Bơm định lượng là gì, nguyên lý, cấu tạo bơm định lượng

Một bơm định lượng (Metering Pump) được thiết kế có chủ ý để di chuyển chất lỏng ở tốc độ dòng chảy chính xác cao trong những khoảng thời gian nhất định. Bơm có khả năng bơm dòng chất lỏng với độ chính xác cao, chi tiết này được gọi là đo sáng. Khác vì khả năng độc đáo này, nhiều loại máy bơm khác nhau có thể được coi là máy bơm đo sáng, cho dù chúng là máy bơm dịch chuyển tích cực hay máy ly tâm . Tuy nhiên, hầu hết các bơm định lượng được phân loại là bơm màng (bơm được điều khiển bằng điện từ, cơ học hoặc dẫn động thủy lực). Bơm định lượng thường có khả năng cho người dùng đặt, điều chỉnh và lập trình tốc độ dòng chảy thông qua quay số bằng tay, bàn phím cảm ứng hoặc hình thức điều khiển khác.

Bơm định lượng là gì?

Một bơm định lượng (Metering Pump) di chuyển một khối lượng chất lỏng chính xác trong một khoảng thời gian xác định cung cấp tốc độ dòng thể tích chính xác . Cung cấp chất lỏng trong tốc độ dòng chảy có thể điều chỉnh chính xác đôi khi được gọi là đo sáng . Thuật ngữ “bơm định lượng” dựa trên ứng dụng hoặc sử dụng chứ không phải là loại bơm chính xác được sử dụng, mặc dù một vài loại máy bơm phù hợp hơn nhiều so với hầu hết các loại máy bơm khác.

Mặc dù máy bơm định lượng có thể bơm nước , chúng thường được sử dụng để bơm hóa chất , dung dịch hoặc các chất lỏng khác. Nhiều máy bơm định lượng được đánh giá là có thể bơm vào áp suất xả cao . Chúng thường được chế tạo để đo ở tốc độ dòng chảy thực tế không đổi (khi tính trung bình theo thời gian) trong một phạm vi áp suất xả (đầu ra) rộng.

Các nhà sản xuất cung cấp cho mỗi mô hình máy bơm đo sáng của họ một mức áp suất xả tối đa mà mỗi mô hình được đảm bảo để có thể bơm chống lại. Một kỹ sư, nhà thiết kế hoặc người dùng nên đảm bảo rằng xếp hạng áp suất và nhiệt độ và vật liệu bơm ướt tương thích với ứng dụng và loại chất lỏng được bơm.

Hầu hết các máy bơm định lượng có đầu bơm và động cơ . Chất lỏng được bơm đi qua đầu bơm, đi qua một đường vào và đi qua một đường ra. Động cơ thường là động cơ điện dẫn động đầu bơm.

Thông số kỹ thuật bơm định lượng

Bơm định lượng được chia thành hai loại được xác định bởi cơ chế nào được sử dụng để điều chỉnh tốc độ dòng chảy. Đầu tiên là máy bơm định lượng chuyển vị cố định điều chỉnh tốc độ dòng chảy tùy thuộc vào tốc độ của động cơ, thường để đảm bảo một lượng chất lỏng nhất quán được di chuyển cho mỗi vòng quay.

Thứ hai là bơm định lượng chuyển vị thay đổi, điều chỉnh tốc độ dòng chảy để di chuyển một lượng chất lỏng phù hợp cho dù tốc độ của động cơ là bao nhiêu. Điều này thường được thực hiện bằng cách điều chỉnh độ dài hành trình hoặc lượng chất lỏng bỏ qua.

Theo các con số, máy bơm định lượng có tốc độ dòng chảy nằm trong khoảng từ 0,001 gallon mỗi giờ (gph) và 20 gallon mỗi phút (gpm), hoặc 0,38 – 76 lít mỗi phút. Tổng áp lực đầu của bơm định lượng dao động trong khoảng từ 10 đến 30.000 psi (.7 – 2.068 bar) và mã lực có thể thấp tới 0.125 hoặc cao tới 5.

Máy bơm định lượng Blue White, OBL, Hanna

Với khả năng tạo ra tốc độ dòng chảy chính xác, bơm định lượng được sử dụng phổ biến nhất để di chuyển lượng chất lỏng thấp. Trên thực tế, hầu hết các máy bơm đo sáng được đo bằng khả năng di chuyển gallon mỗi phút, thay vì gallon tiêu chuẩn công nghiệp mỗi giờ. Độ chính xác này cho phép bơm định lượng được sử dụng trong nhiều hoạt động phức tạp.

Bơm định lượng có thể di chuyển hầu hết các chất lỏng từ mỏng đến dày và thậm chí chúng có thể di chuyển các chất lỏng ăn mòn tùy thuộc vào cấu tạo của chúng. Khả năng kiểm soát tốc độ dòng chảy cũng làm cho chúng có lợi khi di chuyển chất lỏng đắt tiền hoặc nguy hiểm.

Tuy nhiên, những máy bơm này không lý tưởng cho các hoạt động đòi hỏi sự di chuyển của một lượng lớn chất lỏng trong một khoảng thời gian ngắn. Chúng cũng không được khuyến khích khi di chuyển hầu hết các loại khí.

Ứng dụng bơm định lượng

Các ứng dụng phổ biến nhất sử dụng máy bơm định lượng là trong hóa chất, nước, chế biến thực phẩm và các ngành công nghiệp khác, nơi tốc độ dòng chảy chính xác là rất cần thiết. Điều này bao gồm các nhiệm vụ như xử lý hóa học nước trong nồi hơi để sử dụng trong tháp giải nhiệt hoặc khi làm việc với nước uống được. Các ứng dụng khác bao gồm các hoạt động như xử lý nước thải, pha trộn chất lỏng trong các nhà máy chế biến thực phẩm, để giảm tổn thất ma sát khi di chuyển dầu hoặc khí tự nhiên lỏng trong đường ống và nhiều thứ khác.

Mời xem thêm: bơm định lượng blue white c6250p

Những tiến bộ trong bơm định lượng

Bơm định lượng OBL – Dòng máy bơm mới này của Tập đoàn công nghệ chất lỏng OBL là lý tưởng để khử trùng, để điều chỉnh độ pH và keo tụ của nước uống, cho nước thải và nước xử lý công nghiệp. OBL được thiết kế đặc biệt để giảm chi phí đo sáng hóa học, đặc biệt khi so sánh với máy bơm định lượng màng thông thường. Các máy bơm đã được trưng bày tại Hội nghị & Triển lãm thường niên của Hiệp hội Công trình Nước Mỹ (AWWA) 2015 .

Bơm định lượng Blue White ProSeries-M® M-3 Peristaltic Metering Pump – Những máy bơm chất lượng này có tiếng tăm như vậy, chúng được sử dụng để loại bỏ asen trong nước uống của một thị trấn ở đông bắc California . Các máy bơm đã được sử dụng trong một quy trình sử dụng sodium hypochlorite và ferric clorua như là một phần của quá trình loại bỏ asen nhiều bước.

Bơm định lượng Hanna màng thủy lực thường được sử dụng để đo hóa chất trong các ngành công nghiệp chế biến và nông nghiệp. Bơm định lượng hóa chất có sẵn cho các ứng dụng áp suất cao và áp suất thấp với điều khiển hành trình thủ công và điện tử. Truy cập trang web để xem toàn bộ dòng sản phẩm bơm định lượng.

Để biết thêm về Bơm định lượng

Bơm đo sáng: Sự suy giảm về độ trễ – Jim Carling của Công ty Milton Roy chia sẻ những hiểu biết về cách tối đa hóa hiệu suất của bất kỳ máy bơm đo sáng nào bằng cách tìm hiểu tất cả những gì bạn cần biết trên đầu giường, hay còn gọi là tỷ lệ mà người dùng có thể điều chỉnh đầu ra của bơm đo sáng .

Chọn Bơm định lượng hóa chất chính xác cho ứng dụng của bạn – Mike Price của Walool đưa ra lời khuyên về cách chọn bơm định lượng chính xác cho quy trình hóa học của bạn. Ông bao gồm các máy bơm nào là tốt nhất cho các biến và thảo luận về chi phí so với các tính năng.

Xử lý chất thải và nước thải – Tập đoàn bơm Tuthill chuyên về hệ thống và máy bơm dịch chuyển tích cực. Trong sách trắng này, họ thảo luận về việc sử dụng máy bơm định lượng trong xử lý nước uống và nước thải.

Trao quyền cho máy bơm – Nhấp vào đây để nhận thông tin về thông tin mới nhất về công nghệ, ứng dụng của máy bơm đo sáng, và nhiều hơn nữa.

Các loại bơm định lượng

Bơm định lượng có nhiều loại, nhưng về cơ bản được chia ra làm các loại sau.

Bơm piston

Nhiều máy bơm định lượng được điều khiển bằng piston. Bơm pít-tông là máy bơm dịch chuyển tích cực, có thể được thiết kế để bơm ở tốc độ dòng chảy thực tế không đổi (trung bình theo thời gian) chống lại một phạm vi áp suất xả rộng, bao gồm áp suất xả cao của hàng ngàn psi .

Bơm định lượng pít-tông điều khiển thường hoạt động như sau: Có một pít-tông (đôi khi được gọi là pít-tông), thường là hình trụ, có thể đi vào và ra khỏi buồng có hình dạng tương ứng trong đầu bơm. Các đường vào và đường ra được nối với buồng piston.

Có hai van kiểm tra, thường là van kiểm tra bóng, gắn vào đầu bơm, một ở đầu vào và một ở đầu ra. Van đầu vào cho phép dòng chảy từ đường vào đến buồng piston, nhưng không theo hướng ngược lại. Van đầu ra cho phép dòng chảy từ buồng đến đường ra, nhưng không ngược lại.

Động cơ liên tục di chuyển piston vào và ra khỏi buồng piston, khiến cho thể tích của buồng liên tục trở nên nhỏ hơn và lớn hơn. Khi piston di chuyển ra ngoài, chân không được tạo ra. Áp suất thấp trong buồng làm cho chất lỏng đi vào và lấp đầy khoang thông qua van kiểm tra đầu vào, nhưng áp suất cao hơn ở đầu ra khiến van đầu ra bị đóng.

Sau đó, khi piston di chuyển vào, nó tạo áp lực cho chất lỏng trong buồng. Áp suất cao trong buồng làm cho van đầu vào bị đóng và buộc van đầu ra phải mở, buộc chất lỏng ra ở đầu ra. Những xen kẽcác nét hút và xả được lặp đi lặp lại nhiều lần để đo chất lỏng.

Ở phía sau buồng, có bao bì xung quanh pít-tông hoặc một con dấu hình bánh rán với một lò xo giống như cơ vòng hình xuyến bên trong nén con dấu xung quanh pít-tông. Điều này giữ áp suất chất lỏng khi piston trượt vào và ra và làm cho bơm bị rò rỉ. Việc đóng gói hoặc niêm phong có thể bị mòn sau khi sử dụng kéo dài và có thể được thay thế.

Tốc độ đo sáng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi bước sóng mà piston di chuyển qua lại hoặc thay đổi tốc độ chuyển động của piston.

Một bơm piston đơn chỉ cung cấp chất lỏng cho ổ cắm trong suốt quá trình xả. Nếu các lần hút và xả của pít-tông xảy ra ở cùng một tốc độ và chất lỏng được đo bằng một nửa thời gian bơm hoạt động, thì tốc độ đo tổng thể trung bình theo thời gian bằng một nửa tốc độ dòng chảy trung bình trong suốt hành trình xả. Một số máy bơm pít-tông đơn có thể có chuyển động pít-tông chậm liên tục để xả và chuyển động rút nhanh để đổ đầy đầu bơm. Trong những trường hợp như vậy, tốc độ đo tổng thể thực tế bằng với tốc độ bơm trong hành trình xả.

Ứng dụng:

Máy bơm được sử dụng trong sắc ký áp suất cao như HPLC và sắc ký ion giống như máy bơm định lượng piston nhỏ. Đối với khả năng chống mài mòn và kháng hóa chất đối với dung môi, v.v., thông thường, pít-tông được làm bằng sapphire nhân tạo và các van kiểm tra bóng có bóng ruby và ghế sapphire. Để tạo ra sắc ký đồ tốt, mong muốn có tốc độ dòng bơm càng không đổi càng tốt. Hoặc là một bơm pít-tông đơn với một lần bơm nhanh được sử dụng hoặc một đầu bơm kép với các hành trình piston phối hợp được sử dụng để cung cấp tốc độ bơm không đổi càng tốt.

Bơm màng và nhu động

Để tránh rò rỉ tại bao bì hoặc niêm phong đặc biệt khi chất lỏng nguy hiểm, độc hại hoặc độc hại, bơm màng được sử dụng để đo sáng. Bơm màng có màng ngăn thông qua đó chuyển động nén / giải nén lặp đi lặp lại. Chất lỏng không thấm qua màng ngăn, do đó chất lỏng bên trong bơm được bịt kín từ bên ngoài.

Chuyển động như vậy làm thay đổi thể tích của một buồng trong đầu bơm để chất lỏng đi vào van kiểm tra đầu vào trong quá trình giải nén và thoát ra qua van kiểm tra đầu ra trong quá trình nén, theo cách tương tự như bơm piston. Bơm màng cũng có thể được thực hiện mà xả ở áp suất khá cao. Bơm định lượng màng thường là thủy lực thúc đẩy.

Bơm nhu động sử dụng các con lăn điều khiển bằng động cơ để lăn dọc theo ống linh hoạt, nén nó để đẩy chất lỏng vào bên trong. Mặc dù bơm nhu động có thể được sử dụng để đo ở áp suất thấp hơn, ống linh hoạt bị giới hạn ở mức áp suất mà nó có thể chịu được.

Các sự cố thường gặp với bơm định lượng

Xếp hạng áp suất tối đa của bơm định lượng thực sự là đỉnh của dải áp suất xả mà bơm được đảm bảo để bơm với tốc độ dòng chảy có thể kiểm soát hợp lý. Bản thân máy bơm là một thiết bị điều áp thường có khả năng vượt quá định mức áp suất của nó, mặc dù không được đảm bảo. Vì lý do này, nếu có bất kỳ van chặn nào ở hạ lưu máy bơm, nên đặt van giảm áp ở giữa để tránh quá áp cho đường ống hoặc đường ống trong trường hợp van dừng vô tình đóng trong khi bơm đang chạy. Cài đặt van xả phải ở dưới mức áp suất tối đa mà đường ống, ống hoặc bất kỳ thành phần nào khác có thể chịu được.

Chất lỏng chỉ có thể nén rất nhẹ. Tính chất này của chất lỏng cho phép bơm định lượng xả chất lỏng ở áp suất cao. Vì một chất lỏng chỉ có thể được nén nhẹ trong một lần xả, nên nó bị đẩy ra khỏi đầu bơm. Khídễ nén hơn nhiều. Bơm định lượng không tốt trong việc bơm khí. Đôi khi, một bơm định lượng hoặc bơm tương tự phải được mồi trước khi vận hành, tức là đầu bơm chứa đầy chất lỏng cần bơm. Khi bọt khí đi vào đầu bơm, chuyển động nén sẽ nén khí nhưng gặp khó khăn khi buộc nó ra khỏi đầu bơm. Máy bơm có thể ngừng bơm chất lỏng có bọt khí trong đầu bơm mặc dù về mặt cơ học, máy bơm đang chuyển động, liên tục nén và giải nén các bong bóng. Để ngăn chặn loại “khóa hơi” này, dung môi sắc ký thường được khử khí trước khi bơm.

Nếu áp suất ở đầu ra thấp hơn áp suất ở đầu vào và vẫn như vậy mặc dù bơm, thì chênh lệch áp suất này mở đồng thời cả hai van kiểm tra và chất lỏng chảy qua đầu bơm không kiểm soát được từ đầu vào đến đầu ra. Điều này có thể xảy ra cho dù máy bơm có hoạt động hay không. Tình trạng này có thể tránh được bằng cách đặt một van kiểm tra chênh lệch áp suất dương được đánh giá chính xác ở hạ lưu của bơm. Một van như vậy sẽ chỉ mở nếu vượt quá chênh lệch áp suất định mức tối thiểu trên van, điều mà hầu hết các máy bơm đo áp suất cao có thể dễ dàng vượt quá. Bạn đã biết bơm định lượng là gì rồi phải không ạ. Hy vọng bạn hiểu nhiều về nó.