Bơm Trục Vít

Bơm trục vít là gì? Tại sao lại gọi là bơm trục vít? Ưu nhược điểm của bơm trục vít là gì? Và chúng được sử dụng như thế nào? Bài viết này

ắc mắc cho bạn.

Máy bơm trục vít có tên gọi bình dân là bơm ruột gà hay có một số nơi gọi là bơm đuôi chuột. Sở dĩ có tên này là cấu tạo bên trong thân bơm được dẫn động chính bằng trục vít xoắn, và bên trong thân bơm trông giống như ruột gà vậy. Bơm trục vít có nhiều loại, thường được gọi với tên như là xoắn đơn, xoắn đôi hay đa xoắn.

Tùy thuộc vào dung dịch chất lỏng cần bơm và nhiệt độ bơm, mà máy bơm screw pump sẽ có chất liệu chế tạo từ inox 304, inox 316, nhựa hay carbon…

Bơm trục vít là gì

Máy bơm trục vít là loại máy bơm công nghiệp, được sử dụng rất nhiều trong các ngành liên quan đến việc bơm các chất lỏng có độ sệt, độ nhớt cao, chất lỏng có độ ăn mòn…

Ví dụ như: Công nghiệp thực phẩm, ứng dụng bơm rỉ mật trong ngành công nghiệp sản xuất đường, bơm bùn trong xử lý nước thải, bơm nguyên liệu trong ngành công nghiệp nhựa…

Bơm trục vít có cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động khác hoàn toàn với các loại máy bơm công nghiệp khác. Theo đó, chúng mô phỏng lại hoạt động vặn xoắn của một con ốc vít và được định nghĩa như sau:

“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 dọc theo trục vít này đến phía xả của máy bơm. Khe hở giữa trục vít và ống lót là rất nhỏ, do đó chất lỏng tăng áp suất trong khi di chuyển qua máy bơm.”

Để hiểu rõ hơn, các bạn theo dõi tiếp nội dung mà chia sẻ bên dưới đây.

Bơm trục vít tiếng Anh là gì

Máy bơm trục vít có tên tiếng anh là Screw pump. Trong thực tế, bơm trục vít dạng xoắn lại có tên gọi khác là Progessive cavity pump. Progessive cavity pump có thể nói là một dạng hoàn toàn khác biệt so với Crew pump. Và chúng ta thường nhầm lẫn chúng là loại screw pump đơn trục.

Phân loại bơm trục vít

Việc phân loại bơm trục vít cũng khá dễ và dễ nhớ với chúng ta. Trên thực tế, có hai cách để phân loại máy bơm trục vít là:

• • Phân loại theo số lượng trục:
    • Loại bơm ba trục (Three-screw pump)
    • Loại bơm hai trục (Two-screw pump)
    • Loại bơm một trục (One-screw pump)
    • Ngoài ra còn có bơm 4 trục, 5 trục trên thị trường quốc tế, nhưng ít được sử dụng
  • Phân loại theo cách lắp đặt:
    • Máy bơm trục vít đứng
    • Máy bơm trục vít ngang…

Cấu tạo bơm trục vít

Với dòng bơm trục vít dạng xoắn progressing cavity tiêu chuẩn thường được cấu tạo từ các bộ phận sau đây:

• Thân bơm: Hay còn gọi là buồng bơm là toàn bộ lớp vỏ bên ngoài của máy bơm. Bộ phận này thường được làm bằng thép không rỉ hoặc thép mạ, sơn màu. Thân bơm thường nhỏ, có hình ống trụ dài và rất bền
• Trục bơm: Hay còn gọi là rotor. Trục bơm của máy là bộ phận đặc biệt và cũng là bộ phận quan trọng nhất của dòng bơm này. Trục bơm thường làm bằng thép không rỉ hoặc thép mạ tuy nhiên trục không trơn thẳng mà ở dạng xoắn. Hình ảnh trên các bạn thấy trục bơm được kết nối với một vít tải đặc biệt, với loại cấu tạo này thường là để bơm lưu chất có thành phần rắn cao.
• Motor giảm tốc: Đây là bộ phận làm giảm tốc độ giúp bơm hoạt động êm ái và hiệu quả hơn
• Stator: Còn gọi là buồng bơm, là bộ phận giúp giảm ma sát trong bơm trục vít. Đây cũng là bộ phận tương đối quan trọng trong cấu tạo bơm trục vít thường được làm bằng cao su PTFE, mềm, có khả năng chịu ma sát cao. Và chúng cũng có hình dạng xoắn.
• Quạt bơm: Là bộ phận nằm trên thân bơm, ở phía đầu của động cơ, có vật liệu tương đồng với vật liệu trục bơm có chức năng làm mát động cơ và giải nhiệt lưu chất trong quá trình hoạt động.
• Nguồn điện bơm: Bao gồm motor bơm, nguồn điện, tủ điều khiển, …các bộ phận này giúp máy bơm hoạt động.
• Các bộ phận khác: Ngoài các bộ phận chính trên đây, cấu tạo máy còn có thêm các bộ phận khác như gioăng, van, phớt làm kín, cổng ra, cổng vào…Mỗi bộ phận của thiết bị có những vai trò khác nhau đối với hoạt động của bơm.

Cấu tạo máy bơm trục vít hai trục (Two-Screw pump)

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 bơm dầu trên đường ống dẫn. Trong đó có một vít được dẫn động bằng động cơ từ nguồn điện và vít thứ hai sẽ quay theo vít thứ nhất bởi một bánh răng liên kết 2 trục. Cấu tạo của bơm trục vít hai trục như sau:

• • Đầu hút lưu chất vào
  • Đầu xả lưu chất ra
  • Trục vít chủ động
  • Trục vít bị động
  • Thân bơm (buồng bơm)
  • Cặp bánh răng ăn khớp ở hai đầu trục vít.

Cấu tạo máy bơm trục vít ba trục (Three-Screw pump)

Máy bơm 3 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 bởi motor, sau đó quay hai vít khác xung quanh nó mà không cần sử dụng bánh răng.

Cấu tạo của chúng bao gồm:

• • Đầu vào lưu chất
  • Đầu ra lưu chất
  • Trục vít chủ động
  • Trục vít bị động 1
  • Trục vít bị động 2
  •  Thân bơm

Phụ kiện bơm trục vít

Phụ kiện bơm trục vít bao gồm nhiều chi tiết khác nhau. 

Nguyên lý làm việc bơm trục vít

Máy bơm trục vít hoạt động theo nguyên lý chung là xoay trục vít của nó. Chất lỏng sẽ được định hướng di chuyển dọc theo ren trục vít từ phía hút sang phía xả của máy bơm. Do khe hở rất nhỏ bên trong máy bơm, có hiệu suất thể tích cao, đặc biệt là với chất lỏng nhớt (vì loại bỏ được mức độ trượt của chất lỏng từ phía có áp suất cao sang phía có áp suất thấp). Đặc điểm của bơm trục vít là không tạo ra áp suất, nó chỉ chuyển động chất lỏng. Nhưng thực tế, nó là hệ thống tạo ra áp suất ngược do mất ma sát.

Nguyên lý bơm trục vít dạng xoắn

• •  Vẫn dựa trên nguyên lý “chuyển động đai ốc”
  • Khi trục vít quay quanh trục sẽ tạo với mặt trong của vỏ bơm các khoang chứa lưu chất (chất lưu dẫn), lưu chất khi này sẽ đóng vai trò như đai ốc dẻo được đẩy dần từ đầu hút đến đầu xả của máy bơm.

Nguyên lý bơm trục vít hai trục

Nguyên lý bơm trục vít hai trục được mô tả đơn giản là khi trục vít chủ động quay sẽ kéo theo trục vít bị động quay theo nhờ vào bánh răng được lắp ở đầu hai trục vít này. Khi cả hai trục vít quay sẽ làm kín và đẩy lưu chất từ đầu hút đi đến đầu xả của bơm.

Máy bơm trục vít đôi, tự mồi, dòng chảy kép, có bốn cấu hình trục chính. Các máy bơm này được cân bằng hoàn toàn theo trục và hướng tâm để tránh phụ thuộc vào các ổ đỡ lực đẩy đặc biệt và đảm bảo tuổi thọ lâu dài. Dòng chảy được tách ra khi đi vào vỏ máy bơm và được chuyển đến mỗi bên của gói trục chính dòng chảy kép nơi nó được điều áp để xả chung.

Các rôto phải được sản xuất từ ​​một khối vật liệu duy nhất. Tính năng này làm tăng tính toàn vẹn của cấu trúc và tuổi thọ của các trục quay, dẫn đến độ tin cậy hoạt động cao hơn. Nếu cần thiết, một sửa đổi đặc biệt có thể được thực hiện đối với biên dạng trục chính, điều này dẫn đến tiếng ồn của máy bơm thấp hơn.

Mô-men xoắn của trục truyền động được truyền tới trục dẫn động thông qua các bánh răng định thời bôi trơn bằng dầu. Điều này đảm bảo hoạt động của máy bơm mà không có bất kỳ sự tiếp xúc nào giữa các trục chính và vỏ. Đặc điểm quan trọng của loại máy bơm này là khả năng bơm chất lỏng có độ nhớt từ 0,4 cSt đến hơn 10.000 cSt. Hơn nữa, tốc độ dòng chảy lên đến 5.000 m³/h có thể được vận chuyển chỉ với một máy bơm. Loại máy bơm thể tích này cũng cho phép chạy khô với chất lỏng có áp suất hơi thấp và khi làm rỗng bồn chứa hoặc đường ống.

Nguyên lý bơm trục vít ba trục

Tương tự như bơm trục vít screw hai trục, thì bơm trục vít ba trục có nguyên lý hoạt động như sau: Khi cấp nguồn điện thì trục vít chủ động liên kết với motor sẽ quay, trục chủ động này quay đồng thời làm cho các bánh răng ngoài quay và kéo theo hai trục bị động quay theo. Do sử dụng ba trục vít nên khả năng làm kín của bơm ba trục vít dạng screw sẽ tốt hơn.

Máy bơm trục vít Leistritz ba trục là máy bơm dịch chuyển ba trục chính, một điện áp, tự mồi cho dải áp suất thấp. Chúng được sử dụng để vận chuyển chất lỏng bôi trơn không mài mòn.

Ưu nhược điểm của bơm trục vít

Trong thực tế có rất nhiều loại máy bơm khác nhau. Mỗi loại máy bơm sẽ có những đặc điểm và ưu nhược điểm riêng để phù hợp cho một ứng dụng nào đó. Và với dòng máy bơm trục vít cũng vậy. Qua bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu về ưu nhược điểm của máy bơm trục vít nhé.

Ưu điểm của bơm trục vít

• • Máy có độ bền cao nếu sử dụng theo đúng tiêu chuẩn và lựa chọn đúng theo loại chất lỏng cần bơm.
  • Thiết kế bơm nhỏ gọn, thân bơm chắc chắn.
  • Bơm hoạt động ở nhiều tần số khác nhau khi lắp đặt với biến tần.
  • Máy bơm hoạt động khá êm, lưu lượng dòng chảy đều và ổn định.
  • Hiệu suất bơm làm việc cao với cường độ lớn, hoạt động liên tục
  • Ít tạo bọt và dòng xoáy trong môi chất
  • Có thể ứng dụng để bơm nhiều loại chất lỏng mà các dòng bơm khác không làm được như: chất lỏng có độ nhớt cao, chất lỏng dạng đặc sệt…

Nhược điểm của bơm trục vít

• • Quy trình chế tạo và sản xuất khá phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cơ khí cao
  • Khó sửa chữa
  • Cần bù áp nếu bơm đường dài
  • Giá thành cao

Ứng dụng của bơm trục vít

Có nhiều ứng dụng cho máy bơm trục vít trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm Sản xuất, Khai thác và 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 trộn lẫn hơi và tạp chất… Dưới đây là một số ví dụ về nơi sử dụng máy bơm trục vít:

• • 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 ba trục. 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.
  • Đường ống dẫn dầu thô – Khi bơm dầu thô có độ nhớt cao, máy bơm trục vít là 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 bít tông (piston). Trong ứng dụng này, thường sử dụng các máy bơm trục vít rất lớn 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 hỗn hợp chất lỏng và hơi với nhau và được biết đến là một trong những ứng dụng bơm thách thức nhất. Những 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 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. Và ứng dụng phổ biến trong trường hợp này nằm trong nhiều ngành công nghiệp, tiêu biểu là dầu khí.