[Chi tiết] Cấu tạo, nguyên lý hoạt động bơm màng khí nén

Bơm màng khí nén loại bơm công nghiệp có khả năng xử lý nhiều loại chất lỏng khác nhau như hóa chất, dung môi, có hạt, các chất đặc,… Vì thế bơm được sử dụng nhiều trong ngành hóa chất, thực phẩm, xử lý nước thải, dược phẩm. Bơm màng khí nén hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng khí nén, không cần dùng điện, giúp giảm nguy cơ cháy nổ trong môi trường khắc nghiệt. Dưới đây là tất tần tật về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm màng khí nén dành cho những ai đang tìm hiểu.

Cấu tạo bơm màng khí nén

Thân bơm

Thân bơm là bộ khung bao bọc toàn bộ các bộ phận bên trong như buồng khí, màng bơm, trục, van bi,… chống va đập, bảo vệ các chi tiết khỏi tác động từ môi trường và áp suất khí nén. Thân bơm thường được chia làm hai nửa đối xứng, ghép nối bằng bulông chắc chắn, giúp việc tháo lắp bảo trì dễ dàng. Tùy vào mục đích sử dụng, thân bơm có thể được chế tạo từ nhôm, gang, inox hoặc nhựa kỹ thuật.

• Nhôm (Aluminum): Nhẹ, giá rẻ  phù hợp với các ứng dụng không yêu cầu cao về chống ăn mòn.
• Gang (Cast Iron): Cứng cáp, chịu mài mòn tốt phù hợp môi trường công nghiệp nặng
• Inox (thép không gỉ SS304, SS316): Chống gỉ, chịu được axit và hóa chất mạnh
• Nhựa kỹ thuật (PP, PVDF, PTFE): Siêu nhẹ, cách điện tốt, khả năng chống ăn mòn cực cao chuyên dùng để bơm axit, kiềm, dung môi

Màng bơm (DIAPHRAGM)

Màng bơm là bộ phận tạo ra lực hút và đẩy chất lỏng. Đồng thời, màng giúp ngăn cách hoàn toàn giữa khí nén và chất bơm, đảm bảo chất lỏng không bị rò rỉ trong quá trình vận hành. Bơm màng khí nén có hai màng đối xứng, được gắn với trục trung tâm, hoạt động luân phiên qua lại theo chu kỳ cấp khí. Các chất liệu của màng bơm:

• PTFE (Teflon): chịu hóa chất và nhiệt cao, độ bền tốt.
• Santoprene: dẻo dai, chống mài mòn, giá thành hợp lý.
• EPDM: thích hợp với nước, dung môi nhẹ, hóa chất loãng.
• Viton, NBR (Buna-N): phù hợp với dầu mỡ và một số hóa chất nhẹ.

Van khí (AIR VALVE)

Van khí đóng vai trò điều phối luồng khí nén luân phiên vào buồng khí trái và phải, tạo chuyển động qua lại cho màng bơm. Đây là bộ phận trung tâm giúp bơm hoạt động nhịp nhàng và liên tục. Van khí thường gồm hai phần chính:

• Spool valve: thanh trượt điều hướng luồng khí.
• Pilot valve: van phụ hỗ trợ đóng/mở chính xác.

Hệ thống van khí thường được thiết kế khép kín, không cần bôi trơn, hạn chế kẹt khí và dễ tháo lắp khi bảo trì.

Buồng khí (AIR CHAMBER)

Buồng khí là bộ phận nằm phía sau màng bơm, đóng vai trò tiếp nhận khí nén từ van khí để tạo áp lực đẩy màng bơm di chuyển qua lại. Khi khí nén được dẫn vào một bên buồng khí, nó sẽ đẩy màng bơm sang bên đối diện, từ đó tạo ra lực hút đẩy chất lỏng.

Bơm được thiết kế với hai buồng khí đối xứng, hoạt động theo nguyên lý luân phiên “một bên nạp khí, bên còn lại xả” rồi đổi ngược lại ở chu kỳ tiếp theo tạo ra chuyển động liên tục, giúp bơm vận hành ổn định mà không cần dùng đến động cơ điện hay cơ cấu quay truyền thống.

Van 1 chiều (CHECK VALVES)

Van 1 chiều là bộ phận giúp ngăn dòng chất lỏng chảy ngược, đảm bảo chất chỉ di chuyển từ đầu hút đến đầu xả trong quá trình bơm. Nhờ đó, bơm duy trì được áp suất ổn định và hoạt động hiệu quả. Mỗi đầu hút và đầu xả đều được trang bị 1 van vào và 1 van ra, tổng cộng 4 van trên toàn bộ bơm. Có hai loại van chính:

• Van bi (ball valve): phổ biến, cấu tạo đơn giản, thường dùng cho chất lỏng thông thường.
• Van đĩa (flapper valve): phù hợp với chất có độ nhớt cao hoặc chứa hạt rắn

Cổng hút, đầu xả (INLET / OUTLET)

Đầu hút và đầu xả là nơi kết nối trực tiếp với hệ thống đường ống, giúp đưa chất lỏng vào bơm và xả ra ngoài sau khi bơm qua. Tùy vào lưu lượng và ứng dụng, các cổng này có kích thước phổ biến như: 1/2″, 3/4″, 1″, 1.5″, 2″, 3″,… Đầu hút xả thường được làm cùng vật liệu với thân bơm như: nhôm, inox, nhựa kỹ thuật hoặc gang, đảm bảo độ bền và khả năng tương thích với môi trường bơm.

Trục bơm (SHAFT / ROD)

Trục liên kết là bộ phận giúp truyền chuyển động qua lại giữa hai màng bơm, đảm bảo hoạt động đồng bộ và nhịp nhàng trong suốt quá trình bơm. Nhờ có trục này, lực đẩy từ buồng khí bên này sẽ được truyền sang màng bên kia một cách ổn định. Bộ phận này được chế tạo từ thép không gỉ hoặc hợp kim cứng, có khả năng chống mài mòn cao và chịu lực tốt trong môi trường làm việc liên tục.

Bộ giảm thanh

Được gắn ở đầu xả khí, có tác dụng giảm tiếng ồn do khí nén thoát ra trong quá trình bơm hoạt động. Nhờ đó, thiết bị vận hành êm hơn, phù hợp với môi trường làm việc yêu cầu hạn chế tiếng ồn như nhà xưởng kín, phòng thí nghiệm, xưởng thực phẩm,… Hầu hết các bơm màng khí nén hiện nay đều có bộ giảm âm tích hợp hoặc có thể gắn thêm để giảm tiếng ồn khi vận hành

Các phụ kiện khác

Ngoài các bộ phận chính, các phụ kiện của bơm màng bao gồm:

• Ron (gasket): Được lắp tại các mối nối, giúp tăng độ kín khít, ngăn ngừa rò rỉ
• Bulong, đai ốc: Dùng để liên kết hai nửa thân bơm và cố định các bộ phận bên trong
• Vòng đệm (seal): Giúp hấp thụ rung động, giảm thiểu rò rỉ tại các điểm tiếp xúc

Hiện tại, Hải Nam Pumps đang phân phối phụ tùng bơm màng khí nén chính hãng tại Việt Nam, khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết.

Nguyên lý hoạt động

Máy bơm màng hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển động tịnh tiến của Piston kết hợp với màng bơm. Khi Piston chuyển động, nó làm dịch chuyển màng bơm, từ đó tạo ra áp lực hút và đẩy chất lỏng. Nguồn khí nén được cung cấp từ bên ngoài sẽ tác động vào van khí trung tâm, dẫn khí vào một trong hai buồng chứa của bơm, tạo áp lực lên màng, giúp chất lỏng được hút vào và đẩy ra liên tục. Quá trình hoạt động của bơm màng khí nén diễn ra theo hai chu trình sau:

Chu trình 1

• Van khí trung tâm điều phối khí nén đi vào buồng chứa bên trái.
• Áp lực khí nén làm màng bơm bên trái phồng ra, đẩy chất lỏng ra ngoài qua van xả số 2.
• Đồng thời, màng bơm bên phải được kéo theo sang trái thông qua trục liên kết, tạo ra lực hút ở buồng bên phải.
• Lực hút này giúp mở van hút số 3, đóng van xả số 4, kéo chất lỏng từ ngoài vào buồng chứa bên phải.
• Kết thúc chu trình 1, chất lỏng được đẩy ra bên trái và hút vào bên phải.

Chu trình 2

• Van khí trung tâm chuyển hướng, đẩy khí nén vào buồng chứa bên phải.
• Màng bơm bên phải phồng ra, đẩy chất lỏng ra ngoài qua van xả số 4.
• Màng bơm bên trái đồng thời được kéo theo sang phải, tạo lực hút ở buồng bên trái.
• Lực hút này giúp mở van hút số 1, đóng van xả số 2, hút chất lỏng vào buồng bên trái.
• Kết thúc chu trình 2, chất lỏng được đẩy ra bên phải và hút vào bên trái.

Hai chu trình trên sẽ diễn ra luân phiên liên tục, tạo ra dòng chảy ổn định và đều đặn. Do đó, bơm màng khí nén có thể vận hành hiệu quả trong nhiều điều kiện làm việc khác nhau mà không cần đến động cơ điện hay phớt trục, giúp hạn chế tối đa rò rỉ chất lỏng, đặc biệt với các loại hóa chất ăn mòn, chất sệt hoặc chất dễ cháy nổ.

Ứng dụng của máy bơm màng

Bơm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng bơm được nhiều loại chất lỏng khác nhau như: chất ăn mòn, chất đặc, dung môi dễ bay hơi, hóa chất độc hại hoặc có độ nhớt cao.Ngành hóa chất: Bơm axit, bazơ, dung môi độc hại.

• Thực phẩm, đồ uống: Bơm siro, nước ép, nước sốt, men vi sinh.
• Mỹ phẩm, dược phẩm: Bơm kem, gel, dung dịch y tế.
• Xử lý nước, môi trường: Bơm nước thải, bùn, hóa chất xử lý nước.
• Sơn,  mực in: Bơm sơn, mực in, vecni có độ nhớt cao.
• Dầu khí, nhiên liệu: Bơm xăng, dầu, dung môi dễ cháy.
• Gốm sứ xây dựng: Bơm keo, vữa, hồ dán, bột trét.

Hiện tại, Hải Nam Pumps chuyên phân phối máy máy bơm màng chất lượng cao đến từ các thương hiệu uy tín như Wilden, ARO, Husky, Sandpiper,.. Chúng tôi cung cấp đầy đủ các dòng bơm với chất liệu đa dạng đáp ứng tất cả các yêu cầu sản xuất hiện nay. Bên cạnh đó, Hải Nam Pumps còn cung cấp dịch vụ sửa chữa bơm màng khí nén chuyên nghiệp tại Hà Nội và TPHCM. Khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới:

THÔNG TIN LIÊN HỆ

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT HẢI NAM

Địa chỉ: 13 đường 1B, KDC Bình Chiểu 2, Thủ Đức, TPHCM

Hotline: 0906.016.339 – 0907.826.239

Email: Hainampumps@gmail.com