Một số quy trình yêu cầu định lượng chính xác một thể tích chất lỏng vào một dòng chảy khác trong một khoảng thời gian xác định. Một máy bơm định lượng thường xử lý nhiệm vụ. Thuật ngữ "máy bơm định lượng" đề cập đến dịch vụ hơn là loại máy bơm cụ thể được sử dụng. Các máy bơm này không thích hợp để phun khí. Tuy nhiên, chúng có thể bơm một chất lỏng vào một dòng khí.

Các nhà sản xuất cung cấp cho mỗi mô hình máy bơm định lượng của họ với xếp hạng áp suất xả tối đa. Bởi vì máy bơm là thiết bị dịch chuyển tích cực, chúng thường có thể tạo ra áp suất xả cần thiết nếu trình điều khiển cung cấp đủ năng lượng. Tất nhiên, việc lựa chọn cũng phải đảm bảo xếp hạng áp suất và nhiệt độ và vật liệu bơm được làm ướt tương thích với ứng dụng và loại chất lỏng được bơm. Hầu hết các máy bơm định lượng có một đầu bơm và một động cơ điện. Chất lỏng đi qua đầu bơm, đi vào qua một đường vào và đi ra ngoài qua một đường ra. Trong bài viết này trình bày các hướng dẫn thực tế về việc lựa chọn và vận hành các máy bơm định lượng này trong các quy trình hóa học.

Kiến thức cơ bản về bơm định lượng

Bơm định lượng là một thiết bị định lượng dịch chuyển tích cực với khả năng thay đổi công suất bằng tay hoặc tự động, tùy theo điều kiện quy trình yêu cầu. Nó có độ chính xác lặp lại cao và có thể bơm nhiều loại chất lỏng, bao gồm axit, bazơ, chất lỏng ăn mòn, vật liệu nhớt và bùn. Chất lỏng đặc biệt thường có thể đặt ra những thách thức đối với kỹ thuật, chế tạo, vận hành và vận hành.

Máy bơm định lượng thường xử lý các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao nhưng tốc độ dòng chảy tương đối thấp; chúng thường là máy bơm áp suất trung bình hoặc cao áp. Máy tính, bộ vi xử lý hoặc thiết bị điều chỉnh lưu lượng thường điều khiển máy bơm.

Các loại máy bơm định lượng khác, chẳng hạn như máy bơm nhu động và ống thổi, được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt. Trong máy bơm nhu động, các con lăn điều khiển bằng động cơ di chuyển dọc theo đường ống mềm, nén nó để đẩy chất lỏng bên trong về phía trước. Bơm ống thổi di chuyển ống thổi qua lại để chuyển chất lỏng. Tuy nhiên, máy bơm piston và màng bơm đảm nhận phần lớn nhiệm vụ đo sáng, và vì vậy bài viết này tập trung vào chúng.

1 Bơm piston

Các thiết bị dịch chuyển tích cực này có thể được thiết kế để bơm với tốc độ dòng chảy thực tế không đổi (tính trung bình theo thời gian) chống lại một loạt các áp suất xả. Máy bơm như vậy tạo ra áp suất đến 700 Barg; loại đặc biệt có thể đạt áp suất trên 1.000 Barg. 

Nói chung trong các máy bơm như vậy, một pít-tông thường là hình trụ, đi vào và ra khỏi một khoang có hình dạng tương ứng trong đầu bơm. Bao bọc xung quanh pít-tông hoặc một vòng đệm hình bánh rán với một lò xo giống cơ vòng hình xuyến bên trong nén vòng đệm quanh pít-tông thường giữ áp suất chất lỏng khi pít-tông trượt ra vào và làm cho bơm bị rò rỉ. Bao bì hoặc con dấu có thể bị mòn sau thời gian dài sử dụng nhưng có thể được thay thế. Khả năng bị mài mòn và rò rỉ sau đó làm cho máy bơm piston trở thành một lựa chọn tồi cho chất lỏng mài mòn.

Một máy bơm một piston chỉ cung cấp chất lỏng đến đầu ra trong hành trình xả. Nếu hành trình hút và xả của piston xảy ra với cùng tốc độ, chất lỏng sẽ được đo bằng một nửa thời gian máy bơm làm việc; do đó, tốc độ đo sáng tổng thể được tính trung bình theo thời gian bằng một nửa tốc độ dòng chảy trung bình trong quá trình xả. Một số máy bơm piston đơn có chuyển động piston chậm liên tục để xả và chuyển động rút nhanh để nạp đầy đầu bơm. Đối với các thiết bị như vậy, tốc độ đo sáng tổng thể thực tế bằng với tốc độ bơm trong hành trình xả.

2 Bơm màng

Các máy bơm này sử dụng chuyển động qua lại để tạo xung quanh một màng linh hoạt - thường được làm bằng cao su hoặc fluoropolymer hoặc nhựa nhiệt dẻo khác - để chuyển chất lỏng theo từng hành trình. Chất lỏng không thấm qua màng ngăn. Máy bơm màng thường sở hữu đặc điểm nâng hút tốt. Các thiết bị tạo ra áp suất đến 100 Barg; các biến thể đặc biệt có thể đạt được áp suất cao hơn. Những máy bơm này thường không yêu cầu con dấu; điều này phù hợp với họ để xử lý mài mòn và bùn. Ngoài ra, chúng là một lựa chọn tốt cho các chất lỏng nguy hiểm, độc hại hoặc độc hại vì chúng ngăn chặn các vấn đề rò rỉ qua các con dấu hoặc bao bì. Chúng cũng có khả năng tự mồi tốt và đặc tính chạy khô. Một số đơn vị tự hào về hiệu quả đạt được cao tới khoảng 97%.

Máy bơm màng thường được điều khiển bằng động cơ, nhưng các đơn vị chạy bằng khí nén và thủy lực cũng có sẵn. Các máy bơm có thể được phân loại theo những gì trên mỗi mặt của màng:

• Xử lý chất lỏng ở một bên và khí nén hoặc chất lỏng thủy lực ở bên kia. Máy bơm thủy lực hoặc vận hành bằng không khí như vậy có thể được sử dụng ở những khu vực mà các thiết bị điện không phù hợp hoặc sẽ rất đắt tiền vì các yêu cầu về chống cháy nổ hoặc phân loại khu vực điện; nói cách khác, chúng phổ biến cho nhiều ứng dụng để tránh các vấn đề phân loại khu vực hoặc các vấn đề về khả năng cung cấp điện không liên tục. Chúng nhỏ gọn và nhẹ hơn so với các thiết kế khác.
• Xử lý chất lỏng ở một bên và không khí xung quanh ở bên kia.Sự uốn cong cơ hoành xảy ra do tác động của tay quay, bộ truyền động động cơ giảm tốc, đòn bẩy hoặc cơ cấu khác. Các máy bơm này thường tiết kiệm năng lượng hơn các thiết kế khác. Một lý do là vì hệ thống truyền động không cần khí nén hoặc dầu thủy lực đắt tiền. Ngoài ra, chúng có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của ứng dụng cụ thể.
• Xử lý chất lỏng trên cả hai mặt. Các máy bơm này sử dụng một hoặc nhiều màng ngăn không được đậy kín. Sự uốn cong của (các) màng ngăn làm cho âm lượng thay đổi. Những thiết bị này hiếm khi được sử dụng.

Máy bơm như vậy thường là thiết kế tác động kép điện cơ. Trong đó, lõi kim loại tích hợp của mỗi màng được bao phủ hoàn toàn bởi vật liệu màng ở phía bơm chất lỏng của nó, giảm thiểu khả năng nhiễm bẩn chất lỏng. Hệ thống truyền động tuyến tính được điều khiển cơ học trơn tru của màng có thể đảm bảo truyền lực cắt thấp ở tốc độ được kiểm soát chính xác ngay cả khi độ nhớt, áp suất hoặc các thông số vận hành khác thay đổi. Một biến tần có thể cho phép dễ dàng điều chỉnh tốc độ dòng chảy. Một thiết bị điều khiển điện bên ngoài như công tắc áp suất có thể giới hạn áp suất xả tối đa nếu cần thiết.

Vấn đề điều hành bơm định lượng

Thông thường, một máy bơm định lượng có thể vượt quá định mức áp suất của nó nếu nó tiếp tục chạy sau khi van hạ lưu đóng hoặc xảy ra tắc nghẽn đường dây. Vì lý do này, bạn nên đặt một van giảm áp phía trước van để tránh gây quá áp cho đường ống hoặc đường ống. Cài đặt van xả phải thấp hơn định mức áp suất tối đa của đường ống, đường ống hoặc thành phần hạ lưu có xếp hạng thấp nhất.

Bọt khí xâm nhập vào đầu bơm có thể gây ra sự cố. Chuyển động nén nén khí nhưng không nhất thiết phải đẩy nó ra khỏi đầu bơm. Trong những trường hợp như vậy, máy bơm có thể ngừng xả chất lỏng mặc dù về mặt cơ học nó đang chuyển động - trên thực tế, nó chỉ liên tục nén và giải nén các bong bóng. Việc ngăn chặn kiểu “khóa hơi” này thường đòi hỏi phải khử khí một số dung môi và chất lỏng khác trước khi bơm.

Nếu áp suất đầu ra thấp hơn áp suất đầu vào và vẫn như vậy bất chấp việc bơm, thì sự chênh lệch áp suất này sẽ mở đồng thời cả hai van một chiều; chất lỏng chảy qua đầu bơm một cách không kiểm soát được. Điều này có thể xảy ra cho dù máy bơm có chạy hay không. Việc đặt van kiểm tra chênh lệch áp suất dương được đánh giá chính xác ở hạ lưu của máy bơm sẽ tránh được sự cố. Van như vậy sẽ chỉ mở nếu vượt quá chênh lệch áp suất danh định tối thiểu qua van, đây là khả năng xảy ra với hầu hết các máy bơm đo áp suất cao.

Van là một nguồn phổ biến của các vấn đề, màng chắn là vấn đề hàng đầu đối với loại máy bơm đó. Bơm định lượng thường yêu cầu bảo dưỡng van và màng chắn khoảng sáu tháng đến một năm một lần. Nếu bạn có thắc mắc về máy bơm định lượng, hãy liên hệ ngay với Nhất Tâm Phát để được tư vấn và báo giá.