Bơm bánh răng thường được sử dụng để bơm chất lỏng tương đối nhớt, chẳng hạn như một số hydrocacbon lỏng nhớt, nhiên liệu lỏng, bơm dầu bôi trơn trong các gói máy móc, đơn vị thủy lực và bộ truyền năng lượng chất lỏng. Bơm bánh răng là loại bơm chuyển tích cực phổ biến nhất.

Máy bơm bánh răng nhỏ thường hoạt động ở tốc độ từ 1.700 vòng/phút đến 4.500 vòng/phút, và các mô hình lớn hơn thường hoạt động ở tốc độ dưới 1.000 vòng/phút.

Một máy bơm bánh răng tạo ra dòng chảy bằng cách mang chất lỏng giữa các răng của hai bánh răng chia lưới. Các khoang được hình thành giữa các răng bánh răng liền kề được bao bọc bởi vỏ máy bơm và các tấm bên, còn được gọi là tấm mòn hoặc tấm áp suất. Một phần chân không được tạo ra khi bơm hút, chất lỏng chảy vào để lấp đầy khoảng trống và được mang theo sự xả của các bánh răng. Khi lưới răng ở cuối tiết dịch, chất lỏng bị ép ra ngoài. Hiệu suất thể tích của máy bơm bánh răng chạy cao tới 91 phần trăm.

Bơm bánh răng có dung sai gần và trục đỡ, thường ở cả hai mặt của bánh răng. Điều này cho phép chúng chạy đến áp suất vượt quá 200 bar gauge (Barg), làm cho chúng rất thích hợp để sử dụng trong các ứng dụng áp suất cao. Với các ổ trục trong chất lỏng và dung sai chặt chẽ, máy bơm bánh răng thường không thích hợp để xử lý các ứng dụng mài mòn hoặc nhiệt độ quá cao.

Khe hở bên trong chặt chẽ hơn cung cấp một thước đo đáng tin cậy của chất lỏng đi qua máy bơm và kiểm soát lưu lượng tốt hơn. Do đó, máy bơm bánh răng có thể được sử dụng cho một số ứng dụng đo và chuyển chính xác.

Trong vài thập kỷ qua, một số lượng lớn các khái niệm về máy bơm đã xuất hiện và việc lựa chọn một máy bơm thích hợp cho một ứng dụng chất lỏng nhớt cụ thể đã trở thành một vấn đề cần cân nhắc. Nói chung, một máy bơm cụ thể có thể hoạt động hiệu quả cho một ứng dụng nhưng có thể không thích hợp cho những ứng dụng khác. Xem thêm Bơm Bánh Răng Dùng Để Làm Gì?

Để hỗ trợ việc lựa chọn và thiết kế máy bơm, các biểu đồ và bảng khác nhau đã được phát triển để minh họa hiệu quả và hiệu suất của các loại máy bơm khác nhau như một hàm của tốc độ cụ thể và các thông số khác. Ngoài các khái niệm lý thuyết về hiệu quả và tính phù hợp của dải áp suất, các lợi ích quan trọng khác như độ tin cậy, tính khả dụng, hiệu suất tổng thể và hoạt động cần được tôn trọng.

Trong số các máy bơm dịch chuyển tích cực, máy bơm bánh răng có một số lợi thế quan trọng.

 

Nguyên lý bơm bánh răng có các xung áp suất thấp do số lượng lớn các khe hở răng truyền tải chất lỏng, dẫn đến hành vi hút tuyệt vời và giúp ngăn chặn sự xâm thực. Các biện pháp bù áp khác nhau và các đặc tính của máy bơm bánh răng có thể cung cấp đường cong đặc tính chênh lệch áp suất và lưu lượng mong muốn cho nhiều ứng dụng và máy bơm bánh răng cũng có thể mang lại hiệu quả cao cho nhiều dịch vụ mục tiêu. Xem thêm Máy Thổi Khí Con Sò Có Tốt Không?

Máy bơm bánh răng đơn giản và bao gồm một vài thành phần, dẫn đến chi phí sản xuất và vận hành thấp.

Sử dụng sự kết hợp thích hợp của các vật liệu tự bôi trơn, một máy bơm bánh răng có thể được vận hành an toàn ngay cả khi các bọt khí bị mắc kẹt trong dòng chảy sau hiện tượng xâm thực.

Khi các bánh răng ra khỏi lưới, chúng tạo ra thể tích giãn nở ở phía hút của máy bơm bánh răng. Chất lỏng chảy vào khoang răng bánh răng và bị giữ lại bởi các răng bánh răng khi chúng quay. Chất lỏng cũng có thể di chuyển xung quanh bên trong vỏ trong các túi giữa răng và vỏ. Dòng chảy nhỏ này không đi qua giữa các bánh răng. Sự chia lưới của bánh răng buộc chất lỏng đi qua cổng xả dưới áp suất.

Trong máy bơm bánh răng, khe hở chạy giữa các mặt bánh răng, đỉnh răng bánh răng và vỏ tạo ra tổn thất tương đối ổn định trong bất kỳ thể tích bơm nào ở một áp suất cố định. Điều này có nghĩa là hiệu suất thể tích ở tốc độ thấp và lưu lượng thấp có thể kém, vì vậy máy bơm bánh răng nên được chạy gần với tốc độ định mức tối đa của chúng.

Mặc dù tổn thất qua các khe hở đang chạy, hay còn gọi là “độ trượt”, tăng theo áp suất, nhưng nó gần như không đổi với các tốc độ và lưu lượng khác nhau, và nó thay đổi tuyến tính khi áp suất thay đổi. Sự thay đổi độ trượt với sự thay đổi áp suất thường ít ảnh hưởng đến hiệu suất khi vận hành ở tốc độ và đầu ra cao hơn.

Nhiều ứng dụng bơm chất lỏng nhớt yêu cầu lưu lượng được điều chỉnh độc lập với áp suất xả và hiệu quả thể tích cũng không phụ thuộc vào áp suất. Một số máy bơm bánh răng bao gồm một bộ phận làm kín bù áp có thể làm giảm khe hở mặt và đầu để giảm rò rỉ bên trong và tăng hiệu quả thể tích. Việc thiết kế các bộ phận làm kín thường dựa trên các dự đoán lý thuyết kết hợp với kinh nghiệm thực tế.

Hình dạng và thiết kế của con dấu nên được tối ưu hóa theo nhiều giai đoạn. Kinh nghiệm vận hành với máy bơm bánh răng sử dụng các bộ phận làm kín bù áp được thiết kế phù hợp đã chỉ ra rằng khi vượt quá áp suất chênh lệch tới hạn (ví dụ khoảng 6-10 Barg), các đặc tính mong muốn và hiệu suất thể tích gần như không phụ thuộc vào áp suất khoảng 74 đến 88% có thể đạt được.

 

Hơn nữa, xung áp suất gây ra bởi sự phóng điện không ổn định của máy bơm bánh răng nên được đo để xác minh hoạt động không gặp sự cố của máy bơm bánh răng. Các xung áp suất hoặc gợn sóng (hút hoặc xả) có thể phát sinh từ sự tương tác của động lực bơm với hành vi động của hệ thống đường ống hút và xả.

Sự hiện diện của xung áp suất sẽ dẫn đến sự chênh lệch áp suất dao động, và do đó dòng chảy dao động vào không gian giữa các bánh răng. Nếu các điểm xung áp suất tối thiểu trùng với giai đoạn giãn nở khi các khu vực dòng chảy bên cạnh mở ra, nó có thể dẫn đến một số trục trặc hoặc hoạt động kém.

Trong máy bơm bánh răng, mômen ma sát và do đó hoạt động của máy bơm và công suất cần thiết có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ chất lỏng cũng như áp suất vận hành và tốc độ bơm. Khi chênh lệch áp suất lớn, mômen ma sát giảm trước sau đó tăng khi tốc độ bơm tăng. Đối với chênh lệch áp suất lớn, mômen ma sát có thể trở nên cao hơn khi nhiệt độ chất lỏng tăng lên trong vùng tốc độ bơm thấp, nhưng nó có thể có xu hướng ngược lại trong vùng tốc độ bơm cao.

Nhất Tâm Phát – Địa chỉ mua hàng uy tín