Bơm là thiết bị công nghiệp được sử dụng phổ biến thứ hai sau động cơ. Hiện tại, hàng triệu máy bơm trên toàn thế giới đang hoạt động, truyền tải hàng ngàn chất lỏng. Chọn một máy bơm phù hợp trong số nhiều loại máy bơm có sẵn là một nhiệm vụ rất phức tạp. Việc lựa chọn máy bơm phần lớn là một quá trình phù hợp với khả năng của một máy bơm cụ thể với các yêu cầu hệ thống và các đặc điểm của chất lỏng được bơm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ bắt đầu với các thuộc tính của chất lỏng được bơm, từ quan điểm của nhu cầu người dùng, và sau đó thảo luận về lựa chọn bơm cụ thể.
Những yêu cầu cơ bản:
Trong bất kỳ ứng dụng nào, bước đầu tiên là hiểu các yêu cầu cơ bản của người dùng cho máy bơm. Ví dụ, điều kiện đầu vào, tốc độ dòng yêu cầu, chênh lệch áp suất, nhiệt độ và đặc điểm chất lỏng, chẳng hạn như độ nhớt, độ mài mòn, độ nhạy cắt và tính ăn mòn, tất cả phải được xác định để chọn một bơm tốt.
Máy bơm phải hoạt động tốt trong các điều kiện hút chính xác. Trên thực tế, vấn đề lớn nhất gặp phải bởi các máy bơm có thể được truy trở lại điều kiện hút kém. Do thực tế là khả năng đẩy chất lỏng của máy bơm mạnh hơn nhiều so với khả năng hấp thụ chất lỏng, nên duy trì điều kiện đầu vào trong phạm vi công suất của máy bơm.
Sự khác biệt áp lực cũng là một phần quan trọng, đặc biệt là từ quan điểm bảo tồn năng lượng và tuổi thọ của máy bơm. Sử dụng đường kính ống nhỏ hơn và chiều dài ống dài hơn có thể làm giảm chi phí ban đầu của hệ thống, nhưng nó cũng có thể dẫn đến sự khác biệt áp suất cao hơn trong máy bơm. Sự khác biệt áp suất cao hơn này sẽ được chuyển đổi thành tiêu thụ năng lượng và có thể rút ngắn tuổi thọ dịch vụ của máy bơm, có nghĩa là chi phí vận hành cao hơn và hiệu quả thấp hơn.
Các đặc điểm chất lỏng cần thiết thường được biết đến, và điều quan trọng là phải hiểu làm thế nào một máy bơm nhất định ảnh hưởng đến các đặc điểm này. Phần lớn người dùng sẵn sàng giữ chất lỏng được xả bởi máy bơm trong cùng điều kiện như khi nó đi vào máy bơm. Khả năng tương thích của vật liệu, độ nhớt, độ nhạy cắt và sự hiện diện của các chất hoặc chất rắn cụ thể đều có ý nghĩa lớn đối với việc lựa chọn chính xác các máy bơm.
Khi các yêu cầu cơ bản được đáp ứng và các đặc tính lỏng được biết đến, việc lựa chọn bơm có thể bắt đầu. Bơm thường được chia thành hai loại cơ bản: bơm động học (loại lớn nhất là bơm ly tâm) và bơm dịch chuyển tích cực (PD). Theo dữ liệu từ Bộ Thương mại Hoa Kỳ, khoảng 70% tổng doanh số bán máy bơm là máy bơm động học, trong khi 30% còn lại là máy bơm thể tích. Khi chọn bơm, bước đầu tiên là xác định cái nào phù hợp hơn với nhu cầu của bạn, bơm ly tâm hoặc bơm thể tích.
Do thực tế là các máy bơm công nghiệp chính thống là máy bơm ly tâm, trước tiên nhiều người sẽ xem xét máy bơm ly tâm. Chi phí của máy bơm ly tâm thường thấp hơn so với máy bơm thể tích, và chúng cũng là loại bơm chính xác để sử dụng trong nhiều trường hợp. Mỗi máy bơm kích động chất lỏng theo cách riêng của nó, và mỗi máy bơm có các đặc điểm và đường cong hoạt động độc đáo riêng. Nhưng quan trọng, bơm ly tâm có thể ảnh hưởng đến tốc độ dòng của chất lỏng, dẫn đến một lượng áp suất nhất định tại cổng xả. Ngược lại, khi một bơm thể tích kích động chất lỏng, trước tiên nó có được một lượng chất lỏng cụ thể và đưa nó từ cổng hút đến cổng phóng điện. Đối với bơm ly tâm, áp suất được hình thành đầu tiên và sau đó dòng chảy được tạo ra. Đối với một bơm dịch chuyển tích cực, trước tiên nó tạo thành dòng chảy và sau đó làm cho áp lực xuất hiện.
Hiệu suất
Để chọn loại phù hợp nhất từ các máy bơm khác nhau, điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt về đặc điểm hoạt động giữa hai loại máy bơm này. Khi xem biểu đồ hiệu suất của nó (Hình 1A), bạn có thể thấy các nguyên tắc làm việc của nó khác nhau như thế nào. Bơm ly tâm có tốc độ dòng chảy thay đổi phụ thuộc vào áp suất (hoặc đầu), trong khi bơm thể tích có tốc độ dòng chảy không đổi ít nhiều độc lập với áp suất.
Độ nhớt
Độ nhớt đóng một vai trò quan trọng trong hiệu quả cơ học của máy bơm. Do bơm ly tâm hoạt động ở tốc độ động cơ, hiệu quả của nó sẽ giảm khi tăng độ nhớt do sự gia tăng mất ma sát bên trong bơm. Xin lưu ý rằng khi độ nhớt tăng, hiệu quả của bơm ly tâm giảm nhanh (Hình 1B).
Một sự khác biệt lớn khác nằm ở ảnh hưởng của độ nhớt đến khả năng bơm. Trong đồng hồ đo dòng chảy (Hình 1C), bạn sẽ nhận thấy rằng một bơm ly tâm sẽ bị giảm tốc độ dòng chảy khi độ nhớt tăng, trong khi bơm thể tích thực sự sẽ làm tăng tốc độ dòng chảy phù hợp. Điều này là do độ nhớt cao hơn của chất lỏng lấp đầy các khoảng trống trong bơm thể tích, dẫn đến hiệu quả thể tích cao hơn. Hình 1C chỉ cho thấy ảnh hưởng của độ nhớt đến tốc độ dòng bơm. Xin nhớ rằng cũng có thể có sự gia tăng tổn thất đường ống trong hệ thống. Điều này có nghĩa là dòng chảy bên trong bơm ly tâm sẽ giảm hơn nữa khi áp suất vi sai bơm tăng.
Hiệu quả
Khi xem xét tác động của áp suất chênh lệch đối với hiệu quả cơ học của máy bơm, bơm năng lượng động học và bơm thể tích cũng thể hiện các đặc điểm khác nhau. Hình 1D cho thấy hiệu quả của một máy bơm bị ảnh hưởng bởi áp suất ngày càng tăng. Đối với máy bơm thể tích, hiệu quả thực sự được cải thiện với sự gia tăng của áp suất, trong khi bơm ly tâm có điểm hiệu quả tối ưu (BEP). Ở cả hai phía của điểm này, hiệu suất bơm tổng thể sẽ giảm đáng kể.
Tình trạng nhập cảnh
Hai loại máy bơm này có các yêu cầu khác nhau đáng kể cho các điều kiện đầu vào. Một máy bơm ly tâm đòi hỏi một lượng chất lỏng nhất định trước để tạo ra sự khác biệt áp suất. Một máy bơm khô mà không có chất lỏng không thể tự bắt đầu. Khi hoạt động được bắt đầu, máy bơm ly tâm cần đáp ứng các yêu cầu áp suất đầu vào rõ ràng được đề xuất bởi nhà sản xuất.
Do thực tế là bơm thể tích kích động chất lỏng thông qua sự giãn nở và co lại của thể tích chất lỏng, một tình huống áp suất âm sẽ hình thành ở đầu vào, do đó, bơm thể tích có thể bắt đầu tự lấp đầy. Trong một số trường hợp, đây là yếu tố quyết định duy nhất để chọn bơm dịch chuyển tích cực hoặc bơm ly tâm.
Tổng hợp
Nói chung, khi độ nhớt vượt quá 150 CP, cần phải có thể dự đoán tốc độ dòng chảy trên một phạm vi rộng hoặc khi có thể xem xét máy bơm có thể bắt đầu tự lấp đầy, một bơm thể tích có thể được xem xét. Khi lựa chọn giữa bơm ly tâm và bơm thể tích, cũng cần xem xét tiêu thụ năng lượng, vì có thể có sự khác biệt đáng kể về mức tiêu thụ năng lượng giữa hai loại bơm nhũ hóa này và bơm thùy, v.v. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các tình huống trong đó tốc độ dòng chảy dưới 100 gallon mỗi phút, trong đó việc giảm hiệu quả của bơm ly tâm sẽ lớn hơn.
Nắm vững các nguyên tắc làm việc của các máy bơm khác nhau là điểm khởi đầu tốt để chọn mô hình chính xác cho một môi trường ứng dụng nhất định. Mặc dù sự khác biệt giữa các tùy chọn khác nhau có thể không rõ ràng, nhưng sự khác biệt cơ bản về hoạt động và năng lực có thể được sử dụng để hướng dẫn lựa chọn. Lựa chọn bơm không chính xác thường dẫn đến chi phí cao hơn. Cụ thể, nó sẽ có tác dụng phụ đối với thời gian chết, mất sản xuất, chi phí bảo trì và tiêu thụ năng lượng. Dành nhiều thời gian hơn để lựa chọn máy bơm phù hợp và phù hợp có thể giảm thiểu chi phí không cần thiết và đạt được lợi ích dài hạn cao hơn.
Là một doanh nghiệp sản xuất và nghiên cứu thiết bị vận chuyển chất lỏng phi Newton, Durrex Pump đã thu được 56 bằng sáng chế quốc gia, bao gồm 11 bằng sáng chế sáng chế. Công ty đã phát triển máy bơm rôto, máy bơm đồng nhất, bơm mài, máy bơm thùy cao su, máy bơm từ tính và các sản phẩm khác, cung cấp thiết bị vận chuyển chất lỏng và dịch vụ kỹ thuật cho hơn 10000 khách hàng trên toàn thế giới.
