Nếu khách hàng chưa nắm rõ nguyên lý của loại bơm này vui lòng xem thêm bài viết bên dưới:

Bơm cánh khế là bơm gì? Chi tiết cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

Cần chuẩn bị những thông tin gì trước khi chọn bơm cánh khế?

Để tính chính xác, nhà máy nên thu thập sẵn các thông tin sau:

1. Sản phẩm cần bơm: Tên sản phẩm, tính chất (nhớt, đặc, nhạy với lực cắt, có hạt hay không) và kích thước hạt nếu có.
2. Độ nhớt của sản phẩm ở nhiệt độ vận hành, tính bằng cP.
3. Nhiệt độ của sản phẩm và nhiệt độ vệ sinh CIP hoặc SIP.
4. Lưu lượng cần đạt, tính bằng m³/giờ, và mức biến động trong ca sản xuất.
5. Áp suất ở đầu xả: phụ thuộc vào chiều dài, đường kính đường ống và các thiết bị trên đường đi như bộ lọc, đầu chiết rót.
6. Kích thước, kiểu kết nối của đường ống hiện có.
7. Yêu cầu vệ sinh: Vật liệu tiếp xúc cần là inox 304 hay 316L, có làm sạch CIP hay không.

Bước 1: Tính lưu lượng cần thiết

Bơm cánh khế là bơm thể tích, nên lưu lượng được tính từ dung tích bơm đẩy đi sau mỗi vòng quay của rotor và tốc độ quay. Công thức lưu lượng lý thuyết là:

Q (m³/giờ) = Dung tích mỗi vòng (lít) × Tốc độ (vòng/phút) × 60 ÷ 1000

Bơm có dung tích 0,60 lít mỗi vòng, chạy ở 450 vòng/phút, cho lưu lượng lý thuyết là 0,60 × 450 × 60 ÷ 1000 = 16,2 m³/giờ.

Lưu lượng thực tế luôn thấp hơn lưu lượng lý thuyết một chút, vì một phần sản phẩm rò ngược qua khe hở giữa rotor và thân bơm. Hiện tượng này gọi là rò rỉ ngược. Rò rỉ ngược tăng khi áp suất đầu xả cao, độ nhớt thấp và khe hở lớn. Vì vậy, khi tính tốc độ cần thiết, doanh nghiệp nên cộng thêm một mức dự phòng cho rò rỉ ngược, thay vì lấy đúng giá trị lý thuyết.

Bước 2: Kiểm tra độ nhớt của sản phẩm

Độ nhớt là yếu tố làm bơm cánh khế khác bơm ly tâm rõ nhất. Với chất nhớt và đặc, bơm cánh khế vẫn giữ được lưu lượng ổn định, còn bơm ly tâm giảm lưu lượng rất nhanh. Cách xét độ nhớt khi chọn bơm gồm các điểm sau:

• Độ nhớt càng cao thì nên chạy tốc độ càng thấp. Sản phẩm đặc cần thời gian để điền đầy các khoang của rotor. Nếu chạy quá nhanh, khoang không được điền đầy, lưu lượng giảm và bơm dễ bị xâm thực hoặc quá tải.
• Với sản phẩm rất đặc, nên chọn model có dung tích lớn hơn và chạy ở tốc độ thấp, thay vì chọn model nhỏ chạy tốc độ cao.
• Độ nhớt thấp làm rò rỉ ngược tăng. Với chất lỏng loãng, lưu lượng thực tế hụt đi nhiều hơn, nhất là ở áp suất cao, nên cần dự phòng nhiều hơn khi tính.
• Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ. Nhiều sản phẩm đặc lại khi nguội, nên cần tính theo điều kiện nhớt nhất mà bơm sẽ gặp.
• Độ nhớt cao cũng đòi hỏi công suất motor lớn hơn.

Bảng quy đổi tốc độ theo độ nhớt phụ thuộc vào từng model và từng sản phẩm. Khi nhà máy gửi thông tin độ nhớt, nhiệt độ và áp suất, kỹ sư Carten sẽ tính tốc độ và công suất cụ thể cho đúng sản phẩm.

Bước 3: Chọn số vòng quay

Lưu lượng của bơm cánh khế tỷ lệ gần như thuận với số vòng quay: tăng gấp đôi tốc độ thì lưu lượng tăng gần gấp đôi. Đây là ưu điểm lớn, vì chỉ cần điều chỉnh tốc độ là điều chỉnh được lưu lượng.

Mỗi model có dải tốc độ khuyến nghị riêng:

• HLP3A-9 và HLP3A-18: từ 200 đến 950 vòng/phút.
• HLP3A-36 và HLP3A-60: từ 100 đến 450 vòng/phút.
• HLP3S-10 và HLP3S-20: từ 50 đến 720 vòng/phút.
• HLP3S-30, HLP3S-40 và HLP3S-60: từ 50 đến 500 vòng/phút.
• HLP3S-80: từ 50 đến 400 vòng/phút.

Khi chọn tốc độ, doanh nghiệp nên lưu ý:

• Dùng biến tần để điều chỉnh tốc độ theo lưu lượng cần thiết và khởi động êm khi sản phẩm đặc.
• Chạy ở tốc độ thấp giúp giảm mài mòn, giảm xung nhịp, giữ nguyên cấu trúc sản phẩm nhạy cảm như kem, sữa chua, mứt có miếng.
• Không chạy vượt dải khuyến nghị. Tốc độ quá cao gây mòn nhanh, rung, tiếng ồn và xâm thực.
• Nên chọn model sao cho bơm làm việc ở khoảng giữa dải tốc độ, để còn dư địa tăng lưu lượng khi cần.

Bước 4: Chọn số thùy của rotor

Rotor của bơm cánh khế có thể có một thùy, hai thùy, ba thùy hoặc nhiều thùy. Số thùy ảnh hưởng đến độ đều của dòng chảy và kích thước hạt đi qua được:

• Rotor 1 thùy: khoang chứa lớn, phù hợp với sản phẩm có miếng hoặc hạt lớn như mứt, sốt có miếng.
• Rotor 2 thùy: cân bằng giữa lưu lượng và độ đều, dùng đa dụng cho chất lỏng nhớt trung bình đến cao.
• Rotor 3 thùy: dòng chảy đều hơn, ít xung nhịp, phổ biến trong thực phẩm, dược phẩm, hóa mỹ phẩm.
• Rotor đa thùy: xung nhịp rất thấp, phù hợp với định lượng chính xác và sản phẩm rất nhạy cảm.

Nguyên tắc chọn: Sản phẩm có hạt lớn nên chọn rotor ít thùy, còn sản phẩm cần dòng đều và nhẹ nhàng nên chọn rotor nhiều thùy.

Bước 5: Chọn dòng bơm theo áp suất và nhiệt độ

Carten có hai dòng bơm cánh khế với khả năng chịu áp suất và nhiệt độ khác nhau:

Nguyên tắc chọn như sau:

• Chọn HLP3A khi áp suất đầu xả từ 7 bar trở xuống và sản phẩm cần nhiệt độ làm việc cao, ví dụ vệ sinh bằng nước nóng.
• Chọn HLP3S khi áp suất đầu xả cao hơn 7 bar, ví dụ đường ống dài, đẩy qua bộ lọc hoặc thiết bị gia công, và nhiệt độ không vượt 120°C.

Áp suất đầu xả của hệ thống cần tính cả tổn thất trên đường ống, và nên chọn dòng bơm có áp suất tối đa cao hơn mức này một khoảng dự phòng.

Bước 6: Chọn vật liệu, kết nối và công suất motor

Sau khi đã chọn được model, nhà máy cần chốt các chi tiết còn lại:

• Vật liệu tiếp xúc sản phẩm: SUS304 cho sản phẩm thông thường, SUS316L khi sản phẩm có tính axit, muối cao hoặc cho ngành dược phẩm và mỹ phẩm.
• Chuẩn kết nối: DIN hoặc SMS, phải khớp với đường ống hiện có của dây chuyền.
• Công suất motor: phụ thuộc vào áp suất và độ nhớt. Model nhỏ như HLP3A-9 dùng motor khoảng 1,5 kW, còn các model lớn như HLP3S-80 dùng motor 15 đến 22 kW. Sản phẩm càng đặc hoặc áp suất càng cao thì cần motor ở mức cao trong khoảng cho phép.
• Bề mặt: phần tiếp xúc sản phẩm được đánh bóng để dễ vệ sinh, các phần còn lại là bề mặt mờ hoặc phun cát.

Trường hợp thực tế khi chọn bơm cánh khế

Chuyển sản phẩm nhớt lưu lượng 5 m³/giờ

Yêu cầu: Nhà máy cần chuyển 5 m³/giờ sản phẩm nhớt, áp suất đầu xả dưới 7 bar.

1. Chọn dòng: áp suất dưới 7 bar nên chọn HLP3A.
2. Chọn model: HLP3A-36 có dung tích 0,36 lít mỗi vòng, dải tốc độ 100 đến 450 vòng/phút.
3. Tính tốc độ lý thuyết: n = 5 ÷ (0,36 × 60 ÷ 1000) ≈ 231 vòng/phút.
4. Cộng dự phòng rò rỉ ngược: lấy dự phòng khoảng 15%, tức cần tính cho lưu lượng 5,75 m³/giờ, ra tốc độ khoảng 266 vòng/phút.
5. Kiểm tra: 266 vòng/phút nằm trong dải 100 đến 450 vòng/phút, và lưu lượng tối đa của model ở 450 vòng/phút là khoảng 9,7 m³/giờ, nên nhu cầu 5 m³/giờ chỉ bằng khoảng một nửa. Bơm còn dư địa để tăng tốc độ khi cần.

Áp suất cao 12 bar, lưu lượng 4 m³/giờ

Yêu cầu: Khách hàng cần bơm 4 m³/giờ sản phẩm vào đường ống dài, áp suất đầu xả khoảng 12 bar.

1. Chọn dòng: áp suất 12 bar vượt 7 bar của HLP3A nên phải chọn HLP3S (14 bar).
2. Chọn model: HLP3S-30 có dung tích 0,32 lít mỗi vòng, dải tốc độ 50 đến 500 vòng/phút.
3. Tính tốc độ lý thuyết: n = 4 ÷ (0,32 × 60 ÷ 1000) ≈ 208 vòng/phút.
4. Cộng dự phòng rò rỉ ngược: ở áp suất cao rò rỉ ngược lớn hơn, nên lấy dự phòng khoảng 20%, tức cần tính cho 4,8 m³/giờ, ra tốc độ khoảng 250 vòng/phút
5. Kiểm tra: 250 vòng/phút nằm trong dải 50 đến 500 vòng/phút. Motor của HLP3S-30 là 3,0 đến 4,0 kW, và nên chọn ở mức cao trong khoảng này vì áp suất cao.

Bảng chọn nhanh các model HLP3A và HLP3S

Lưu lượng lý thuyết tối đa tính ở tốc độ cao nhất trong dải khuyến nghị. Lưu lượng thực tế thấp hơn do rò rỉ ngược.

Toàn bộ danh mục model có tại trang bơm cánh khế Carten.

Những sai lầm thường gặp khi chọn bơm cánh khế

• Chọn bơm có lưu lượng tối đa sát với nhu cầu. Bơm phải chạy gần hết dải tốc độ, mòn nhanh và không còn dư địa khi sản phẩm đặc hơn dự kiến.
• Bỏ qua độ nhớt ở điều kiện bất lợi nhất. Sản phẩm nguội đặc lại, làm bơm quá tải so với tính toán ở nhiệt độ cao.
• Chạy tốc độ quá cao với sản phẩm đặc, gây xâm thực, rung và mòn rotor.
• Chọn sai số thùy cho sản phẩm có hạt. Rotor nhiều thùy có khoang nhỏ nên hạt lớn dễ bị vỡ hoặc kẹt.
• Không tính tổn thất trên đường ống dài, khiến áp suất thực tế vượt khả năng của dòng HLP3A.
• Quên rò rỉ ngược khi bơm chất lỏng loãng ở áp suất cao, làm lưu lượng thực tế hụt so với tính toán.
• Không dùng biến tần, khiến việc điều chỉnh lưu lượng và khởi động bơm với sản phẩm đặc gặp nhiều khó khăn.

Câu hỏi thường gặp về chọn bơm cánh khế

Chọn bơm cánh khế cần những thông số nào?

Nhà máy cần có tên sản phẩm, độ nhớt ở nhiệt độ vận hành, lưu lượng cần đạt, áp suất đầu xả, nhiệt độ, kích thước hạt (nếu có), kích thước kết nối của đường ống và yêu cầu vệ sinh. Từ các thông tin này, kỹ sư sẽ tính dung tích, tốc độ, công suất motor và vật liệu phù hợp.

Làm sao tính lưu lượng của bơm cánh khế?

Lưu lượng lý thuyết bằng dung tích mỗi vòng (lít) nhân với số vòng quay mỗi phút, nhân 60 rồi chia 1000, kết quả tính bằng m³/giờ. Lưu lượng thực tế thấp hơn do rò rỉ ngược, nên cần cộng thêm mức dự phòng, đặc biệt khi áp suất cao hoặc sản phẩm loãng.

Sản phẩm càng đặc thì nên chạy bơm cánh khế nhanh hay chậm?

Sản phẩm càng đặc thì nên chạy tốc độ càng thấp, và nên chọn model có dung tích lớn hơn để vẫn đạt lưu lượng cần thiết. Chạy quá nhanh với sản phẩm đặc làm khoang rotor không được điền đầy, gây giảm lưu lượng, xâm thực và quá tải motor.

Nên chọn rotor mấy thùy cho bơm cánh khế?

Sản phẩm có miếng hoặc hạt lớn nên chọn rotor ít thùy như 1 thùy hoặc 2 thùy. Sản phẩm nhạy cảm, cần dòng chảy đều và định lượng chính xác nên chọn rotor 3 thùy hoặc đa thùy. Nếu chưa chắc, khách hàng có thể gửi mẫu hoặc thông tin sản phẩm để kỹ sư tư vấn.

Khi nào cần chọn HLP3S thay vì HLP3A?

Cần chọn HLP3S khi áp suất đầu xả của hệ thống vượt 7 bar, vì HLP3S chịu được đến 14 bar. Ngược lại, nếu áp suất dưới 7 bar và cần nhiệt độ làm việc đến 140°C, ví dụ khi vệ sinh bằng nước nóng, thì HLP3A là lựa chọn phù hợp.

Bơm cánh khế có cần dùng biến tần không?

Biến tần không bắt buộc, nhưng rất nên dùng. Biến tần giúp điều chỉnh lưu lượng theo tốc độ, khởi động êm khi sản phẩm đặc, giảm mài mòn và cho phép điều chỉnh lại nếu độ nhớt hoặc nhu cầu thay đổi.

Thông tin liên hệ nhà phân phối

Mỗi dây chuyền có sản phẩm, độ nhớt, nhiệt độ và đường ống khác nhau, nên cùng một model có thể phù hợp với nhà máy này nhưng chưa phù hợp với nhà máy khác. Các công thức và ví dụ trong bài giúp doanh nghiệp tính sơ bộ để hình dung lựa chọn. Để chốt chính xác model, tốc độ quay, công suất motor và vật liệu, cách an toàn nhất là để kỹ sư xem xét điều kiện vận hành thực tế của hệ thống. Đội ngũ kỹ thuật của Carten Pump Vietnam sẵn sàng làm việc này cùng khách hàng.

Khi mua bơm cánh khế tại Carten Pump Vietnam, khách hàng nhận được gì?

• Sản phẩm chính hãng 100%, có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng.
• Hồ sơ CO/CQ đầy đủ đi kèm, phục vụ nghiệm thu, đấu thầu và quản lý thiết bị.
• Bảo hành 12 tháng với quy trình tiếp nhận rõ ràng.
• Hỗ trợ kỹ thuật và cung cấp phụ tùng chính hãng sau thời gian bảo hành.

Thông tin liên hệ:

1. Địa chỉ: 15 Đường Số 8 Khu nhà ở, Khu phố 2, Tam Bình, Hồ Chí Minh
2. Hotline: 0908 095 139

Bài viết xem thêm:

• So sánh bơm cánh khế với bơm trục vít
• Ứng dụng của bơm cánh khế