Bơm màng khí nén là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng thực tế 

Bơm màng khí nén là gì và vì sao thiết bị này thường được dùng để vận chuyển hóa chất, bùn, sơn, dung môi hoặc chất lỏng có độ nhớt cao? Khác với bơm ly tâm, bơm màng sử dụng khí nén để làm hai màng bơm chuyển động qua lại, tạo chu trình hút và đẩy luân phiên. Bài viết dưới đây TRASO sẽ phân tích cấu tạo, nguyên lý vận hành, quan hệ giữa áp suất và lưu lượng, khả năng tự hút, giới hạn hạt rắn cùng cách lựa chọn vật liệu phù hợp với từng loại lưu chất.

Bơm màng khí nén là gì?

Bơm màng khí nén còn được gọi là bơm màng đôi khí nén hoặc bơm AODD. Đây là dòng bơm thể tích sử dụng khí nén làm nguồn động lực.

Bơm có hai buồng đặt đối xứng. Mỗi buồng có một màng đàn hồi. Hai màng được nối với nhau bằng một trục chung.

Khí nén được cấp luân phiên vào hai bên. Khi một màng đẩy chất lỏng ra ngoài, màng còn lại sẽ hút chất lỏng vào buồng bơm.

Bơm màng khí nén có nhiều kích thước họng hút và họng xả. Người dùng có thể lựa chọn theo lưu lượng và đường ống của hệ thống.

Các kích thước phổ biến gồm:

• Bơm màng 1 inch: Phù hợp với lưu lượng nhỏ đến trung bình.
• Bơm màng 1,5 inch: Thường dùng cho dây chuyền có lưu lượng trung bình.
• Bơm màng 2 inch: Phù hợp với nhu cầu vận chuyển lưu lượng lớn.
• Bơm màng 3 inch: Dùng cho đường ống lớn và hệ thống có lưu lượng cao.

Chất lỏng di chuyển theo một chiều nhờ hệ thống bi và đế van. Các bộ phận này hoạt động như van một chiều.

Bơm không dùng cánh quay. Thiết bị cũng không có phớt trục tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng. Ngoài ra, bơm không cần lắp động cơ điện trên thân.

Xem thêm: So sánh bơm màng khí nén và bơm trục vít

Bảng dưới đây cho thấy sự khác nhau giữa một số dòng bơm phổ biến:

Loại bơm	Nguồn dẫn động	Đặc điểm dòng chảy	Lưu chất phù hợp
Bơm màng khí nén	Khí nén	Có xung theo hành trình màng	Hóa chất, bùn, sơn, keo, chất lỏng nhớt
Bơm màng điện	Động cơ điện	Có xung, lưu lượng khá ổn định	Hóa chất và chất lỏng nhớt
Bơm ly tâm	Động cơ điện	Dòng chảy liên tục	Chất lỏng loãng, ít hạt rắn
Bơm định lượng	Điện hoặc khí nén	Lưu lượng nhỏ, kiểm soát chính xác	Châm hóa chất theo liều lượng

Cấu tạo của bơm màng khí nén

Cấu tạo bơm màng khí nén gồm hai phần chính. Đó là cụm điều khiển khí và cụm tiếp xúc với chất lỏng.

Hai khu vực được ngăn cách bằng màng bơm.

Cụm điều khiển và phân phối khí gồm:

• Van phân phối khí: Luân phiên đưa khí nén vào phía sau hai màng. Van đổi hướng khi màng kết thúc một hành trình.
• Buồng khí trung tâm: Chứa van khí và trục liên kết. Bộ phận này giúp tách khí nén khỏi chất lỏng.
• Trục liên kết: Nối hai màng bơm. Khi một màng bị đẩy ra ngoài, trục kéo màng đối diện vào trong.
• Cổng cấp khí: Nhận khí từ máy nén. Đường khí phải đáp ứng cả áp suất và lưu lượng cần thiết.
• Cổng xả khí và bộ giảm thanh: Đưa khí đã sử dụng ra ngoài và giảm tiếng ồn. Khí ẩm có thể gây đóng băng tại bộ giảm thanh.

Cụm tiếp xúc với chất lỏng gồm:

• Hai màng bơm: Thay đổi thể tích buồng bơm để tạo lực hút và lực đẩy.
• Buồng bơm: Là nơi tiếp nhận và đẩy chất lỏng.
• Bi và đế van: Đóng hoặc mở đường hút, đường xả theo chênh lệch áp suất.
• Ống góp hút và xả: Phân phối chất lỏng vào hai buồng và gom dòng tại cửa xả.
• Thân bơm: Chịu áp suất và tiếp xúc với lưu chất.

Màng bơm thường được làm từ PTFE, Santoprene, EPDM hoặc NBR.

Thân bơm có thể làm từ nhôm, gang, inox, PP hoặc PVDF. Vật liệu cần phù hợp với hóa chất, nhiệt độ và độ mài mòn của lưu chất.

Nguyên lý hoạt động của bơm màng khí nén

Bơm màng khí nén hoạt động nhờ khí nén được phân phối luân phiên vào hai buồng khí, làm cặp màng chuyển động đối nghịch. Quá trình này tạo ra hai chu trình hút – đẩy liên tục để vận chuyển chất lỏng từ đầu vào đến đầu ra.

Chu trình thứ nhất: buồng trái đẩy, buồng phải hút

Khí nén được đưa vào phía sau màng trái. Áp lực khí đẩy màng trái ra ngoài.

Khi thể tích buồng trái giảm, chất lỏng được đẩy qua van xả. Van hút đóng lại để ngăn dòng chảy ngược.

Cùng lúc đó, trục liên kết kéo màng phải về phía trung tâm. Thể tích buồng phải tăng lên và tạo áp suất thấp. Van hút mở để đưa chất lỏng vào buồng.

Chu trình thứ hai: buồng phải đẩy, buồng trái hút

Khi màng trái kết thúc hành trình, van khí đổi hướng. Khí nén được đưa sang phía sau màng phải.

Màng phải đẩy chất lỏng ra cửa xả. Trục chung kéo màng trái về trung tâm. Áp suất thấp trong buồng trái sẽ hút lượng chất lỏng mới vào.

Hai chu trình lặp lại trong suốt thời gian bơm được cấp khí.

Hệ thống bi và đế van giúp chất lỏng chỉ đi từ cửa hút đến cửa xả. Tuy nhiên, dòng chảy có thể dao động theo từng hành trình. Vì vậy, lưu lượng không đều hoàn toàn như bơm ly tâm.

Thông số và vật liệu quyết định khả năng làm việc của bơm

Lưu lượng tối đa chỉ là một trong nhiều dữ liệu cần kiểm tra. Muốn chọn đúng bơm phải đối chiếu đồng thời đường cong hiệu suất, điều kiện đường ống và đặc tính của chất lỏng.

Thông số	Ý nghĩa kỹ thuật	Lưu ý khi lựa chọn
Lưu lượng tối đa	Lượng chất lỏng bơm được trong một phút	Lưu lượng thực tế giảm khi tăng áp suất, độ nhớt hoặc chiều cao hút
Áp suất khí cấp	Áp lực đưa vào van phân phối khí	Không được vượt giới hạn áp suất của model
Lưu lượng khí tiêu thụ	Thể tích khí bơm cần trong một đơn vị thời gian	Dùng để kiểm tra máy nén và kích thước đường khí
Áp suất đầu xả	Tổng áp lực bơm phải thắng	Bao gồm cột áp tĩnh và tổn thất đường ống
Chiều cao tự hút	Khả năng hút chất lỏng từ vị trí thấp hơn bơm	Cần phân biệt tự hút khô và tự hút ướt
Kích thước cổng hút, xả	Đường kính kết nối chất lỏng	Không nên thu nhỏ ống hút so với cổng bơm
Kích thước hạt rắn	Đường kính hạt có thể đi qua	Hạt quá lớn dễ kẹt tại bi và đế van
Độ nhớt	Khả năng cản trở dòng chảy	Độ nhớt cao làm giảm khả năng hút và lưu lượng thực
Nhiệt độ chất lỏng	Nhiệt độ lưu chất tại đầu vào	Phải kiểm tra giới hạn của cả thân, màng và gioăng

Ứng dụng của bơm màng khí nén theo vật liệu

Vật liệu thân và màng bơm phải tương thích với lưu chất. Chọn sai vật liệu có thể làm thân bơm bị ăn mòn, màng phồng hoặc gioăng nhanh hỏng.

Vật liệu	Đặc điểm	Ứng dụng thường gặp
Nhôm	Nhẹ, dễ lắp đặt	Sơn, mực in, dầu và dung môi phù hợp
Gang	Chịu va đập và mài mòn	Bùn, dầu, nước thải có cặn
Inox 304/316L	Chịu nhiệt và nhiều loại hóa chất	Thực phẩm, mỹ phẩm, dung môi, hóa chất
PP	Chống nhiều loại axit và kiềm	Xử lý hóa chất, xi mạ
PVDF	Kháng hóa chất cao	Axit và hóa chất ăn mòn mạnh
PTFE	Kháng nhiều hóa chất và dung môi	Màng, bi, đế van cho hóa chất mạnh
Santoprene, EPDM, NBR	Có độ đàn hồi và khả năng chịu mài mòn khác nhau	Dầu, cồn, axit nhẹ và nhiều loại lưu chất khác

Nhôm thường được dùng cho sơn, mực in và một số loại dung môi. Gang phù hợp với bùn hoặc chất lỏng có tính mài mòn.

Inox được sử dụng nhiều trong thực phẩm, mỹ phẩm và hóa chất. PP và PVDF phù hợp với môi trường ăn mòn.

Tuy nhiên, không nên chọn vật liệu chỉ theo tên chung của hóa chất. Cần kiểm tra thêm nồng độ, nhiệt độ và thành phần cụ thể của lưu chất.

Lưu ý khi lắp đặt và vận hành bơm màng khí nén

Lắp đặt đúng giúp bơm duy trì khả năng tự hút. Việc này cũng giảm tổn thất lưu lượng và hạn chế hao mòn phụ tùng.

• Chọn đường ống hút phù hợp: Đường kính ống hút nên bằng hoặc lớn hơn họng hút của bơm. Không nên thu nhỏ ống ngay tại cửa hút.
• Giữ đường hút ngắn và kín: Hạn chế co, van và đoạn ống gấp khúc. Các mối nối phải kín để tránh không khí lọt vào.
• Xử lý nguồn khí: Nên lắp bộ lọc, điều áp và đồng hồ đo áp suất trước cửa cấp khí.
• Chọn đường khí đủ lớn: Đường ống khí phải đáp ứng lượng khí tiêu thụ của bơm, không chỉ đáp ứng áp suất.
• Không vượt áp suất cho phép: Áp suất quá cao làm bơm chạy nhanh và khiến màng, van khí nhanh hao mòn.
• Lắp bộ giảm xung khi cần: Thiết bị này giúp ổn định áp suất và giảm rung đường ống.
• Thực hiện nối đất: Bơm, đường ống và thiết bị liên quan cần được nối đất khi bơm dung môi dễ cháy.
• Kiểm tra phụ tùng định kỳ: Màng, bi, đế van, gioăng và bộ giảm thanh cần được kiểm tra theo thời gian sử dụng.

Khi lưu lượng giảm, bơm chạy không đều hoặc tiêu thụ khí tăng, cần dừng thiết bị để kiểm tra.

Không nên tiếp tục tăng áp suất khí khi chưa xác định nguyên nhân. Việc này có thể khiến phụ tùng hư hỏng nhanh hơn.

Cách chọn bơm màng khí nén phù hợp

Hiểu bơm màng khí nén là gì mới chỉ là bước đầu. Để chọn đúng model, người dùng cần xác định rõ điều kiện vận hành.

Các thông tin cần chuẩn bị gồm:

• Tên và thành phần của lưu chất.
• Nồng độ hóa chất.
• Độ nhớt.
• Nhiệt độ.
• Kích thước hạt rắn.
• Lưu lượng yêu cầu.
• Chiều cao hút.
• Áp suất đầu xả.
• Chiều dài đường ống.
• Kích thước đường ống.
• Điều kiện lắp đặt.
• Thời gian vận hành mỗi ngày.

Sau đó, cần đối chiếu vật liệu thân, màng, bi, đế van và gioăng. Người dùng cũng nên kiểm tra đường cong hiệu suất và lượng khí tiêu thụ của bơm.

Không nên chọn bơm chỉ theo kích thước họng hút – xả. Hai model có cùng kích thước cổng vẫn có thể khác nhau về lưu lượng, áp suất và mức tiêu thụ khí.

Xem thêm một số sản phẩm bơm màng khí nén GODO

• Hot

  

  Báo giá bơm màng GODO QBY3-50QTFF

  0 out of 5

  Đọc tiếp
• Hot

  -10%

  

  Bơm hóa chất GODO BFQ-25PTFF

  0 out of 5

  10,000,000₫ Giá gốc là: 10,000,000₫.9,000,000₫Giá hiện tại là: 9,000,000₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm khí nén GODO QBY3-50STFF

  0 out of 5

  9,313,000₫ Giá gốc là: 9,313,000₫.8,381,250₫Giá hiện tại là: 8,381,250₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm màng GODO QBY3-40PTFF

  0 out of 5

  11,127,000₫ Giá gốc là: 11,127,000₫.10,015,000₫Giá hiện tại là: 10,015,000₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm màng GODO QBY3-40STFF thân nhựa

  0 out of 5

  4,050,000₫ Giá gốc là: 4,050,000₫.3,645,000₫Giá hiện tại là: 3,645,000₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm Màng GODO QBY3-50FTFF

  0 out of 5

  33,188,000₫ Giá gốc là: 33,188,000₫.29,868,750₫Giá hiện tại là: 29,868,750₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm màng hóa chất GODO QBY3-80LTFF

  0 out of 5

  20,890,000₫ Giá gốc là: 20,890,000₫.18,801,000₫Giá hiện tại là: 18,801,000₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  -10%

  

  Bơm Màng Khí Nén GODO BFQ-40STFF

  0 out of 5

  10,875,000₫ Giá gốc là: 10,875,000₫.9,787,500₫Giá hiện tại là: 9,787,500₫.

  Thêm vào giỏ hàng
• Hot

  

  Bơm màng khí nén GODO chính hãng BFQ-25GTFF

  0 out of 5

  Đọc tiếp
• Hot

  

  Bơm màng khí nén GODO giá rẻ QBY3-25GTFF

  0 out of 5

  Đọc tiếp

XEM THÊM TẤT CẢ CÁC SẢN PHẨM BƠM MÀNG GODO

Chọn bơm màng khí nén GODO theo điều kiện thực tế

Hiểu bơm màng khí nén là gì mới chỉ là bước đầu. Để chọn đúng model, cần xác định tên và thành phần lưu chất, độ nhớt, nhiệt độ, kích thước hạt rắn, lưu lượng yêu cầu, chiều cao hút, áp suất đầu xả, chiều dài đường ống và điều kiện lắp đặt.

TRASO sẽ hỗ trợ đối chiếu vật liệu thân, màng, bi, đế van, kiểm tra đường cong hiệu suất và xác định lượng khí tiêu thụ. Liên hệ TRASO để được tư vấn model bơm màng khí nén phù hợp với hệ thống, hạn chế chọn dư công suất hoặc sử dụng sai vật liệu.

LIÊN HỆ ĐỂ NHẬN TƯ VẤN TỪ TRASO