Vào vụ ép, bơm mật rỉ ở nhiều nhà máy đường bắt đầu phải chạy tốc độ cao hơn mới đủ lưu lượng như đầu vụ. Có nơi bơm bùn đáy bể lại quá tải, động cơ nóng, hay nhảy bảo vệ. Phần lớn không phải do bơm “yếu” — nguyên nhân thường nằm ở chỗ chọn sai loại bơm cho một nhóm lưu chất khó: nhớt cao và nhiều hạt rắn.
Bơm trục vít (progressing cavity — khoang chuyển dịch) phù hợp cho lưu chất nhớt cao và có hạt như mật rỉ, syrup, bùn bã mía. Lưu lượng tỉ lệ với vòng quay nên bơm êm, ít mạch động và định lượng được. Bài viết đi qua nguyên lý stator–rotor và bốn tiêu chí để chọn đúng cấu hình.
- 4 tiêu chíđộ nhớt · hạt rắn · lưu lượng–cột áp · vật liệu stator
- 8–12 tuầnthời gian chờ phụ tùng đặt từ châu Âu
- 5.000+mã phụ tùng (SKU) sẵn kho tại Việt Nam
Vì sao mật rỉ, syrup và bùn bã mía “khó bơm”?
Ba loại lưu chất phổ biến trong nhà máy đường đều lệch xa nước sạch về đặc tính. Mật rỉ và syrup đặc quánh, độ nhớt có thể lên tới hàng nghìn cP (centipoise), lại thay đổi theo nhiệt độ. Bùn bã mía thì mang nhiều hạt rắn và có tính mài mòn.
Bơm ly tâm hoạt động tốt với chất lỏng loãng. Khi độ nhớt tăng cao, cột áp và hiệu suất của bơm ly tâm tụt nhanh, còn hạt rắn mài mòn cánh bơm theo thời gian. Đó là lý do một bơm ly tâm chọn theo lưu lượng “trên giấy” vẫn có thể đuối khi gặp mật rỉ thật ngoài hiện trường.
Bơm trục vít hoạt động thế nào?
Bơm trục vít gồm hai bộ phận chính: rotor (trục vít kim loại) quay bên trong stator (vỏ đàn hồi có ren xoắn). Khi rotor quay, giữa rotor và stator hình thành các khoang kín, di chuyển dần từ đầu hút sang đầu xả. Cơ chế “khoang chuyển dịch” (progressing cavity) này mang lại vài đặc tính hữu ích cho ngành đường:
- Lưu lượng tỉ lệ thuận với tốc độ quay — bơm chạy êm, ít mạch động và có thể định lượng
- Bơm được lưu chất nhớt cao mà không sụt cột áp như bơm ly tâm
- Bơm được chất có hạt rắn và hàm lượng chất khô cao, phù hợp với bùn bã mía
- Tự mồi tốt, hút được ở điều kiện đường hút khó
Bốn tiêu chí chọn bơm trục vít cho nhà máy đường
Cùng là bơm trục vít nhưng cấu hình cho mật rỉ, cho syrup và cho bùn khác nhau. Bốn yếu tố dưới đây nên xác định trước khi chốt model.
Độ nhớt của lưu chất
Độ nhớt quyết định tốc độ quay cho phép và momen cần thiết. Lưu chất càng nhớt thì tốc độ nên càng thấp để giảm mài mòn và nhiệt. Mật rỉ đặc thường chạy ở tốc độ thấp hơn so với dịch syrup loãng hơn. Cần đo độ nhớt ở nhiệt độ vận hành thực tế, không lấy giá trị ở nhiệt độ phòng.
Hàm lượng và kích thước hạt rắn
Bùn bã mía mang nhiều hạt rắn nên cần cấu hình chịu mài mòn: chọn vật liệu rotor phù hợp và stator có độ cứng thích hợp. Với hạt lớn, cần kiểm tra bước ren (pitch) và khe hở để hạt đi qua mà không kẹt. Mật rỉ đã lọc sạch thì yêu cầu chống mài mòn nhẹ hơn.
Lưu lượng và cột áp
Lưu lượng chọn theo nhu cầu công đoạn. Cột áp phụ thuộc chiều dài tuyến ống, chênh cao và tổn thất. Cột áp càng cao thì số tầng (stage) của bơm càng nhiều. Nên tính cột áp theo tuyến ống thực tế của nhà máy, gồm cả các đoạn co và van.
Vật liệu stator
Stator là chi tiết mòn nhanh nhất và cũng nhạy với nhiệt độ, hóa tính. Vật liệu đàn hồi có nhiều lựa chọn — NBR, EPDM, FKM (Viton) — mỗi loại hợp một dải nhiệt độ và tính chất lưu chất khác nhau. Chọn sai vật liệu stator khiến bộ này trương nở hoặc chai cứng, mòn sớm. Đây là yếu tố nên xác nhận với nhà sản xuất theo đúng mật rỉ/syrup của nhà máy.
Off-season: thời điểm kiểm và thay bộ stator–rotor
Bộ stator–rotor là hạng mục hao mòn, nên thay theo trạng thái chứ không đợi hỏng. Off-season (giai đoạn nghỉ ép) là lúc thuận tiện nhất để tháo kiểm và thay.
Lý do là thời gian chờ hàng. Phụ tùng nhập từ châu Âu thường mất khoảng 8–12 tuần mới về. Vụ ép ở nhiều nhà máy bắt đầu quanh tháng 11, nên đặt hàng trong tháng 6–7 là hàng kịp về trước vụ. Nhân dịp dừng máy, đội bảo trì nên soát thêm khớp nối, phớt cơ khí và gioăng; với bơm định lượng hóa chất thì kiểm màng bơm và van một chiều.
Chi tiết danh mục phụ tùng nên dự phòng cho ba cụm bơm mía đường có trong bài Rà soát phụ tùng bơm trục vít mía đường off-season.
Dải sản phẩm Nova Rotors (số liệu cả dòng, mang tính tham chiếu — lưu lượng công bố ở 2 bar):
- Lưu lượng tới ~110 m³/h ở dòng công nghiệp tiêu chuẩn; size lớn cho lưu lượng cao hơn
- Áp suất theo số tầng 1 / 2 / 4 / 8 tầng ≈ 6 / 12 / 24 / 48 bar
- Nhiệt độ làm việc −40 đến 150 °C, tự mồi tới ~7 m
- Vật liệu stator NBR · EPDM · FKM (Viton) · HNBR, có bản food-grade
- Rotor chịu mài mòn tôi cứng cảm ứng, mạ chrome cứng, phủ ceramic hoặc tungsten carbide — cho lưu chất có hạt
- Bản phễu nạp (hopper) cho vật liệu đặc, hàm rắn cao tới ~18% — hợp bùn bã mía đặc
- Tuân thủ tiêu chuẩn API 676
Đây là dải của cả dòng sản phẩm, không phải cấu hình cố định cho mía đường; lưu lượng thực còn phụ thuộc tốc độ, áp suất và độ nhớt. Thông số theo từng model vẫn cần đối chiếu datasheet theo điều kiện vận hành cụ thể của nhà máy.
- Xem danh mục bơm trục vít cho lưu chất nhớt cao và có hạt
- Với bùn hàm lượng rắn cao, tham khảo giải pháp bơm bùn và chất rắn
- Phụ tùng: bộ stator–rotor bơm trục vít — TKS sẵn hơn 5.000 mã phụ tùng, hỗ trợ tháo kiểm tại hiện trường ba miền
Câu hỏi thường gặp
Bơm trục vít khác bơm ly tâm thế nào khi bơm mật rỉ?
+
Bơm ly tâm mất cột áp và hiệu suất nhanh khi độ nhớt tăng. Bơm trục vít giữ được lưu lượng ổn định với lưu chất nhớt cao và có hạt, nên phù hợp hơn cho mật rỉ, syrup và bùn bã mía.
Độ nhớt bao nhiêu thì nên chuyển sang bơm trục vít?
+
Không có một ngưỡng cứng. Nguyên tắc chung là khi lưu chất đặc, có hạt hoặc cần định lượng ổn định thì bơm trục vít là lựa chọn phù hợp. Nên gửi độ nhớt đo ở nhiệt độ vận hành để đội kỹ thuật đánh giá.
Bộ stator–rotor bơm trục vít bao lâu thay một lần?
+
Tuổi thọ phụ thuộc độ nhớt, hàm lượng hạt, tốc độ quay và vật liệu. Thay theo trạng thái: khi phải tăng vòng quay để giữ lưu lượng, đó là dấu hiệu bộ này đã mòn. Kiểm trong off-season là hợp lý.
Bơm trục vít có bơm được bùn bã mía có hạt không?
+
Có. Bơm trục vít bơm được lưu chất có hàm lượng rắn cao, miễn là chọn đúng bước ren, khe hở và vật liệu chịu mài mòn cho kích thước hạt của bùn.
Bơm bùn trục vít là gì?
+
Là bơm trục vít cấu hình cho bùn — lưu chất có hạt rắn và tính mài mòn. Khác với bản bơm dịch nhớt sạch ở vật liệu và dung sai để xử lý hạt.
Khi nào nên cân nhắc bơm cánh thùy thay vì bơm trục vít?
+
Khi bùn có nhiều sợi hoặc hạt lớn dễ gây kẹt, hoặc cần lưu lượng lớn ở áp suất vừa, thì bơm cánh thùy (rotary lobe, ví dụ Vogelsang) là hướng đáng cân nhắc bên cạnh bơm trục vít. Ngược lại, với dịch nhớt cao cần định lượng ổn định thì bơm trục vít vẫn phù hợp hơn. Nên gửi đặc tính bùn để đội kỹ thuật so sánh hai phương án.
Cần tư vấn cấu hình bơm trục vít cho nhà máy đường? Gửi độ nhớt lưu chất (đo ở nhiệt độ vận hành), hàm lượng và kích thước hạt rắn, lưu lượng và cột áp của tuyến bơm — đội kỹ sư Thái Khương Pumps sẽ cùng rà soát và đề xuất cấu hình phù hợp.
Gửi thông số bơm hoặc dùng công cụ chọn bơm · hotline 0941.400.488
