Bơm màng khí nén là gì? Đây là loại bơm thể tích dùng khí nén làm hai màng chuyển động qua lại, kết hợp với các van một chiều để hút và đẩy chất lỏng. Bài này mô tả cấu hình van bi phổ biến. Mã máy chỉ được chọn sau khi đã đối chiếu vật liệu tiếp xúc, lưu lượng, áp đẩy và khả năng cấp khí.
Trả lời ngắn: Bơm màng khí nén là bơm thể tích dùng khí nén đẩy hai màng chuyển động luân phiên. Ở cấu hình van bi, các van đường hút và đường xả đóng mở theo chênh áp, tạo chu kỳ hút–đẩy. Muốn chọn đúng phải khớp vật liệu tiếp xúc, lưu lượng, áp đẩy và khả năng cấp khí của từng model.
Bơm màng khí nén là gì và dùng khi nào?
Bơm màng khí nén hai màng (AODD) đưa chất lỏng đi bằng cách thay đổi thể tích trong hai buồng bơm. Khí nén không tiếp xúc trực tiếp với lưu chất: màng bơm nằm giữa buồng khí và buồng chất lỏng, vừa truyền lực vừa tạo lớp ngăn cách.
Khác với bơm màng điện, thân bơm khí nén không dùng motor điện để kéo cơ cấu màng. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa toàn hệ thống không tiêu thụ điện, vì máy nén khí và thiết bị xử lý khí vẫn cần nguồn năng lượng riêng.
Kiểu bơm này đáng cân nhắc khi lưu chất đòi hỏi bộ phận tiếp xúc phù hợp về hóa học, khi cần điều chỉnh nhịp bơm qua khí cấp hoặc khi vị trí đặt bơm không thuận tiện cho motor điện. Quyết định cuối cùng vẫn phải dựa trên tài liệu của đúng mã, thay vì suy từ tên “bơm màng”.
Bơm màng khí nén cấu tạo từ những bộ phận nào?
Cấu tạo cốt lõi gồm hai màng bơm nối với nhau, bộ van phân phối khí, buồng khí, buồng chất lỏng, đường hút, đường xả và các van bi một chiều. Mỗi bộ phận kiểm soát một bước cụ thể của chu kỳ hút–đẩy.
| Bộ phận | Nhiệm vụ | Hậu quả khi chọn hoặc lắp sai |
|---|---|---|
| Màng bơm | Tách khí nén khỏi lưu chất và làm thay đổi thể tích buồng bơm | Màng không tương thích có thể trương, cứng, nứt hoặc rò |
| Trục nối hai màng | Truyền chuyển động qua lại giữa hai phía | Kẹt trục làm chu kỳ bơm ngắt quãng |
| Van phân phối khí | Luân phiên đưa khí vào từng buồng khí | Khí bẩn hoặc ẩm có thể làm van chuyển trạng thái kém |
| Van bi đường hút | Mở cho chất lỏng đi vào buồng bơm và đóng khi đẩy | Cặn hoặc lắp sai chiều làm giảm khả năng giữ kín |
| Van bi đường xả | Mở khi màng đẩy chất lỏng ra và đóng trong hành trình hút | Van đóng không kín khiến chất lỏng hồi ngược |
| Cụm thân và ống góp | Dẫn lưu chất từ cửa hút qua hai buồng tới cửa xả | Vật liệu thân không hợp lưu chất có thể bị ăn mòn hoặc biến dạng |
| Bộ giảm thanh đường khí ra | Giảm tiếng xả khí và đưa khí thoát khỏi van | Tắc đường thoát khí làm nhịp bơm chậm hoặc dừng |
Van bi, màng bơm và thân là các chi tiết phải đối chiếu với lưu chất trước. Chỉ biết vật liệu vỏ ngoài chưa đủ, bởi van bi, đế van và màng cũng nằm trên đường tiếp xúc chất lỏng.
Bơm màng khí nén nguyên lý hoạt động ra sao?
Nguyên lý hoạt động là hai buồng luân phiên hút và đẩy. Khi khí nén đi vào buồng khí bên thứ nhất, màng bên đó dịch chuyển ra phía buồng chất lỏng và đẩy chất lỏng qua van bi đường xả. Trục nối đồng thời kéo màng còn lại về phía tâm bơm, làm tăng thể tích buồng chất lỏng thứ hai và tạo lực hút ở cửa vào.
Ở hành trình kế tiếp, van phân phối khí đổi phía. Buồng vừa hút chuyển sang đẩy; buồng vừa đẩy chuyển sang hút. Hai van bi phía hút và hai van bi phía xả mở, đóng theo chênh áp nên chất lỏng đi theo một chiều qua bơm.
Dòng ra có tính nhịp vì thể tích được dịch chuyển theo từng hành trình màng. Nếu công đoạn cần dòng ít dao động hơn, phương án đường ống và thiết bị giảm xung phải được tính cùng với bơm, không xử lý bằng cách tăng áp khí tùy ý.
Áp khí chỉ là một biến vận hành. Lưu lượng thực còn chịu ảnh hưởng của áp đẩy, độ nhớt, chiều dài ống, số co cút, độ kín đường hút và khả năng cung cấp khí của máy nén.
Vì sao vật liệu màng và thân phải theo lưu chất?
Vật liệu tiếp xúc phải được chọn từ tính chất của chất bơm, gồm pH, hàm lượng rắn, độ nhớt, tỷ trọng, tính mài mòn, nồng độ và nhiệt độ. Tên hóa chất riêng lẻ chưa đủ để kết luận vì cùng một chất có thể tác động khác nhau khi nồng độ hoặc nhiệt độ thay đổi.
| Điều kiện lưu chất | Bộ phận phải xác nhận | Rủi ro nếu chỉ chọn theo lưu lượng |
|---|---|---|
| Axit hoặc kiềm | Thân, màng, van bi, đế van và gioăng | Trương màng, giòn chi tiết hoặc ăn mòn đường chất lỏng |
| Dung môi | Tất cả vật liệu ướt và yêu cầu an toàn của khu vực | Rò dung môi hoặc vật liệu mất tính cơ học |
| Chất có hạt | Kích thước hạt, hàm lượng rắn, van bi và đường kính qua hạt | Van bi không kín, mài mòn màng và nghẹt ống góp |
| Chất nhớt | Độ nhớt ở nhiệt độ làm việc, đường hút và tốc độ chu kỳ | Lưu lượng thực thấp hơn trị số trên trang mã |
| Thực phẩm | Vật liệu tiếp xúc, độ nhẵn, khả năng vệ sinh và hồ sơ phù hợp | Máy bơm được chất lỏng nhưng chưa đáp ứng yêu cầu vệ sinh |
Bảng kháng hóa chất chỉ giúp sàng lọc vật liệu ban đầu. Trước khi đặt hàng, nên gửi tên chất, nồng độ, nhiệt độ và thành phần rắn để bên bán xác nhận bằng văn bản cấu hình thân, màng, van bi và gioăng.
Bơm màng khí nén dùng cho ứng dụng nào?
Bơm màng khí nén có thể phục vụ việc chuyển hóa chất, sơn, mực, dung môi, bùn loãng, nước thải hoặc chất lỏng thực phẩm khi cấu hình vật liệu đáp ứng đúng môi chất. Khả năng ứng dụng đến từ tổ hợp thân, màng và van, không chỉ từ nguyên lý dẫn động khí.
Với hóa chất ăn mòn, bước đầu là lập danh sách toàn bộ chi tiết ướt và đối chiếu nồng độ cùng nhiệt độ. Với sơn, mực hoặc bùn có hạt, cần bổ sung độ nhớt, kích thước hạt và khả năng lắng khi bơm dừng. Đường hút phải đủ kín để hành trình màng tạo được chênh áp hút.
Ứng dụng thực phẩm cần dùng cấu hình dành cho vệ sinh, kèm xác nhận về vật liệu tiếp xúc và cách làm sạch. Việc một bơm có thân inox chưa đủ để xếp máy vào nhóm bơm màng thực phẩm.
Bơm màng bột là cấu hình riêng cho vật liệu dạng bột hoặc hỗn hợp có đặc tính vận chuyển khác chất lỏng. Không nên lấy lưu lượng của một mã bơm chất lỏng để suy ra năng suất vận chuyển bột.
Đọc bảng mã bơm màng khí nén trên web thế nào?
Danh mục bơm màng khí nén hiện có các biến thể thân gang, hợp kim nhôm, inox, nhựa PP và Teflon. Trước hết, có thể dùng lưu lượng ghi trên trang mã để chia nhóm sơ bộ; bước này chưa thay cho đường đặc tính theo áp khí và áp đẩy.
| Mã trên trang | Vật liệu thân ghi trong tên | Trang mã ghi lưu lượng | Mức niêm yết |
|---|---|---|---|
| QBY3-20 Nhựa PP | Nhựa PP | 3,4 m³/h | Liên hệ |
| QBY3-25 Nhựa PP | Nhựa PP | 3,4 m³/h | Liên hệ |
| QBY3-32 Nhựa PP | Nhựa PP | 10,2 m³/h | Liên hệ |
| QBY3-40 Nhựa PP | Nhựa PP | 10,2 m³/h | Liên hệ |
| BFQ-40 Nhựa PP | Nhựa PP | 23 m³/h | Liên hệ |
| BFQ-50 Nhựa PP | Nhựa PP | 34 m³/h | Liên hệ |
Bảng cho thấy số cỡ trong tên mã lớn hơn chưa chắc kéo theo lưu lượng công bố lớn hơn. QBY3-20 Nhựa PP và QBY3-25 Nhựa PP cùng được trang mã ghi 3,4 m³/h; QBY3-32 Nhựa PP và QBY3-40 Nhựa PP cùng ghi 10,2 m³/h.
Các trang mã này chưa nêu áp đẩy tương ứng, áp khí, lượng khí tiêu thụ hay đường đặc tính. Vì vậy, bảng chỉ giúp rút gọn nhóm cần xem. Muốn xác nhận một mã đạt yêu cầu công trình, cần yêu cầu đường đặc tính đúng cấu hình vật liệu và điều kiện khí cấp.
Cách xác định riêng model theo lưu chất và khí nén
Model phù hợp phải vượt qua cả phần vật liệu lẫn phần thủy lực–khí nén. Có thể chuẩn bị thông tin theo trình tự sau:
-
Ghi chính xác tên lưu chất, nồng độ, nhiệt độ, độ nhớt, tỷ trọng, thành phần rắn và kích thước hạt. Nếu là hỗn hợp, cần nêu cả trạng thái khi bơm dừng vì chất lắng có thể cản van bi.
-
Xác định lưu lượng cần tại công đoạn, không lấy sản lượng tối đa ghi trên trang mã làm lưu lượng chắc chắn ngoài công trình. Đường ống dài, nhiều co cút và chất nhớt đều làm điểm vận hành thay đổi.
-
Tính áp đẩy từ chênh cao, áp trong bồn hoặc đường ống nhận và tổn thất qua ống, van, lọc. Áp đẩy là điều kiện cản bơm; thiếu số này chưa thể đọc đường đặc tính.
-
Ghi áp khí có thể duy trì tại vị trí bơm, lưu lượng khí máy nén còn cấp được, kích thước ống khí và tình trạng bộ lọc–điều áp. Áp tại máy nén không thay cho áp còn lại ở đầu vào bơm sau đường ống.
-
Yêu cầu bên bán đối chiếu đường đặc tính của đúng mã, đúng vật liệu màng và đúng kích thước van bi. Kết quả cần thể hiện lưu lượng đạt được tại áp đẩy dự kiến cùng nhu cầu khí tương ứng.
Giới hạn và áp khí khuyến nghị thay đổi theo model và điều kiện vận hành. Không dùng một mức áp chung cho mọi bơm; cần xem giới hạn trên tem và tài liệu của đúng model, đồng thời kiểm tra lưu lượng khí máy nén có thể duy trì tại đầu vào bơm.
Hướng dẫn lắp đặt bơm màng khí nén ở mức cơ bản
Lắp bơm màng khí nén cần giữ đường hút kín, đường xả không bị khóa kín ngoài dự kiến và đường khí có khả năng điều chỉnh. Trước khi đặt máy, kiểm tra chiều dòng chảy trên thân, vật liệu ống, khả năng chịu áp của phụ kiện và lối tiếp cận để thay màng, van bi.
-
Cố định bơm trên bệ đủ cứng, chừa khoảng trống tháo hai nắp buồng chất lỏng. Giá đỡ đường ống phải chịu tải của ống; không treo khối lượng đường ống lên cửa hút và cửa xả.
-
Nối đường hút ngắn, kín và phù hợp với lưu chất. Mối nối hở làm không khí lọt vào, khiến buồng hút khó tạo chênh áp và lưu lượng suy giảm.
-
Nối đường xả cùng van cô lập, đồng hồ áp nếu hệ thống cần theo dõi và thiết bị giảm xung khi công đoạn nhạy với dao động. Toàn bộ đường sau bơm phải chịu được áp dự kiến.
-
Kết nối đường cấp khí nén: lắp van khóa khí, bộ lọc–điều áp và đồng hồ tại đầu vào khí theo hướng dẫn của đúng model. Khí bẩn hoặc nhiều nước ngưng có thể cản chuyển động của van phân phối khí.
-
Mở khí từ mức thấp rồi tăng theo tài liệu đúng model, quan sát nhịp bơm, rò chất lỏng, tiếng xả khí và áp đường xả. Khi phát hiện rò, phải khóa khí, cô lập chất lỏng và xả áp trước khi siết lại hoặc tháo bơm.
Sau khi lắp, ghi lại mã máy, vật liệu màng, áp khí cài đặt, áp đường xả và lưu lượng đo được. Bộ số này giúp phân biệt thay đổi của hệ thống đường ống với hao mòn màng hoặc van trong lần kiểm tra sau.
Câu hỏi thường gặp về bơm màng khí nén
Bơm màng ngăn là gì?
Bơm màng ngăn là cách gọi nhấn vào tấm màng ngăn cách cơ cấu dẫn động với lưu chất. Nếu bơm dùng khí nén và có hai màng hoạt động luân phiên, máy thuộc nhóm bơm màng khí nén hai màng được giải thích trong bài này.
Bơm màng khí nén giá bao nhiêu?
Mức niêm yết phụ thuộc mã, cỡ bơm, vật liệu thân, vật liệu màng, van bi và cấu hình phụ kiện khí. Các mã QBY3 và BFQ trong bảng hiện để liên hệ; nên yêu cầu báo giá ghi rõ cấu hình vật liệu, phạm vi cung cấp và VAT thay vì chỉ ghi tên cỡ bơm.
Nên chọn bơm màng khí nén thân nhựa hay thân kim loại?
Chọn theo lưu chất và điều kiện cơ học, không chọn chỉ theo cảm giác vật liệu nào “bền hơn”. Cần gửi tên chất, nồng độ, nhiệt độ, độ nhớt, thành phần rắn và yêu cầu vệ sinh để đối chiếu cả thân, màng, van bi, đế van và gioăng.
Để chọn mã trong danh mục bơm màng, hãy chuẩn bị lưu chất, lưu lượng, áp đẩy, nhiệt độ và dữ liệu khí nén tại vị trí lắp. Gửi các thông tin này qua liên hệ để yêu cầu đối chiếu đường đặc tính và vật liệu đúng model trước khi đặt hàng.