Bơm định lượng là gì? Nguyên lý bơm màng và ứng dụng

Bơm định lượng là gì? Bơm định lượng là loại máy bơm dùng để đưa một lượng chất lỏng (thường là hóa chất) chính xác, đều đặn vào hệ thống theo đơn vị lít/giờ, có thể điều chỉnh được. Phần lớn bơm định lượng hiện nay là bơm màng: một tấm màng dao động qua lại, mỗi lần đẩy ra một thể tích gần như cố định, nhờ đó lượng hóa chất châm vào luôn ổn định dù áp lực đường ống thay đổi.

Trong bài này em giải thích cho anh cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy bơm định lượng kiểu màng, cách điều chỉnh lưu lượng, các ứng dụng phổ biến trong xử lý nước, và bảng model máy bơm định lượng Beluno đang có tại MT Minh Anh để anh tham khảo.

Bơm định lượng là gì và khác bơm nước thông thường thế nào?

Bơm nước thông thường (bơm ly tâm trục ngang, trục đứng, bơm chìm…) được thiết kế để chuyển một lượng nước lớn, tính bằng m³/giờ. Lưu lượng của bơm ly tâm thay đổi rất nhiều khi cột áp thay đổi: đường ống dài hơn, van đóng bớt là lưu lượng giảm ngay. Với việc cấp nước, điều này không thành vấn đề.

Còn khi châm hóa chất – ví dụ châm Clo khử trùng, PAC keo tụ, xút điều chỉnh pH – thì người vận hành cần lượng hóa chất đúng và đều: thiếu thì nước không đạt, thừa thì tốn hóa chất và có thể gây hại. Lượng cần châm cũng nhỏ, chỉ vài lít đến vài chục lít mỗi giờ. Bơm định lượng ra đời để giải quyết đúng bài toán này.

Tiêu chí	Bơm định lượng (bơm màng)	Bơm ly tâm thông thường
Nguyên lý	Thể tích (màng đẩy từng nhịp)	Ly tâm (cánh quạt quay)
Lưu lượng thường gặp	Vài lít – vài chục lít/giờ	Vài m³ – hàng trăm m³/giờ
Độ chính xác	Cao, lưu lượng ít phụ thuộc áp lực	Thấp, lưu lượng thay đổi theo cột áp
Điều chỉnh lưu lượng	Núm chỉnh hành trình / tần số	Van tiết lưu hoặc biến tần
Chất lỏng	Hóa chất ăn mòn: axit, kiềm, Clo, PAC…	Chủ yếu là nước sạch, nước thải
Rò rỉ	Buồng bơm kín nhờ màng ngăn	Dùng phớt trục, có thể rò khi mòn

Cấu tạo máy bơm định lượng kiểu màng

Một máy bơm định lượng màng chạy động cơ điện, như dòng Beluno BLD, gồm các bộ phận chính:

• Động cơ điện: tạo chuyển động quay. Dòng Beluno BLD dùng động cơ 0,4 – 0,6 kW, điện 1 pha 220V/50Hz, dây quấn đồng, cách điện cấp F.
• Bộ truyền động (cơ cấu lệch tâm/cam): biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến qua lại của trục đẩy màng.
• Núm chỉnh hành trình: thay đổi độ dài mỗi lần màng đẩy ra, tức là thay đổi lượng hóa chất mỗi nhịp.
• Màng bơm: tấm màng ngăn giữa phần cơ khí và hóa chất. Ở Beluno BLD, màng làm bằng Teflon (PTFE) chống rách, chịu hóa chất tốt.
• Đầu bơm (buồng bơm): chứa hóa chất, làm bằng nhựa PP chịu ăn mòn.
• Van một chiều hút – xả: thường là van bi, bằng PVDF ở dòng Beluno BLD, chỉ cho hóa chất đi một chiều.

Điểm quan trọng nhất là màng ngăn hoàn toàn hóa chất với động cơ và bộ truyền động. Hóa chất chỉ tiếp xúc với đầu bơm, màng và van – đều là vật liệu chịu ăn mòn – nên bơm bền và ít rò rỉ hơn nhiều so với bơm dùng phớt trục.

Nguyên lý làm việc của bơm màng định lượng

Bơm định lượng màng hoạt động theo hai kỳ lặp lại liên tục:

Kỳ hút

Trục đẩy kéo màng lùi về phía sau, thể tích buồng bơm tăng, áp suất trong buồng giảm. Van hút mở ra, van xả đóng lại, hóa chất từ bồn chứa được hút vào đầy buồng bơm.

Kỳ đẩy

Trục đẩy đưa màng tiến về phía trước, thể tích buồng bơm giảm, áp suất tăng. Van hút đóng, van xả mở, đúng lượng hóa chất vừa hút được đẩy ra đường ống châm.

Mỗi vòng như vậy là một nhịp. Lưu lượng của máy bơm định lượng xấp xỉ bằng: thể tích mỗi nhịp × số nhịp trong 1 giờ. Vì thể tích mỗi nhịp do hành trình màng quyết định chứ không do áp lực ống quyết định, nên lượng hóa chất châm vào gần như không đổi, miễn là áp lực đường ống còn nằm trong mức áp suất tối đa của bơm (ví dụ 4 bar với BLD-15-04-NX-PPV).

Cách điều chỉnh lưu lượng bơm định lượng

Có hai cách điều chỉnh thường gặp:

• Chỉnh hành trình (độ dài nhịp): vặn núm chỉnh từ 0 – 100%. Đây là cách phổ biến ở bơm định lượng chạy động cơ như Beluno BLD.
• Chỉnh tần số nhịp: thay đổi số nhịp/phút, thường có ở bơm điều khiển điện tử hoặc khi chạy qua biến tần, tủ điều khiển.

Ví dụ: bơm Beluno BLD-15-04-NX-PPV có lưu lượng tối đa 15 lít/giờ. Nếu anh chỉ cần châm khoảng 6 lít/giờ, có thể đặt núm hành trình quanh 40% (15 × 40% = 6 l/h), sau đó dùng ống đong hứng ở đầu hút hoặc đầu xả trong vài phút để đo lại và tinh chỉnh. Lưu lượng thực tế còn phụ thuộc độ nhớt hóa chất và áp lực đường ống, nên luôn nên hiệu chỉnh bằng cách đo thực tế.

Một kinh nghiệm hay dùng: chọn bơm sao cho lưu lượng cần châm nằm trong khoảng 30 – 80% lưu lượng tối đa. Chạy quá thấp thì nhịp ngắn, sai số tương đối lớn; chạy sát 100% thì không còn dư để tăng liều khi nước đầu vào xấu đi.

Ứng dụng của bơm định lượng trong xử lý nước

Bơm định lượng có mặt ở hầu hết các hệ thống xử lý nước cấp và nước thải:

• Châm Clo / Javen khử trùng nước cấp sinh hoạt, nước giếng khoan, nước bể bơi, nước thải sau xử lý.
• Châm PAC, phèn, Polymer cho bể keo tụ – tạo bông để lắng cặn.
• Châm xút (NaOH) hoặc axit để điều chỉnh pH nước thải trước bể sinh học hoặc trước khi xả.
• Châm chất chống cáu cặn cho hệ lọc RO, tháp giải nhiệt, nồi hơi.
• Châm dinh dưỡng, men vi sinh cho bể sinh học; châm hóa chất trong ngành thực phẩm, dệt nhuộm, xi mạ.

Trong hệ thống xử lý nước thải, bơm định lượng thường làm việc cùng các thiết bị khác như máy thổi khí cấp oxy cho bể sinh học và bơm chìm nước thải chuyển nước giữa các bể. Muốn hệ thống chạy ổn thì cả ba nhóm thiết bị này đều phải chọn đúng công suất.

Bảng model máy bơm định lượng Beluno BLD

Dưới đây là 4 model bơm định lượng Beluno (thương hiệu Singapo) đang có trên web. Cả 4 model đều có đầu bơm PP, màng Teflon, van PVDF, họng xả 21 mm, điện 1 pha 220V, bảo hành 12 tháng.

Model	Lưu lượng max	Áp suất max	Công suất	Họng xả
Beluno BLD-15-04-NX-PPV	15 l/h	4 bar	0,4 kW	21 mm
Beluno BLD-20-03-NX-PPV	20 l/h	3 bar	0,4 kW	21 mm
Beluno BLD-30-3-X-PPV	30 l/h	3 bar	0,6 kW	21 mm
Beluno BLD-50-2-X-PPV	50 l/h	2 bar	0,6 kW	21 mm

Có thể thấy quy luật chung của bơm định lượng: lưu lượng càng lớn thì áp suất tối đa càng thấp. Model 15 l/h chịu được 4 bar, phù hợp châm vào đường ống có áp; model 50 l/h chỉ 2 bar, phù hợp châm vào bể hở hoặc ống áp thấp. Cách tính lưu lượng châm theo nồng độ hóa chất, có ví dụ PAC và xút, em đã viết chi tiết ở bài bơm định lượng hóa chất Beluno BLD.

Lưu ý khi lắp đặt và vận hành bơm định lượng

• Đặt bơm gần bồn hóa chất, đường hút càng ngắn càng tốt; tốt nhất đặt bơm thấp hơn hoặc ngang đáy bồn để hóa chất tự chảy vào (hút ngập).
• Lắp lọc đầu hút và giữ đầu hút cách đáy bồn vài cm để không hút cặn – cặn là nguyên nhân hay gặp làm kẹt van bi.
• Lắp van một chiều/van châm ở điểm châm để hóa chất không bị nước trong ống đẩy ngược về bơm.
• Không để áp lực ống vượt áp suất tối đa của bơm (2 – 4 bar tùy model); nếu đường ống có áp cao, chọn model áp lớn hoặc châm vào bể trung gian.
• Không chạy bơm khi bồn cạn; nên dùng phao hoặc tủ điện có bảo vệ mực hóa chất thấp.
• Kiểm tra định kỳ màng và van: màng Teflon bền nhưng vẫn là vật tư hao mòn; khi thấy lưu lượng giảm, bơm có tiếng lạ hoặc rỉ hóa chất ở đầu bơm thì cần kiểm tra.
• Luôn mang găng tay, kính bảo hộ khi tháo lắp đầu bơm, vì bên trong còn hóa chất.

Câu hỏi thường gặp về bơm định lượng

Bơm định lượng là gì, dùng để làm gì?

Bơm định lượng là máy bơm dùng để châm một lượng chất lỏng chính xác, điều chỉnh được (tính bằng lít/giờ) vào hệ thống. Nó được dùng chủ yếu để châm hóa chất như Clo, PAC, Polymer, xút, axit trong xử lý nước cấp, nước thải, hồ bơi và trong sản xuất công nghiệp.

Bơm định lượng màng có tự hút được không?

Có, bơm màng có khả năng tự hút ở mức nhất định nhờ cặp van một chiều. Tuy nhiên đường hút nên ngắn, kín khí; khi chạy lần đầu cần mồi cho đầy đường hút và xả hết bọt khí trong đầu bơm thì bơm mới lên hóa chất ổn định.

Chọn bơm định lượng bao nhiêu lít/giờ là đủ?

Anh tính lượng dung dịch hóa chất cần châm mỗi giờ (theo lưu lượng nước và liều lượng), rồi chọn bơm có lưu lượng tối đa lớn hơn khoảng 1,3 – 2 lần con số đó, đồng thời áp suất tối đa của bơm phải cao hơn áp lực tại điểm châm. Ví dụ cần châm 10 l/h vào ống áp 2,5 bar thì BLD-20-03-NX-PPV (20 l/h – 3 bar) là phù hợp.

Vì sao bơm định lượng chạy mà không lên hóa chất?

Nguyên nhân thường gặp là đường hút lọt khí hoặc có bọt khí trong đầu bơm, van bi bị kẹt cặn hay tinh thể hóa chất, lọc đầu hút bị tắc, hoặc núm hành trình để quá thấp. Anh nên xả khí, vệ sinh van và lọc, rồi tăng hành trình để thử lại.

Mua máy bơm định lượng ở đâu?

Qua bài này, hy vọng anh đã nắm rõ bơm định lượng là gì, nguyên lý bơm màng và cách chọn, điều chỉnh lưu lượng cho đúng. Nếu anh cần tư vấn chọn model theo lưu lượng nước, loại hóa chất và áp lực điểm châm, hoặc cần bơm cho cả hệ thống xử lý nước, anh cứ liên hệ Công ty TNHH Thương Mại MT Minh Anh – em sẽ hỗ trợ tính toán miễn phí.

Hotline/Zalo: 0983.533.332 – Email: congtyminhanh0906@gmail.com. Xem thêm các model tại danh mục máy bơm định lượng Beluno.