Bơm bánh răng NYP220 – Giải pháp bơm dầu và chất lỏng độ nhớt cao

Trong các hệ thống vận chuyển dầu, nhựa, polymer, keo hoặc các chất lỏng có độ nhớt cao, việc lựa chọn máy bơm không thể chỉ dựa vào lưu lượng và áp suất. Độ nhớt của chất lỏng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ quay, công suất động cơ, lưu lượng thực tế và khả năng vận hành ổn định của bơm.

Bơm bánh răng NYP220 thuộc dòng bơm bánh răng ăn khớp trong NYP, được thiết kế cho các ứng dụng vận chuyển dầu và chất lỏng nhớt trong công nghiệp. Điểm đặc biệt của dòng NYP là có thể lựa chọn tốc độ quay phù hợp với độ nhớt và điều kiện vận hành thực tế, thay vì sử dụng một tốc độ cố định cho mọi môi chất.

Bơm bánh răng NYP220 là gì?

Bơm bánh răng NYP220 là dòng bơm bánh răng ăn khớp trong – Internal Gear Pump, sử dụng chuyển động quay của hệ thống bánh răng để tạo ra các khoang hút và đẩy chất lỏng.

Nguyên lý bơm thể tích này đặc biệt phù hợp với các chất có độ nhớt cao như:

• Dầu FO, HFO và dầu đốt công nghiệp.
• Dầu nhờn, dầu bôi trơn.
• Dầu thủy lực và các loại dầu công nghiệp.
• Nhựa lỏng, polymer.
• Keo và chất kết dính.
• Chất lỏng nhớt sử dụng trong dây chuyền sản xuất.
• Một số môi chất cần duy trì nhiệt độ để giảm độ nhớt.

So với bơm ly tâm, đặc tính của bơm bánh răng phù hợp hơn với nhiều ứng dụng mà độ nhớt của chất lỏng tương đối cao và yêu cầu lưu lượng ổn định.

Thông số kỹ thuật bơm bánh răng NYP220

Khi lựa chọn bơm bánh răng NYP220, không nên hiểu thông số kỹ thuật theo cách “một model = một lưu lượng cố định”.

Với dòng NYP, cần xác định đồng thời các yếu tố như độ nhớt, nhiệt độ, lưu lượng yêu cầu, chênh áp và tốc độ quay. Từ điểm vận hành này mới lựa chọn công suất động cơ và bộ truyền động phù hợp.

Thông số chung của dòng NYP

Một số đặc điểm kỹ thuật quan trọng của dòng bơm NYP gồm:

Lưu ý kỹ thuật: Bảng thông số NYP160 trong hình catalogue đã cung cấp trước đó không phải bảng performance của NYP220. Vì vậy không nên lấy các giá trị lưu lượng, tốc độ và công suất của NYP160 để công bố thành thông số NYP220. Khi có bảng catalogue đúng của NYP220, nên cập nhật thông số chính xác theo từng độ nhớt và chênh áp.

Vì sao NYP220 phù hợp bơm chất lỏng độ nhớt cao?

Điểm đáng chú ý của dòng NYP không chỉ nằm ở kích thước bơm mà ở cách lựa chọn điểm vận hành.

1. Nguyên lý bánh răng ăn khớp trong

Bơm sử dụng một bánh răng chủ động kết hợp với bánh răng bên trong để tạo các khoang chứa chất lỏng.

Khi bánh răng quay, thể tích khoang phía hút tăng lên, tạo điều kiện đưa chất lỏng vào buồng bơm. Chất lỏng được giữ trong các khoang giữa răng và thân bơm, sau đó được vận chuyển từ phía hút sang phía đẩy.

Do là bơm thể tích, NYP thích hợp với nhiều môi chất có độ nhớt cao mà bơm ly tâm thông thường có thể gặp khó khăn.

2. Có thể giảm tốc độ khi độ nhớt tăng

Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất khi lựa chọn bơm NYP.

Không nên hiểu rằng:

Bơm quay càng nhanh → lưu lượng càng lớn → càng tốt.

Với chất lỏng độ nhớt cao, tốc độ quá lớn có thể khiến chất lỏng không kịp điền đầy khoang hút của bơm. Khi đó khả năng hút có thể giảm và điều kiện làm việc của bơm trở nên bất lợi.

Do đó, catalogue dòng NYP thường thể hiện xu hướng:

Độ nhớt tăng → tốc độ quay được lựa chọn thấp hơn.

Đây cũng là lý do nhiều hệ thống NYP sử dụng động cơ giảm tốc thay vì nối động cơ tốc độ cao trực tiếp với đầu bơm.

Độ nhớt ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn NYP220?

Độ nhớt là thông số đặc biệt quan trọng.

Ví dụ, dầu ở 20 cSt có đặc tính dòng chảy hoàn toàn khác một loại dầu hoặc polymer ở hàng nghìn hay hàng chục nghìn cSt.

Khi độ nhớt tăng:

Khả năng chảy của môi chất giảm → tổn thất đường ống tăng → khả năng điền đầy buồng hút thay đổi → yêu cầu về tốc độ và công suất cũng thay đổi.

Vì vậy, khi khách hàng chỉ cung cấp:

“Tôi cần bơm khoảng 20 m³/h.”

thì chưa đủ cơ sở để lựa chọn chính xác NYP220.

VIMEX thường cần thêm các thông tin như tên môi chất, độ nhớt tại nhiệt độ vận hành, nhiệt độ, lưu lượng, áp suất đầu đẩy, chiều dài đường ống, đường kính ống và chênh cao hệ thống.

Vì sao cùng NYP220 nhưng có thể sử dụng động cơ khác nhau?

Đây là điểm người mua bơm công nghiệp rất dễ nhầm.

Cùng một model đầu bơm NYP220 nhưng hai hệ thống khác nhau có thể cần:

tốc độ quay khác nhau + công suất động cơ khác nhau + tỷ số truyền khác nhau.

Nguyên nhân là công suất cần thiết phụ thuộc vào điểm vận hành.

Ví dụ về nguyên tắc:

NYP220 + dầu độ nhớt thấp

→ có thể lựa chọn tốc độ tương đối cao hơn.

Trong khi:

NYP220 + dầu hoặc polymer độ nhớt rất cao

→ thường phải giảm tốc độ.

Nếu đồng thời yêu cầu áp suất lớn, mô-men và công suất truyền động cũng phải được kiểm tra tương ứng.

Do đó, không nên chọn động cơ NYP220 chỉ dựa trên công suất của một bộ bơm đã sử dụng cho khách hàng khác.

Mối quan hệ giữa độ nhớt – tốc độ – lưu lượng – áp suất

Có thể hình dung việc lựa chọn bơm bánh răng NYP220 theo chuỗi sau:

Độ nhớt môi chất → lựa chọn tốc độ phù hợp → xác định lưu lượng tại tốc độ đó → kiểm tra chênh áp → xác định công suất trục → lựa chọn động cơ và giảm tốc.

Đây là cách tiếp cận an toàn hơn so với việc chọn máy chỉ dựa trên lưu lượng danh nghĩa.

Ví dụ thực tế

Một nhà máy cần bơm dầu FO.

Nếu chỉ cung cấp yêu cầu:

Q = 20 m³/h

thì vẫn chưa đủ.

Cần biết dầu FO ở nhiệt độ bao nhiêu. Khi được gia nhiệt, độ nhớt của dầu có thể giảm đáng kể so với trạng thái nguội. Độ nhớt thay đổi sẽ ảnh hưởng tới điều kiện hút, tổn thất đường ống và tốc độ phù hợp của bơm.

Do đó cần xác định độ nhớt tại chính nhiệt độ mà dầu đi vào bơm, không nên chỉ dựa vào tên môi chất.

Ứng dụng của bơm bánh răng NYP220

Bơm dầu FO và HFO

Đây là một trong những nhóm ứng dụng điển hình của bơm bánh răng.

NYP220 có thể được xem xét cho hệ thống:

• Cấp dầu cho lò hơi.
• Chuyển dầu giữa các bồn chứa.
• Hệ thống dầu đốt.
• Cấp dầu cho thiết bị công nghiệp.
• Tuần hoàn dầu trong hệ thống.

Với dầu FO/HFO, cần đặc biệt quan tâm đến nhiệt độ và độ nhớt thực tế.

Bơm dầu nhờn công nghiệp

NYP220 cũng phù hợp với các hệ thống vận chuyển dầu bôi trơn, dầu máy và các loại dầu công nghiệp có độ nhớt tương đối cao.

Bơm thể tích giúp duy trì dòng chảy ổn định khi điều kiện vận hành được lựa chọn đúng.

Bơm nhựa và polymer

Nhựa lỏng và polymer thường có độ nhớt cao, vì vậy việc lựa chọn tốc độ quay càng quan trọng.

Trong những ứng dụng này, kỹ sư cần kiểm tra:

độ nhớt + nhiệt độ + tốc độ + áp suất + vật liệu + kiểu làm kín.

Nếu môi chất cần duy trì nhiệt độ để đảm bảo khả năng chảy, có thể cần xem xét cấu hình bơm có áo gia nhiệt phù hợp.

Bơm keo và chất kết dính

Một số loại keo có độ nhớt rất cao nhưng vẫn có khả năng chảy. Bơm bánh răng ăn khớp trong có thể là giải pháp phù hợp nếu tính chất hóa học và đặc tính lưu biến của môi chất đáp ứng yêu cầu của bơm.

Lưu ý khi lắp đặt bơm bánh răng NYP220

Bơm bánh răng là bơm thể tích nên việc thiết kế đường ống cần đặc biệt chú ý.

Đường hút nên ngắn, thẳng và có kích thước phù hợp. Với chất lỏng rất nhớt, đường hút quá nhỏ hoặc quá dài sẽ làm tăng tổn thất và ảnh hưởng khả năng cấp đầy chất lỏng vào bơm.

Đồng thời cần hạn chế các co, van và phụ kiện không cần thiết trên đường hút.

Một nguyên tắc quan trọng khác là:

Không được để bơm thể tích hoạt động khi đường đẩy bị đóng kín mà không có biện pháp bảo vệ quá áp.

Nếu hệ thống có khả năng đóng van đầu đẩy, cần thiết kế van an toàn hoặc đường hồi (bypass) phù hợp để bảo vệ bơm, đường ống và thiết bị.

Có nên sử dụng biến tần cho NYP220?

Trong một số hệ thống, biến tần có thể được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ, từ đó thay đổi lưu lượng bơm.

Tuy nhiên, không nên tùy ý tăng hoặc giảm tốc độ ngoài vùng vận hành phù hợp.

Đặc biệt với chất lỏng có độ nhớt cao, tốc độ tối đa cần được xem xét theo catalogue và điều kiện hút thực tế.

Với ứng dụng yêu cầu tốc độ rất thấp, phương án động cơ + hộp giảm tốc thường được xem xét để đạt tốc độ đầu ra phù hợp và mô-men cần thiết.

6 thông tin cần cung cấp khi chọn NYP220

Để lựa chọn chính xác, khách hàng nên cung cấp tối thiểu:

1. Tên chất lỏng cần bơm.
2. Độ nhớt – cSt hoặc cP.
3. Nhiệt độ làm việc – °C.
4. Lưu lượng yêu cầu – L/phút hoặc m³/h.
5. Áp suất đầu đẩy hoặc chênh áp – bar.
6. Thông tin hệ thống đường ống và điều kiện hút.

Nếu chưa biết chính xác độ nhớt, có thể cung cấp tên môi chất, nhiệt độ vận hành và tài liệu kỹ thuật của chất lỏng để kỹ thuật VIMEX có cơ sở kiểm tra.

Những sai lầm thường gặp khi chọn NYP220

Sai lầm phổ biến nhất là chỉ nhìn lưu lượng lớn nhất rồi chọn bơm.

Ngoài ra còn có các trường hợp:

• Không cung cấp độ nhớt.
• Dùng độ nhớt ở nhiệt độ môi trường thay cho nhiệt độ vận hành.
• Chọn tốc độ động cơ quá cao.
• Chọn công suất động cơ theo kinh nghiệm mà không kiểm tra điểm làm việc.
• Đường hút quá nhỏ.
• Bố trí quá nhiều co, van trên đường hút.
• Không có biện pháp bảo vệ quá áp.
• Đóng van đầu đẩy khi bơm đang chạy.
• Không xem xét nhu cầu gia nhiệt đối với môi chất dễ đông đặc hoặc tăng mạnh độ nhớt khi nguội.

Những sai lệch này có thể khiến một đầu bơm phù hợp về model nhưng không phù hợp với hệ thống thực tế.

Tại sao nên chọn bơm NYP theo điểm vận hành?

Một bộ bơm bánh răng NYP220 phù hợp không đơn giản là:

NYP220 + một động cơ đủ lớn.

Cấu hình đúng phải được xây dựng từ:

Môi chất → độ nhớt → nhiệt độ → lưu lượng → áp suất → tốc độ → công suất → động cơ/hộp giảm tốc.

Khi các thông số này được tính đồng bộ, hệ thống có khả năng vận hành ổn định hơn, hạn chế tình trạng thiếu lưu lượng, quá tải động cơ hoặc bơm làm việc không đúng vùng thiết kế.

VIMEX tư vấn bơm bánh răng NYP220 theo từng ứng dụng

VIMEX cung cấp và tư vấn các dòng bơm bánh răng công nghiệp cho dầu và chất lỏng độ nhớt cao. Với dòng NYP, việc lựa chọn được thực hiện dựa trên điều kiện vận hành thực tế thay vì chỉ dựa vào model.

Khách hàng có thể gửi tên môi chất – độ nhớt – nhiệt độ – lưu lượng – áp suất để kỹ thuật VIMEX kiểm tra và đề xuất cấu hình bơm bánh răng NYP220, tốc độ quay, công suất động cơ và phương án giảm tốc phù hợp.

VIMEX – Niềm tin của đối tác.