Vòi phun Cascade OASE sủi bọt hình cây thông – Tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn lựa chọn

Vòi phun Cascade OASE là dòng vòi phun tạo cột nước sủi bọt đặc trưng của OASE, được sử dụng trong đài phun nước cảnh quan, hồ trang trí, quảng trường và các công trình kiến trúc nước. Dòng Cascade tạo hiệu ứng nước trắng, dày, mềm và có hình dáng tương tự cây thông hoặc cột nước thuôn dài.

Khác với vòi tia đơn tạo dòng nước trong, Vòi phun Cascade OASE sử dụng nguyên lý hút và hòa trộn không khí vào dòng nước. Nhờ đó, cột nước có màu trắng tự nhiên ngay cả vào ban ngày, đồng thời tạo hiệu ứng mạnh mẽ khi kết hợp với hệ thống chiếu sáng vào ban đêm.

Dòng sản phẩm gồm 5 kích thước: Cascade 50 T, Cascade 70 T, Cascade 90 T, Cascade 110 T và Cascade 130 T, đáp ứng chiều cao phun từ các tiểu cảnh nhỏ đến những đài phun quy mô lớn.

Vòi phun Cascade OASE là gì?

Vòi phun Cascade OASE là loại đầu phun tạo hiệu ứng nước có hòa trộn không khí. Khi nước đi qua thân vòi với lưu lượng và áp suất thích hợp, cấu tạo của đầu phun tạo vùng hút không khí và trộn khí vào dòng nước trước khi nước thoát ra khỏi miệng vòi.

Quá trình này tạo nên ba đặc điểm dễ nhận biết:

• Cột nước trắng đục do chứa nhiều bọt khí.
• Dòng nước có tiết diện lớn, nhìn rõ từ khoảng cách xa.
• Hình dáng tia nước thuôn dần về phía trên, thường được gọi là hiệu ứng cây thông, cột bọt hoặc cascade.

OASE mô tả dòng Cascade là hiệu ứng có wide foam and spray effect, tức cột nước sủi bọt rộng kết hợp hiệu ứng phun mạnh.

Nguyên lý tạo cột nước sủi bọt

Điểm khác biệt quan trọng của Vòi phun Cascade OASE nằm ở khả năng làm giàu oxy cho dòng nước.

Nước áp lực được đưa từ phía dưới vào đầu phun. Cấu tạo injector trên thân vòi kéo không khí từ môi trường xung quanh vào dòng nước. Hỗn hợp nước – không khí sau đó được đẩy qua miệng phun và hình thành cột nước trắng.

Hiệu ứng này không phụ thuộc hoàn toàn vào đèn LED để nhìn thấy màu sắc. Ngay dưới ánh sáng ban ngày, hàng triệu bọt khí nhỏ trong nước đã phản xạ ánh sáng và tạo nên màu trắng đặc trưng.

Đây cũng là lý do Cascade thường được lựa chọn cho những vị trí cần hiệu ứng nước nổi bật từ xa.

Đặc điểm nổi bật của Vòi phun Cascade OASE

Theo cấu tạo và tài liệu kỹ thuật của dòng sản phẩm, Vòi phun Cascade OASE có những đặc điểm đáng chú ý:

Hiệu ứng sủi bọt mạnh: Dòng nước hòa trộn không khí tạo cột nước trắng, dày và có độ tương phản cao với cảnh quan xung quanh.

Hiệu ứng nhìn rõ từ xa: Cột nước có tiết diện tương đối lớn, thích hợp làm điểm nhấn trung tâm của hồ và quảng trường.

Năm kích thước lựa chọn: Từ Cascade 50 T đến Cascade 130 T giúp kỹ sư lựa chọn đầu phun phù hợp với quy mô công trình.

Có khớp xoay điều chỉnh: Kết cấu phía dưới hỗ trợ căn chỉnh đầu phun nhằm đạt phương thẳng đứng tối ưu khi lắp đặt.

Làm giàu oxy: Không khí được hòa trộn vào nước trong quá trình vận hành.

Kiểu phun thay đổi theo mực nước: Đây là đặc tính kỹ thuật rất quan trọng cần tính đến khi thiết kế hồ.

5 model Vòi phun Cascade OASE

Dòng sản phẩm gồm 5 model với kích thước và khả năng tạo hiệu ứng khác nhau:

Kích thước đầu phun tăng dần đồng thời với khả năng xử lý lưu lượng. Vì vậy, không nên lựa chọn model chỉ dựa trên đường kính kết nối. Cần xác định trước chiều cao phun yêu cầu, lưu lượng và áp suất làm việc.

Bảng lưu lượng và áp suất Vòi phun Cascade OASE

Một ưu điểm rất lớn của tài liệu OASE là nhà sản xuất cung cấp dữ liệu thủy lực NWR và NPR cho từng chiều cao phun.

Trong đó:

• NWR – Nominal Water Rate: lưu lượng nước yêu cầu, đơn vị L/min.
• NPR – Nominal Pressure Rate: áp suất yêu cầu tại vòi, đơn vị bar.

Dưới đây là một số điểm vận hành tiêu biểu:

Lưu ý: Khi thiết kế thực tế, không lấy áp suất tại vòi làm cột áp duy nhất để chọn bơm. Hệ thống còn có tổn thất trên đường ống, co, van, bộ chia, chênh cao độ và các phụ kiện khác.

Phạm vi chiều cao phun của từng model Vòi phun Cascade OASE sủi bọt hình cây thông

Không phải model Cascade nào cũng được thiết kế để tạo cùng một chiều cao.

Theo bảng Hydraulic Data của nhà sản xuất, các model lớn có phạm vi vận hành cao hơn. Cascade 130 T là model lớn nhất trong nhóm và dữ liệu kỹ thuật được cung cấp tới mức phun khoảng 20 m.

Điều này rất quan trọng khi lựa chọn Vòi phun Cascade OASE. Việc tăng công suất bơm không có nghĩa một đầu phun nhỏ có thể được sử dụng vô hạn ở chiều cao lớn. Mỗi đầu phun có một vùng vận hành thủy lực phù hợp.

Mực nước ảnh hưởng thế nào đến Cascade?

Đây là một trong những vấn đề kỹ thuật cần đặc biệt chú ý.

Vòi phun Cascade OASE có kiểu nước thay đổi theo mực nước.

Nguyên nhân đến từ cơ chế hút không khí của đầu phun. Vị trí tương đối giữa phần hút khí, miệng vòi và mặt nước ảnh hưởng trực tiếp đến lượng không khí được đưa vào dòng nước.

Nếu mực nước không đúng với điều kiện thiết kế, hình dạng cột nước có thể thay đổi đáng kể.

Do đó, đối với hồ có dao động mực nước lớn, nên tính toán giải pháp duy trì mực nước bằng hệ thống cấp bù tự động hoặc cảm biến mực nước.

Cách chọn bơm cho Vòi phun Cascade OASE

Không nên chọn bơm chỉ dựa vào công suất HP hoặc kW.

Ví dụ, nếu yêu cầu một Cascade hoạt động ở chiều cao 5 m, trước tiên cần tra bảng để xác định lưu lượng Q và áp suất yêu cầu P tại chính đầu phun.

Sau đó quy đổi áp suất sang cột áp:

1 bar ≈ 10,2 mH₂O

Nếu đầu phun yêu cầu 1,34 bar thì áp suất tương đương khoảng:

1,34 × 10,2 ≈ 13,7 mH₂O

Đây mới chỉ là yêu cầu tại đầu phun.

Cột áp bơm thiết kế có thể biểu diễn đơn giản:

H bơm = H vòi + H tổn thất đường ống + H chênh cao + H dự phòng

Đồng thời, tại cột áp tính toán đó, bơm phải cung cấp được lưu lượng yêu cầu.

Vì vậy, khi chọn bơm cho Vòi phun Cascade OASE, cần kiểm tra điểm làm việc thực tế trên đường đặc tính Q-H của bơm thay vì chỉ nhìn công suất động cơ.

Ví dụ lựa chọn Vòi phun Cascade OASE sủi bọt hình cây thông cho đài phun

Giả sử công trình yêu cầu cột Cascade cao khoảng 5 m.

Nếu sử dụng Cascade 90 T, dữ liệu tham khảo tại điểm này khoảng 315 L/min và 1,34 bar.

Quy đổi lưu lượng:

315 L/min × 60 / 1.000 = 18,9 m³/h

Áp suất tại vòi tương đương khoảng:

1,34 bar ≈ 13,7 mH₂O

Như vậy, điểm yêu cầu tại đầu phun xấp xỉ:

Q = 18,9 m³/h tại H = 13,7 mH₂O

Nếu hệ thống đường ống gây tổn thất thêm 4 mH₂O thì bơm cần đạt tối thiểu khoảng:

Q = 18,9 m³/h tại H = 17,7 mH₂O

Sau đó mới lựa chọn model bơm có đường đặc tính phù hợp và bổ sung hệ số dự phòng hợp lý.

Lắp đặt Vòi phun Cascade OASE đúng kỹ thuật

Để đạt hình dáng cột nước đẹp, việc lắp đặt cơ khí quan trọng không kém lựa chọn bơm.

Đầu phun nên được lắp thẳng đứng. Khớp điều chỉnh tích hợp phía dưới giúp hiệu chỉnh khi đường ống hoặc mặt bích không hoàn toàn cân bằng.

Đường ống cấp nước cần có tiết diện phù hợp với lưu lượng. Đường ống quá nhỏ làm tăng vận tốc nước và tổn thất áp suất, khiến bơm phải làm việc ở cột áp cao hơn không cần thiết.

Đối với nhiều vòi sử dụng chung một bơm, nên thiết kế manifold cân bằng và bố trí van điều chỉnh riêng cho từng nhánh.

Kết hợp Cascade với đèn LED âm nước

Do cột nước chứa lượng lớn bọt khí, Vòi phun Cascade OASE đặc biệt phù hợp với chiếu sáng dưới nước.

Ánh sáng từ đèn LED được tán xạ trên các bọt khí và làm toàn bộ cột nước phát sáng. Với RGB hoặc RGBW, có thể tạo các hiệu ứng chuyển màu rõ rệt hơn so với một số dạng tia nước trong.

Đèn nên được bố trí quanh chân vòi và hướng ánh sáng theo cột nước. Công suất, góc chiếu và khoảng cách giữa đèn với vòi cần được lựa chọn theo kích thước Cascade và chiều cao phun.

Ứng dụng của Vòi phun Cascade OASE

Dòng Cascade thích hợp cho nhiều loại công trình như đài phun trung tâm quảng trường, hồ cảnh quan khách sạn – resort, công viên, khu đô thị, trung tâm thương mại, hồ trang trí kiến trúc và hệ thống nhạc nước.

Các model nhỏ như Cascade 50 T và 70 T phù hợp với hồ có quy mô vừa và nhỏ. Cascade 90 T tạo hiệu ứng mạnh hơn và có thể dùng làm điểm nhấn trung tâm. Cascade 110 T và 130 T thích hợp với các công trình cần cột nước lớn, dễ quan sát từ khoảng cách xa.

Vòi phun Cascade OASE sủi bọt hình cây thông khác gì vòi tia đơn?

Hai loại đầu phun tạo ra hiệu ứng hoàn toàn khác nhau.

Vòi tia đơn ưu tiên tạo dòng nước gọn, trong và có thể tạo đường parabol khi lắp nghiêng. Cascade lại tạo cột nước trắng, dày và giàu bọt khí.

Do đó, Vòi phun Cascade OASE phù hợp khi mục tiêu thiết kế là tạo một khối nước có thể tích lớn và nổi bật. Vòi tia đơn phù hợp hơn khi cần các tia nước thanh mảnh, chính xác hoặc tạo hình học.

Trong hệ thống nhạc nước, hai loại thường được kết hợp thay vì thay thế hoàn toàn cho nhau.

Những lưu ý khi thiết kế hệ thống Cascade

Khi thiết kế, cần đồng thời kiểm tra model vòi, chiều cao phun, lưu lượng, áp suất tại vòi, tổn thất đường ống, đường đặc tính bơm và mực nước vận hành.

Không nên tăng chiều cao bằng cách đơn giản tăng áp suất quá mức. Vượt khỏi vùng làm việc thích hợp có thể khiến hình dạng tia không còn đúng với hiệu ứng thiết kế.

Đặc biệt, với hệ thống nhiều vòi, tổng lưu lượng bơm phải được tính từ lưu lượng của toàn bộ đầu phun hoạt động đồng thời.

Ví dụ 4 đầu phun, mỗi đầu cần 315 L/min thì tổng lưu lượng lý thuyết đã là:

4 × 315 = 1.260 L/min = 75,6 m³/h

Trong khi áp suất không nhân bốn; cột áp được xác định theo nhánh bất lợi nhất cộng các tổn thất của hệ thống.

Vì sao Vòi phun Cascade OASE sủi bọt hình cây thông được sử dụng trong đài phun cảnh quan?

Ưu điểm của Vòi phun Cascade OASE không chỉ nằm ở chiều cao. Giá trị thẩm mỹ chính nằm ở cấu trúc dòng nước.

Khối nước trắng tạo cảm giác mạnh nhưng vẫn mềm mại, dễ nhìn thấy vào ban ngày và đặc biệt nổi bật khi được chiếu sáng vào ban đêm. Năm kích thước đầu phun giúp người thiết kế xây dựng nhiều cấp độ hiệu ứng khác nhau trong cùng một hồ.

Quan trọng hơn, OASE cung cấp dữ liệu thủy lực theo từng điểm vận hành. Đây là cơ sở để kỹ sư tính toán lưu lượng, áp suất, đường ống và lựa chọn bơm dựa trên thông số thay vì ước lượng theo công suất động cơ.

Với các công trình đòi hỏi hiệu ứng cột nước sủi bọt hình cây thông, Vòi phun Cascade OASE là một giải pháp đáng chú ý nhờ hiệu ứng rõ nét, nhiều kích thước lựa chọn và có dữ liệu thủy lực phục vụ thiết kế hệ thống.