Bơm Chân Không Vòng Nước Ứng Dụng Ở Đâu?

[page_header style=”simple” type=”subnav” text_color=”dark” align=”center” title_size=”xlarge” title_case=”uppercase”]Nhiều quy trình công nghiệp, từ chưng cất dược phẩm đến khử khí trong sản xuất bia, đều phải đối mặt với một thách thức chung: làm thế nào để hút các loại khí và hơi nước có lẫn tạp chất, dễ bị ngưng tụ mà không làm hỏng bơm chân không? Các dòng bơm chân không khô truyền thống thường rất nhạy cảm với hơi ẩm và có thể hư hỏng nặng khi gặp phải tình trạng này.Đây chính là lúc bơm chân không vòng nước (Liquid Ring Vacuum Pump) trở thành giải pháp kỹ thuật nổi bật và đáng tin cậy nhất. Với cấu tạo độc đáo, dòng bơm này không chỉ “miễn nhiễm” với hơi ẩm mà còn mang lại sự an toàn và hiệu quả cho những ứng dụng khắc nghiệt nhất.Hãy cùng Thái Khương Pumps khám phá chi tiết về công nghệ này và tìm hiểu tại sao nó lại là lựa chọn không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp.

Bơm chân không vòng nước là gì?

Bơm chân không vòng nước là một loại bơm thể tích dương, sử dụng một chất lỏng (thường là nước) để tạo ra một “vòng” chất lỏng đồng trục bên trong thân bơm. Vòng chất lỏng này chính là bộ phận làm kín, nén và dịch chuyển khí, thay thế cho các piston hoặc cánh gạt ở các loại bơm chân không khác.Nhờ nguyên lý này, bơm không yêu cầu bất kỳ sự bôi trơn nào cho các bộ phận cơ khí bên trong buồng bơm, giúp loại bỏ hoàn toàn nguy cơ nhiễm bẩn dầu vào sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động: Đơn giản nhưng đầy hiệu quả

Hãy tưởng tượng một cánh quạt (impeller) được đặt lệch tâm bên trong một vỏ bơm hình trụ.

1. Tạo vòng nước: Khi khởi động, nước được cấp vào bơm. Lực ly tâm từ cánh quạt quay ở tốc độ cao sẽ ép nước ra ngoài, tạo thành một “vòng nước” quay đồng tốc và đồng tâm với vỏ bơm.
2. Hút khí: Do cánh quạt được đặt lệch tâm, giữa trục cánh quạt và bề mặt trong của vòng nước sẽ tạo ra các không gian (khoang) có thể tích thay đổi liên tục. Ở cổng hút, các khoang này giãn ra, tạo ra áp suất chân không để hút khí và hơi từ quy trình vào.
3. Nén và đẩy khí: Khi các khoang này di chuyển về phía cổng xả, thể tích của chúng bị thu hẹp lại bởi vòng nước, nén khí lại. Cuối cùng, khí nén được đẩy ra ngoài cùng với một lượng nhỏ chất lỏng công tác.

Quá trình này diễn ra liên tục, tạo ra một lực hút ổn định và hiệu quả.

Những ưu điểm nổi bật của Bơm Chân Không Vòng Nước

Đây không chỉ là một máy bơm, mà là một giải pháp kỹ thuật mang lại nhiều lợi ích quan trọng:

• Vận hành mát và yên tĩnh: Vòng chất lỏng liên tục hấp thụ nhiệt sinh ra trong quá trình nén, giúp bơm hoạt động mát và giảm tiếng ồn đáng kể.
• Khả năng xử lý khí bão hòa hơi và lẫn hạt rắn: Đây là ưu điểm đắt giá nhất. Bơm có thể hút các luồng khí chứa đầy hơi nước hoặc thậm chí lẫn các hạt rắn nhỏ mà không bị hư hỏng, điều mà các loại bơm chân không khô không thể làm được.
• Độ tin cậy và tuổi thọ cao: Cấu tạo đơn giản, chỉ có một bộ phận chuyển động chính (cánh quạt) và không có sự tiếp xúc kim loại giữa các bộ phận trong buồng bơm, giúp giảm thiểu mài mòn và chi phí bảo trì.
• An toàn cho môi trường dễ cháy nổ: Nhiệt độ vận hành thấp giúp bơm trở thành lựa chọn an toàn cho việc hút các loại khí dễ cháy. Các phiên bản đạt chuẩn ATEX là bắt buộc cho ứng dụng này.

Phân loại bơm chân không vòng nước

Máy bơm chân không có nhiều loại, và trong dòng máy bơm chân không vòng nước cũng có hai loại chính. Đó là:

• Bơm hút chân không vòng nước 1 cấp
• Bơm hút chân không vòng nước 2 cấp

Hai loại này khác nhau về cấu tạo và do đó dẫn đến hiệu năng của chúng cũng khác nhau. Để hiểu rõ hơn, chúng ta cùng đi vào tìm hiểu từng loại một, xem chúng có những đặc điểm gì nhé!

Bơm hút chân không vòng nước 1 cấp

Bơm hút chân không vòng nước 1 cấp được hiểu theo cách đơn giản đó là dòng bơm chân không vòng nước với một tầng cánh, hay đơn cánh.Mục đích của việc này cũng tương tự như các dòng máy bơm khác như bơm ly tâm đơn tầng cánh, bơm ly tâm đa tầng cánh… Chúng có nghĩa là 1 cấp hay một tầng cánh thì sẽ tạo ra lưu lượng khí tốt nhưng lại có áp lực trung bình. Thích hợp cho các ứng dụng có nhu cầu xử lý chân không với lưu lượng lớn, hay vấn đề người ta quan tâm nhất chính là lưu lượng.

Bơm hút chân không vòng nước 2 cấp

Tương tự như bơm hút chân không vòng nước 1 cấp, thì dòng bơm chân không vòng nước 2 cấp chỉ khác biệt ở phần cấu tạo tầng cánh. Cụ thể hơn, ở dòng 2 cấp này sẽ có 2 tầng cánh hoạt động cùng nhau.Với thiết kế này, sẽ tạo ra sự khác biệt về các chỉ số lưu lượng cũng như áp suất tạo ra từ máy bơm. Nghĩa là, bơm chân không vòng nước 2 cấp sẽ tạo ra độ chân không tốt hơn rất nhiều. Thích hợp cho nhiều ứng dụng yêu cầu độ chân không cao (áp suất chân không sâu hơn, bơm hút khoẻ, hút mạnh hơn)

Ưu nhược điểm của bơm chân không vòng nước

Máy bơm chân không vòng nước mang lại nhiều ưu điểm hơn các máy bơm khác, và do đó được ưa chuộng trong rất nhiều ứng dụng khác nhau.Các máy bơm này có thể dễ dàng xử lý hơi ngưng tụ, và thậm chí có thể xử lý các loại chất lỏng khác nhau mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bơm.

Dựa trên công nghệ vòng chất lỏng, máy bơm chỉ có một bộ phận quay hoặc hoạt động chính. Và do đó tiết kiệm và dễ bảo trì hơn nhiều so với các máy bơm khác.Việc sửa chữa hoặc bảo trì các máy bơm này rất dễ dàng so với các máy bơm được thiết kế phức tạp khác.Bơm chân không vòng chất lỏng có thể được sử dụng một cách hiệu quả như các công việc chân không và cũng cho các nhiệm vụ nén, điều thường không thể thực hiện được với các bộ bơm thông thường. Tính linh hoạt, chúng có thể được sử dụng cho một số ứng dụng và do đó có thể cung cấp lợi thế về nhiều chức năng cho người dùng chỉ với một thiết bị duy nhất.Tuy nhiên, thực tế máy bơm hút chân không vòng nước có một số nhược điểm cần nghiên cứu cải tiến như:

• Phụ thuộc vào chất lượng lưu chất – nước
• Trong quá trình hoạt động, việc trộn lẫn giữa nước và khí là điều không thể tránh khỏi
• Các lưu chất có thể gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của buồng bơm
• Độ chân không bị phụ thuộc vào độ ổn định của nước – chất lỏng bởi áp suất hay nhiệt độ

Sửa chữa bơm chân không vòng nước

Để tránh những vấn đề phát sinh lỗi cũng như ngưng máy để sửa chữa trong quá trình vận hành, chúng ta cần chú ý đến các bước vận hành, cũng như bảo trì bảo dưỡng cho hệ thống bơm chân không vòng nước định kì.Một số lỗi có thể phát sinh trong quá trình máy bơm hoạt động như:

• Bơm hoạt động gây ra tiếng ồn lớn bất thường, động cơ quá tải
• Nước rò rỉ ở phần thân bơm hay khớp nối
• Bơm bị rung lắc khi hoạt động
• Mất chân không…

Đó là do:

• Bơm chạy quá tải liên tục ngoài đường đặc tính của bơm
• Mất kiểm soát tốc độ bơm
• Các khớp trục, phốt cơ khí thiếu bôi trơn
• Đường ống hút và xả bị hở
• Đế bơm bị tuông ốc vít
• Nguồn điện không ổn định

Vậy nên, quá trình vận hành cần đảm bảo các yếu tố:

• Kiểm tra toàn bộ hệ thống trước khi đi vào khởi động, vận hành
• Đảm bảo nguồn điện ổn định, có thiết bị bảo vệ bơm
• Kiểm tra các khớp nối trục phải đủ trơn, các phớt hoạt động tốt
• Các khớp nối đầu hút đầu xả phải kín, không xì hay rò rỉ nước

Cũng như luôn kiểm tra, bảo trì bảo dưỡng đúng định kì các thành phần của hệ thống như:

• Hệ thống cánh bơm
• Các phớt cơ khí
• Các khớp nối liên kết
• Độ đồng trục hệ thống
• Kiểm tra lưu chất và đầu hút, đảm bảo không bị các vật lạ gây tắc nghẽn

Ứng dụng của bơm chân không vòng nước

Bơm hút chân không nói chung và bơm chân không vòng nước nói riêng, được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp.Các ứng dụng tối ưu thường được xử lý bởi các máy bơm này bao gồm chưng cất chân không, ngưng tụ chân không, hút ẩm, xử lý tro hoặc không khí, thụ hưởng khoáng chất, công việc bay hơi và bơm chân không vòng nước để loại bỏ nước khỏi bột giấy trong quá trình xử lý giấy.

Với những ưu điểm trên, bơm chân không vòng nước là giải pháp không thể thiếu trong các quy trình:

• Hóa chất & Dược phẩm: Chưng cất, cô đặc, khử khí, thu hồi dung môi.
• Thực phẩm & Đồ uống: Khử khí cho nước giải khát, dây chuyền đóng chai/đóng hộp, bay hơi, hút chân không cho máy gọt vỏ rau củ.
• Năng lượng & Môi trường: Thu hồi khí gas ở các bãi rác (landfill gas), khí sinh học (biogas).
• Sản xuất Giấy: Hút chân không ở các công đoạn ép và sấy khô bột giấy.
• Nhựa & Cao su: Định hình và khử khí trong sản xuất.
• Dệt may: Hút nước và sấy khô vải

Thông số dòng VS và cách chọn

Ứng dụng và vật liệu

Câu hỏi thường gặp

Bơm chân không vòng nước hoạt động thế nào?

+

Một cánh quạt đặt lệch tâm quay trong buồng chứa chất lỏng (thường là nước). Lực ly tâm văng chất lỏng tạo thành vòng nước làm kín; thể tích giữa các cánh nở ra để hút khí và co lại để nén, đẩy khí ra cửa xả. Vòng chất lỏng vừa làm kín vừa hấp thụ nhiệt nén nên quá trình gần như đẳng nhiệt.

Vì sao loại bơm này hút được khí lẫn hơi ẩm?

+

Vì chất lỏng làm việc trong bơm tiếp nhận hơi ẩm và giọt lỏng cuốn theo dòng khí, thay vì để chúng ngưng tụ lên bề mặt ma sát khô. Nhờ đó hơi nước, hơi dung môi hay giọt lỏng không gây hỏng máy như với bơm chân không khô, phù hợp môi trường ẩm.

Dòng VS đạt độ chân không và lưu lượng bao nhiêu?

+

Dòng VS Salvatore Robuschi là bơm vòng nước 1 cấp với lưu lượng hút 35-1600 m³/h, độ chân không tới 33 mbar, công suất 0.25-400 kW và cỡ kết nối DN25-125. Đây là giới hạn dải; thông số thực tế tùy model và điều kiện vận hành.

Bơm vòng nước có cần cấp nước liên tục không?

+

Có. Chất lỏng làm việc cần được cấp và bù để duy trì vòng kín và độ chân không. Trong thực tế thường dùng cụm tách và cấp nước tuần hoàn để giảm lượng nước làm việc tiêu thụ, giúp vận hành ổn định và tiết kiệm hơn.

Có dùng được cho dòng khí ăn mòn không?

+

Được, khi chọn đúng vật liệu. Dòng bơm Salvatore Robuschi có lựa chọn gang, AISI 316, Superduplex và 904L cùng tùy chọn ATEX, phù hợp với khí và dịch ăn mòn ở mức độ khác nhau. Nên trao đổi kỹ điều kiện làm việc để chọn cấu hình vật liệu và phớt cơ khí thích hợp.

Nên chọn bơm vòng nước hay bơm khô?

+

Nếu dòng khí ẩm, lẫn hơi dung môi hoặc giọt lỏng, bơm vòng nước thường thuận lợi hơn nhờ khả năng xử lý hơi ẩm và đặc tính gần đẳng nhiệt. Nếu dòng khí khô và yêu cầu không có chất lỏng làm việc, bơm khô có thể phù hợp. Việc chọn nên dựa trên lưu lượng, độ chân không và bản chất dòng khí.

Nguồn: tài liệu Salvatore Robuschi (dòng VS — bơm chân không vòng nước) và kiến thức kỹ thuật bơm ly tâm; TKT biên soạn.

Thái Khương Pumps – Chuyên gia giải pháp bơm chân không cho nhà máy của bạn

Việc lựa chọn một máy bơm chân không không chỉ dừng lại ở thông số kỹ thuật. Để hệ thống hoạt động hiệu quả và bền bỉ, cần phải có sự tính toán chính xác về loại chất lỏng công tác, hệ thống tách lỏng, và các vật liệu phù hợp với quy trình của bạn.Tại Thái Khương Pumps, chúng tôi tự hào là đối tác của các thương hiệu uy tín châu Âu như Salvatore Robuschi (Italy), cung cấp các dòng bơm chân không vòng nước chất lượng cao, tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất.Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi với 18 năm kinh nghiệm sẵn sàng:

• Khảo sát và tư vấn giải pháp phù hợp nhất với yêu cầu kỹ thuật và ngân sách của bạn.
• Cung cấp giải pháp trọn gói bao gồm bơm, động cơ, bệ đỡ và các phụ kiện cần thiết.
• Đảm bảo dịch vụ hậu mãi chuyên nghiệp, giúp hệ thống của bạn luôn vận hành ở hiệu suất cao.

Đừng để những thách thức về chân không làm gián đoạn quy trình sản xuất của bạn. Hãy liên hệ với các chuyên gia của Thái Khương Pumps ngay hôm nay để được tư vấn giải pháp tối ưu!Yêu cầu tư vấn & báo giá

👉 Xem & báo giá bơm chân không vòng nước chính hãng EU/G7 tại Thái Khương Pumps.