Nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt có phức tạp không?

Bơm cánh gạt là một phần quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp hiện đại ngày nay. Tuy nhiên, để hiểu rõ về cách nó hoạt động và lợi ích của việc sử dụng nó, chúng ta cần tìm hiểu về nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt. Bài viết này, Hsaco sẽ cung cấp đầy đủ thông tin để bạn có thể tự tin chọn dùng và làm chủ dòng bơm cánh gạt này cho các ứng dụng của mình!

Bơm cánh gạt là gì

Bơm cánh gạt (vane pump) là một loại bơm thuộc dòng bơm thể tích dạng quay. Nó bao gồm các cánh gạt được gắn theo vòng tròn trên một trục, nằm lệch tâm trong vỏ bơm. Các cánh gạt phải duy trì sự kín chặt với bề mặt trong của thân bơm. Trong quá trình chuyển động quay, thể tích giữa các cánh gạt liền kề thay đổi do vị trí lệch tâm, tạo ra sự hút và hút chất lỏng tại cổng hút của bơm, sau đó nén và đẩy chất lỏng tại cổng xả.

Trong bơm cánh gạt, các cánh gạt cứng được lắp vào các rãnh ở xung quanh trục tròn. Khi trục quay với đủ tốc độ, các cánh gạt bung ra dưới tác động của lực ly tâm, duy trì sự tiếp xúc gần với bề mặt trong của vỏ. Các cánh gạt cũng có thể được lắp đặt lò xo để đảm bảo tiếp xúc ngay cả khi bơm dừng lại. Trong bơm cánh gạt, trục tròn được làm từ vật liệu đặc biệt, có nhiều thùy linh hoạt mềm để duy trì tiếp xúc với vỏ bơm.

Bơm cánh gạt lý tưởng để bơm các loại chất lỏng có độ đặc thấp đến trung bình, bao gồm LPG và chất lỏng có chứa khí, và có thể tạo ra dòng chảy mượt mà, ít tạo xung. Tốc độ bơm và hiệu suất giảm khi độ đặc của chất lỏng tăng.

Bơm cánh gạt có thể được sử dụng để bơm chất lỏng chứa hạt rắn. Có thể cần giới hạn tốc độ bơm để giảm mài mòn, mặc dù bơm cánh gạt có thể chịu đựng và bù đắp một phần mài mòn này. Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng có nhiều tùy chọn với đa dạng vật liệu cấu tạo để đảm bảo giữ nguyên đặc tính của chất lỏng được bơm.

Để hiểu rõ hơn về dòng bơm này, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt trong phần nội dung bên dưới nhé!

Xem thêm: Bơm bánh răng là gì? 4 lưu ý quan trọng khi chọn mua bơm bánh răng

Nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt

Mặc dù có nhiều hình dạng cánh gạt được thiết kế khác nhau, hầu hết nguyên lý bơm cánh gạt hoạt động dựa trên cùng một cách thức chung được mô tả như sau:

• Một bộ rôto có rãnh được đặt lệch tâm trong một cam tròn. Rôto nằm gần bề mặt của cam nên tạo ra một khoang hình lưỡi liềm. Rôto được kín chặt vào cam bằng hai tấm bên. Các cánh hoặc cánh quạt vừa khít vào các rãnh của rôto. Khi rôto quay và chất lỏng nhập vào máy bơm, lực ly tâm, áp suất thủy lực và thanh đẩy đẩy các cánh gạt vào thành của buồng bơm. Sự bịt kín giữa các cánh gạt, rôto, cam và tấm bên là điểm chính đảm bảo tính năng hút tốt phổ biến trong nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt.
• Vỏ máy và cam đẩy chất lỏng vào buồng bơm thông qua lỗ trong cam. Chất lỏng vào các ngăn được tạo ra bởi các cánh gạt, rôto, cam và tấm bên.
• Khi rôto tiếp tục quay, các cánh gạt dẫn chất lỏng qua phía đối diện của hình lưỡi liềm, nơi chất lỏng bị ép qua lỗ xả của cam khi cánh gạt tiến đến điểm hình lưỡi liềm. Chất lỏng sau đó thoát ra cửa xả.

Đặc tính của bơm cánh gạt

Mặc dù bơm cánh gạt có thể xử lý các loại chất lỏng có độ đặc tương đối,  nhưng chúng rất xuất sắc trong việc xử lý các chất lỏng có độ đặc thấp như khí LP (propane), amoniac, dung môi, cồn, dầu nhiên liệu, xăng và chất lạnh. Bơm cánh gạt không có tiếp xúc kim loại và có thể tự điều chỉnh để chống mài mòn, giúp duy trì hiệu suất tối đa với các chất lỏng không có chất bôi trơn này. Chúng có thể sử dụng cho các loại chất lỏng có độ đặc lên đến 500 cPs / 2.300 SSU mặc dù hiệu suất sẽ giảm nhanh.

Bơm cánh gạt có nhiều thiết kế cánh gạt khác nhau bao gồm cánh gạt trượt (bên trái), cánh gạt linh hoạt, cánh gạt đảo lệch, cánh gạt lăn và cánh gạt bên ngoài. Bơm cánh gạt được chú ý với khả năng khởi động khô, dễ bảo trì và khả năng hút tốt trong suốt tuổi thọ của bơm. Hơn nữa, cánh gạt thường có thể xử lý nhiệt độ chất lỏng từ -32°C / -25°F đến 260°C / 500°F và áp suất chênh lệch lên đến 15 BAR / 200 PSI (cao hơn cho bơm cánh gạt thủy lực).

Mỗi loại bơm cánh gạt đều mang lại lợi ích riêng biệt. Ví dụ, bơm cánh gạt bên ngoài có thể xử lý các hạt rắn lớn. Bơm cánh gạt linh hoạt chỉ có thể xử lý các hạt rắn nhỏ nhưng tạo ra chân không tốt. Bơm cánh gạt trượt có thể hoạt động khô trong khoảng thời gian ngắn và xử lý lượng hơi nhỏ.

Ưu nhược điểm của bơm cánh gạt

Sau khi đã hiểu nguyên lý hoạt động của bơm cánh gạt rồi, chúng ta cùng xem các ưu nhược điểm của chúng để có giải pháp sử dụng dòng bơm cánh gạt cho hợp lý, phát huy ưu điểm, loại trừ hạn chế.

Ưu điểm của bơm cánh gạt

• Xử lý chất lỏng loãng ở áp suất cao: Bơm cánh gạt thích hợp cho việc bơm các loại chất lỏng có độ đặc thấp ở áp suất tương đối cao.
• Tự điều chỉnh mài mòn: Dựa trên nguyên lý bơm cánh gạt có khả năng tự điều chỉnh mài mòn thông qua sự kéo dài linh động của cánh, giúp gia tăng tuổi thọ và hiệu suất của bơm.
• Phù hợp với dung môi và khí hóa lỏng: Loại bơm này thường được ưa chuộng khi cần bơm các chất như dung môi hoặc khí hóa lỏng LPG.
• Có thể hoạt động khô trong khoảng thời gian ngắn: Dựa trên nguyên lý bơm cánh gạt có thể hoạt động mà không cần chất lỏng trong khoảng thời gian ngắn, giúp ngăn ngừng máy khi cần bảo dưỡng hoặc khi cạn kiệt nguồn cung cấp.
• Bơm cánh gạt có thể được trang bị một phớt làm kín hoặc hộp nhồi để bảo vệ khỏi rò rỉ chất lỏng.
• Bơm cánh gạt có khả năng tạo ra chân không đủ mạnh cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng hút chân không.

Xem thêm: So sánh bơm bánh răng và bơm cánh gạt chi tiết thực tế nhất

Nhược điểm của bơm cánh gạt

1. Có thể có hai phớt làm kín hoặc hộp nhồi: Một số loại bơm cánh gạt có thể có hai phớt làm kín hoặc hộp nhồi, điều này có thể làm tăng phức tạp của máy bơm và đòi hỏi bảo dưỡng khó khăn hơn.
2. Thiết kế phức tạp và nhiều bộ phận: Bơm cánh gạt thường có thiết kế phức tạp và chứa nhiều bộ phận khác nhau, điều này có thể làm cho việc bảo trì và sửa chữa trở nên khó khăn và tốn kém.
3. Không phù hợp cho áp suất cao: Bơm cánh gạt không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi áp suất cao.
4. Không phù hợp cho độ đặc cao: Vì nguyên lý bơm cánh gạt khá đặc trưng, vì thế loại bơm này không tốt cho việc bơm chất lỏng có độ đặc cao.
5. Không tốt với chất mài mòn: Bơm cánh gạt không thích hợp cho việc bơm các chất lỏng chứa hạt mài mòn, vì chúng có thể gây hỏng các bộ phận nhạy cảm trong máy bơm.

Ứng dụng của bơm cánh gạt

Các ứng dụng của bơm cánh gạt là trong các quy trình xử lý hay sản xuất công nghiệp, tiêu biểu như:

• Dịch vụ hàng không – Chuyển nhiên liệu, làm tan tuyết
• Ứng dụng của bơm cánh gạt trong công nghiệp ô tô dùng để bơm nhiên liệu, dầu bôi trơn, chất làm lạnh
• Chuyển chất LPG và NH3 lưu lượng lớn
• Ứng dụng của bơm cánh gạt trong việc bơm LPG vào bình chứa
• Ứng dụng của bơm cánh gạt trong việc bơm các loại cồn
• Làm lạnh – Freons, Amoniac
• Ứng dụng của bơm cánh gạt trong công nghiệp hóa chất: chuyển axit, dung môi, dung dịch nước

Câu hỏi thường gặp khi tìm hiểu về nguyên lý bơm cánh gạt

1. Bơm cánh gạt có thể hoạt động với mọi loại chất lỏng không?

⇒ Không, bơm cánh gạt cần được thiết kế để làm việc với loại chất lỏng cụ thể. Một số bơm chỉ phù hợp với chất lỏng cụ thể nào đó.

2. Làm thế nào để xác định kích thước bơm cánh gạt phù hợp?

⇒ Kích thước của bơm cánh gạt cần phù hợp với lưu lượng chất lỏng cần được bơm. Việc này cần tính toán kỹ lưỡng dựa trên yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

3. Bơm cánh gạt cần bảo dưỡng như thế nào?

⇒ Bảo dưỡng bơm cánh gạt thường bao gồm việc kiểm tra dầu, động cơ, và hệ thống cánh gạt. Các bạn nên tuân thủ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

4. Tại sao bơm cánh gạt thường được ưa chuộng trong ngành công nghiệp dầu khí?

⇒ Bơm cánh gạt được ưa chuộng trong ngành công nghiệp dầu khí vì chúng có hiệu suất cao và khả năng làm việc với nhiều loại chất lỏng khác nhau.

5. Làm thế nào để lựa chọn bơm cánh gạt chất lượng?

⇒ Việc lựa chọn bơm cánh gạt chất lượng đòi hỏi sự tìm hiểu kỹ càng về nhà sản xuất, sản phẩm và hiệu suất của bơm. Cần tư vấn lựa chọn bơm cánh gạt phù hợp, các bạn hãy liên hệ với Hsaco để được tư vấn kỹ càng và nhanh chóng.

Lời kết

Bơm cánh gạt đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Hiểu rõ nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt giúp người sử dụng tận dụng chúng một cách hiệu quả và duy trì hiệu suất tốt. Điều này là quan trọng không chỉ trong việc tiết kiệm thời gian và nguồn lực mà còn trong việc duy trì an toàn và hiệu suất ổn định cho hệ thống bơm.

Bài viết đã giới thiệu chi tiết về nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt một cách ngắn gọn dễ hiểu nhất. Hy vọng rằng với những thông tin của bài viết này thì dòng bơm cánh gạt sẽ được tìm hiểu, lựa chọn và sử dụng trong nhiều ứng dụng, quy trình sản xuất công nghiệp hơn nữa! Cảm ơn các bạn đã xem bài viết này, nếu có thắc mắc cần tư vấn thì hãy liên hệ ngay với Hsaco nhé!

Hsaco chuyên cung cấp giải pháp bơm, van, cảm biến xử lý lưu chất trong công nghiệp.

• Address: 275/19 Bạch Đằng, P.15, Bình Thạnh, Tp. Hồ Chí Minh
• Mail: info@hsaco.vn
• Zalo: 0933745216
• Website: https://hsaco.vn