Bơm định lượng là gì? Các loại bơm định lượng, ưu nhươc điểm

Bơm định lượng là gì?

Bơm định lượng được sử dụng để thêm các thể tích nhỏ nhưng chính xác của chất lỏng vào các dòng hoặc bình chất lỏng khác. Bơm định lượng còn được gọi là bơm định lượng và bơm tỷ lệ. Một máy bơm định lượng phải có khả năng cung cấp chất lỏng với độ chính xác lớn hơn 3% trong một loạt các áp suất xả. Vậy những ứng dụng của máy bơm định lượng là gì?

Những ứng dụng nào sử dụng bơm định lượng?

Các loại ứng dụng đo sáng phổ biến là:

• Duy trì tốc độ dòng chảy không đổi bất kể chênh lệch áp suất hoặc độ nhớt của chất lỏng.
• Cung cấp một dòng chảy thay đổi để duy trì một thông số hệ thống (ví dụ: pH).
• Tiêm một liều riêng biệt (thường được yêu cầu trong xử lý hàng loạt).

Đo đếm được yêu cầu trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm dược phẩm, xử lý nước và chất thải, sản xuất thực phẩm và đồ uống, phát điện, chế biến hóa chất, hóa dầu và khai thác dầu khí. Chất lỏng có thể là bất cứ thứ gì từ nước hoa và chất màu trong sản xuất đồ vệ sinh cá nhân hoặc thực phẩm hoặc axit và dung dịch kiềm cho các quá trình hóa học và xử lý nước.

Loại máy bơm nào được sử dụng để đo sáng?

Với các ứng dụng cung cấp chất lỏng có độ nhớt thấp ở tốc độ dòng chảy cao (> 1 m ³ / h) và áp suất phân phối thấp, có thể sử dụng  máy bơm ly tâm để đạt được lưu lượng có thể kiểm soát được. Đây có thể là giải pháp tiết kiệm chi phí nhất. Tuy nhiên, trong các tình huống khác, đo sáng chính xác đòi hỏi phải sử dụng một máy bơm dịch chuyển tích cực. Loại máy bơm định lượng này di chuyển chất lỏng bằng cách bao bọc nhiều lần một thể tích cố định, với sự hỗ trợ của các con dấu hoặc van, di chuyển nó một cách cơ học qua hệ thống. Hoạt động bơm là theo chu kỳ và bằng cách kiểm soát tốc độ hoặc độ dài hành trình của động cơ, có thể đạt được tốc độ phân phối cụ thể hoặc liều đơn chính xác.

Theo truyền thống,  máy bơm pittông sử dụng pittông, pittông hoặc màng ngăn được sử dụng cho nhiệm vụ đo lường và định lượng. Những máy bơm này có khả năng cố hữu để duy trì tốc độ dòng chảy nhất quán trong một phạm vi áp suất rộng và khác nhau. Tuy nhiên, với những tiến bộ gần đây trong công nghệ điều khiển và điện tử, các thiết kế khác, chẳng hạn như bơm nhu động hoặc  bơm bánh răng cũng có thể được sử dụng.

Ưu nhược điểm của bơm piston & bơm pít tông là gì?

Với một máy bơm piston, một thể tích chất lỏng xác định được hút vào máy bơm trên hành trình hút và phân phối trên hành trình nén (Hình 1a). Với thiết kế pít tông, thể tích chất lỏng do bơm di chuyển phụ thuộc vào kích thước pít tông (Hình 1b). Trong cả hai trường hợp, khối lượng chất lỏng được phân phối được biết chính xác. Tuy nhiên, chuyển động qua lại có nghĩa là không có chất lỏng nào được cung cấp trong hành trình hút của chu kỳ bơm. Điều này tạo ra xung trong quá trình xả với chất lỏng tăng tốc trong giai đoạn phân phối và chậm lại trong giai đoạn hút. Xung lực có thể gây ra các rung động có hại trong hệ thống phóng điện và thường sử dụng một số hình thức giảm chấn hoặc làm mịn. Xung nhịp cũng có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các pít-tông bổ sung, lệch pha, hoặc pít-tông.

Ưu nhược điểm của máy bơm màng là gì?

Bơm màng sử dụng một màng linh hoạt thay vì pít-tông hoặc pít-tông để di chuyển chất lỏng (Hình 1c). Bằng cách mở rộng màng ngăn, thể tích của buồng bơm được tăng lên và chất lỏng được hút vào máy bơm. Nén màng ngăn làm giảm thể tích và đẩy một số chất lỏng ra ngoài.

Máy bơm màng có ưu điểm là được làm kín nên lý tưởng để bơm chất lỏng nguy hiểm. Tuy nhiên, độ chính xác của việc phân phối phụ thuộc vào hiệu suất của các van bên xả và hút và mức độ của bất kỳ dòng chảy ngược nào. Máy bơm màng cũng bị rung trong quá trình xả mặc dù điều này được giảm bớt bằng cách có hai (hoặc nhiều) màng với một màng ở giai đoạn nén của nó trong khi màng kia đang hút (xem Hình 2).

Một thiết kế sử dụng cách tiếp cận này là máy bơm màng kép vận hành bằng không khí (AODD) . Với lưu lượng dưới 10 m ³/ hr, và trong đó độ chính xác 3% được chấp nhận, AODD là một giải pháp đo sáng tương đối thấp và đáng tin cậy có khả năng hoạt động ở nhiệt độ lên đến 10 bar. Chúng có thể được chạy khô và đối phó với chất lỏng bẩn / ô nhiễm. AODD thường được sử dụng làm máy bơm định lượng trong ngành nước để bơm phụ gia và trong ngành thực phẩm để thêm chất tạo màu và làm sạch.

Ưu nhược điểm của máy bơm nhu động là gì?

Một máy bơm nhu động cung cấp chất lỏng bằng cách ép cơ học một không gian được bao bọc bởi một phần tử linh hoạt. Một loại thông thường hoạt động nhờ các con lăn tác động trực tiếp lên ống chứa chất lỏng (Hình 3). Máy bơm nhu động được sử dụng rộng rãi như máy bơm định lượng trong các ứng dụng trong phòng thí nghiệm và y tế nhưng những tiến bộ trong công nghệ vật liệu đã dẫn đến máy bơm hạng nặng có khả năng xử lý chất lỏng có độ nhớt cao, bùn và bùn trong một loạt các ứng dụng công nghiệp.

Ưu điểm của bơm nhu động là chất lỏng bơm luôn được chứa và không bao giờ tiếp xúc với cơ cấu bơm. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng khi vệ sinh là quan trọng, ví dụ, trong các ứng dụng y tế và chế biến thực phẩm. Bơm nhu động cũng có thể xử lý chất rắn. Sự hao mòn của các bộ phận linh hoạt có thể là một vấn đề và chúng phải được thay thế thường xuyên để tránh khả năng hỏng hóc. Hoạt động bơm tuần hoàn tạo ra xung trong quá trình xả mặc dù điều này có thể được giảm bớt bằng cách đưa thêm các ống và phần tử bơm vào.

Máy bơm nhu động thường được giới hạn ở áp suất xả lên đến 10 bar và tốc độ dòng chảy giữa 0,001 l / giờ và 50 m ³ / giờ là điển hình. Chúng thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu, các quy trình hóa học và để đưa vào các chất phụ gia dạng bùn đặc (ví dụ, định lượng vôi trong ngành công nghiệp nước).

Ưu nhược điểm của bơm bánh răng là gì?

Bơm bánh răng sử dụng các hoạt động của bánh răng hoặc bánh răng quay để truyền chất lỏng (Hình 4). Phần tử quay phát triển một vòng đệm chất lỏng với vỏ máy bơm và tạo ra lực hút ở đầu vào máy bơm. Chất lỏng, được hút vào máy bơm, được bao bọc trong các răng của bánh răng hoặc bánh răng quay của nó và được chuyển đến bộ phận xả.

Bơm bánh răng có nhiều ưu điểm hơn so với giải pháp dẫn động bằng piston. Chúng có thể chịu được áp suất vận hành cao và có thể được sử dụng cho các ứng dụng liên quan đến chất lỏng có độ nhớt cao. Chúng đơn giản và chi phí thấp và có thể đạt được độ chính xác 0,5%. Máy bơm bánh răng cung cấp chất lỏng mà không có xung tăng áp quan sát được với máy bơm dựa trên piston và có xung thấp hơn so với máy bơm màng. Điều này giúp đơn giản hóa thiết kế hệ thống (không cần bộ giảm chấn động), hỗ trợ đo lưu lượng chính xác và có nghĩa là yêu cầu NPSH thấp hơn. Khi máy bơm bánh răng được lắp với một khớp nối từ tính kín, các vấn đề rò rỉ chất lỏng có thể được loại bỏ.

Bơm bánh răng phụ thuộc vào dung sai gần nhau giữa các bánh răng, ổ trục và vỏ và điều này có thể bị ảnh hưởng bởi nguồn cấp ăn mòn. Sự mài mòn và do đó có thể xảy ra rò rỉ xung quanh răng bánh răng, trên mặt bánh răng và xung quanh vòng bi. Khi mài mòn tăng dần, hiệu suất giảm dần và tăng độ trượt dòng chảy: rò rỉ chất lỏng bơm từ ống xả trở lại phía ống hút. Độ trượt dòng chảy tỷ lệ với khối lập phương khe hở trong máy bơm và do đó có thể có ảnh hưởng đáng kể đến sản lượng máy bơm. Khi điều này xảy ra, độ chính xác đo sáng bị ảnh hưởng.

Bơm bánh răng thường được sử dụng trong các ứng dụng hóa chất, y tế và dược phẩm tốt để cung cấp các vật liệu phản ứng hóa học và để đo các chất phụ gia ở áp suất cao trong các ngành công nghiệp nhựa, cao su và polyurethane.

API 675 là gì?

API 675 là một tiêu chuẩn công nghiệp xác định các yêu cầu tối thiểu đối với bơm định lượng, pittông để sử dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa dầu và khí đốt. Nó áp dụng cho các máy bơm có thiết kế màng ngăn thủy lực hoặc pít tông đóng gói. Không bao gồm máy bơm quay và máy bơm màng sử dụng cơ khí truyền động trực tiếp.

Ổ đĩa tốc độ thay đổi (VSD) là gì?

Theo truyền thống, máy bơm định lượng pittông được điều khiển bằng cách thay đổi chiều dài hành trình động cơ để máy bơm cung cấp tốc độ dòng chảy cần thiết. Cách tiếp cận này cho phép động cơ truyền động tiếp tục chạy ở tốc độ tối ưu. Những tiến bộ trong công nghệ truyền động và điều khiển hiện nay cho phép kiểm soát tốc độ động cơ một cách chính xác để máy bơm có thể chạy hiệu quả hơn. Máy bơm được trang bị công nghệ VSD có thể đắt hơn so với các lựa chọn thay thế tốc độ cố định nhưng chi phí bổ sung sẽ sớm được bù đắp từ việc tiết kiệm chi phí năng lượng lâu dài.

Tóm lược

Bơm định lượng (còn được gọi là bơm định lượng) được sử dụng để thêm các thể tích nhỏ nhưng chính xác của chất lỏng vào các dòng hoặc bình chất lỏng khác. Đo lường đạt được bằng cách kiểm soát tốc độ hoặc độ dài hành trình của máy bơm để đạt được tốc độ phân phối cụ thể hoặc bằng cách kiểm soát thời gian hoạt động để cung cấp một liều chính xác.

Theo truyền thống, bơm pít tông hoặc bơm pít tông, bơm màng hoặc bơm nhu động được sử dụng cho nhiệm vụ đo lường và định lượng. Với những tiến bộ gần đây trong công nghệ điều khiển và điện tử, máy bơm bánh răng có thể được sử dụng trong nhiều điều kiện khác nhau và có ưu điểm là dòng chảy hầu như không có xung và khả năng làm việc ở áp suất cao với chất lỏng có độ nhớt cao.