Bơm tuần hoàn dầu công nghiệp RY125-80-200 Lưu lượng 160 m3/h, công suất 37 kW, cột áp 50 m

Bơm dầu truyền nhiệt RY125-80-200 hoạt động theo nguyên tắc nào trong hệ thống tuần hoàn

Bơm dầu truyền nhiệt RY125-80-200 hoạt động theo nguyên tắc ly tâm. Nhiệm vụ của bơm là tạo ra chênh lệch áp suất để đẩy dầu truyền nhiệt đi liên tục qua bộ gia nhiệt, đường ống cấp, thiết bị nhận nhiệt và đường ống hồi về bơm. Dầu không bị tiêu hao trong quá trình truyền nhiệt mà vận động theo một vòng kín.

Trong cách gọi thông dụng của dòng bơm RY, ký hiệu model thường thể hiện kích thước cửa hút, cửa xả và đường kính danh nghĩa của bánh công tác. Với RY125-80-200, con số 125 thường gắn với phía hút, 80 gắn với phía xả, còn 200 thể hiện cỡ bánh công tác theo quy ước của nhà sản xuất. Thông số lưu lượng, cột áp, công suất và tốc độ quay thực tế vẫn phải căn cứ vào bảng dữ liệu của đúng nhà sản xuất.

Dầu truyền nhiệt đi qua bơm như thế nào

Khi hệ thống được nạp đầy dầu và đã loại bỏ phần khí không cần thiết, dầu từ đường hồi đi vào cửa hút của bơm theo phương dọc trục. Khu vực cửa hút nằm ở phía có áp suất thấp hơn do bánh công tác đang quay và kéo dầu vào tâm bánh công tác.

Động cơ truyền mô-men xoắn qua trục bơm đến bánh công tác. Khi bánh công tác quay, các cánh bơm làm cho dầu chuyển động từ tâm ra phía ngoài. Chuyển động quay này làm tăng vận tốc của dòng dầu và tạo ra năng lượng động cho chất lỏng.

Dầu rời khỏi bánh công tác với vận tốc lớn rồi đi vào thân bơm. Hình dạng thân bơm và khoang dẫn hướng làm giảm dần vận tốc dòng chảy, đồng thời biến một phần năng lượng vận tốc thành áp suất. Áp suất ở cửa xả vì vậy cao hơn áp suất tại cửa hút. Chính chênh áp này thắng được sức cản của đường ống, van, bộ gia nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt, giúp dầu tiếp tục đi trong toàn bộ mạch tuần hoàn.

Dòng dầu sau khi ra khỏi cửa xả được đưa đến bộ gia nhiệt. Tại đây, dầu nhận nhiệt từ điện trở, khí đốt hoặc nguồn nhiệt khác. Dầu nóng tiếp tục đi qua áo gia nhiệt của bồn, thân thiết bị, khuôn, con lăn, bộ trao đổi nhiệt hoặc các bộ phận cần duy trì nhiệt độ. Sau khi truyền một phần nhiệt cho thiết bị, dầu nguội hơn quay về đường hồi và trở lại cửa hút của bơm.

Vai trò của RY125-80-200 trong vòng tuần hoàn

Tạo lưu lượng liên tục

Bơm không tạo nhiệt cho dầu. Bơm tạo dòng chảy để dầu liên tục đi qua nơi nhận nhiệt và nơi sử dụng nhiệt. Nếu bơm dừng, dầu có thể vẫn còn nóng trong thân gia nhiệt hoặc một đoạn đường ống nhưng không được phân phối đều. Nhiệt độ cục bộ khi đó có thể tăng nhanh, trong khi thiết bị ở xa lại thiếu nhiệt.

Vì vậy, hiệu quả của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ dầu mà còn phụ thuộc vào lưu lượng tuần hoàn do bơm duy trì. Lưu lượng đủ giúp nhiệt được phân bố đều, giảm tình trạng dầu bị giữ lâu tại một vùng nóng và hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ ổn định hơn.

Duy trì chênh lệch áp suất trong mạch dầu

Khi dầu chảy qua đường ống và thiết bị, nó chịu tổn thất áp suất do ma sát, co hẹp, đổi hướng, van và các chi tiết bên trong thiết bị. Bánh công tác của RY125-80-200 bổ sung năng lượng cho dòng dầu để bù lại các tổn thất này.

Cột áp của bơm không phải là chiều cao dầu được nâng lên theo nghĩa đơn giản. Trong hệ thống dầu truyền nhiệt khép kín, cột áp chủ yếu được dùng để thắng trở lực của mạch tuần hoàn. Khi lựa chọn bơm, cần xét tổng trở lực của toàn tuyến ở lưu lượng yêu cầu, đặc biệt là trở lực của bộ gia nhiệt, áo gia nhiệt, bộ trao đổi nhiệt và các đoạn ống dài.

Bảo đảm dầu đi đúng hướng trong mạch kín

Bơm RY thường có cửa hút theo phương dọc trục và cửa xả hướng lên. Dầu được hút vào tâm bánh công tác, được gia tốc ra mép ngoài rồi chuyển sang khoang xả. Cấu trúc này tạo ra hướng dòng tương đối ổn định từ đường hồi đến đường cấp.

Đường ống phải được bố trí để dầu sau khi rời bơm đi qua đúng các thiết bị cần gia nhiệt trước khi quay lại đường hồi. Nếu lắp sai chiều, bố trí đường ống quá nhỏ hoặc để van chưa mở đủ, lưu lượng sẽ giảm. Khi đó, bơm vẫn có thể quay nhưng hệ thống không đạt được mức truyền nhiệt thiết kế.

Cơ chế làm việc của các bộ phận chính

Động cơ, khớp nối và trục bơm

Động cơ cung cấp công suất quay. Khớp nối truyền chuyển động từ động cơ sang trục bơm, đồng thời giúp liên kết hai cụm quay trong cùng một tổ máy. Trục bơm truyền mô-men đến bánh công tác.

Độ đồng tâm giữa động cơ và bơm có ý nghĩa quan trọng. Nếu trục lệch tâm, lực tác động lên ổ đỡ và phớt tăng lên, gây rung, nóng, mài mòn và có thể làm rò dầu. Vì vậy, bơm phải được đặt chắc trên bệ và căn chỉnh đúng trước khi vận hành.

Bánh công tác và thân bơm

Bánh công tác là bộ phận trực tiếp tạo năng lượng cho dầu. Các cánh bơm kéo dầu vào tâm, sau đó đẩy dầu ra vùng ngoại vi nhờ lực ly tâm. Thân bơm tiếp nhận dòng dầu tốc độ cao và chuyển đổi một phần vận tốc thành áp suất.

Nếu bánh công tác bị mài mòn, biến dạng hoặc có cặn bám, đặc tính dòng chảy sẽ thay đổi. Lưu lượng và cột áp có thể giảm, đồng thời mức rung và tiếng ồn tăng. Dầu truyền nhiệt dùng trong mạch tuần hoàn vì vậy cần được giữ sạch và không để tạp chất rắn đi vào bơm.

Ổ đỡ và bộ phận làm kín

Ổ đỡ giữ cho trục quay ổn định và chịu các tải phát sinh trong quá trình vận hành. Ở bơm dầu nhiệt, việc kiểm soát nhiệt tại vùng ổ đỡ và cụm làm kín đặc biệt quan trọng vì dầu có nhiệt độ cao và độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ.

Bộ phận làm kín có nhiệm vụ hạn chế dầu thoát ra ngoài và ngăn không khí lọt vào phía hút. Rò dầu không chỉ làm thất thoát môi chất mà còn tạo nguy cơ cháy khi dầu nóng tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao. Việc làm kín phải phù hợp với nhiệt độ, áp suất và loại dầu đang sử dụng.

Điều kiện để bơm duy trì tuần hoàn ổn định

Mạch hút phải luôn đủ dầu

Cửa hút cần được cấp dầu liên tục, hạn chế tối đa việc lọt khí và tránh tạo xoáy hút. Nếu bơm hút phải khí, bánh công tác không truyền năng lượng cho dòng dầu một cách ổn định. Hiện tượng này có thể gây rung, tiếng ồn, dao động lưu lượng và xâm thực.

Dầu cũng cần đạt độ nhớt phù hợp ở thời điểm khởi động. Khi dầu còn nguội, độ nhớt cao làm tăng trở lực trên đường ống và làm bơm khó hút hơn. Hệ thống thường cần được gia nhiệt theo quy trình của nhà sản xuất trước khi đưa bơm vào chế độ tải cao.

Lưu lượng không được thấp hơn mức an toàn

Bơm ly tâm không nên vận hành quá lâu ở trạng thái đóng van xả hoặc lưu lượng gần bằng không. Khi dòng dầu không đi qua bơm, năng lượng cơ học chuyển thành nhiệt trong khoang bơm, làm nhiệt độ dầu tăng cục bộ và gây bất lợi cho phớt, ổ đỡ cũng như bánh công tác.

Trong mạch tuần hoàn, van điều tiết cần được bố trí và vận hành để duy trì lưu lượng phù hợp với đường đặc tính của bơm. Lưu lượng quá lớn làm tăng tổn thất đường ống và tải động cơ; lưu lượng quá nhỏ làm giảm khả năng truyền nhiệt và có thể khiến bơm làm việc ngoài vùng ổn định.

Dầu phải phù hợp với bơm và nhiệt độ làm việc

Dầu truyền nhiệt phải có tính chất phù hợp với nhiệt độ thiết kế, vật liệu bơm và phớt làm kín. Dầu bị oxy hóa, biến chất hoặc lẫn cặn có thể làm tăng độ nhớt, tạo màng bám và làm giảm hiệu suất truyền nhiệt.

Khi dầu được duy trì trong mạch kín, bơm sẽ liên tục đưa cùng một lượng dầu qua các thiết bị. Do đó, mọi thay đổi về độ nhớt, mức dầu, lượng khí hoặc độ sạch của dầu đều tác động trực tiếp đến lưu lượng và khả năng tạo chênh áp của RY125-80-200.

RY125-80-200 hút dầu truyền nhiệt từ đường hồi vào tâm bánh công tác, dùng chuyển động quay của bánh công tác để tăng vận tốc cho dầu, sau đó chuyển một phần năng lượng vận tốc thành áp suất tại thân bơm. Chênh lệch áp suất giữa cửa xả và cửa hút đẩy dầu qua bộ gia nhiệt và thiết bị sử dụng nhiệt. Dầu truyền nhiệt sau khi nhả nhiệt quay về đường hồi, tiếp tục được bơm hút và tạo thành vòng tuần hoàn kín.

Nói cách khác, bơm giữ vai trò tạo lực tuần hoàn và duy trì lưu lượng, còn bộ gia nhiệt giữ vai trò bổ sung nhiệt. Hai chức năng này phối hợp liên tục để hệ thống truyền nhiệt đạt nhiệt độ ổn định và phân bố nhiệt đều.

Bảng thông số kỹ thuật bơm dầu truyền nhiệt RY

Hình ảnh thực tế bơm dầu truyền nhiệt RY