Ngành mía đường của nước ta đang phát triển nhanh chóng kéo theo quy mô ngày càng lớn mạnh của các nhà máy sản xuất. Hiện nay, cả nước có trên 40 công ty sản xuất đường từ mía ở cả ba miền Bắc, Trung và Nam. Hầu hết các nhà máy giấy và nhà máy đường thường nhập khẩu dây chuyền đồng bộ của nước ngoài. Mỗi nhà máy giấy và nhà máy đường thường có hàng trăm loại máy bơm khác nhau, trong đó, có hàng chục loại bơm phục vụ nhu cầu bơm các loại hỗn hợp nước mía lẫn chất xơ (còn gọi là bơm xoáy tự do).

Việc nhập khẩu thiết bị từ nước ngoài sẽ luôn đi kèm với hệ luỵ là không chủ động được thời gian cung cấp, gây ảnh hưởng đến tiến độ và có thể ảnh hưởng về kinh tế đối với doanh nghiệp. Xuất phát từ thực tiễn trên, PGS.TS. Ngô Sỹ Lộc cùng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu tư vấn và chuyển giao công nghệ máy thủy khí đã đề xuất và được Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, thử nghiệm máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ cho dây chuyền sản xuất đường mía và giấy” nhằm làm chủ thiết kế, công nghệ chế tạo máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ trong dây chuyền sản xuất đường mía và giấy.

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy bơm hỗn hợp chất xơ (bơm xoáy) trên thế giới và ở Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế máy bơm hỗn hợp chất xơ. Từ đó, xây dựng quy trình công nghệ và chế tạo máy bơm hỗn hợp chất xơ công suất 55 kW. 

Cụ thể, qua đánh giá, nhóm nghiên cứu nhận thấy máy bơm phục vụ cho dây chuyền sản xuất đường mía và giấy là loại máy bơm có yêu cầu kỹ thuật riêng ngoài việc đảm bảo làm việc ổn định liên tục 24/24h suốt thời vụ sản xuất (6 tháng), còn cần đáp ứng yêu cầu không bị tắc kẹt trong quá trình hoạt động. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo loại bơm này trong nước là yêu cầu cấp bách hiện nay để thay thế và cung cấp cho các dây chuyền cũ và dây chuyền mới đầu tư.

Trên thực tế, các máy bơm cho ngành giấy và ngành mía đường nhập khẩu từ Trung Quốc, Ấn độ và Pháp vẫn thường xảy ra hiện tượng hỏng hóc trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến hoạt động của cả dây chuyền. Mặc dù, các đơn vị cơ khí trong nước đã tham gia sửa chữa nhiều loại bơm khác nhau để đảm bảo tính ổn định cho dây chuyền mía đường. Tuy nhiên, việc đi sâu nghiên cứu về thiết kế, chế tạo, lắp đặt hoàn chỉnh các loại máy bơm phục vụ cho các nhu cầu bơm hợp chất giấy và nước mía lẫn với các chất xơ, vật cứng mới là đòi hỏi cấp thiết.

Bên cạnh việc đi sâu đánh giá về thiết kế của các loại máy nhập ngoại, nhóm nghiên cứu cũng đặc biệt chú ý tới tới các kết cấu máy bơm hỗn hợp chất xơ nhập từ Pháp, Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, tìm ra những ưu, khuyết điểm khác nhau. Chú ý phần thiết kế, công nghệ chế tạo, kỹ thuật làm kín ổ trục, cân bằng tĩnh và thử nghiệm loại bơm đặc chủng này. Qua đó, nhóm nghiên cứu nhận thấy máy bơm của hãng Mo-ret (Pháp) có kết cấu đơn giản nhất và các thông số kỹ thuật, hiệu suất, độ bền đạt loại tốt nhất; bơm của Trung Quốc đạt chất lượng kém nhất, thậm chí, thường không đạt các trị số ghi trên nhãn mác máy bơm.

Sau hơn một năm thực hiện, Trung tâm đã thiết kế hoàn chỉnh tổ máy bơm hỗn hợp chất xơ dạng xoáy tự do (ký hiệu BX250-32) (N=55kW) đảm bảo đạt các yêu cầu thông số kỹ thuật đề ra, đáp ứng các nhu cầu thực tế trong dây chuyền sản xuất đường mía và giấy. Đồng thời, xây dựng được quy trình công nghệ đúc các chi tiết của máy bơm (bánh công tác, buồng xoắn, gối đỡ…) phù hợp với công nghệ trong nước, đảm bảo độ chính xác, tin cậy. Cũng như xây dựng được quy trình thử nghiệm bơm hỗn hợp chất xơ kiểu xoáy tự do trong phòng thí nghiệm và ở hiện trường với các thiết bị hiện đại đạt trình độ quốc tế, xây dựng đường đặc tính năng lượng của bơm.

Máy bơm của đề tài được nghiên cứu trên cơ sở bơm mẫu của hãng Moret (Pháp), với lý thuyết tính toán truyền thống, kết hợp với phần mềm mô phỏng hiện đại, được sản xuất và thử nghiệm trên dây chuyền hiện đại của Việt Nam

Hiện tại, kết quả của đề tài đã được triển khai lắp đặt vào thực tế sản xuất tại Công ty CP mía đường Lam Sơn (Thanh Hóa) để phục vụ công đoạn vận chuyển nước mía (có lẫn bã mía kích cỡ bề rộng b = (1-3) mm, chiều dài bã mía l = (10-50)mm - tác nhân gây tắc và mài mòn các chi tiết của bơm) lên tháp chưng cất của Công ty.

Có thể thấy, việc tự thiết kế, chế tạo được máy bơm hỗn hợp chất xơ kiểu xoáy tự do, công suất đến N= 55kW, phục vụ trong dây chuyền sản xuất công nghiệp đường mía và giấy không chỉ khẳng định năng lực làm chủ công nghệ của các nhà nghiên cứu trong nước, mà còn góp phần cung cấp các trang thiết bị hiện đại thay thế thiết bị nhập ngoại, đảm bảo nhu cầu sản xuất.