Bơm Trục Vít

Máy bơm trục vít là một loại máy bơm thể tích sử dụng hai hoặc nhiều vít gắn với nhau để tạo áp lực cho chất lỏng và di chuyển chúng trong một hệ thống. Các vít lấy chất lỏng sau đó đẩy nó ra từ phía bên kia đồng thời tăng áp suất của nó.

Bơm trục vít là gì

Máy bơm trục vít là một loại máy bơm quay được trang bị các vít nối với nhau và quay trong một khoang hình trụ hoặc ống lót. Chất lỏng đi vào từ phía hút của máy bơm và di chuyển tuyến tính cùng với các vít liên kết này đến phía xả của máy bơm. Khe hở giữa các vít và ống lót là rất nhỏ, do đó chất lỏng tăng áp suất trong khi di chuyển qua máy bơm.

Bơm trục vít là gì
Bơm trục vít là gì

Bơm trục vít tiếng Anh là gì

Trong tiếng Anh, bơm trục vít thường được gọi là Screw Pump. Nhưng với biến thể một trục vít thì người ta lại gọi là Progressive cavity pump.

Tương tự như thế ta sẽ có cách gọi:

  • Bơm hai trục vít : Two Screw Pump
  • Bơm ba trục vít : Triple Screw Pump hay Three Screw Pump
  • Bơm 4 trục vít : Four Screw Pump
  • Bơm 5 trục vít : Five Screw Pump

Cấu tạo bơm trục vít

Một bơm trục vít cơ bản thì sẽ được cấu tạo bởi các bộ phận như sau:

Cấu tạo bơm trục vít
Cấu tạo bơm trục vít
  • Vỏ máy bơm: Thép carbon, gang, hợp kim nhôm & thép không gỉ
  • Rôto:
    • Vít chính: Thép hợp kim, thép tôi cứng và thép xử lý bề mặt
    • Trục vít làm việc: Thép, Thép tôi cứng, Thép đã qua xử lý bề mặt và Gang
  • Các loại phớt trục: Phốt cơ khí / Phốt môi với chất đàn hồi Viton, EPDM & Nitrile
  • Khung gắn: Thép chế tạo
  • Bộ phận van xả: Bằng thép & gang
  • Động cơ: Chạy điện hoặc dầu diesel

Nguyên lý bơm trục vít

Bơm trục vít là một loại bơm thể tích. Điều này có nghĩa là nó di chuyển chất lỏng bằng cách liên tục di chuyển khu vực mà chất lỏng điền vào. Các vít được nằm bên trong một buồng bơm, thường được làm bằng một số loại kim loại. Chất lỏng điền đầy các khoang trục vít bên trong buồng bơm này và bị ép ra ngoài khi các trục vít quay cùng nhau.

Vì cần phải có một số khe hở giữa vỏ và các vít, bất kỳ chất lỏng nào được bơm đều có thể trượt vào máy bơm đến vùng áp suất thấp hơn. Đối với các chất lỏng có độ nhớt cao thì chảy trượt vào khoan thường không phải là vấn đề.

Tuy nhiên, khi độ nhớt giảm sẽ làm giảm hiệu suất của bơm. Điều này phải được xem xét khi bơm nước hoặc chất lỏng tương tự và đặc biệt là trong các ứng dụng nhiều pha nơi pha hơi được trộn vào dòng chất lỏng. Trong những trường hợp này, tất cả các khe hở bên trong máy bơm phải được giảm thiểu để giảm trượt.

Phụ tùng bơm trục vít
Phụ tùng bơm trục vít

Các loại máy bơm trục vít

Máy bơm trục vít có nhiều loại với nhiều kiểu dáng khác nhau. Sau đây là mô tả ngắn về các loại phổ biến nhất:

Máy bơm một trục vít

Máy bơm một trục vít được gọi là máy bơm ruột gà, đôi khi được gọi là máy bơm giun. Chúng thường không được coi là trong họ máy bơm trục vít, vì rôto được sử dụng trong các máy bơm này không có hình dạng giống như một trục vít thông thường, mà là một trục tròn xoắn.

Máy bơm ruột gà có một trục hơi xoắn theo hình vít và được đặt trong một buồng bơm thường được lót bằng cao su.

Máy bơm hai trục vít

Máy bơm hai trục vít, còn được gọi là máy bơm trục vít đôi, là loại phổ biến nhất cho các ứng dụng công suất lớn như vận chuyển đường ống dẫn dầu nặng. Một trong các vít được truyền động từ nguồn điện, và bánh răng định thời thường được kết hợp để quay vít thứ hai.

Máy bơm ba trục vít

Máy bơm ba trục vít, thường được sử dụng cho các ứng dụng nhỏ, chẳng hạn như hệ thống bôi trơn. Một trong các vít được dẫn động từ nguồn điện, sau đó sẽ quay hai vít khác xung quanh nó mà không cần sử dụng bánh răng định thời.

Ứng dụng bơm trục vít
Ứng dụng bơm trục vít

Máy bơm bốn trục vít

Máy bơm bốn trục vít về cơ bản là máy bơm hai trục vít, nhưng có hai trục vít trên mỗi rôto, mỗi trục quay ngược chiều nhau. Máy bơm 4 trục vít hút chất lỏng trong cổng hút, sau đó chia đều và được chuyển đến cả hai đầu của máy bơm.

Hai dòng chất lỏng chảy qua máy bơm về phía giữa và kết hợp lại với nhau trước khi ra khỏi cổng xả. Giống như máy bơm trục vít đôi, máy bơm bốn trục vít có bánh răng định thời để dẫn động rôto thứ hai. Máy bơm bốn trục vít thường được sử dụng trong các ứng dụng nhiều pha cũng như đường ống dẫn dầu.

Máy bơm năm trục vít

Máy bơm năm trục vít chủ yếu giống với máy bơm ba trục vít, nhưng có 5 trục vít thay vì 3. Giống như máy bơm ba trục vít, máy bơm năm trục vít có 1 bộ phận dẫn động tất cả các trục vít khác. Bơm năm trục vít thường được sử dụng trong các ứng dụng dầu bôi trơn hoặc thủy lực.

Máy bơm trục vít đôi khi còn được phân loại dựa trên đầu hút là “Hút đôi” hoặc “Hút đơn“. Máy bơm trục vít hút đôi và máy bơm trục vít hút đơn là một cách khác để phân biệt giữa máy bơm hai trục vít và máy bơm bốn trục vít.

  • Máy bơm 2 trục vít là một thiết kế hút đơn, có chất lỏng đi vào ở một đầu của máy bơm và xả ra từ đầu kia.
  • Máy bơm 4 trục vít là một thiết kế hút đôi, có dòng hút được chia ra cả hai đầu và chuyển sang dòng xả ở giữa.
Bơm trục vít đơn
Bơm trục vít đơn

Ưu điểm của bơm trục vít

Tại sao các kỹ sư chọn máy bơm trục vít thay vì máy bơm ly tâm?

+ Tốc độ chậm, thiết kế đơn giản và chắc chắn

Có lẽ ưu điểm chính và tổng thể của máy bơm trục vít là độ tin cậy tuyệt vời của nó. Thiết kế đơn giản, cấu trúc mở và tốc độ quay chậm làm cho nó trở thành một máy bơm hạng nặng với độ hao mòn tối thiểu, hoạt động trong nhiều năm mà không gặp sự cố.

+ Bơm nước thô có chất rắn nặng và cặn nổi

Do cấu trúc mở và lối đi lớn giữa các khoan, máy bơm trục vít có thể bơm nước thải thô mà không cần sàng lọc thô trước máy bơm. Cả các mảnh vụn trôi nổi và chất rắn nặng đều được bơm lên một cách đơn giản. Điều này giúp tiết kiệm đáng kể chi phí thiết bị cho màn lọc thô hoặc bảo trì!

Chất lỏng nhớt mà máy bơm ly tâm không thể xử lý được có thể dễ dàng di chuyển bằng máy bơm trục vít.

+ Có thể chạy không cần nước

Máy bơm trục vít có thể hoạt động ngay cả khi không có nước vào. Do đó, không cần thiết phải cài đặt các biện pháp đắt tiền (cảm biến mức,…) để ngăn chặn tình trạng “chạy khô”. Và ổ trục dưới cũng không cần phải làm mát.

+ Không yêu cầu bể chứa tạo môi trường hút dương

Máy bơm trục vít có thể “hút” nước trực tiếp từ bề mặt và không cần bể chứa. Điều này giữ cho áp bơm ở mức tối thiểu.

Không giống như với máy bơm ly tâm, đầu ra của máy bơm trục vít hoàn toàn độc lập với áp suất xả

Bơm trục vít
Bơm trục vít

+ Hiệu suất cao không đổi với công suất thay đổi

Đường cong hiệu suất của máy bơm trục vít là phẳng ở phía trên. Do đặc tính hiệu quả đó, máy bơm trục vít mang lại hiệu suất thậm chí cao khi nó hoạt động ở mức 50% công suất của nó.

NPSHr cho máy bơm trục vít thấp so với máy bơm ly tâm khiến chúng rất hữu ích khi có ít đầu hút dương ròng (NPSHa)

+ Công suất bơm tự điều chỉnh theo cấp độ đầu vào

Khi mực nước đầu vào giảm xuống, máy bơm trục vít sẽ tự động bơm ít nước hơn. Vì thế cũng không cần hệ thống điều khiển để thích ứng với hiệu suất của máy bơm.

+ Không tác động đến vi sinh vật trong lưu chất bơm

Bùn hồi lưu hoạt tính trên STP’s là một chất sinh học tinh tế. Do tốc độ quay thấp và độ mở lớn giữa các khoan, nên máy bơm trục vít không làm hỏng các vi sinh vật này (ngược lại máy bơm ly tâm quay tốc độ cao sẽ làm vụn hoàn toàn các vi sinh vật).

+ Bảo trì dễ dàng (không yêu cầu nhân viên ‘tay nghề cao’)

Một máy bơm trục vít cần rất ít bảo dưỡng. So với máy bơm ly tâm (đặt chìm) thì nó chẳng là gì cả. Bên cạnh đó, không yêu cầu nhân viên bảo trì ‘có tay nghề cao’, điều này làm cho loại máy bơm này rất phù hợp cho các địa điểm xa.

+ Tuổi thọ cao (> 20-40 năm)

Máy bơm trục vít có tuổi thọ điển hình từ 20-40 năm không phải là điều bất thường.

Nhược điểm bơm trục vít

Như với tất cả các thiết bị được chế tạo khác, máy bơm trục vít có thiết kế vỏ ngoài và khi sử dụng bên ngoài nó sẽ bị tác động lớn từ môi trường và giảm tuổi thọ.

Bơm trục vít Seepex
Bơm trục vít Seepex

Việc có các vít lưới dài làm cho máy bơm này hoàn toàn không phù hợp với chất rắn hoặc lưu chất mài mòn. Ngoại trừ trong một số trường hợp rất cụ thể, máy bơm trục vít chỉ thực sự phù hợp với chất lỏng có ít nhất một số chất bôi trơn.

Máy bơm trục vít dựa vào khe hở chính xác và có một số phần tử quay. Điều này làm cho chúng đắt hơn để sản xuất so với một máy bơm ly tâm.

Khả năng tạo ra áp suất cao của chúng cũng có thể là một vấn đề! Nếu có bất kỳ rủi ro nào xảy ra tình huống “van đóng” thì van giảm áp hoặc công tắc áp suất là điều cần thiết để ngăn chặn tình huống nguy hiểm có thể xảy ra từ máy bơm gây ra áp suất xả quá mức.

Thiết kế cơ học của máy bơm trục vít có ít lựa chọn vật liệu hơn so với máy bơm ly tâm.

Ứng dụng của bơm trục vít

Có rất nhiều ứng dụng cho máy bơm trục vít trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:

  • Sản xuất
  • Khai thác mỏ
  • Dầu khí

Hầu hết các ứng dụng này xử lý chất lỏng có độ nhớt cao, chẳng hạn như dầu hoặc nhựa đường, hoặc chất lỏng nhiều pha, có nghĩa là có chất lỏng và hơi trộn lẫn với nhau trong dòng chất lỏng. Dưới đây là một số ví dụ về nơi sử dụng máy bơm trục vít:

Bơm dầu trục vít

Dùng cho hệ thống bôi trơn và thủy lực – Nhiều hệ thống bôi trơn và hệ thống thủy lực sử dụng bơm trục vít. Đây thường là những máy bơm trục vít nhỏ, ba trục vít. Hệ thống bôi trơn và thủy lực như thế này được sử dụng để cung cấp dầu bôi trơn cho các máy móc lớn, cung cấp năng lượng thủy lực cho các hệ thống thủy lực áp suất cao hoặc vận hành thang máy trong các tòa nhà.

Bơm dầu trục vít
Bơm dầu trục vít

Dùng cho đường ống dẫn dầu nặng – Khi bơm dầu thô có độ nhớt cao, máy bơm trục vít có thể cung cấp một giải pháp lý tưởng để di chuyển dầu qua đường ống. Có khả năng bơm độ nhớt cao hơn máy bơm ly tâm và có thể bơm lưu lượng cao hơn máy bơm pittông, máy bơm trục vít thường được sử dụng trong các ứng dụng này. Trong các ứng dụng này, đôi khi các máy bơm rất lớn được sử dụng để đạt được tốc độ dòng chảy cần thiết. Các máy bơm này thường được dẫn động bởi động cơ điện lớn hoặc động cơ diesel.

Bơm hơi trục vít

Dùng cho bơm nhiều pha – Bơm nhiều pha tức là bơm hỗn hợp chất lỏng và hơi với nhau và được biết đến là một trong những ứng dụng bơm khó khăn nhất. Các hư hỏng nghiêm trọng có thể xảy ra đối với máy nén khi chất lỏng tràn vào, giống như hư hỏng nghiêm trọng có thể xảy ra đối với hầu hết các máy bơm khi không khí đi vào. Khi được chế tạo đúng cách, máy bơm trục vít có thể là sự kết hợp giữa máy bơm và máy nén trục vít, có thể xử lý cả chất lỏng và khí.

Để tránh làm hỏng máy bơm trục vít khi không khí lọt vào, các trục vít không được tiếp xúc với nhau. Vì lý do này, máy bơm bốn trục vít thường được sử dụng. Ngoài ra, máy bơm phải được đi kèm với một bộ khởi động chất lỏng, đôi khi được tích hợp sẵn trong máy bơm nhưng cũng có thể dễ dàng thêm vào bên ngoài.

Khởi động chất lỏng là một bình áp suất thu thập chất lỏng khi xả của máy bơm. Khi một sên không khí đi qua đường ống cung cấp, một máy bơm nhỏ sẽ di chuyển chất lỏng từ bộ phận khởi động và bơm nó vào máy bơm. Điều này tạo ra khả năng bôi trơn nhẹ cho các vít và lớp lót, cũng như bịt kín các khe hở giữa các bộ phận để không khí / khí được bơm không bị trượt ngược trong máy bơm đến vùng áp suất thấp hơn. Tùy thuộc vào dung tích của bình khởi động chất lỏng, máy bơm nhiều pha có thể bơm 100% hơi trong vài phút.

Bơm nhiều pha là một thách thức trong một số ngành công nghiệp khác nhau. Xử lý giếng khoan khí và lưu trữ hầm chứa khí propane là những thách thức phổ biến trong ngành dầu khí.

Bơm hơi trục vít
Bơm hơi trục vít

Ngoài ra, máy bơm trục vít còn dùng cho các ứng dụng như:

  • Bơm bùn trục vít
  • Máy bơm vữa trục vít
  • Bơm nước trục vít
  • Bơm trục vít hoá chất…

So sánh bơm trục vít và bơm bánh răng

Đối với các ứng dụng liên quan đến việc chuyển nhiên liệu, dầu và các chất lỏng bôi trơn khác, máy bơm trục vít và máy bơm bánh răng thường là công nghệ bơm được lựa chọn. Không giống như chất lỏng gốc nước, sự thay đổi nhiệt độ thường dẫn đến sự thay đổi độ nhớt của các loại chất lỏng này. Do sự dao động về “độ dày” của chất lỏng ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bơm ly tâm nhiều hơn so với máy bơm thể tích, máy bơm trục vít và máy bơm bánh răng nói chung là những giải pháp hiệu quả nhất cho dầu và nhiên liệu.

Trong khi máy bơm bánh răng là một lựa chọn được xem xét nhiều hơn để xử lý chất lỏng bôi trơn, nhưng thiết kế của máy bơm trục vít lại có một số ưu điểm hơn. Để làm cho các tính năng này rõ ràng nhất có thể, chúng ta hãy cùng xem bảng so sánh bên dưới.

Máy bơm trục vít Máy bơm bánh răng
Máy bơm trục vít có khả năng hút tốt hơn và do đó hoạt động tốt hơn nhiều trong đường ống dài, cho nhiều dầu nhớt hơn và khi có không khí trong chất lỏng. Công suất hút của máy bơm bánh răng thường nhỏ hơn máy bơm trục vít tương đương, làm cho nó kém hiệu quả hơn khi hút khó.
Các phần tử trục vít bên trong máy bơm có đường kính nhỏ hơn bánh răng (cho cùng công suất), tạo ra ít hỗn loạn hơn trong chất lỏng để bơm trơn tru hơn. Bánh răng cần có đường kính lớn cho công suất yêu cầu và do đó tạo ra nhiều xung hơn trong quá trình xả chất lỏng
Máy bơm trục vít có thể làm việc ở tốc độ động cơ cao hơn (3000-3500 vòng/phút). Do bánh răng lớn hơn, tốc độ quay bị hạn chế. Nếu bạn tăng RPM, máy bơm sẽ mất lực hút.
Thiết kế máy bơm trục vít có hiệu suất cơ học tốt hơn vì nó sử dụng ít điện năng hơn cho cùng một công suất so với máy bơm bánh răng, do đó tiết kiệm chi phí năng lượng. Động cơ trong máy bơm bánh răng sử dụng công suất cao hơn cho cùng công suất với máy bơm trục vít, dẫn đến tăng chi phí năng lượng và yêu cầu động cơ lớn hơn.
Hoạt động của máy bơm trục vít nhẹ nhàng hơn nhiều với ít xung động hơn, ít tiếng ồn hơn và ít rung động hơn, có nghĩa là tuổi thọ cao hơn. Máy bơm bánh răng ồn hơn, và gây ra nhiều rung động hơn cho máy bơm và đường ống chịu đựng gây ra tuổi thọ làm việc thấp hơn.
Máy bơm trục vít thường có kích thước nhỏ hơn, thích hợp cho không gian hẹp. Vì chúng thường có kích thước lớn hơn, không phù hợp cho việc lắp đặt ở những nơi hạn chế về diện tích.
Các bộ phận bên trong như ốc vít nói chung cần được thay thế đồng thời để đảm bảo hoạt động hiệu quả, do đó việc bảo trì chúng khá tốn kém. Các bộ phận bên trong thường rẻ hơn các bộ phận trong máy bơm trục vít, tuy nhiên vì ống lót và ổ trục nằm trong chất lỏng được bơm nên chúng dễ bị mài mòn hơn.

Mua bơm trục vít ở đâu?

Máy bơm trục vít hiện nay được nhập khẩu và phân phối tại Việt Nam bởi rất nhiều doanh nghiệp, công ty. Nhưng để tìm được một thương hiệu uy tín trên quốc tế, và có đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ nhiệt tình, chu đáo không phải là dễ.

Khi các bạn có nhu cầu tìm kiếm về một dòng máy bơm trục vít chất lượng cao, xuất xứ EU, thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi để có được những tư vấn chọn bơm tối ưu nhất về hiệu suất và chi phí đầu tư nhé!

Động cơ điện 1 chiều | Motor điện | Động cơ 3 pha

Ứng dụng động cơ điện

Động cơ điện là thiết bị quen thuộc với chúng ta, chúng xuất hiện trong hầu hết các thiết bị vật dụng nào có chuyển động. Ví dụ như may bơm nước, xe điện, máy khoan, hay thậm chí trong các bộ xe đồ chơi của trẻ con. Động cơ điện Động cơ điện biến […]

Công tơ điện tử | Công tơ điện tử 1 pha – 3 pha

Công tơ điện tử

Công tơ điện tử, công tơ điện tử 1 pha, công tơ điện tử 3 pha, công tơ điện tử thông minh, công tơ điện tử wifi, đồng hồ công tơ điện tử… là một thiết bị đo. Chúng chuyên dùng để đo năng lượng điện tiêu thụ của một hệ thống, công xưởng hay […]