Cách sử dụng máy bơm màng đôi vận hành bằng khí nén

Những tiến bộ về hiệu quả vượt trội và khả năng xử lý nhiều loại hóa chất độc đáo kết hợp làm cho máy bơm màng đôi vận hành bằng khí nén trở thành lựa chọn hàng đầu cho các nhà xử lý, chuyển tải hóa chất.

Trong 60 năm kể từ khi Jim Wilden sáng tạo và phát triển nguyên lý bơm màng kép hoạt động bằng khí nén; đã tạo nên ngành cách mạng mới trong sản xuất tại các nước Phương Tây tạo ra năng xuất và chất lượng vượt trội so với các loại máy bơm điện thông thường.

Điều này là do các đặc điểm thiết kế của chúng cho phép chúng tự hoạt động, chạy khô, duy trì lực hút lên đến 30 feet (9 mét hoặc 14,7 psia), chịu được các điều kiện bơm đầu chết, hoạt động trong khi hoàn toàn ngập nước và vượt qua chất rắn lên đến 3 inch ( Đường kính 76 mm).

Tuy nhiên, trên thực tế, những đặc điểm này cũng cho phép máy bơm màng đôi cực kỳ hiệu quả trong các ứng dụng xử lý chất lỏng tinh vi hơn nguy hiểm hơn, bao gồm cả những ứng dụng phổ biến trong ngành dược phẩm và thực phẩm và đồ uống.

Bơm màng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Lợi ích của Máy bơm màng đôi vận hành bằng khí nén

Trong số những lợi ích mà một máy bơm màng đem lại có thể cung cấp chất hóa học nhanh chóng chính xác lưu lượng làm tiết kiệm đáng kể mức tiêu thụ khí, hơn nữa năng suất mỗi cubic feet chuẩn mỗi phút (scfm), bảo trì dễ dàng và khả năng xử lý nhiều loại chất lỏng ăn mòn hoặc nguy hiểm.

Nhờ một loạt các tiến bộ công nghệ từ Wilden, máy bơm màng đôi giờ đây có thể được coi là một máy bơm “quy trình” thực sự, đã được chấp nhận trong các ngành công nghiệp đa dạng như sơn và chất phủ, gốm sứ, chất kết dính và chất bịt kín, dầu khí, thực phẩm và đồ uống, dược phẩm và mỹ phẩm.

Khi một trong những nhà phân phối hóa chất độc lập lớn nhất ở Hoa Kỳ chuyển đến một cơ sở mới lớn hơn với các khu vực kho bãi, pha trộn, đóng gói, phòng sạch và phòng ấm được mở rộng, họ cần một công nghệ bơm có thể hoạt động tốt trong một số môi trường hoạt động độc đáo.

Giải pháp cho các khu công nghiệp là trang bị cho cơ sở các máy bơm khí nén, có khả năng bơm nhiều loại hóa chất khác nhau để đảm bảo an toàn cho nhà xưởng khi không cần sử dụng đến điện để vận hành.

Trường hợp về công ty sản xuất dung môi, xăng dầu, sơm đều là các loại dễ cháy nổ. Nhưng khi dùng máy bơm màng hóa chất sẽ giảm thiểu nguy cơ cháy nổ do điện. Cải thiện hiệu quả hoạt động tại các nhà máy sản xuất, ngoài ra khi đó công việc thời gian cần thiết để chuyền tải và dỡ các thùng chứa cũng trở nên đơn giản và tự động hóa.

Trong các nghiên cứu gần đây về bơm màng đôi, các nhà vận hành của nhà máy đã biết được rằng công nghệ động cơ khí bơm màng đôi ARO – Ingersoll Rand tiên tiến không chỉ có thể giảm thời gian truyền thông qua tốc độ dòng chảy cao hơn, mà còn có thể làm như vậy với mức tiêu thụ khí nén giảm so với các sản phẩm cạnh tranh, do đó giảm chi phí vận hành của chất lỏng.

Mặc dù những ví dụ này có thể cho thấy rằng máy bơm khí nén đôi có thể được coi là máy bơm xử lý trong các ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, nhưng điều này chỉ trở nên khả thi khi một số cải tiến đáng chú ý trong hoạt động của chúng được thực hiện.

Máy bơm hóa chất ARO chuyên dụng bơm các loại dung dịch hóa chất

Vận hành nhờ áp lực khí nén

Mặc dù thực tế là máy bơm màng khí nén đôi đã chứng minh được hiệu quả của chúng trong các ứng dụng chuyển chất lỏng tiện dụng, nhưng luôn có một trục trặc khó chịu trong hoạt động của chúng: vào cuối mỗi hành trình của máy bơm, một lượng không khí nhỏ nhưng vẫn đáng kể đã bị lãng phí. Điều này khiến máy bơm hoạt động ở mức hiệu quả nhất và tăng thêm chi phí vận hành.

Chính vì vậy, các nhà sản xuất máy bơm màng đôi – luôn tìm cách loại bỏ vấn đề này. Điều này đã dẫn đến một loạt tiến bộ trong công nghệ Hệ thống phân phối không khí (Bộ Kit) đã cho phép máy bơm màng tối ưu hóa việc sử dụng không khí (và chi khí) trong khi vẫn duy trì các đặc tính hoạt động thiết lập tiêu chuẩn của nó.

Đánh giá cho thấy việc tiêu thụ không khí bị ảnh hưởng đáng kể do sự gia tăng áp suất không khí ở cuối mỗi hành trình cơ hoành.

Cụ thể, khi trục dừng hoàn toàn vào cuối mỗi hành trình, một tín hiệu dịch chuyển sẽ cho biết rằng dòng không khí sẽ dừng lại. Tuy nhiên, có một khoảng thời gian nhỏ giữa việc dừng trục và gửi tín hiệu, có nghĩa là toàn bộ lực của máy nén tiếp tục đẩy khí nén vào buồng khí và bị thất thoát vào khí quyển khi xả.

Vận hành ống đệm điều khiển không khí làm giảm lượng không khí được phép vào máy bơm khi kết thúc hành trình. Điều này làm giảm đáng kể lượng năng lượng “lãng phí” mà theo truyền thống được “cấp lực” vào máy bơm.

Điều này cho phép máy bơm khí nén tiết kiệm tới 60% lượng tiêu thụ không khí, đồng thời mang lại nhiều năng suất hơn trên mỗi feet khối tiêu chuẩn mỗi phút (scfm).

Bơm hóa chất bằng máy bơm màng khí nén đôi

Danh tiếng của máy bơm khí nén đôi được xây dựng dựa trên khả năng của công nghệ để xử lý nhiều loại chất lỏng với các đặc tính khác nhau. Một trong những điều quan trọng nhất là độ nhớt của chất lỏng, vì hiệu quả hoạt động thực sự tốt nhất của máy bơm chỉ đạt được nếu lượng khí scfm thấp nhất có thể được tiêu thụ trong khi vẫn cung cấp tốc độ dòng chảy cao nhất có thể, bất kể độ nhớt.

Cụ thể, trượt gần như được loại bỏ vì nó được kiểm soát bởi các van kiểm tra bi của bơm màng. Các công nghệ khác như bộ Kit, trục vít và màng bơm có dung sai cố định để kiểm soát độ trượt, điều này khiến chúng không thể điều chỉnh thích hợp với sự thay đổi độ nhớt.

Lợi ích thực sự của máy bơm màng là khả năng xử lý nhiều hoặc nhiều độ nhớt khác nhau mà không cần quan tâm đến việc thiết lập thiết bị. Ví dụ, máy bơm bánh răng có thể là lựa chọn tốt cho dầu rất đặc hoặc chất lỏng nhớt, nhưng chúng lại là lựa chọn kém cho chất lỏng loãng hơn như etanol hoặc nước, còn bơm màng thì phù hợp với tất cả các loại dung dịch, dung môi, hóa chất đặt nóng với độ lỏng nóng ăn mòn khác nhau thì bơm cũng có thể bơm được. Đặt biệt bơm màng không cần mồi, bơm nhanh chóng và hiệu quả ngay cả bơm các loại hạt nhỏ, bột mịn….

> Bơm màng khí nén ARO

> Bơm màng khí nén Wilden

> Bơm màng Sandpiper

Với máy bơm khí nén đôi không thành vấn đề nếu chất lỏng đặc, loãng, không có hạt hay chứa nhiều hạt; thiết kế của nó cho phép nó kéo chất lỏng vào, bất kể thành phần của nó, và đẩy nó xuống dòng chảy.

Các bước để cải thiện đường dẫn dòng chảy của máy bơm sẽ giúp việc chuyển các chất lỏng có độ nhớt cao hoặc chứa nhiều hạt trở nên dễ dàng hơn một cách hiệu quả. Trên thực tế, một số mô hình máy bơm màng mới hơn với đường dẫn được làm ướt được thiết kế lại và tối ưu hóa mang lại tốc độ dòng chảy cao hơn tới 50% so với các mô hình cũ.

Khả năng lưu lượng nâng cao này cũng có thể cho phép người vận hành sử dụng, ví dụ: máy bơm 2 inch trong đó kiểu máy 3 inch có thể là lựa chọn đối với nhu cầu bơm cao hơn, với chi phí sở hữu ban đầu và giảm chi phí bảo trì – máy bơm thấp hơn.

Cần lưu ý rằng máy bơm màng có một số hạn chế về hiệu suất, thường gặp nhất là ở phía hút của máy bơm, vì áp suất duy nhất có sẵn để đưa chất lỏng đến máy bơm là không khí.

Trong trường hợp điều kiện hút khó khăn, điều quan trọng là máy bơm phải được đặt gần nguồn chất lỏng. Điều này sẽ làm giảm ma sát đường dẫn đến máy bơm. Bất cứ khi nào có thể, máy bơm nên được đặt bên dưới bể cung cấp, tạo điều kiện cho trọng lực hỗ trợ việc “cấp liệu” cho máy bơm.

Ngoài ra, loại bỏ các phụ kiện và đường ống gấp khúc ở phía hút của máy bơm sẽ giúp hiệu quả hoạt động. Ngoài ra, người vận hành và thiết kế hệ thống có thể cân nhắc việc định cỡ ống nước dẫn đến máy bơm để giảm ma sát ở phía ống hút.

Tìm hiểu về màng bơm đôi

Không có gì phải bàn cãi khi nói rằng những cải tiến trong hoạt động của bơm màng khí nén chúng ta không thể bỏ qua vật liệu và thiết kế màng bơm. Khi máy bơm màng bắt đầu được sử dụng trong nhiều ứng dụng hơn, những tiến bộ về hiệu suất màng bơm đã bắt kịp tốc độ.

Cách lắp đặt hệ thống bơm màng khí nén ARO

Lựa chọn vật liệu màng đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo vận hành bơm màng an toàn bền lâu, với sáu yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn màng bơm thích hợp: khả năng tương thích hóa học, phạm vi nhiệt độ, khả năng chống mài mòn, tuổi thọ uốn, hiệu suất và chi phí.

Để giúp đáp ứng các tiêu chí hoạt động đa dạng này, số lượng chất liệu làm màng bơm cũng đã có nhiều phát triển và hiện bao gồm ba nhóm màng bơm cơ bản: Cao su tổng hợp (Neoprene, Buna-N, EPDM và Viton®), chất đàn hồi dẻo nhiệt (TPE) (polyurethane, Santoprene® , Hytrel® và Geolast®) và Polytetrafluoroethylene (PTFE hoặc Teflon®). Các nhà sản xuất có các chuyên gia trong tay để giúp người sử dụng máy bơm chọn vật liệu và thiết kế màng tốt nhất cho các ứng dụng của họ.

Những tiến bộ cũng đã được thực hiện trong thiết kế màng bơm giúp bơm màng hợp vệ sinh hơn khi vận hành, cho phép sử dụng trong các ứng dụng sản xuất nhạy cảm với ô nhiễm như thực phẩm và đồ uống, dược phẩm và chăm sóc cá nhân.

Thiết kế màng ngăn pít-tông tích hợp đặt các tấm kết nối trục bên trong màng bơm, điều này có nghĩa là tất cả các khu vực chứa sản phẩm và các điểm rò rỉ giữa pít-tông và màng bơm đã được loại bỏ, dẫn đến giảm nguy cơ nhiễm bẩn hoặc rò rỉ sản phẩm có thể xảy ra.

Trục piston tích hợp được làm sạch dễ dàng và không có sự tương tác giữa màng ngăn và piston bên ngoài có thể dẫn đến hỏng màng ngăn bị mài mòn.

Đối với người vận hành cơ sở hóa chất, thời gian ngừng hoạt động và bảo trì máy bơm thường đắt hơn phụ tùng thay thế. Điều này cho phép máy bơm chạy lâu hơn gấp đôi trước khi yêu cầu bảo trì.

Ý nghĩa của bơm màng đôi với ngành công nghiệp hóa chất

Vì vậy, tất cả những điều này có ý nghĩa gì đối với ngành công nghiệp chế biến hóa chất? Sự phức tạp của sản xuất hóa chất được làm nổi bật bởi số lượng cái gọi là “hoạt động đơn vị” phải được hoàn thành trong quá trình sản xuất tổng thể.

Một trong những hoạt động đơn vị quan trọng nhất là chuyển chất lỏng dọc theo dây chuyền sản xuất. Do tầm quan trọng của việc chuyển vô số các hoạt động trong toàn bộ quy trình sản xuất hóa chất – nguyên liệu thô đến bể chứa, nguyên liệu thô đến bể trộn, thành phẩm vào thùng chứa có trọng lượng cố định, v.v. – các nhà điều hành cơ sở cần xác định công nghệ bơm tốt nhất cho một công việc sở hữu tính linh hoạt để thực hiện một cách đáng tin cậy và hiệu quả tại bất kỳ điểm nào trong hệ thống phân cấp sản xuất.

Các nhà sản xuất hóa chất trong lịch sử đã sai lầm khi cho rằng máy bơm ly tâm là công nghệ tốt nhất cho các hoạt động chuyển tải trong nhà máy hóa chất, vì một số lý do:

  • Máy bơm ly tâm hoạt động tốt nhất với chất lỏng loãng, giống như nước.
  • Những khẳng định về bơm ly tâm không bị hư hỏng trong quá trình sử dụng
  • Máy bơm ly tâm có chi sửa chữa rẻ hơn nhiều so với bơm màng

Xem xét kỹ hơn, cho thấy rằng máy bơm ly tâm dường như không phải là công nghệ chinh phục tất cả được yêu cầu cho các ứng dụng xử lý hóa chất hiệu quả và tối ưu hóa.

Khi một máy bơm ly tâm hoạt động ở bên phải của BEP các vấn đề khác có thể được tạo ra. Cụ thể, mức đầu hút dương thực (NPSH) cần thiết tăng lên, có thể gây ra hiện tượng xâm thực.

Vì quá trình chuyển chất lỏng trong ngành công nghiệp hóa chất thường được quản lý theo lô, nên việc thiếu NPSH có thể khó phát hiện hơn, nhưng nó sẽ làm suy giảm khả năng hoạt động liên tục của máy bơm, có nghĩa là khả năng xử lý bất kỳ sự xâm thực nào xảy ra của máy bơm sẽ bị ảnh hưởng.

Hiệu suất của máy bơm màng đôi dựa trên áp suất khí đầu vào được cung cấp và áp suất hệ thống mà nó gặp phải. Nếu có đủ áp suất hút, chất lỏng sẽ chảy vào máy bơm và được thải ra ngoài dựa trên mối quan hệ giữa áp suất không khí vận hành máy bơm và áp suất hệ thống.

>> Chọn bơm màng khí nén ARO nào tốt?

Chênh lệch áp suất càng lớn thì máy bơm hoạt động càng nhanh, và khi giảm chênh lệch áp suất thì hoạt động của máy bơm sẽ chậm lại. Điều này được gọi là “hoạt động tốc độ vô hạn biến.”

Nếu áp suất hệ thống tăng đột ngột, máy bơm sẽ hoạt động cho đến khi không khí đầu vào và áp suất hệ thống bằng nhau và máy bơm màng đôi sẽ dừng lại – trong tình trạng được gọi là “đầu chết” – mà không có hư hỏng thiết bị.

Hệ thống vẫn được điều áp, nhưng không tồn tại sự chênh lệch áp suất để tiếp tục truyền động chất lỏng. Máy bơm sẽ khởi động lại khi áp suất hệ thống giảm xuống dưới áp suất không khí vận hành, điều này đặc biệt quan trọng trong các quy trình hàng loạt.

Nó được công nhận rộng rãi rằng một van đóng có thể tàn phá một máy bơm ly tâm vì nó có thể với các công nghệ bơm dịch chuyển tích cực khác nhau hoạt động chống lại một van đóng.

Điều này rất nhanh chóng có thể gây ra hư hỏng hoặc phá hủy hệ thống do đạt đến áp suất nổ của hệ thống ống nước. Nếu van bị hạn chế ở phía đầu vào của máy bơm ly tâm, máy bơm có thể bị khuấy động, dẫn đến hư hỏng cánh quạt và lò xo.

Nếu đầu vào đã được đóng hoàn toàn, người vận hành sẽ có thể bị hỏng ổ trục và vòng đệm do nhiệt tích tụ. Điều này không xảy ra với khi vận hành máy bơm màng đôi vì máy bơm sẽ chạy chậm và nếu đầu vào đã đóng hoàn toàn, máy bơm sẽ dừng lại, đợi cho đường vào mở thêm một lần nữa, khi đó nó sẽ tiếp tục hoạt động bơm.

Tóm lại, máy bơm màng khí nén đôi có những ưu điểm của một máy bơm ly tâm; đồng thời cũng có những ưu điểm về hoạt động và tính chất vật lý mà máy bơm ly tâm không hề có.

Hiệu suất bơm màng Wilden P0.25/PKPPP/TNU/TF/PTV

Phần kết luận

Các nhà vận hành máy bơm công nghiệp luôn yêu cầu máy bơm thực hiện nhiệm vụ của mình một cách đáng tin cậy và với một số lượng hạn chế về thời gian chết, hao mòn và chi phí thay thế.

Máy bơm màng đôi đã có thể đáp ứng một cách nhất quán những nhu cầu đó và đã trở thành một công nghệ bơm tiên tiến, nơi yêu cầu khả năng chuyển chất lỏng cơ bản.

Ngày nay nó không chỉ đủ để thực hiện nhiệm vụ được yêu cầu; máy bơm phải làm như vậy theo cách hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường nhất có thể, với mức ảnh hưởng thấp nhất đến lợi nhuận và lượng khí thải carbon. Điều đó tạo ra một khó khăn cho nhà sản xuất hóa chất, những người phải thực hiện hành động tung hứng nhạy cảm với môi trường và chi phí đó trong khi vẫn tạo ra các sản phẩm phức tạp và phức tạp.

Nhiều người nhận thấy rằng việc dựa vào các công nghệ bơm đã được thử nghiệm và thử nghiệm trước đây có thể không còn đủ nữa và đã bắt đầu tìm kiếm các giải pháp thay thế.

Máy bơm khí nén đôi đang sở hữu nhiều đặc tính hoạt động đáng ghen tị, có thể khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nhà sản xuất hóa chất, các khu công nghiệp, nhà xưởng đang tìm kiếm một công nghệ máy bơm kết hợp tiêu thụ năng lượng có ý thức về chi phí với tốc độ vận chuyển hóa chất hợp lý.

GPTECH tự hào là doanh nghiệp gắn bó, đồng hành cùng sự phát triển của các doanh nghiệp, xí nghiệp tại Việt Nam. Hãy liên hệ ngay cho chúng tôi qua HOTLINE: 0906.7373.15 (Zalo) để được tư vấn các sản phẩm thiết bị công nghiệp thích hợp, đề ra các giải pháp xây dựng và pháp triển hệ thống sản xuất công nghiệp hóa chất của doanh nghiệp.

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT GP
Add: 62/30 Đường số 4, P5, Gò Vấp, Tp.HCM
Call: 0906 7373 15 (Zalo)
Email: info@gptech.vn
FanPage: https://www.facebook.com/bommangaro/

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *