Chưa phân loại

Bơm màng khí nén là gì? Tìm hiểu cùng Hanke nhé!

Đăng vào bởi Nguyen Ly
Cover Image

Máy Bơm Màng Khí Nén Là Gì? Công Dụng, Ưu Nhược Điểm Và Các Thương Hiệu Bơm Màng Nổi Tiếng Thế Giới



Estimated reading time: 12 phút



Key Takeaways

  • Máy bơm màng khí nén là giải pháp an toàn, linh hoạt cho bơm hóa chất và chất lỏng công nghiệp.
  • Hoạt động không cần điện, tự mồi, chạy khô và bơm được chất lỏng có hạt rắn.
  • Ưu điểm: chịu môi trường khắc nghiệt, dễ bảo trì, đa dạng vật liệu phù hợp nhiều ứng dụng.
  • Nhược điểm: hiệu suất năng lượng thấp hơn, phụ thuộc hệ thống khí nén, tiếng ồn cao hơn bơm điện.
  • Các thương hiệu nổi bật: ARO, Wilden, Sandpiper, Yamada.


Table of Contents



Giới Thiệu

Công nghiệp hiện đại đòi hỏi các giải pháp bơm chất lỏng an toàn và hiệu quả. Máy bơm màng khí nén đáp ứng yêu cầu này với khả năng xử lý đa dạng chất lỏng từ hóa chất ăn mòn đến thực phẩm. Thiết bị này hoạt động không cần điện, tạo môi trường làm việc an toàn trong khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Các nhà máy hóa chất, xử lý nước thải và sản xuất thực phẩm tin tựa vào công nghệ bơm màng. Lý do nằm ở tính linh hoạt và độ bền của thiết bị này. Máy bơm màng khí nén chạy khô mà không hư hỏng, bơm được chất lỏng có hạt rắn và điều chỉnh lưu lượng dễ dàng.

Bài viết này giải thích chi tiết về máy bơm màng khí nén, từ nguyên lý hoạt động đến ứng dụng thực tế. Bạn sẽ tìm hiểu về cấu tạo, ưu nhược điểm và các thương hiệu hàng đầu như ARO, Wilden, Sandpiper. Thông tin này giúp bạn đưa ra quyết định đúng đắn khi lựa chọn giải pháp bơm cho doanh nghiệp.



Máy Bơm Màng Khí Nén Là Gì?

Hiểu rõ về máy bơm màng khí nén giúp bạn ứng dụng thiết bị này hiệu quả trong sản xuất.

Định Nghĩa Máy Bơm Màng Khí Nén

Máy bơm màng khí nén (Air Operated Double Diaphragm Pump – AODD) là thiết bị bơm dạng thể tích sử dụng khí nén làm nguồn năng lượng. Hai màng cao su hoặc nhựa liên kết với nhau qua trục thép tạo nên buồng bơm kín. Khí nén được cung cấp với áp suất từ 0.5 đến 8.6 bar để tạo chênh áp và di chuyển chất lỏng.

Thiết bị này hoạt động theo nguyên lý thay thế, một màng hút chất lỏng trong khi màng kia đẩy chất lỏng ra ngoài. Quá trình này diễn ra liên tục tạo dòng chảy ổn định. Bơm màng khí nén xử lý được nhiều loại chất lỏng từ nước sạch đến hóa chất độc hại.

Cấu Tạo Cơ Bản Của Bơm Màng Khí Nén

Thân bơm được chế tạo từ vật liệu chống ăn mòn như nhôm, gang, thép không gỉ hoặc nhựa PTFE. Hai buồng bơm đối xứng chứa màng bơm và hệ thống van một chiều. Vật liệu màng bơm có thể là cao su Buna-N, EPDM, Viton hoặc PTFE tùy theo ứng dụng cụ thể.

Bi và đế bi tạo thành van một chiều điều khiển hướng dòng chảy. Vật liệu bi thường là thép không gỉ, ceramic hoặc nhựa PTFE. Bộ phân phối khí (air valve) điều khiển việc cấp khí nén xen kẽ cho hai buồng bơm. Cổng hút và cổng xả được thiết kế theo tiêu chuẩn flange hoặc ren để kết nối với hệ thống đường ống.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Bơm Màng Khí Nén

Chu kỳ hoạt động bắt đầu khi khí nén được cấp vào buồng bơm A, đẩy màng A di chuyển và tạo chân không ở buồng chất lỏng A. Chân không này hút chất lỏng qua cổng hút vào buồng A. Đồng thời, màng B được kéo về phía buồng khí và đẩy chất lỏng từ buồng B ra cổng xả.

Bộ phân phối khí tự động chuyển hướng khí nén sang buồng B khi màng A đạt hành trình tối đa. Quá trình này lặp lại liên tục với tần số từ 20 đến 400 chu kỳ/phút tùy theo áp suất khí và độ nhớt chất lỏng. Hệ thống van một chiều đảm bảo chất lỏng chỉ di chuyển theo một hướng.



Công Dụng Và Ứng Dụng Của Máy Bơm Màng Khí Nén

Máy bơm màng khí nén phục vụ đa dạng nhu cầu bơm chất lỏng trong công nghiệp.

Công Dụng Chính

Bơm chất lỏng ăn mòn là công dụng chính của máy bơm màng khí nén. Thiết bị xử lý axit sulfuric, axit hydrochloric, sodium hydroxide và các hóa chất ăn mòn khác an toàn. Màng và thân bơm được chế tạo từ vật liệu chống ăn mòn chuyên dụng.

Bơm hóa chất, dung môi và chất độc hại mà không gây nguy hiểm cho môi trường. Thiết bị hoạt động không tia lửa, phù hợp với khu vực có nguy cơ cháy nổ cao. Bơm bùn và chất lỏng có hạt rắn với kích thước lên đến 6.4mm mà không bị tắc nghẽn.

Bơm thực phẩm và dược phẩm đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Vật liệu tiếp xúc thực phẩm được chứng nhận FDA, đảm bảo an toàn sản phẩm.

Ứng Dụng Theo Ngành Nghề

  • Ngành hóa chất: chuyển axit, kiềm và dung môi hữu cơ; tin cậy độ bền và khả năng tự mồi.
  • Ngành xử lý nước thải: chuyển nước thải, bùn thải, xử lý hóa chất pH rộng (1-14) và nhiệt độ cao.
  • Ngành sơn, mực in: chuyển sơn, vecni, mực in có độ nhớt và khả năng điều chỉnh lưu lượng linh hoạt.
  • Ngành thực phẩm, đồ uống: chuyển siro, sữa đặc, nước ép; vật liệu đảm bảo an toàn vệ sinh.
  • Ngành dược phẩm, mỹ phẩm: chuyển thuốc, kem dưỡng, sản phẩm chăm sóc cá nhân; vật liệu không độc, dễ vệ sinh.
  • Khai khoáng, xây dựng: bơm nước mỏ, bùn khoan, hóa chất tuyển khoáng trong môi trường khắc nghiệt.


Chức Năng Chính Của Máy Bơm Màng Khí Nén

  • Tự mồi: hút được từ độ cao 3 đến 8 mét mà không cần bơm phụ.
  • Chạy khô không hư hỏng: không bị hại màng, ngăn ngừa sự cố khi đường hút tắc hoặc hết chất lỏng.
  • Bơm chất lỏng độ nhớt cao: lên đến 50,000 cP, hiệu quả với gel, sơn đặc, hóa chất nhớt.
  • An toàn tại môi trường dễ cháy nổ: không dùng điện, tiêu chuẩn ATEX/IECEx cho Zone 1/2.
  • Điều chỉnh lưu lượng linh hoạt: thay đổi áp suất khí để điều chỉnh từ 0 đến 100% lưu lượng.


Ưu Điểm Của Máy Bơm Màng Khí Nén

  • Không sử dụng điện: an toàn tuyệt đối cho khu vực có khí dễ cháy nổ, tiết kiệm điện năng.
  • Cấu tạo đơn giản: ít bộ phận chuyển động, bảo trì dễ và chi phí thấp, thay màng trong 15-30 phút.
  • Bơm đa dạng chất lỏng: từ nước, hóa chất đến dung môi độc hại chỉ cần thay vật liệu phù hợp.
  • Chịu điều kiện khắc nghiệt: nhiệt từ -40°C đến 180°C, áp suất lên đến 8.6 bar, chịu va đập và rung.
  • Chịu lỗi vận hành: tự động dừng khi gặp áp lực ngược, bảo vệ thiết bị và hệ thống.


Nhược Điểm Của Máy Bơm Màng Khí Nén

  • Hiệu suất năng lượng thấp: thấp hơn bơm điện 25-40%, chi phí vận hành cao khi không có khí nén.
  • Phụ thuộc khí nén ổn định: áp suất tối thiểu 2 bar, khí sạch và bảo trì hệ thống khí thường xuyên.
  • Tiếng ồn lớn: từ 75-85 dB(A), cần giảm ồn hoặc cách ly khu vực bơm.
  • Lưu lượng không liên tục: dạng xung, cần bình tích áp hoặc dùng nhiều bơm nếu muốn dòng chảy liên tục.
  • Không phù hợp áp cao/lưu lượng lớn: giới hạn dưới 8.6 bar, hút tối đa 7-8 mét cột nước.


So Sánh Máy Bơm Màng Khí Nén Với Các Loại Bơm Khác

So Với Bơm Ly Tâm

  • Bơm ly tâm chạy liên tục, hiệu suất 60-85%, nhưng cần mồi – không chạy khô được.
  • Bơm màng khí nén hiệu suất 35-50%, tự mồi/chạy khô được.
  • Bơm ly tâm đầu tư thấp hơn nhưng bảo trì đắt khi bơm hóa chất ăn mòn.
  • Bơm ly tâm phù hợp nước sạch/lưu lượng lớn. Bơm màng khí nén ưu thế hóa chất, môi trường nguy hiểm.

So Với Bơm Trục Vít

  • Bơm trục vít lưu lượng ổn định/chất lỏng nhớt, hiệu suất cao hơn 10-15%.
  • Bơm trục vít không chạy khô, bảo trì khó (cần khe hở chính xác).
  • Bơm màng khí nén linh hoạt vật liệu, vận hành khắc nghiệt & bảo trì thay thế dễ, chi phí thấp hơn.

Khi Nào Nên Chọn Bơm Màng Khí Nén?

  • Ứng dụng môi trường dễ cháy nổ, chất lỏng ăn mòn, chạy khô thường xuyên, hút sâu (>3m), bơm chất có hạt rắn.
  • Phù hợp cho hóa chất, xử lý nước thải, sơn, mực in, thực phẩm.
  • Không phù hợp khi cần hiệu suất/năng lượng cao, áp suất liên tục >8 bar, dòng liên tục tuyệt đối.


Các Dòng Máy Bơm Màng Khí Nén Nổi Tiếng Trên Thế Giới Hiện Nay

Thị trường bơm màng khí nén được dẫn dắt bởi các thương hiệu có lịch sử phát triển lâu dài và công nghệ tiên tiến.

ARO (Ingersoll Rand)

ARO là thương hiệu tiên phong trong công nghệ bơm màng khí nén từ năm 1930 tại Mỹ. Dòng sản phẩm Expert Series với công nghệ Unbalanced Air Valve giảm 36% tiêu thụ khí nén so với thiết kế truyền thống. Các mẫu 1/4″, 3/8″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1.5″, 2″, 3″ phục vụ đa dạng ứng dụng.

ARO PD01P, PD03P, PD05P là các mẫu phổ biến với lưu lượng từ 8-840 lít/phút. Vật liệu thân bơm nhôm, thép không gỉ, gang và PTFE. Màng Santoprene, PTFE, Buna-N đáp ứng các môi trường hóa học khác nhau.

Wilden (Dover Corporation)

Wilden phát minh ra bơm màng khí nén đầu tiên năm 1955 và giữ vị thế hàng đầu về công nghệ. Dòng sản phẩm Advanced Series với công nghệ Pro-Flo SHIFT tăng hiệu suất 10% và giảm tiếng ồn 3 dB. Các kích thước 1/4″, 3/8″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1.5″, 2″, 3″, 4″, 6″.

Wilden P1, P2, P4, P8 là series chính với lưu lượng từ 15-3400 lít/phút. Công nghệ clamped design giúp thay màng nhanh chóng. Vật liệu PVDF, PP, SS316 chống ăn mòn hiệu quả.

Sandpiper (Warren Rupp)

Sandpiper chuyên về bơm màng heavy-duty cho ứng dụng công nghiệp khắc nghiệt từ năm 1960. Dòng sản phẩm Standard Duty và Heavy Duty với khung gang đúc chịu lực cao. Thiết kế bolt-together assembly dễ bảo trì.

Sandpiper S1F, S1.5F, S2F, S3F, S4F với lưu lượng từ 95-2650 lít/phút. Tỷ số nén khí 2:1 giúp hoạt động ổn định với áp suất khí thấp. Vật liệu Hastelloy C, Kynar, Carbon Steel phù hợp môi trường khắc nghiệt.

Yamada

Yamada Nhật Bản nổi tiếng với bơm màng chất lượng cao và độ bền vượt trội từ năm 1950. Công nghệ Non-Metallic Wet End loại bỏ hoàn toàn kim loại tiếp xúc chất lỏng. Dòng NDP với màng PTFE chịu nhiệt độ 150°C.

Yamada NDP-5, NDP-15, NDP-25, NDP-40 phục vụ ngành bán dẫn và dược phẩm. Thiết kế FDA compliant đáp ứng tiêu chuẩn thực phẩm. Hiệu suất vận chuyển 97% với chất lỏng có độ nhớt thấp.

Hanke là đại lý ủy quyền của các thương hiệu hàng đầu này tại Việt Nam với hơn 5 năm kinh nghiệm. Dịch vụ tư vấn kỹ thuật, lắp đặt và bảo trì chuyên nghiệp đảm bảo thiết bị hoạt động tối ưu. Kho phụ tùng chính hãng sẵn sàng phục vụ 24/7.

Máy bơm màng khí nén là giải pháp tối ưu cho nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi an toàn và linh hoạt. Thiết bị này hoạt động tin cậy với chất lỏng ăn mòn, tự mồi hiệu quả và chạy khô an toàn. Lựa chọn thương hiệu uy tín như ARO, Wilden, Sandpiper cùng dịch vụ hỗ trợ chuyên nghiệp của Hanke đảm bảo đầu tư hiệu quả lâu dài.



FAQ

  • Máy bơm màng khí nén có bơm được hóa chất cực ăn mòn như axit H2SO4 không?
    Có, chỉ cần chọn vật liệu màng và thân bơm phù hợp như PTFE, PVDF, SS316 thì hoàn toàn bơm được các hóa chất cực ăn mòn.

  • Có thể điều chỉnh lưu lượng máy bơm màng khí nén linh hoạt không?
    Hoàn toàn có thể. Chỉ cần thay đổi áp suất khí nén hoặc sử dụng van điều áp để điều chỉnh lưu lượng từ 0-100%.

  • Máy bơm màng khí nén hoạt động được trong môi trường nhiệt độ thấp hoặc cao không?
    Máy bơm màng đạt hiệu quả ổn định trong dải nhiệt từ -40°C đến 180°C tùy vào vật liệu cấu thành (nhôm, gang, PTFE…).

  • Làm sao để giảm tiếng ồn khi bơm màng khí nén hoạt động?
    Có thể lắp thêm bộ giảm thanh cho ống xả khí hoặc bố trí cách nhiệt/cách âm cho khu vực đặt máy bơm.

  • Nên chọn thương hiệu bơm màng khí nén nào cho ngành hóa chất?
    Các thương hiệu lớn toàn cầu như ARO, Wilden, Sandpiper đều đáp ứng tiêu chuẩn ngành hóa chất với đa dạng vật liệu chống ăn mòn.