Bơm định lượng

Trong các hệ thống xử lý nước và sản xuất công nghiệp, kiểm soát lưu lượng hóa chất chính xác là yếu tố sống còn, tránh sai lệch có thể làm hỏng thành phẩm hoặc ăn mòn thiết bị với tốc độ lên đến 50% nhanh hơn nếu dùng bơm thông thường. Bơm định lượng (Metering Pump) giải quyết triệt để nhờ độ chính xác sai số dưới 1%, vận chuyển axit, bazơ hay dung dịch độ nhớt cao bằng vật liệu chống ăn mòn như PVC, PP, PVDF và màng Teflon (PTFE). Ví dụ, bơm piston OBL RH65A đạt 4100 L/h ở 5 bar, trong khi Prominent CNPB1601 cung cấp 1.1 L/h tại 16 bar.

Bài viết cung cấp cẩm nang kỹ thuật toàn diện về bơm định lượng nước và bơm định lượng hóa chất, so sánh 4 công nghệ chính cùng thông số OEM từ OBL, Prominent, Nikkiso. Toàn Á JSC hỗ trợ tư vấn lựa chọn tối ưu dựa trên đặc tính hóa chất thực tế, dẫn dắt bạn khám phá nguyên lý hoạt động ngay sau đây.

Tổng quan kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của bơm định lượng

Bơm định lượng là dòng máy bơm thể tích lưu lượng thấp, thiết kế chuyên dụng để vận chuyển hóa chất như axit, bazơ hoặc dung dịch có độ nhớt cao với sai số kiểm soát dưới 1%. Lưu lượng được điều chỉnh thủ công hoặc tự động thông qua thay đổi hành trình piston trong xi lanh hoặc tần số nhịp co bóp của màng Teflon (PTFE), đảm bảo độ chính xác cao trong các hệ thống xử lý nước công nghiệp.

Cấu tạo tập trung vào khả năng chống ăn mòn hóa học, với đầu bơm làm từ PVC, PP, PVDF hoặc Inox 316. Màng Teflon là bộ phận tiếp xúc trực tiếp, chịu được hóa chất cực mạnh như HCl 37% hoặc NaOH 50% ở nhiệt độ lên đến 80°C. Hệ thống còn tích hợp van một chiều để ngăn dòng chảy ngược, hỗ trợ lắp đặt đa đầu bơm tăng lưu lượng gấp 2-3 lần.

Cơ chế điều khiển lưu lượng chính xác của bơm định lượng là gì?

Cơ chế cốt lõi là thay đổi thể tích buồng bơm: piston tịnh tiến tạo hút/xả định lượng (piston type) hoặc màng co bóp nhờ solenoid/thủy lực (màng/điện tử type), kiểm soát lưu lượng từ 0.1-4100 L/h với sai số ±0.5-1%.

• Điều chỉnh hành trình/tần số: Giảm hành trình piston từ 100% xuống 10% để lưu lượng tỷ lệ thuận, tránh quá tải.
• Tiêu chuẩn chính xác: Đáp ứng QCVN 01:2021/BYT cho dược phẩm và ISO 9001 cho thực phẩm, sai số cực thấp ngay cả với chất lỏng độ nhớt 1000 cP.

So sánh 4 dòng công nghệ bơm định lượng phổ biến

Bên cạnh đó, để lựa chọn phù hợp, cần so sánh chi tiết 4 dòng công nghệ bơm định lượng phổ biến dựa trên nguyên lý hoạt động, áp suất xả và đặc tính ứng dụng.

Bơm Piston hoạt động dựa trên sự dịch chuyển tịnh tiến trong xi lanh, lý tưởng cho ứng dụng yêu cầu áp suất xả cao như bơm hóa chất đặc ở hệ thống áp lực lớn, nhưng cần kiểm soát rò rỉ tại khớp nối bằng van một chiều chất lượng cao.

Bơm Màng sử dụng màng Teflon co bóp, đảm bảo kín tuyệt đối phù hợp hóa chất độc hại hoặc ăn mòn hóa học mạnh, với lưu lượng ổn định dù độ nhớt cao.

Bơm Thủy lực kết hợp ưu điểm của piston (áp suất cao) và màng (độ kín), thường dùng trong quy trình công nghiệp nặng, dù yêu cầu bảo trì dầu thủy lực định kỳ.

Bơm Điện tử (Solenoid) nổi bật với thiết kế nhỏ gọn và điều khiển số qua tần số xung, phù hợp công suất thấp như xử lý nước hồ bơi hoặc hệ thống nhỏ, tránh hiệu ứng siphong nhờ tích hợp tự động.

Phân tích thông số kỹ thuật từ các hãng sản xuất OEM hàng đầu

Ngoài ra, để hỗ trợ lựa chọn chính xác, dưới đây là bảng thông số kỹ thuật tham khảo từ các model tiêu biểu của các hãng OBL, Prominent, Nikkiso, Pulsafeeder và các thương hiệu tương đương. Các dữ liệu dựa trên catalog OEM, tập trung vào lưu lượng tối đa, áp suất xả và vật liệu đầu bơm phù hợp với hóa chất công nghiệp.

OBL (Italy) nổi bật với dòng M Series (màng cơ khí) và R Series (piston), sử dụng khung hợp kim chắc chắn, phù hợp áp suất xả trung bình đến cao trong hệ thống hóa chất lớn, như model MC201PP đạt 197 L/h ở 7 bar với đầu bơm PP chống ăn mòn hóa học.

Prominent (Đức) dẫn đầu về độ chính xác với Concept Plus và Vario C, tích hợp hệ thống kiểm soát thông minh, thể hiện qua CNPB1601 (1.1 L/h, 16 bar, PP) lý tưởng cho ứng dụng yêu cầu lưu lượng thấp nhưng áp suất xả cao.

Nikkiso (Nhật Bản) đảm bảo độ ổn định lâu dài với BX30 (43.8 L/h, 10 bar, PVC) cho hệ thống trung bình và AHA52 (396 L/h, 3 bar, PVC) cho lưu lượng lớn, ưu tiên trong môi trường độ nhớt cao.

Pulsafeeder (USA) và Blue-White phổ biến trong xử lý nước thải, với X100-XB (15.73 L/h, 4.2 bar, PVC) và C-600P phù hợp công suất thấp, dễ tích hợp van một chiều chống hiệu ứng siphong.

Quy trình lắp đặt và vận hành chuẩn chuyên gia

Để đảm bảo hiệu suất tối ưu và độ bền của bơm định lượng từ các hãng như OBL, Prominent hay Nikkiso, việc tuân thủ quy trình lắp đặt và vận hành theo tiêu chuẩn kỹ thuật là bắt buộc. Dưới đây là 6 bước chi tiết dựa trên hướng dẫn OEM:

1. Vị trí lắp đặt: Đặt bơm định lượng trên bề mặt bằng phẳng, vững chắc. Chiều sâu hút tối đa 1.5 m, tổng chiều dài ống hút không vượt quá 2.5 m để tránh mất áp suất và cavitation.
2. Hệ thống ống hút: Sử dụng đường kính ống hút lớn hơn hoặc bằng kích thước kết nối đầu bơm (thường 1/2 inch hoặc 3/4 inch). Với chất lỏng có độ nhớt cao, ưu tiên ống Inox 316 để giảm ma sát và ngăn tắc nghẽn.
3. Bảo vệ đầu hút: Bắt buộc lắp bộ lọc thô (mesh 100-200 micron) ngay trước đầu hút và van một chiều để ngăn dòng chảy ngược, bảo vệ màng Teflon hoặc piston khỏi cặn bẩn.
4. Hệ thống ống đẩy: Thiết kế sao cho áp suất xả lớn hơn áp suất hút ít nhất 0.3 bar, tránh hiệu ứng siphong gây chảy ngược và mất kiểm soát lưu lượng.
5. An toàn hệ thống: Lắp van xả áp (pressure relief valve) ngay sau đầu đẩy, định mức 1.1-1.2 lần áp suất tối đa của bơm (ví dụ: 5-7 bar cho model MC201PP), để bảo vệ khi tắc nghẽn.
6. Khởi động và vận hành: Kiểm tra mức dầu bôi trơn (nếu bơm motor), mở toàn bộ van. Bắt đầu ở 20% hành trình piston hoặc tần số nhịp trong 3-5 phút, sau đó tăng dần đến mức thiết kế để tránh quá tải.

Tiêu chí lựa chọn bơm định lượng hóa chất tối ưu

Bên cạnh quy trình lắp đặt chuẩn, việc lựa chọn bơm định lượng phù hợp đòi hỏi phân tích kỹ lưỡng các thông số kỹ thuật để đảm bảo hiệu suất và độ bền. Dưới đây là các tiêu chí chính dựa trên dữ liệu từ các hãng OEM như OBL, Prominent và Nikkiso:

• Tính toán lưu lượng: Chọn bơm có công suất thiết kế bằng 110-120% nhu cầu thực tế, vận hành ổn định ở mức 85-90% để tránh quá tải và kéo dài tuổi thọ (ví dụ: nhu cầu 100 L/h chọn model như Nikkiso BX30 43.8 L/h kết hợp đa đầu).
• Tương thích hóa chất: Kiểm tra bảng kháng hóa chất của vật liệu PVDF, PVC, PP hoặc Inox 316. Màng Teflon (PTFE) lý tưởng cho axit/bazơ ăn mòn cao, như trong model Prominent CNPB1601 (PP, 16 bar).
• Theo đặc tính chất lỏng: Độ nhớt cao ưu tiên bơm màng; chất mài mòn tránh bơm piston (dễ hỏng xi lanh); áp suất cao chọn bơm thủy lực để cân bằng độ kín và sức mạnh.