh Phúc), N = 160 kW (bơm của ấn Độ cho trạm bơm Thanh Điềm – mê Linh – Vĩnh Phúc) các bơm chìm cỡ lớn của Đức N = 320 kW cho trạm bơm Đại Định – Vĩnh T−ờng – Vĩnh Phúc, bơm chìm N = 300 kW của Hàn Quốc cho trạm bơm Phù Sa – Hà Tây.
Có thể nói, các bơm lớn nhập khẩu đều có giá thành cao. việc lắp đặt, hiệu chỉnh, bảo d−ỡng sửa chữa hầu hết các máy bơm cỡ lớn nhập ngoại phục vụ nông nghiệp ở Việt Nam đều do Tổng công ty cơ điện – xây dựng nông nghiệp và thủy lợi thực hiện với các tài liệu h−ớng dẫn kỹ thuật do Trung tâm REMECO chủ trì hoặc tham gia dịch và biên tập. Bộ Nông nghiệp và PTNT đã giao cho Tổng công ty nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hầu hết các chi tiết máy bơm n−ớc cỡ lớn phục vụ cho công tác thay thế, sửa chữa. Suốt nửa thế kỷ qua, các đơn vị của Tổng công ty đã hoàn thành tốt nhiệm vụ đ−ợc giao, duy trì tốt các hoạt động của trạm bơm công suất lớn phục vụ nông nghiệp.
10
Những máy bơm h−ớng trục cỡ lớn lắp tại các trạm bơm phục vụ t−ới tiêu trong nông nghiệp từ những năm 60 – 70 đến nay vẫn đang hoạt động nh−ng hiệu quả của máy đã giảm nhiều, cần đ−ợc sủa chữa lớn hoặc thay thế. Công ty quản lý và khai thác công trình thủy lợi Bắc Nam Hà (tỉnh Nam Định) đã lập dự án sửa chữa cải tạo và xây dựng mới các trạm bơm lớn và các công trình thủy lợi kèm theo. Hàng trăm trạm bơm mới cỡ lớn đã và đang đ−ợc thiết kế sẽ cần nhiều máy bơm trục đứng công suất lớn. Các máy bơm công suất lớn nhập ngoại có giá thành cao (đặc biệt trong thời kỳ của cơ chế thị tr−ờng). Với số l−ợng lớn máy bơm này đang rất cần thiết phục vụ sản xuất đòi hỏi kinh phí đầu t− cao, ngoại tệ dành cho nhập khẩu sẽ nhiều. Với khả năng về kỹ thuật, trình độ công nghệ của cán bộ, công nhân, tiềm năng thiết bị máy móc gia công, chế tạo cũng nh− kinh nghiệm về các mặt khác..., hiện nay, Việt Nam có thể tự thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sử dụng các máy bơm công suất lớn. Ngoài ra, với các giải pháp liên doanh, liên kết với các Hãng chuyên ngành của n−ớc ngoài, các công ty của n−ớc ta nhanh chóng tiếp nhận các công nghệ mới trong thiết kế và chế tạo bơm n−ớc cỡ lớn ứng dụng vào Việt Nam cũng nh− tiến tới tham gia xuất khẩu sang các n−ớc thu ngoại tệ. Trong những năm qua, Trung tâm REMECO, Tổng công ty cơ điện – xây dựng nông nghiệp và thủy lợi đã kết hợp chặt chẽ với Hãng Extren và Tổng công ty chế tạo máy năng l−ợng
ЭНЕРГОМАШ trong công tác nghiên cứu công nghệ thiết kế, trao đổi các vấn đề về thiết
kế (bạn đã giúp kiểm tra các bản vẽ của Trung tâm cũng nh− cung cấp các ch−ơng trình phần mềm phục vụ thiết kế các bơm cỡ lớn, trao đổi các cán bộ thăm và học tập tại Hungary, Nga và khảo sát thực tế tại Việt Nam... Bạn đã đào tạo cán bộ cho Trung tâm về công nghệ chế tạo, kiểm tra, thử nghiệm. Đặc biệt, những công nghệ mới trong thiết kế, chế tạo, lựa chọn vật liệu mới... đã đ−ợc bạn hỗ trợ đạt hiệu quả cao.
Viện Nghiên cứu khoa học thủy lợi cũng đã triển khai nghiên cứu máy bơm cỡ lớn với l−u l−ợng Q = 3600 m3
/h theo đề tài nghiên cứu cấp nhà n−ớc (năm 1996 – 1999). Đến nay, đề tài đã kết thúc và đã sản xuất 01 máy bơm thực (HT – 145) và lắp thử vào trạm bơm Cốc Thành tỉnh Nam Định.
Đối với trình độ công nghệ của Việt Nam hiện nay, trình độ về nghiên cứu, thiết kế và công nghệ chế tạo máy bơm còn hạn chế. Có thể khẳng định rằng, hoàn thiện thiết kế cũng nh− công nghệ chế tạo cánh bánh công tác, cánh h−ớng dòng, trục,
vành mòn hình cầu Φ1450 của máy bơm công suất lớn đang còn là vấn đề phức tạp và cần chú ý quan tâm đầu t− thêm. Ngoài ra, thực tế sản xuất ở n−ớc ngoài và đặc biệt ở Việt Nam, vấn đề độ bền có ý nghĩa quan trọng. Độ bền cũng nh− tuổi thọ của bơm công suất lớn có quan hệ chặt chẽ với các kết cấu gối đỡ, ổ tr−ợt định h−ớng của bơm.
Hoàn thiện công nghệ chế tạo trục rỗng của bơm công suất lớn cũng là vấn đề rất đáng quan tâm, đặc biệt khi phải duy tu sửa chữa trục phải giữ đ−ợc trục cũ để tiết kiệm kinh phí cho ng−ời sử dụng (cần chú ý công nghệ chế tạo, vật liệu làm trục, vật liệu và công nghệ phun phủ để sửa chữa...). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngoài ba vấn đề lớn nêu trên, thực tế vận hành sử dụng máy bơm công suất lớn còn gặp nhiều vấn đề nan giải ch−a giải quyết đ−ợc một cách đầy đủ: hệ thống điều khiển tự động trong trạm bơm, vấn đề xi phông phá chân không, quy trình công nghệ tháo lắp hợp lý, vấn đề rung động và tiếng ồn. Trung tâm REMECO cùng với Công ty cơ khí điện thủy lợi đã kết hợp với các địa ph−ơng hợp tác nghiên cứu cách xử lý từng vấn đề nảy sinh nh−ng do kinh phí và thời gian đầu t− có hạn chế kết quả đạt đ−ợc còn khiêm tốn. Hơn nữa, hàng ngàn máy bơm cỡ lớn và vừa với công suất động cơ điện n = 75 – 500 kW đã và đang đ−ợc lắp đặt, sử dụng trong sản xuất nông nghiệp đòi hỏi phải có khối l−ợng phụ tùng rất lớn cho bảo d−ỡng sửa chữa thiết bị.
Hiện nay, các đơn vị nghiên cứu và chế tạo bơm đã xây dựng cơ sở vật chất với các thiết bị đo chuyên ngành cơ điện hiện đại (Mỹ, Nhật, Đức, ý, Nga . . .) có độ chính xác cao, sử dụng thuận tiện. Cán bộ kỹ thuật trục tiếp chỉ đạo thử nghiệm kiểm tra các thông số kỹ thuật của các thiết bị cơ điện tại trạm bơm với công suất mỗi máy N = 10 – 320 kW và đạt kết quả tốt. Thiết bị đo hiện nay có thể đo đạc với độ chính xác cao tại hiện tr−ờng các máy bơm l−u l−ợng Qmax≤ 50.000 m3
/h (sắp tới sẽ trang bị thêm thiết bị đo l−u l−ợng Q
≤ 100.000 m3
/h), đo cột áp H = 200 m, đo công suất tiêu thụ của động cơ, hệ số cosϕ, các thông số về độ ồn, độ rung . . . Đây là lĩnh vực đã đ−ợc đầu t− mạnh không những về cơ sở vật chất mà còn chú ý đào tạo bồi d−ỡng kiến thức cho cán bộ chuyên ngành với sự giúp đỡ của các cơ quan cấp trên cũng nh− các hãng bơm n−ớc ngoài.
12