Bơm Bánh Răng Khớp Trong

Bơm bánh răng khớp trong là một máy bơm chuyển vị tích cực quay. Bơm bánh răng ăn khớp trong sử dụng các hoạt động của bánh răng hoặc bánh răng quay để truyền chất lỏng. 

Các bánh răng quay phát triển làm kín chất lỏng với vỏ máy bơm và tạo chân không ở đầu vào máy bơm. 

Chất lỏng, được hút vào máy bơm, được bao bọc trong các khoang của bánh răng quay và được chuyển đến bộ phận xả. 

Bơm bánh răng khớp trong là gì?

Máy bơm bánh răng khớp trong di chuyển chất lỏng bằng cách liên tục bao bọc một thể tích cố định bên trong các bánh răng lồng vào nhau, chuyển nó bằng cơ học để tạo ra một dòng chảy không có xung nhịp nhàng tỷ lệ với tốc độ quay của các bánh răng của nó.

Máy bơm bánh răng khớp trong rất linh hoạt, có khả năng hoạt động trên nhiều độ nhớt và nhiệt độ của chất lỏng. Chúng được ưu tiên cho các ứng dụng liên quan đến chất lỏng có độ nhớt cao hơn, ở nhiệt độ cao và chất lỏng có chứa chất rắn.

Bơm bánh răng khớp trong là gì
Bơm bánh răng khớp trong là gì

Thông thường, các thiết kế bánh răng bên trong hoạt động ở tốc độ quay thấp hơn so với thiết kế bánh răng bên ngoài, có khe hở lớn hơn và do đó ít bị mài mòn hơn trong các ứng dụng này. Vì những lý do tương tự, máy bơm bánh răng khớp trong cũng phù hợp hơn để bơm chất lỏng nhạy cảm với lực cắt.

Cấu tạo bơm bánh răng khớp trong

Máy bơm bánh răng ăn khớp trong hoạt động theo nguyên tắc cấu tạo hai bánh răng lồng vào nhau có kích thước khác nhau với một bánh răng quay bên trong bánh răng kia.

Bánh răng lớn hơn (rôto) là một bánh răng bên trong tức là nó có các răng chiếu vào bên trong. Bên trong hộp này là một bánh răng ngoài nhỏ hơn (bộ chạy không tải – chỉ có rôto được dẫn động) được gắn lệch tâm.

Cấu tạo bơm bánh răng khớp trong
Cấu tạo bơm bánh răng khớp trong

Điều này được thiết kế để khóa liên động với rôto sao cho các răng của bánh răng ăn khớp nhau tại một điểm.

Một bánh răng và ống lót gắn với vỏ máy bơm giữ bộ phận không tải ở vị trí. Một vách ngăn hoặc miếng đệm hình lưỡi liềm cố định sẽ lấp đầy khoảng trống được tạo ra bởi vị trí lắp lệch tâm của bộ làm việc và đóng vai trò như một miếng đệm giữa các cổng vào và ra.

Khi các bánh răng thoát ra khỏi lưới ở phía đầu vào của máy bơm, chúng tạo ra một thể tích mở rộng. Chất lỏng chảy vào các khoang và bị giữ lại bởi các răng bánh răng khi các bánh răng tiếp tục quay so với vỏ máy bơm và vách ngăn.

Chất lỏng bị mắc kẹt được di chuyển từ đầu vào, đến ống xả, xung quanh vỏ.

Khi các răng của bánh răng ăn khớp với nhau ở phía xả của máy bơm, thể tích bị giảm và chất lỏng bị ép ra ngoài dưới áp suất.

Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng khớp trong

Có ba giai đoạn trong chu trình làm việc của máy bơm bánh răng khớp trong: làm đầy, chuyển và phân phối.

Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng khớp trong
Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng khớp trong

Khi các bánh răng thoát ra khỏi lưới ở phía đầu vào của máy bơm, chúng tạo ra một thể tích mở rộng. Chất lỏng chảy vào các khoang và bị giữ lại bởi các răng bánh răng khi các bánh răng tiếp tục quay so với vỏ máy bơm và vách ngăn.

Chất lỏng bị mắc kẹt được di chuyển từ đầu vào, đến ống xả qua xung quanh vỏ.

Khi các răng của bánh răng ăn khớp với nhau ở phía xả của máy bơm, thể tích sẽ giảm và chất lỏng bị ép ra ngoài dưới áp suất.

Dung sai gần nhau giữa các bánh răng và vỏ cho phép máy bơm tạo ra lực hút ở đầu vào và ngăn chất lỏng rò rỉ trở lại từ phía xả (mặc dù khả năng rò rỉ xảy ra nhiều hơn với chất lỏng có độ nhớt thấp).

Ưu điểm của bơm bánh răng khớp trong

  • Bơm dầu bánh răng khớp trong có thể tạo ra áp lực bơm và lưu lượng bơm chất lỏng cao hơn so với máy bơm cánh gạt hoặc bơm cánh khế.
  • Ngoài ra, với cấu tạo đặc biệt, bơm bánh răng khớp trong có khả năng hút tốt hơn so với bơm bánh răng khớp ngoài. Chính vì thế, nó cũng phù hợp hơn để bơm chất lỏng có độ nhớt cao (so với bơm bánh răng ngoài), mặc dù cả 2 loại máy bơm này đều có thể dùng để bơm các chất lỏng có độ nhớt tuyệt đối từ 1 centipoise (viết tắt là cP) (VD: nước, sơn loãng, dầu ăn…) đến hơn 1.000.000 cP.
  • Bên cạnh chất liệu gang và thép không gỉ (inox), bơm bánh răng khớp trong có thể được chế tạo từ các loại vật liệu đặc biệt như hợp kim, các loại vật liệu tổng hợp mới để bơm những chất lỏng, hóa chất, dung dịch có tính ăn mòn mạnh như axit sulfuric (H2SO4), natri hypoclorit (NaClO), xút ăn da natri hydroxit (NaOH)…
  • Tốc độ thấp hơn, khe hở lớn hơn và thể tích bên trong cao hơn của máy bơm bánh răng khớp trong giúp cho loại máy bơm này phù hợp để bơm các chất lỏng đặc biệt như thực phẩm, sơn công nghiệp và xà phòng hơn so với kiểu thiết kế của bơm bánh răng ăn khớp ngoài.

Nhược điểm của bơm bánh răng khớp trong

  • Bơm bánh răng khớp trong có kích thước nhỏ gọn và đơn giản, trong đó chỉ có một số bộ phận chuyển động trong phạm vi hạn chế. Do đó, bơm không thể tạo ra áp lực bơm mạnh như các loại máy bơm pittông, bơm màng, và tốc độ dòng chảy cũng thấp hơn so với máy bơm ly tâm.
  • Bơm bánh răng cũng có khả năng tự mồi liệu, tuy nhiên khả năng này sẽ được cải thiện đáng kể nếu các bánh răng được làm ướt trước khi bắt đầu hoạt động. Bạn cũng cần lưu ý rằng các bánh răng của máy bơm cần được làm ướt liên tục bằng chất lỏng cần bơm, tránh để bánh răng bị khô trong thời gian dài.
  • Mặt khác, các bánh răng của máy bơm dễ bị mài mòn, đặc biệt nếu có các vật thể rắn lẫn trong chất lỏng đang bơm, hoặc các chất lỏng có tính mài mòn, độ nhớt cao hay lực ma sát cao. Do đó, cần lưu ý lắp đặt một màng lọc ở phía đầu vào của cổng hút nhằm bảo vệ các bánh răng khỏi bị phá hủy bởi các vật thể rắn.
  • Trong trường hợp bạn cần bơm hút các loại chất lỏng có độ nhớt cao, hãy ưu tiên sử dụng các loại máy bơm có công suất lớn. Tuy nhiên, hiệu quả thể tích bơm bị suy giảm nếu tốc độ quay của bánh răng và tốc độ dòng chảy cao. Chính vì thế, máy bơm bánh răng khớp trong công suất lớn cần xem xét lắp đặt thêm một bộ điều tốc nhằm hạn chế tốc độ quay của bánh răng quá lớn so với tốc độ bơm được khuyến nghị.
  • Một lưu ý khác đó là nhiệt độ của chất lỏng cần bơm nên nằm trong phạm vi nhiệt độ khuyến nghị của máy bơm. Nếu nhiệt độ chất lỏng quá cao hoặc quá thấp, sự giãn nở của các bộ phận bên trong máy bơm bánh răng khớp trong sẽ làm gia tăng mức độ mài mòn giữa các bộ phận, từ đó có thể làm hư hỏng máy bơm.
  • Một nhược điểm chung của bơm bánh răng là sự hao mòn của các bộ phận như bánh răng, ổ trục, vỏ máy bơm theo thời gian. Khi đó, hiệu suất bơm bị giảm dần, chất lỏng có xu hướng chảy ngược trở lại phía cổng hút. Mỗi máy bơm có một điểm hao mòn nhất định, hiệu suất bơm sẽ giảm từ từ và bắt đầu giảm mạnh một khi đạt đến điểm hao mòn đó.

Lưu ý: Các loại bơm bánh răng có xu hướng chống áp suất ngược. Vì thế, trong trường hợp đường ống xả của máy bơm bị tắc nghẽn, áp suất tạo ra bên trong hệ thống bơm sẽ gia tăng đến khi máy bơm, đường ống dẫn hoặc các thiết bị máy móc ở hạ nguồn bị hư hỏng. Đương nhiên hầu hết máy bơm bánh răng đều được trang bị van xả, tuy nhiên, bạn nên lắp đặt thêm van xả ở vị trí khác nhằm bảo vệ các trang thiết bị ở hạ nguồn máy bơm.

Ứng dụng của bơm bánh răng khớp trong

Bơm bánh răng khớp trong rất linh hoạt với dải độ nhớt hoạt động hiệu quả từ 1cP đến 1.000.000cP. Chúng thường được sử dụng trên chất lỏng loãng như nước, dung môi và dầu nhiên liệu nhưng vượt trội hơn trong việc bơm chất lỏng dày như nhựa đường, sô cô la và chất kết dính. Máy bơm bánh răng trong cũng có dải nhiệt độ hoạt động rộng lên đến 400°C nên phù hợp để bơm các chất lỏng khó bơm như hắc ín và lưu huỳnh nóng chảy.

Ứng dụng bơm bánh răng khớp trong
Ứng dụng bơm bánh răng khớp trong

Một số ứng dụng điển hình của bơm bánh răng khớp trong là:

  • Dầu: Bao gồm cả dầu nhiên liệu và dầu bôi trơn
  • Nhựa: Cả nhựa và polyme; bitum và nhựa đường
  • Cồn và dung môi
  • Bọt polyurethane (Isocyanate và polyol)
  • Thực phẩm: Các sản phẩm thực phẩm như xi-rô ngô, sô cô la và bơ đậu phộng
  • Sơn, mực và bột màu
  • Hoá chất: Xà phòng và chất hoạt động bề mặt, Glycol…

Nếu bạn đang tìm một dòng bơm phù hợp với ứng dụng sản xuất của mình? Đừng ngần ngại, hãy liên hệ ngay với Phát Thịnh Tech và đặt câu hỏi để được giải đáp và chọn ra giải pháp bơm phù hợp với lưu chất cần xử lý của bạn!

Phát Thịnh Tech luôn sẵn sàng phục vụ bạn!

Mọi chi tiết xin liên hệ:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT PHÁT THỊNH

Địa chỉ : 37/33/4 Đường Tân Thắng, P. Sơn Kỳ, Q. Tân Phú, Tp. HCM

Di Động (zalo): 0908 493 339 – Phạm Nhật Thanh

Email : phatthinhtech@gmail.com

Ngoài ra, quý khách hàng có thể tham khảo thêm các dòng sản phẩm bơm công nghiệp, phụ tùng thay thế và sửa chữa bơm các loại tại đây: