Trong các hệ thống vận chuyển dầu FO, HFO, dầu nhờn, keo, nhựa, polymer và các chất lỏng có độ nhớt cao, lựa chọn máy bơm không thể chỉ dựa vào lưu lượng và áp suất. Khi độ nhớt thay đổi, khả năng hút, tốc độ quay phù hợp, lưu lượng thực tế và công suất yêu cầu của bơm cũng thay đổi.
Bơm bánh răng NYP là dòng bơm bánh răng ăn khớp trong – Internal Gear Pump, được sử dụng trong nhiều ứng dụng vận chuyển dầu và chất lỏng nhớt. Điểm quan trọng khi lựa chọn NYP là phải xem xét đồng thời:
Môi chất → Độ nhớt → Nhiệt độ → Tốc độ → Lưu lượng → Áp suất → Công suất
Nói cách khác, với dòng NYP, không nên chỉ hỏi “Model nào đạt lưu lượng này?”, mà cần xác định model nào hoạt động phù hợp tại đúng điều kiện thực tế của hệ thống.
NYP là dòng bơm bánh răng ăn khớp trong, thuộc nhóm bơm thể tích.
Khác với bơm ly tâm sử dụng lực ly tâm để truyền năng lượng cho chất lỏng, bơm bánh răng tạo ra các khoang thể tích để đưa chất lỏng từ phía hút sang phía đẩy.
Đặc tính này giúp NYP có thể được xem xét cho nhiều môi chất có độ nhớt cao như:
Tuy nhiên, khả năng sử dụng cuối cùng còn phụ thuộc vào độ nhớt, nhiệt độ, vật liệu bơm, kiểu phớt và điều kiện vận hành thực tế.
Tùy model và cấu hình, một bộ bơm NYP có thể bao gồm các thành phần chính như:
Không nên mặc định tất cả model NYP đều có cùng một cấu hình. Ví dụ, kiểu phớt, van an toàn hay áo gia nhiệt cần được xác định theo model và yêu cầu đặt hàng cụ thể.
Nguyên lý hoạt động có thể hiểu qua 5 giai đoạn.
Khi bánh răng chủ động quay, các răng bắt đầu tách nhau ở khu vực cửa hút. Thể tích khoang tăng lên, tạo điều kiện để chất lỏng đi vào buồng bơm.
Chất lỏng từ đường hút đi vào các khoang được tạo ra giữa hệ thống bánh răng và thân bơm.
Khi bánh răng tiếp tục quay, chất lỏng được giữ trong các khoang và vận chuyển từ phía hút sang phía đẩy.
Ở khu vực đầu đẩy, các răng bánh răng dần ăn khớp trở lại, làm giảm thể tích khoang chứa chất lỏng.
Thể tích giảm tạo quá trình đẩy chất lỏng ra cửa xả và đi vào hệ thống đường ống.
Chính nguyên lý dịch chuyển thể tích này là một trong những lý do bơm bánh răng ăn khớp trong được sử dụng cho nhiều ứng dụng chất lỏng nhớt.
Dòng NYP có nhiều kích thước khác nhau để đáp ứng các yêu cầu lưu lượng và điều kiện vận hành khác nhau.
Một số model VIMEX đang khai thác nội dung và tư vấn gồm:
Các model khác nhau về dung tích dịch chuyển, kích thước kết nối, lưu lượng, tốc độ và công suất yêu cầu.
Ví dụ, với một số model đã có dữ liệu kỹ thuật cụ thể:
|
Model |
Dung tích |
Đặc điểm/điểm làm việc tham khảo |
|
NYP7.0 |
7 L/100 vòng |
DN40, kết nối ren |
|
NYP52 |
52 L/100 vòng |
DN50, kết nối ren |
|
NYP80 |
80 L/100 vòng |
DN80, kết nối mặt bích |
|
NYP160 |
160 L/100 vòng |
DN100, kết nối mặt bích |
Thông số chính xác cần được đối chiếu theo catalogue của từng model. Không nên suy ra thông số của NYP220 hoặc một model khác chỉ từ dữ liệu của NYP160.
Điểm đáng chú ý của NYP không đơn giản nằm ở khả năng tạo lưu lượng. Giá trị lớn hơn nằm ở khả năng lựa chọn tốc độ vận hành theo đặc tính của môi chất.
Mỗi vòng quay của bơm tạo ra một lượng dịch chuyển nhất định. Vì vậy, về nguyên lý, lưu lượng có mối quan hệ chặt chẽ với dung tích bơm và tốc độ quay.
Khi môi chất có độ nhớt cao, không phải lúc nào vận hành nhanh hơn cũng tốt hơn.
Nhiều cấu hình NYP sử dụng động cơ kết hợp hộp giảm tốc để đưa tốc độ đầu bơm xuống mức phù hợp.
Các bảng performance NYP cho thấy nhà sản xuất đưa ra những tốc độ khác nhau tương ứng với từng điều kiện độ nhớt.
Điều này rất quan trọng bởi một đầu bơm NYP không có nghĩa là chỉ có một tốc độ vận hành duy nhất.
Độ nhớt thể hiện mức độ cản trở dòng chảy của chất lỏng.
Có thể hiểu đơn giản:
Độ nhớt thấp → chất lỏng dễ chảy.
Độ nhớt cao → chất lỏng khó chảy hơn.
Khi độ nhớt tăng, tổn thất trên đường hút có thể tăng. Chất lỏng cũng cần điều kiện phù hợp để đi vào và điền đầy các khoang của bơm.
Vì vậy, độ nhớt ảnh hưởng đến hàng loạt thông số:
Khả năng hút → tốc độ → lưu lượng → mô-men → công suất.
Đây là lý do khi lựa chọn bơm bánh răng NYP, thông tin “cần 20 m³/h” là chưa đủ.
Cần biết 20 m³/h của môi chất gì, độ nhớt bao nhiêu, nhiệt độ bao nhiêu và phải đẩy ở áp suất nào.
Đây là một trong những nguyên tắc quan trọng nhất khi sử dụng dòng NYP.
Chất lỏng càng nhớt thì khả năng chảy vào cửa hút càng khó. Nếu đầu bơm quay quá nhanh, môi chất có thể không đủ điều kiện để điền đầy khoang hút.
Kết quả là dù tăng tốc độ, hệ thống chưa chắc đạt hiệu quả như mong muốn.
Dữ liệu NYP7.0 là một ví dụ khá rõ về xu hướng này:
|
Độ nhớt |
Tốc độ catalogue |
|
20 cSt |
1450 rpm |
|
60 cSt |
1450 rpm |
|
200 cSt |
1450 rpm |
|
600 cSt |
960 rpm |
|
2.000 cSt |
960 rpm |
|
6.000 cSt |
640 rpm |
|
20.000 cSt |
583 rpm |
|
60.000 cSt |
khoảng 455 rpm |
Có thể thấy khi độ nhớt tăng từ vài chục lên hàng chục nghìn cSt, tốc độ trong bảng performance giảm đáng kể.
Vì vậy:
Không phải cứ muốn tăng lưu lượng là có thể tăng tốc độ quay của bơm.
Tốc độ phải phù hợp với độ nhớt và điều kiện hút thực tế.
Khi nói về độ nhớt, không nên bỏ qua nhiệt độ.
Với nhiều loại dầu:
Nhiệt độ tăng → độ nhớt giảm → dầu dễ chảy hơn.
Ngược lại:
Nhiệt độ giảm → độ nhớt tăng → dầu trở nên đặc hơn.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với dầu FO, HFO, dầu nặng, nhựa và một số loại polymer.
Ví dụ, chỉ nói:
“Tôi cần bơm dầu FO.”
là chưa đủ để chọn bơm.
Thông tin có giá trị kỹ thuật hơn là:
“Dầu FO có độ nhớt X cSt tại nhiệt độ Y°C, cần lưu lượng Z m³/h và áp suất đầu đẩy P bar.”
Do đó, VIMEX khuyến nghị khách hàng cung cấp độ nhớt tại nhiệt độ vận hành thực tế, không chỉ cung cấp tên môi chất.
Một số môi chất trở nên rất đặc khi nhiệt độ giảm. Trong trường hợp này, có thể xem xét cấu hình bơm có áo gia nhiệt.
Mục đích của áo gia nhiệt là hỗ trợ duy trì nhiệt độ tại khu vực thân bơm, giúp môi chất duy trì trạng thái phù hợp để vận chuyển.
Các ứng dụng có thể cần xem xét giải pháp này gồm:
Tuy nhiên, có áo gia nhiệt không đồng nghĩa bơm có thể sử dụng cho mọi môi chất nóng. Vẫn phải kiểm tra nhiệt độ cho phép, vật liệu thân, phớt và đặc tính hóa học của môi chất.
FO/HFO là nhóm ứng dụng rất phù hợp để xem xét dòng NYP.
Trong hệ thống này, bơm có thể thực hiện các nhiệm vụ như:
Điểm quan trọng nhất vẫn là xác định độ nhớt ở nhiệt độ vận hành.
NYP có thể được xem xét cho:
Do các loại dầu này có nhiều cấp độ nhớt khác nhau, model và tốc độ phải được lựa chọn riêng cho từng ứng dụng.
Keo có thể có độ nhớt từ tương đối thấp đến rất cao.
Khi lựa chọn NYP cho keo, ngoài độ nhớt cần kiểm tra thêm:
Nhựa và polymer thường là nhóm môi chất cần quan tâm đặc biệt đến nhiệt độ và tốc độ.
Một số ứng dụng có thể cần tốc độ thấp và áo gia nhiệt để duy trì độ nhớt trong vùng phù hợp.
Không nên lựa chọn bằng cách đơn giản:
Lưu lượng yêu cầu 20 m³/h → tìm bơm có Qmax lớn hơn 20 m³/h.
Với NYP, cách tiếp cận phù hợp hơn là:
Độ nhớt → lựa chọn tốc độ phù hợp → kiểm tra lưu lượng tại tốc độ đó → kiểm tra áp suất → kiểm tra công suất.
Ví dụ, NYP52 có dung tích danh nghĩa 52 L/100 vòng. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa lưu lượng thực tế có thể được xác định duy nhất bằng một phép nhân lý thuyết.
Theo bảng performance, ở 20.000 cSt và 303 rpm, lưu lượng của NYP52 nằm khoảng 155–157 L/phút tùy chênh áp.
Đây chính là lý do nên sử dụng bảng performance thực tế của nhà sản xuất khi lựa chọn.
Bơm bánh răng là bơm thể tích nhưng điều đó không có nghĩa lưu lượng hoàn toàn không thay đổi khi áp suất thay đổi.
Ví dụ với NYP52 ở:
Bảng catalogue thể hiện:
|
Chênh áp |
Lưu lượng |
Công suất trục |
|
4 bar |
157 L/min |
3,8 kW |
|
6 bar |
156 L/min |
4,6 kW |
|
8 bar |
155 L/min |
5,1 kW |
|
10 bar |
155 L/min |
5,6 kW |
Điểm đáng chú ý là khi áp suất tăng, lưu lượng thay đổi không nhiều nhưng công suất yêu cầu tăng đáng kể.
Do đó:
Không nên lựa chọn công suất motor chỉ dựa vào model đầu bơm.
Phải kiểm tra công suất tại điểm làm việc thực tế.
Trong nhiều ứng dụng chất lỏng nhớt, tốc độ đầu bơm NYP thấp hơn tốc độ thông thường của động cơ điện.
Vì vậy hệ thống có thể sử dụng:
Động cơ → Hộp giảm tốc → Khớp nối → Đầu bơm NYP.
Hộp giảm tốc giúp đưa tốc độ động cơ về tốc độ đầu bơm yêu cầu.
Ví dụ, một cấu hình NYP52 thực tế có thể sử dụng:
Điều quan trọng không phải là ghi nhớ “NYP52 dùng motor 7,5 kW”, mà phải hiểu:
7,5 kW chỉ là một cấu hình cho một điểm làm việc cụ thể.
Một NYP52 ở điều kiện khác có thể yêu cầu cấu hình khác.
Cả KCB, YCB và NYP đều được sử dụng trong các ứng dụng vận chuyển dầu, nhưng không nên xem chúng là ba dòng hoàn toàn giống nhau.
KCB được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống dầu công nghiệp thông dụng.
YCB cũng được ứng dụng cho các hệ thống vận chuyển và tuần hoàn dầu với nhiều model và lưu lượng khác nhau.
NYP sử dụng nguyên lý bánh răng ăn khớp trong và đặc biệt đáng xem xét khi bài toán liên quan đến chất lỏng có độ nhớt cao và cần lựa chọn tốc độ theo độ nhớt.
Do đó không nên đặt câu hỏi:
“KCB, YCB hay NYP loại nào tốt nhất?”
Mà nên hỏi:
“Với môi chất, độ nhớt, nhiệt độ, lưu lượng và áp suất này thì dòng nào phù hợp?”
Một đầu bơm được lựa chọn đúng nhưng hệ thống đường ống không phù hợp vẫn có thể hoạt động không đạt yêu cầu.
Đặc biệt với chất lỏng độ nhớt cao cần lưu ý:
Đường hút đặc biệt quan trọng. Với môi chất rất nhớt, tổn thất đường hút quá lớn có thể khiến chất lỏng không cấp đủ cho bơm.
NYP là bơm thể tích. Vì vậy, vấn đề quá áp phải được xem xét ngay khi thiết kế hệ thống.
Nếu van đầu đẩy bị đóng trong khi bơm vẫn hoạt động, bơm tiếp tục dịch chuyển chất lỏng nhưng chất lỏng không có đường thoát. Áp suất có thể tăng nhanh.
Hệ thống cần có giải pháp bảo vệ phù hợp như:
Không nên sử dụng van an toàn như một van điều chỉnh lưu lượng thông thường.
Một số lỗi phổ biến gồm:
Đặc biệt, mua một bộ NYP có đầu bơm đúng model nhưng sai tốc độ hoặc sai công suất vẫn có thể khiến hệ thống không đạt điểm làm việc mong muốn.
Nếu khách hàng chưa biết cần chọn NYP52, NYP80, NYP160 hay NYP220 thì không cần cố gắng tự xác định model.
Chỉ cần cung cấp trước 5 thông tin:
MÔI CHẤT – ĐỘ NHỚT – NHIỆT ĐỘ – LƯU LƯỢNG – ÁP SUẤT
Trong đó:
Môi chất: Cho biết loại dầu, keo, nhựa, polymer hay chất lỏng cần bơm.
Độ nhớt: Nên cung cấp theo cSt hoặc cP và ghi rõ nhiệt độ tương ứng.
Nhiệt độ: Nhiệt độ thực tế của chất lỏng tại vị trí bơm.
Lưu lượng: Lượng chất lỏng cần vận chuyển trong một đơn vị thời gian.
Áp suất: Áp suất/chênh áp mà bơm phải đáp ứng.
Với hệ thống phức tạp, nên cung cấp thêm chiều dài đường ống, đường kính ống, chênh cao, số lượng co van và điều kiện hút.
Thay vì bắt đầu bằng việc chọn model, có thể thực hiện theo quy trình:
Môi chất
↓
Xác định độ nhớt tại nhiệt độ vận hành
↓
Xác định lưu lượng
↓
Xác định áp suất/chênh áp
↓
Chọn kích thước/model NYP
↓
Chọn tốc độ quay phù hợp
↓
Kiểm tra lưu lượng thực tế
↓
Kiểm tra công suất
↓
Lựa chọn động cơ + hộp giảm tốc + phớt + vật liệu
↓
Kiểm tra điều kiện hút và hệ thống đường ống
Tư duy quan trọng ở đây là:
Không chỉ chọn một model bơm – mà phải chọn đúng điểm vận hành.
NYP có thể được xem xét cho dầu FO/HFO, dầu nhờn, dầu máy, keo, nhựa, polymer và nhiều chất lỏng nhớt khác khi vật liệu, phớt và điều kiện vận hành phù hợp.
Có thể xem xét NYP cho FO/HFO. Tuy nhiên cần biết độ nhớt tại nhiệt độ vận hành, lưu lượng và áp suất trước khi lựa chọn model.
Không thể kết luận như vậy chỉ dựa vào độ nhớt. Công suất phụ thuộc đồng thời vào độ nhớt, tốc độ, lưu lượng, chênh áp và đặc tính của model bơm.
Vì chất lỏng nhớt cần điều kiện phù hợp để đi vào và điền đầy buồng hút. Tốc độ quá cao có thể làm điều kiện hút trở nên bất lợi.
Không phải mọi cấu hình đều giống nhau. Tuy nhiên, nhiều ứng dụng NYP dùng hộp giảm tốc để đưa đầu bơm về tốc độ phù hợp với độ nhớt và lưu lượng yêu cầu.
Khi môi chất tăng mạnh độ nhớt hoặc khó chảy khi nhiệt độ giảm, có thể xem xét áo gia nhiệt. Cần kiểm tra thêm giới hạn nhiệt độ, vật liệu và phớt.
Không nên vận hành bơm thể tích với đường đẩy bị đóng kín nếu hệ thống không có biện pháp bảo vệ quá áp phù hợp.
Tối thiểu cần cung cấp môi chất, độ nhớt, nhiệt độ, lưu lượng và áp suất.
Bơm bánh răng NYP là một giải pháp đáng xem xét khi cần vận chuyển dầu và các chất lỏng có độ nhớt cao. Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào việc chọn đúng model mà còn phụ thuộc vào tốc độ quay, công suất, điều kiện hút và cấu hình truyền động.
Vì vậy, thay vì chỉ yêu cầu:
“Báo giá cho tôi một bơm NYP.”
hãy gửi cho VIMEX 5 thông số:
Môi chất – Độ nhớt – Nhiệt độ – Lưu lượng – Áp suất
Từ các thông tin này, kỹ thuật VIMEX có thể tư vấn model NYP, tốc độ quay, công suất động cơ, hộp giảm tốc và cấu hình phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.
Từ khóa:
#Tin tức
