Tầm quan trọng và cấu tạo bộ lọc trung tâm tưới tự động

Tổng quan – bộ lọc trung tâm

Bộ trung tâm là gì?

Bộ trung tâm tưới là nhóm thiết bị được lắp tại vị trí gần với đầu nguồn nước nhất, bao gồm máy bơm, hệ thống lọc, thiết bị châm dinh dưỡng (nếu có), một số phụ kiện van cầu, van bướm và 1 số van an toàn như xả khí – xả áp và đồng hộ đo áp.

Điểm khác nhau giữa bô trung tâm và bộ lọc đơn giản

Bộ trung tâm:

• Xử lý lưu lượn nước lớn, phục vụ diện tích trồng rộng.
• Cho phép chia thành nhiều khu tưới, phù hợp với địa hình phức tạp và mật độ cây cao.
• Tích hợp nhiều phụ kiện: van – khoá đường ống và hệ van an toàn đi cùng máy bơm.
• Yêu cầu tiêu chuẩn lắp đặt và kỹ thuật đường ống cao hơn.

 Bộ lọc đơn giản: 

• Thường được lắp đặt cho từng khu tưới nhỏ.
• Chủ yếu dùng để lọc rác cơ bản, không kết hợp thêm các phụ kiện đi kèm như hệ thống châm phân hay xử lý an toàn.
• Cấu hình tối giản, giá thành thấp.

Kiến nghị tốt nhất: Dù diện tích nhỏ vẫn nên lắp đặt bộ trung tâm tổng, sau đó mới bổ xung thêm các bộ lọc rẽ nhánh khác tùy chất lượng nguồn nước.

Lý do bộ trung tâm có vai trò quan trọng trong hệ thống tưới tự động

Bảo vệ béc tưới và ống nhỏ giọt

• Họng béc và mắt nhỏ có kích thước rất nhỏ từ 0,8 – 1,5mm hoặc nhỏ hơn, nên rất dễ bị nghẹt. Bộ trung tâm giưc lại hầu hết cái tạp chất giúp:
• Hạn chế tắc nghẽn, tăng hiệu quả tưới.
• Giữ lưu lượng béc ổn định, hạn chế đứt mạch dòng chảy.
• Kéo dài tuổi thọ thiết bị tưới.

Giữ ổn định lưu lượng & áp suất

• Với hệ lọc, van xả khí an toàn và máy bơm chuẩn giúp dòng nước hoạt động mượt mà, không giao động tưới giúp:
• Tưới đều tại mọi vị trí.
• Hạn chế hiện tượng búa nước.
• Tăng hiệu suất tưới.

Tăng chỉ số an toàn, giảm chi phí vận hành & bảo trì:

• Như 1 lá chắn bảo vệ hệ thống tránh khỏi việc bể – vỡ do vận hành sai, nước được xả ra bởi hệ thống van an toàn cao cấp, giúp cho hệ thống giảm tải áp lực do van bị khoá cục bộ.
• Ngoài ra hệ thống lọc trong bộ trung tâm cũng giúp giảm số lần phải tháo béc ra vệ sinh.
• Kéo dài tuổi thọ béc tưới, ống nhỏ giọt và van điện từ.
• Việc lắp đặt thêm các van cầu, van bướm tay gạt cũng giúp chia nhánh tưới, giảm nguy cơ phải dừng cả hệ thống để xử lý sự cố tắt nghẽn hàng loạt.

Tăng sinh trưởng và năng suất cây trồng

Với bộ trung tâm có kết hợp với hệ thống châm dinh dưỡng tự động hoặc Venturi cũng góp phần tăng tỷ lệ phân bón hoặc thuốc trừ sâu được tưới đồng đều tới cây với một lượng như nhau góp phần làm giảm thất thoát phân bón. hỗ trợ cây hấp thụ đủ chất dinh dưỡng giúp cây mau lớn, năng suất cao và đồng đều. 

Chi tiết cấu tạo bộ trung tâm

Tùy quy mô và chất lượng nguồn nước, bộ trung tâm có thể đơn giản hoặc phức tạp hơn, nhưng cơ bản sẽ có những thành phần sau:

Máy bơm và đường ống đầu vào – đầu ra

• Máy bơm cấp nước (bơm ly tâm, bơm hoả tiễn, máy dầu…).
• Đường ống chính hút – xả, co, tê, bích nối, roan cao su, mặt bích.
• Van tổng chính (van PVC, van bướm) trước và sau bộ trung tâm

Cụm lọc thô – lóc cát

Nhiệm vụ giữ lại các vật thể lớn như lá cây, rác, cành nhỏ… trước khi nước đi vào cụm lọc tinh gồm lọc Hydrocyclone, lọc sand media.

Cụm lọc tinh: lọc đĩa, lọc lưới tự động/bán tự động/thủ công

• Lọc thủ công lọc đĩa chữ T, Y kích thước bầu lớn, chuẩn lọc phù hợp với loại cây. Thường tưới nhỏ giọt: 120 mesh/130micron. Tưới cây ăn quả: 80mesh/130micron
• Lọc bán tự động cơ chế tay quay (đỉnh lọc) thích hợp với chỉ báo áp suất chênh lệch như 1 điểm nhấn để báo cho chúng ta khi nào vệ sinh lọc
• Lọc tự động thường được vận hành thông qua chênh lệch áp suất hoặc thời gian và được xả qua hệ thống van backwash

Hệ van an toàn như: van xả khí, van xả áp, van bướm chia đường lọc

• Van xả khí tổng được gắn vào đầu đường ống và van xả khí “con” được gắn trên đỉnh mỗi bầu lọc để tránh bể vỏ lọc do tích tụ khí cục bộ.
• Van xả áp đặt trên đường ống chính cạnh van xả khí tổng
• Van chia cụm lọc: Thường là van bướm tay gạt Aqua – Việt An Nông để hỗ trợ rửa ngược thủ công (nếu dùng tự động hoặc bán tự động thì sẽ không cần nhiều).

Cụm phụ kiện (đồng hồ áp, co – tê – nối)

• Đồng hồ áp suất: cho phép đo chính xác chênh lệch áp suất để vệ sinh lọc
• Nhóm phụ kiện HPDE/uPVC: giúp kết nối an toàn và nhanh chóng

Cụm tủ điện và hệ điều khiển thông minh (nếu có)

• Van xả thuỷ lực hoặc van backwasch để rửa ngược tự động theo chênh áp (DP) hoặc theo thời gian (DT)
• Tủ điều khiển (controller) lập trình chế độ rửa ngược, hiển thị trạng thái vận hành ==> thường dùng trong bộ lọc tự động

Nguyên lý vận hành & hoạt động

Chu kỳ lọc (vận hành bình thường)

Nước từ nguồn (giếng khoan, ao hồ, sông suối hoặc bể chứa) được bơm đẩy qua cụm lọc. Tạp chất bị giữ lại trên bề mặt vật liệu lọc (đĩa, lưới…) trong khi nước sạch đi qua, dẫn đều đến từng khu tưới và béc tưới.

Quá trình rửa ngược – làm sạch cụm lọc

• Tự động: Khi chênh áp giữa trước và sau lọc tăng đến ngưỡng cài đặt, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ rửa ngược.
• Dòng nước đảo chiều, cuốn trôi tạp chất ra ngoài qua đường xả.
• Sau khi rửa xong, van điều khiển đưa dòng nước về trạng thái lọc bình thường.
• Bán tự động: Khi chênh áp giữa trước và sau lọc tăng đồng hồ đo áp sẽ báo, chỉ bảo áp suất được bật nhô lên (có màu đỏ)
• Thực hiện xoay van liên tục và qua lại trên đỉnh lọc.
• Sau khi xoay van 3 – 4 lần, dòng nước sẽ tự về sinh và đưa về trạng thái lọc bình thường. Cặn bẩn sẽ được xả ra theo đường cuối lọc
• Thủ công: Khi chênh áp đều phải nhìn bằng mắt thường qua đồng hồ đo áp.
• Dòng nước đảo chiều dựa vào việc ngăn dòng của van bướm tay gạt sử dụng nước của lọc A để rửa lọc B và ngược lại.
• Sau khi rửa xong, nước bẩn sẽ được xả ra ngoài và hệ thống trở lại bình thường – đồng hồ đo áp hết báo chênh lệch áp suất

Định hướng giải pháp phù hợp từng diện tích

Bộ trung tâm là phần không thể cắt giảm trong bất kỳ dự án tưới tự động hay tưới nhỏ giọt với bất cứ quy mô hay mức độ chuyên nghiệp nào. Chọn đúng cấu hình lọc, bơm, ống, van, van an toàn ngay từ đầu sẽ giúp tối ưu chi phí vận hành, hạn chế nghẹt béc và bảo vệ toàn bộ hệ thống trong nhiều năm mà không phải lo lắng.

• Quy mô nhỏ & vừa: có thể dùng 1–2 cấp lọc đĩa hoặc lọc lưới chất lượng tốt, cho rửa ngược bằng tay thu cổng thông qua hệ thống van bướm Aqua.
• Quy mô trang trại lớn, khu tưới cảnh quan resort có sự phân khu với nhiều phức tạp: nên kết hợp lọc cát (sand media) + lọc đĩa 120 mesh, rửa ngược tự động qua van backwash với hệ thống điều khiển thông minh chênh lệch áp suất.
• Nguồn nước xấu, hàm lượng hữu cơ cao: ưu tiên cụm lọc cát, cụm lọc tinh sau đó với thể tích đủ lớn và chu trình backwash tốt cũng như Phải Tự Động 100%.

Điểm quan trọng của thiết kế và chọn bộ trung tâm

Diện tích tưới – loại cây trồng

• Xác định tổng lưu lượng tưới lớn nhất của mô hình canh tác
• Phân loại cây trồng: tùy vào loại cây ăn trái, cây công nghiệp lâu ngày, rau màu, cảnh quan… mà chọn ra bộ lọc phù hợp
• Chọn số lượng và kích thước bộ lọc đáp ứng được lưu lượng đó với tốc độ lọc an toàn.

Nguồn nước trực tiếp: giếng khoan, ao hồ, sông suối

Mỗi loại nguồn nước có đặc tính cặn bẩn khác nhau, dựa vào đặt tính từ đó mới quyết định chọn lọc cát, lọc đĩa hay kết hợp nhiều cấp.

Theo áp suất và lưu lượng hệ thống tưới

• Đảm bảo sau cụm lọc vẫn còn đủ áp để cấp cho các khu tưới xa nhất.
• Tính toán tổn thất áp suất của từng cấp lọc ở lưu lượng làm việc tối đa.

Theo mức độ tự động & nhân công vận hành

Nếu khu tưới quá xa, ít người trực hoặc diện tích canh tác lớn, nên ưu tiên hệ thống lọc có rửa ngược tự động bằng van thủy lực/điện – thủy lực, kết hợp bộ điều khiển. Với các mô hình có diện tích nhỏ, có thể lựa chọn giải pháp rửa bằng tay để tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu.

Các bước bảo trì/bảo dưỡng bộ lọc trung tâm

Kiểm tra hằng ngày

• Quan sát đồng hồ áp suất trước và sau lọc.
• Kiểm tra rò rỉ trên các mặt bích, co tê, van.
• Nghe tiếng ồn bất thường từ máy bơm (bơm càng ồn – tỷ lệ xảy ra hiện tượng búa nước càng cao) hoặc cụm lọc.

Bảo dưỡng định kỳ theo tuần/tháng/mùa vụ

• Tháo kiểm tra bề mặt đĩa/lưới, vệ sinh bằng bàn chải mềm hoặc dung dịch theo khuyến cáo.
• Kiểm tra tình trạng vật liệu lọc cát, bổ sung hoặc thay mới khi cần.
• Kiểm tra lại chế độ rửa ngược bằng tay/tự động, hiệu chỉnh thời gian hoặc tự tăng tần suất rửa nếu cần, kiểm tra kỹ backwash

Hướng dẫn khắc phục sự cố thường có

Lọc nhanh nghẹt, phải rửa liên tục

• Nguyên nhân: chọn sai cấp lọc, tốc độ lọc quá cao, nguồn nước quá bẩn so với thiết kế.
• Giải pháp: giảm lưu lượng qua từng bộ lọc, bổ sung lọc thô, nâng cấp số lượng hoặc kích thước bộ lọc.

Van xả khí hoạt động không đúng

• Nguyên nhân: Lắp sai vị trí, van nhỏ hơn lượng khí được xả ra, van kém chất lượng ==> chức năng van không hoạt động
• Giải pháp: Chọn đúng vị trí, chọn hàng tốt, chọn kích cỡ đúng

Van xả áp không hoạt động khí hệ thống đóng kín khẩn cấp

• Nguyên nhân: gắn sai vị trí, điều chỉnh lò xo van xả áp mà không cân đối áp suất trên đồng hồ, kẹt lò xo, dẫn đến lá van không được bật, nước không xả ra
• Giải pháp: việc này rất nguy hiểm và gây vỡ đường ống ngay lập tức, chú ý lắp đúng van, lắp đúng vị trí và chọn van xả áp Aqua – Việt An Nông chất lượng

Chênh áp lớn, không đủ áp cho khu tưới xa

• Kiểm tra đồng hồ áp suất trước và sau lọc.
• Vệ sinh lại cụm lọc, xả cặn định kỳ.
• Tính toán lại kích cỡ đường ống và công suất bơm.

Rửa và xả ngược không hiệu quả

• Kiểm tra chiều dòng chảy khi rửa ngược.
• Kiểm tra áp lực rửa có đủ theo khuyến cáo của nhà sản xuất hay không.
• Vệ sinh hoặc thay mới đĩa/lưới lọc đã lão hóa.

Áp suất vận hành không đúng thiết kế

• Nguyên nhân: Xì nước van tay, máy bơm quá nhỏ so với lọc, đường ống từ bơm ra lọc bị bóp méo hoặc tăng giảm bậc thất thường, hệ thống thiết kế cồng kềnh với qua nhiều cô – tê – nối phức tạp
• Giải pháp: Chọn đúng van, đúng mặt bích, đúng phụ kiện và đúng tiêu chuẩn ống, kiểm tra chất lượng đồng hồ đo áp và máy bơm có phải là bơm đẩy hay không

Một số hình ảnh thực tế của bộ trung tâm 

Bên dưới là một số hình ảnh về một số bộ trung tâm và các thành phần trong hệ thống bộ trung tâm mà Việt An Nông đã thi công lắp đặt và vận hành thành công: