Máy bơm trục vít là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Máy bơm trục vít là gì và chúng hoạt động như thế nào

Máy bơm trục vít là một loại bơm dịch chuyển dương sử dụng một hoặc nhiều vít quay hoặc rôto để di chuyển chất lỏng dọc theo trục của vít khi nó quay. Không giống như máy bơm ly tâm dựa vào tốc độ quay để đẩy chất lỏng ra ngoài, máy bơm trục vít giữ chất lỏng trong các khoang được hình thành giữa ren vít và vỏ máy bơm, sau đó đẩy chất lỏng một cách trơn tru từ đầu vào đến đầu ra khi trục vít quay.

Cơ chế này cho phép máy bơm trục vít di chuyển chất lỏng với độ nhiễu loạn, dao động hoặc lực cắt tối thiểu, khiến chúng đặc biệt phù hợp để xử lý chất lỏng nhớt, nhạy cảm hoặc nhiều pha có thể bị hỏng hoặc xuống cấp bởi các loại máy bơm khác. Dòng chảy trơn tru, liên tục được tạo ra bởi máy bơm trục vít cũng giúp chúng hoạt động hiệu quả đối với các ứng dụng yêu cầu phân phối chất lỏng chính xác và nhất quán.

Thiết kế vít đơn và nhiều vít

Máy bơm trục vít đơn, thường được gọi là máy bơm khoang tiến bộ, sử dụng một rôto xoắn ốc quay bên trong một stato đàn hồi cố định để di chuyển chất lỏng. Ngược lại, máy bơm trục vít đôi và ba trục vít sử dụng hai hoặc ba ốc vít ăn khớp không chạm vào nhau, thay vào đó dựa vào các khe hở chính xác để di chuyển chất lỏng mà không bị mài mòn liên quan đến thiết kế dựa trên tiếp xúc.

Các loại máy bơm trục vít phổ biến

Máy bơm trục vít có nhiều cấu hình, mỗi cấu hình phù hợp với đặc tính chất lỏng và điều kiện vận hành khác nhau. Việc chọn đúng loại phụ thuộc vào các yếu tố như độ nhớt, yêu cầu về áp suất và sự hiện diện của chất rắn hoặc khí cuốn vào chất lỏng được bơm.

Lựa chọn dựa trên độ nhớt của chất lỏng

Máy bơm khoang tiến bộ thường vượt trội trong việc xử lý các chất lỏng dày, chứa nhiều chất rắn như bùn, trong khi máy bơm trục vít đôi và ba trục vít phù hợp hơn với các chất lỏng nhẹ hơn, sạch hơn như dầu bôi trơn và nhiên liệu, trong đó khoảng cách chặt chẽ giữa các trục vít mang lại hiệu quả bơm cắt thấp mà không bị mài mòn liên quan đến thiết kế dựa trên tiếp xúc.

Các ứng dụng chính của máy bơm trục vít

Máy bơm trục vít được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi phải xử lý nhẹ nhàng, nhất quán các chất lỏng nhớt hoặc nhạy cảm. Khả năng quản lý phạm vi độ nhớt rộng trong khi vẫn duy trì dòng chảy ổn định khiến chúng có giá trị trong cả hoạt động xử lý công nghiệp và vận chuyển chất lỏng.

• Công nghiệp dầu khí: Bơm trục vít đôi được sử dụng rộng rãi để vận chuyển dầu thô và bơm đa pha trực tiếp từ đầu giếng.
• Ứng dụng hàng hải: Máy bơm trục vít ba trục phổ biến trong phòng máy tàu để xử lý hệ thống truyền dầu và nhiên liệu bôi trơn.
• Xử lý nước thải: Máy bơm khoang tiến bộ di chuyển bùn và bùn có chứa chất rắn một cách hiệu quả mà không làm tắc nghẽn hoặc làm hỏng máy bơm.
• Chế biến thực phẩm và đồ uống: Máy bơm trục vít đôi hẹn giờ xử lý các sản phẩm nhớt như sô cô la, xi-rô và nước sốt trong khi vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh.
• Xử lý hóa học: Bơm trục vít chuyển các hóa chất nhớt hoặc nhạy cảm với lực cắt trong đó hoạt động bơm nhẹ nhàng hơn giúp bảo toàn tính toàn vẹn của sản phẩm.

Ưu điểm của máy bơm trục vít so với các loại máy bơm khác

Một trong những ưu điểm chính của máy bơm trục vít là khả năng xử lý nhiều loại độ nhớt mà không làm giảm hiệu suất đáng kể, không giống như máy bơm ly tâm, mất hiệu suất nhanh chóng khi độ nhớt của chất lỏng tăng. Máy bơm trục vít cũng tạo ra dòng chảy êm ái, nhịp độ thấp, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong đó việc cung cấp chất lỏng ổn định, không hỗn loạn là rất quan trọng.

Ngoài ra, nhiều thiết kế bơm trục vít có thể xử lý chất lỏng có chứa khí cuốn theo hoặc hỗn hợp pha lỏng và khí mà không làm mất lực hút, một khả năng khiến chúng khác biệt với nhiều loại bơm dịch chuyển tích cực khác. Điều này làm cho máy bơm trục vít đôi đặc biệt có giá trị trong các ứng dụng khai thác dầu trong đó thành phần chất lỏng có thể thay đổi khó lường trong quá trình vận hành.

Cân nhắc bảo trì để có độ tin cậy lâu dài

Máy bơm khoang tiến bộ yêu cầu thay thế định kỳ stato đàn hồi, vì bộ phận này bị mòn do tiếp xúc liên tục với rôto, đặc biệt khi bơm chất lỏng ăn mòn. Máy bơm trục vít đôi và ba, hoạt động mà không tiếp xúc giữa các vít, thường yêu cầu thay thế bộ phận bên trong ít thường xuyên hơn nhưng vẫn cần giám sát thường xuyên tình trạng phốt và ổ trục để tránh rò rỉ hoặc giảm hiệu suất.

Lời khuyên cho việc lựa chọn máy bơm trục vít phù hợp

Khi chọn máy bơm trục vít, việc xác định chính xác độ nhớt, nhiệt độ và hàm lượng chất rắn của chất lỏng là điều cần thiết vì những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến cấu hình máy bơm nào sẽ hoạt động đáng tin cậy theo thời gian. Máy bơm được xếp hạng cho chất lỏng sạch, độ nhớt thấp có thể gặp khó khăn hoặc bị mòn sớm nếu sử dụng trên chất lỏng có tính mài mòn, trong khi máy bơm khoang tiến bộ được thiết kế cho chất lỏng chứa chất rắn có thể phức tạp không cần thiết đối với các nhiệm vụ truyền chất lỏng đơn giản, sạch sẽ.

Người mua cũng nên xem xét cẩn thận các yêu cầu về tốc độ dòng chảy và áp suất, đảm bảo công suất của máy bơm được chọn phù hợp với nhu cầu của hệ thống mà không có kích thước quá lớn, điều này có thể dẫn đến hoạt động không hiệu quả và chi phí năng lượng cao hơn. Việc tư vấn với nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp máy bơm có thể xem xét dữ liệu chất lỏng cụ thể và điều kiện ứng dụng sẽ giúp đảm bảo máy bơm trục vít được chọn mang lại hiệu suất lâu dài, đáng tin cậy.