Máy bơm trục vít đơn: Nguyên lý làm việc, công dụng và bảo trì

Những điểm chính về hiệu suất của máy bơm trục vít đơn

Máy bơm trục vít đơn, còn được gọi trong ngành là máy bơm khoang tiến bộ, là máy bơm chuyển vị tích cực sử dụng một rôto xoắn ốc quay bên trong một stato xoắn kép phù hợp. Khi rôto quay, các khoang kín hình thành và di chuyển dần dần từ hút đến xả, đó là lý do tại sao tốc độ dòng chảy luôn tỷ lệ thuận với tốc độ quay. Cơ chế này là lý do Nhà sản xuất máy bơm trục vít có thể cung cấp một dòng sản phẩm duy nhất phục vụ các dây chuyền chế biến thực phẩm, hệ thống vận chuyển hóa chất và các trạm xử lý bùn thải đô thị chỉ với những thay đổi nhỏ về vật liệu và hình học.

Về mặt thực tế, một máy bơm trục vít đơn được chỉ định phù hợp có thể đạt được lực hút tự mồi lên tới 8,5 mét cột nước và nó có thể xử lý môi trường có hàm lượng chất rắn khoảng 40% theo thể tích, tăng cao hơn khi chất rắn ở dạng mịn hoặc dạng bột. Những số liệu này đến từ dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất đối với các dòng sản phẩm máy bơm trục vít đơn và là điển hình của danh mục này chứ không phải là kết quả được đảm bảo cho mỗi lần lắp đặt, vì hiệu suất thực tế phụ thuộc vào độ nhớt, kích thước hạt và thiết kế hệ thống.

• Đầu ra dòng chảy gần như tuyến tính với tốc độ bơm, giúp đơn giản hóa việc điều khiển quá trình.
• Quá trình xả diễn ra suôn sẻ và hầu như không có xung động so với các loại bơm pittông.
• Máy bơm có thể được cấu hình như một Bơm trục vít thực phẩm , một Bơm trục vít đứng , một Bơm trục vít nước thải , hoặc một Bơm trục vít bùn tùy thuộc vào vật liệu ướt và hướng lắp đặt.

Máy bơm trục vít đơn hoạt động như thế nào

Cốt lõi của một Máy bơm trục vít đơn lắp ráp là cặp rôto và stato. Rôto là một vòng xoắn đơn được gia công từ thép không gỉ hoặc hợp kim chống ăn mòn khác, và stato là một vòng xoắn kép bên trong được đúc từ chất đàn hồi, phổ biến nhất là cao su nitrile, EPDM hoặc fluoroelastomer tùy thuộc vào chất lỏng được xử lý. Khi rôto quay bên trong stato, một loạt các khoang kín được tạo ra và các khoang này di chuyển dọc trục từ phía hút sang phía xả mà không bị xẹp hoặc hợp nhất, đó là yếu tố tạo ra dòng chảy tự do xung giúp phân biệt họ máy bơm này với các thiết kế ly tâm và chuyển động tịnh tiến.

Dưới đây là sơ đồ tham chiếu đẳng cự đơn giản thể hiện các thành phần chức năng chính của một máy bơm trục vít đơn. Đây là một sơ đồ minh họa nhằm giải thích nguyên lý làm việc hơn là một bức ảnh của một bộ phận cụ thể.

Do đường bịt kín giữa rôto và stato chạy liên tục dọc theo chiều dài của máy bơm nên môi trường được di chuyển nhẹ nhàng thay vì bị cắt hoặc khuấy trộn, điều này rất quan trọng khi chất lỏng chứa các chất rắn dễ vỡ như miếng rau củ trong chế biến thực phẩm hoặc bông sinh học trong Bơm trục vít bùn ứng dụng. Hoạt động bịt kín tương tự này cũng là yếu tố mang lại cho máy bơm đặc tính tự mồi, vì các khoang kín có thể sơ tán không khí khỏi đường hút trước khi chất lỏng đến.

Ưu điểm về hiệu suất cốt lõi so với các loại máy bơm

Một trong những ưu điểm được nhắc đến thường xuyên nhất của máy bơm trục vít đơn là khả năng nâng hút tự mồi, vì nhiều ứng dụng truyền tải yêu cầu máy bơm hút chất lỏng từ bể hoặc bể chứa nằm bên dưới đường tâm máy bơm. Biểu đồ bên dưới hiển thị số liệu nâng tự mồi điển hình theo danh mục máy bơm chung, được biểu thị bằng mét cột nước, dựa trên tài liệu tham khảo kỹ thuật chung của nhà sản xuất cho từng loại máy bơm.

Các giá trị này minh họa tại sao máy bơm trục vít đơn thường được chọn để lắp đặt ở nơi bể nguồn nằm ở mức thấp hơn máy bơm, chẳng hạn như hệ thống thoát nước bể phốt, xe bồn dỡ hàng hoặc hút từ hố thu gom dưới lớp. Thang máy tự mồi cao hơn giúp giảm nhu cầu sử dụng đường ống hút bị ngập và mang lại sự linh hoạt hơn trong cách bố trí thiết bị. Cần lưu ý rằng lực nâng thực tế đạt được tại chỗ sẽ thay đổi tùy theo đường kính ống, độ nhớt của chất lỏng và độ mòn của máy bơm, vì vậy những số liệu này phải được coi là hướng dẫn kỹ thuật chung thay vì đảm bảo cố định cho mỗi lần lắp đặt.

Ngoài lực hút, máy bơm trục vít đơn còn được công nhận để xử lý chất lỏng chứa chất rắn. Dung sai hàm lượng chất rắn điển hình cho một máy bơm trục vít đơn là khoảng 40% theo thể tích, dung sai cao hơn khi chất rắn ở dạng mịn hoặc dạng bột, hỗ trợ sử dụng trong việc vận chuyển bùn trong khai thác mỏ, xử lý hỗn hợp nước than và chuyển động bùn công nghiệp nói chung. Sự dịch chuyển dựa trên khoang đồng nhất cũng có nghĩa là xung áp suất đầu ra của bơm vẫn ở mức thấp, giúp giảm căng thẳng trên đường ống, van và thiết bị đo hạ lưu so với các máy bơm dựa vào piston hoặc màng ngăn chuyển động qua lại.

So sánh máy bơm trục vít đơn với các loại máy bơm khác

Việc lựa chọn giữa các loại máy bơm sẽ dễ dàng hơn khi hiệu suất được so sánh trên nhiều kích thước cùng một lúc thay vì xem xét riêng lẻ một thông số kỹ thuật. Biểu đồ radar bên dưới cho điểm bốn loại máy bơm chung theo thang điểm từ 1 đến 5 đơn giản về xử lý chất rắn, xử lý độ nhớt, độ êm ái của dòng chảy, khả năng tự mồi và tính đơn giản trong bảo trì. Việc chấm điểm mang tính biểu thị và nhằm mục đích so sánh chung thay vì thay thế cho việc xem xét kỹ thuật quy trình chi tiết.

Sự so sánh nhấn mạnh rằng một máy bơm trục vít đơn có xu hướng đạt điểm cao về xử lý chất rắn, xử lý độ nhớt và độ trơn của dòng chảy, phù hợp với thiết kế dựa trên khoang, chuyển vị tích cực của nó. Máy bơm ly tâm thường hoạt động tốt nhờ tính đơn giản trong bảo trì và hiệu quả đối với chất lỏng trong, có độ nhớt thấp ở tốc độ dòng chảy cao, nhưng chúng sẽ mất hiệu quả nhanh chóng khi độ nhớt hoặc hàm lượng chất rắn tăng lên. Đây là lý do tại sao nhiều kỹ sư xử lý chọn máy bơm trục vít đơn dành riêng cho môi trường dày, mài mòn hoặc dạng sợi, trong khi dành máy bơm ly tâm cho chất lỏng sạch, mỏng di chuyển với khối lượng lớn.

Sự ổn định của dòng chảy và tại sao xung lại quan trọng

Xung dòng chảy là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc đối với các ứng dụng định lượng hóa chất, đo lường và đổ đầy thực phẩm, vì sự dao động lớn trong dòng chảy có thể ảnh hưởng đến tính nhất quán của sản phẩm hoặc độ chính xác của việc định lượng. Bởi vì bơm trục vít đơn di chuyển chất lỏng qua một loạt các khoang kín liên tục thay vì qua các hành trình piston rời rạc, nên dòng xả vẫn gần như một đường phẳng chứ không phải là kiểu tăng giảm lặp đi lặp lại. Biểu đồ vùng dưới đây là sự so sánh khái niệm đơn giản về lưu lượng xả tương đối qua một vòng quay trục đối với một bơm trục vít đơn và một bơm piston tác động đơn, minh họa sự khác biệt về đặc tính dòng chảy thay vì dữ liệu đo được từ một thử nghiệm cụ thể.

Trong sơ đồ, đường phẳng màu xanh biểu thị lưu lượng gần như không đổi của một bơm trục vít, trong khi đường cong màu cam biểu thị mô hình tăng giảm lặp lại điển hình của một bơm piston tác động đơn. Dòng chảy gần như không đổi này giúp giảm nguy cơ búa nước trong hệ thống đường ống, giảm độ rung ở thiết bị được kết nối và hỗ trợ phân phối sản phẩm đồng đều hơn khi máy bơm được sử dụng để phun vữa hoặc dán thạch cao trong các ứng dụng xây dựng hoặc để đổ đầy và đo lường trong sản xuất dược phẩm và thực phẩm. Nhịp đập thấp hơn thường làm giảm ứng suất cơ học lên các van một chiều và đồng hồ đo lưu lượng nằm ở phía hạ lưu của máy bơm, điều này có thể hỗ trợ khoảng thời gian bảo dưỡng dài hơn cho các bộ phận đó.

Ứng dụng công nghiệp và phân bổ sử dụng điển hình

Máy bơm trục vít đơn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp vì nguyên lý làm việc tương tự áp dụng tốt cho chất lỏng sạch, bột nhão nhớt và bùn chứa chất rắn. Trong lĩnh vực thực phẩm, các ứng dụng bao gồm chuyển sữa, xi-rô, mứt, bột tinh bột, chất lỏng pha chế và các sản phẩm thịt hoặc cá đã qua chế biến. Trong xử lý hóa học, máy bơm di chuyển huyền phù, mủ cao su và các dung dịch axit, kiềm và muối khác nhau. Trong sản xuất giấy, bột giấy, cao lanh và rượu đen là phương tiện vận chuyển phổ biến, trong khi trong hoạt động dầu khí, máy bơm được sử dụng để thu gom dầu thô và thu hồi dầu cấp ba. Các ứng dụng về môi trường và đô thị phụ thuộc vào máy bơm xử lý nước thải, bùn hoạt tính và vận chuyển cặn nổi tập trung, đó là lý do tại sao Bơm trục vít nước thải or Bơm trục vít bùn cấu hình là phổ biến trong danh sách thiết bị nhà máy xử lý.

Sự phân phối ở trên mang tính minh họa và dựa trên các danh mục mục đích sử dụng cuối cùng được báo cáo phổ biến dành cho máy bơm trục vít đơn trên các thị trường công nghiệp và thành phố, đồng thời việc phân phối thực tế sẽ khác nhau tùy theo khu vực và theo phạm vi sản phẩm của nhà sản xuất. Điều mà biểu đồ giúp chứng minh là công việc xử lý môi trường và nước, bao gồm cả chuyển nước thải và bùn, là một trong những hạng mục sử dụng lớn nhất của loại máy bơm này, theo sát là xử lý hóa chất và sản xuất thực phẩm hoặc dược phẩm. Sự phân bố rộng khắp các lĩnh vực này là kết quả trực tiếp của việc máy bơm xử lý phạm vi độ nhớt và chất rắn rộng mà không cần thiết kế cơ khí khác biệt về cơ bản, điều này cũng hỗ trợ tính phổ biến của các bộ phận trên một phạm vi rộng. Nhà sản xuất máy bơm trục vít dòng sản phẩm.

1. Đóng tàu: vận chuyển dầu cặn, nước thải, nước biển và chất lỏng làm sạch két hàng.
2. Thi công: phun vữa và thạch cao với dòng chảy được kiểm soát, đều.
3. Công nghiệp hạt nhân: vận chuyển khép kín chất lỏng phóng xạ có chứa hạt.
4. Luyện kim và khai thác mỏ: vận chuyển oxit, thoát nước mỏ và bùn khoáng.

Cấu hình máy bơm trục vít đứng và máy bơm trục vít thực phẩm

Định hướng và lựa chọn vật liệu ướt là hai trong số những quyết định cấu hình quan trọng nhất đối với một dự án bơm trục vít đơn. A Bơm trục vít đứng thường được chọn khi không gian sàn bị hạn chế hoặc khi máy bơm cần được lắp trực tiếp trên bể chứa, hố hoặc bể chứa, vì sự sắp xếp theo chiều dọc cho phép cấp liệu có trọng lực và diện tích thiết bị nhỏ hơn. Cấu hình ngang vẫn phổ biến cho các nhiệm vụ chuyển tải tiêu chuẩn trong đó máy bơm nằm thẳng hàng với đường ống hiện có.

Lựa chọn nguyên liệu cho nhiệm vụ vệ sinh và thực phẩm

A Bơm trục vít thực phẩm cấu hình thường sử dụng các bộ phận làm ướt bằng thép không gỉ cấp thực phẩm và hợp chất stato đàn hồi được phê duyệt để tiếp xúc với các sản phẩm ăn được, cùng với các kết nối vệ sinh hỗ trợ quy trình làm sạch được sử dụng trong các nhà máy thực phẩm và đồ uống. Việc chọn đúng chất đàn hồi stator rất quan trọng vì các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như hàm lượng sữa cao hoặc trái cây xay nhuyễn có tính axit, tương tác khác nhau với các hợp chất đàn hồi theo thời gian và việc lựa chọn vật liệu sai có thể rút ngắn tuổi thọ sử dụng của stator bất kể phần còn lại của máy bơm được chế tạo tốt như thế nào.

Đối với nhiệm vụ hóa học và xử lý ngoài sản xuất thực phẩm, việc lựa chọn vật liệu ướt thay vào đó tập trung vào khả năng chống ăn mòn và khả năng tương thích với axit, kiềm hoặc dung môi cụ thể đang được xử lý, đó là lý do tại sao nhiều bệ bơm trục vít đơn cung cấp nhiều loại chất đàn hồi stato và lớp phủ rôto thay vì một thông số kỹ thuật vật liệu cố định duy nhất.

Bảo trì, Phụ tùng hao mòn và Độ tin cậy lâu dài

Bởi vì rôto và stato tiếp xúc trượt liên tục nên chúng là bộ phận hao mòn chính trong một máy bơm trục vít đơn và là trọng tâm chính của việc lập kế hoạch bảo trì định kỳ. Tìm nguồn cung ứng đáng tin cậy Phụ tùng thay thế cho máy bơm khoang tiến bộ , bao gồm cả kích thước chính xác Stator cho máy bơm khoang tiến bộ và được phủ đúng cách Rôto trục vít đơn , là một trong những cách hiệu quả nhất để giữ cho máy bơm hoạt động ở hiệu suất định mức theo thời gian. Bộ rôto và stato bị mòn cũng là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất khiến lưu lượng đầu ra giảm dần, do đó, việc theo dõi áp suất xả và xu hướng dòng chảy theo thời gian có thể giúp xác định khi nào cần thay thế các bộ phận trước khi xảy ra tình trạng ngừng hoàn toàn.

Đường xu hướng trên minh họa một mô hình phổ biến trong đó áp suất xả giảm dần khi độ mòn của rôto và stato tăng lên, đây là một phần bình thường của chu kỳ hao mòn chứ không phải là dấu hiệu của sự cố đột ngột. Lên kế hoạch kiểm tra tại thời điểm mà xu hướng suy giảm trở nên đáng chú ý, thay vì đợi cho đến khi sản lượng giảm mạnh, thường cho phép các đội bảo trì thay thế Phụ kiện bơm trục vít chẳng hạn như vòng đệm, vòng bi và khớp nối trong thời gian dừng theo kế hoạch thay vì dừng ngoài kế hoạch. Dự trữ sẵn các bộ phận dễ bị hao mòn thông thường là một cách thiết thực để giảm thời gian ngừng hoạt động của máy bơm được sử dụng trong các ứng dụng hoạt động liên tục như trạm nâng nước thải hoặc dây chuyền định lượng hóa chất liên tục.

Giới thiệu về Công ty TNHH Công nghiệp Máy bơm Jingjiang Meijia

Công ty TNHH Công nghiệp Máy bơm Jingjiang Meijia tọa lạc tại số 36 đường Xintai, Khu Phát triển Kinh tế và Công nghệ Tĩnh Giang, tỉnh Giang Tô. Công ty là một công ty chuyên nghiệp Nhà sản xuất máy bơm trục vít tham gia vào việc sản xuất, bán hàng và dịch vụ sau bán hàng máy bơm trục vít đơn và phụ tùng máy bơm trục vít đơn chất lượng cao.

Meijia Pump Industry có đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm phụ trách thiết kế, sản xuất, kiểm tra và lắp ráp hoàn chỉnh máy bơm trục vít. Các sản phẩm bơm trục vít đơn của công ty có công nghệ tiên tiến, tùy chọn kết cấu hoàn chỉnh, hình thức đa dạng và phạm vi thông số kỹ thuật hoàn chỉnh và chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như xử lý nước môi trường, xử lý hóa chất, giấy và bột giấy, sản xuất thực phẩm và dược phẩm, hoạt động hóa dầu và năng lượng. Công nghiệp máy bơm Meijia cũng sản xuất máy bơm đa năng Phụ kiện bơm trục vít tương thích với các thiết bị bơm trục vít đơn được sử dụng trên thị trường toàn cầu, được hỗ trợ bởi năng lực sản xuất và kinh nghiệm sản xuất thực tế.

Trung tâm dịch vụ sau bán hàng của công ty duy trì một đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm để hỗ trợ liên tục cho khách hàng. Thông qua việc sử dụng lâu dài trên các môi trường và điều kiện làm việc khác nhau, các sản phẩm máy bơm trục vít đơn Meijia đã được người dùng vận hành hàng năm ở các cơ sở công nghiệp khác nhau. Meijia Pump Industry hoan nghênh các chuyến thăm và thảo luận kỹ thuật từ các đối tác và chuyên gia trong ngành ở tất cả các lĩnh vực.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Điều gì làm cho máy bơm trục vít đơn khác với máy bơm ly tâm?

Máy bơm trục vít đơn là máy bơm dịch chuyển tích cực di chuyển chất lỏng qua các khoang kín được hình thành giữa rôto và stato, mang lại khả năng tự mồi mạnh mẽ và dòng chảy ổn định ở các độ nhớt khác nhau. Máy bơm ly tâm dựa vào tốc độ cánh quạt để tạo ra dòng chảy và thường hoạt động tốt nhất với chất lỏng loãng, sạch ở thể tích lớn.

Câu hỏi 2: Máy bơm trục vít đơn có thể xử lý chất rắn và vật liệu dạng sợi không?

Có, máy bơm trục vít đơn thường được sử dụng cho môi trường chứa các hạt rắn, sợi hoặc bùn, với dung sai hàm lượng chất rắn thông thường khoảng 40% theo thể tích tùy thuộc vào đặc tính của hạt. Điều này làm cho thiết kế rất phù hợp với các ứng dụng chuyển nước thải và bùn.

Câu 3: Vật liệu ướt nào được sử dụng cho ứng dụng công nghiệp thực phẩm

Cấu hình máy bơm trục vít thực phẩm thường sử dụng các bộ phận làm ướt bằng thép không gỉ cấp thực phẩm cùng với hợp chất stato đàn hồi phù hợp để tiếp xúc với các sản phẩm ăn được, cùng với các kết nối kiểu vệ sinh để làm sạch.

Câu hỏi 4: Tần suất kiểm tra các bộ phận hao mòn của rôto và stato

Khoảng thời gian kiểm tra phụ thuộc vào số giờ vận hành, độ mài mòn của chất lỏng và chu kỳ hoạt động, nhưng việc theo dõi áp suất xả và xu hướng dòng chảy theo thời gian là một cách thiết thực để xác định khi nào một stato cho máy bơm khoang tiến bộ hoặc một rôto trục vít sắp hết tuổi thọ sử dụng.

Câu 5: Máy bơm trục vít đứng có phù hợp cho việc lắp đặt không gian sàn hạn chế không?

Có, cách bố trí máy bơm trục vít thẳng đứng thường được chọn khi không gian sàn bị hạn chế hoặc khi lực hút được nạp bằng trọng lực từ bể chứa hoặc bể chứa giúp đơn giản hóa cách bố trí hệ thống tổng thể so với cấu hình nằm ngang.