Bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt độ nhớt cao

Khi lựa chọn máy bơm dầu nhớt, nhiều khách hàng thường bắt đầu bằng hai thông số: lưu lượng và áp suất. Ví dụ: “Tôi cần bơm khoảng 10 m³/h, áp suất 5 bar, chọn giúp tôi một máy bơm.”

Tuy nhiên, với dầu nhớt và chất lỏng có độ nhớt cao, chỉ hai thông số này là chưa đủ. Cùng một loại dầu nhưng ở các mức nhiệt độ khác nhau, độ nhớt có thể thay đổi đáng kể. Khi độ nhớt thay đổi, khả năng hút, tốc độ quay phù hợp, tổn thất đường ống, lưu lượng thực tế và yêu cầu công suất của bơm cũng thay đổi.

Vì vậy, khi lựa chọn bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt, VIMEX thường xem xét theo chuỗi:

Nhiệt độ → Độ nhớt → Tốc độ → Lưu lượng → Áp suất → Công suất

Hiểu đúng mối quan hệ này sẽ giúp lựa chọn đầu bơm, tốc độ và động cơ phù hợp hơn, đặc biệt đối với dầu nhớt có độ nhớt cao.

Bơm bánh răng NYP là gì?

NYP là dòng bơm bánh răng ăn khớp trong – Internal Gear Pump, thuộc nhóm bơm thể tích.

Khác với bơm ly tâm sử dụng lực ly tâm của cánh bơm, NYP vận chuyển chất lỏng nhờ sự thay đổi thể tích của các khoang được hình thành trong quá trình bánh răng quay.

Quá trình làm việc có thể hiểu đơn giản:

Hút chất lỏng → giữ chất lỏng trong các khoang giữa răng → vận chuyển quanh thân bơm → bánh răng ăn khớp trở lại → đẩy chất lỏng ra cửa xả.

Đặc tính này giúp bơm bánh răng ăn khớp trong được sử dụng nhiều trong các hệ thống vận chuyển dầu, dầu bôi trơn và nhiều chất lỏng có độ nhớt cao.

Các model NYP thường gặp gồm NYP3.6, NYP7.0, NYP24, NYP52, NYP80, NYP111, NYP160, NYP220… Tuy nhiên, mỗi model có dải lưu lượng, tốc độ và điều kiện vận hành riêng nên không thể lựa chọn chỉ dựa vào kích thước đầu bơm.

Vì sao bơm bánh răng NYP phù hợp với dầu nhớt độ nhớt cao?

Cấu tạo bơm thể tích

Một ưu điểm quan trọng của bơm thể tích là lưu lượng có quan hệ chặt chẽ với dung tích dịch chuyển và tốc độ quay.

Vì vậy, khi cần vận chuyển dầu nhớt, có thể lựa chọn đầu bơm và điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính của chất lỏng.

Bánh răng ăn khớp trong phù hợp với chất lỏng nhớt

Cấu tạo bánh răng ăn khớp trong cho phép NYP làm việc với nhiều loại chất lỏng có độ nhớt khác nhau khi bơm được lựa chọn đúng về tốc độ, vật liệu, phớt và điều kiện vận hành.

Đây là điểm rất quan trọng bởi dầu nhớt công nghiệp không phải lúc nào cũng có độ nhớt giống nhau.

Có thể vận hành ở tốc độ thấp

Với dầu có độ nhớt cao, tốc độ quay của bơm là một thông số đặc biệt quan trọng.

Không nên suy nghĩ đơn giản:

Muốn lưu lượng lớn hơn → tăng tốc độ bơm càng cao càng tốt.

Khi chất lỏng quá đặc, tốc độ quá cao có thể khiến chất lỏng không kịp điền đầy khoang hút, làm điều kiện hút trở nên bất lợi.

Vì vậy, dầu càng nhớt thì trong nhiều trường hợp tốc độ bơm cần được lựa chọn thấp hơn.

Có thể kết hợp motor và hộp giảm tốc

Một cấu hình thường gặp là:

Motor → Hộp giảm tốc → Khớp nối → Đầu bơm NYP

Hộp giảm tốc giúp đưa tốc độ từ motor xuống tốc độ phù hợp với đầu bơm và điều kiện độ nhớt thực tế.

Đây cũng là lý do cùng một model NYP nhưng khi bơm các loại dầu khác nhau có thể sử dụng tốc độ và công suất động cơ khác nhau.

Độ nhớt ảnh hưởng thế nào đến bơm bánh răng NYP?

Độ nhớt thể hiện mức độ cản trở dòng chảy của chất lỏng. Có thể hiểu đơn giản: chất lỏng càng đặc thì khả năng tự chảy càng kém.

Với dầu có độ nhớt thấp, chất lỏng dễ dàng đi vào cửa hút và điền đầy các khoang làm việc của bơm hơn.

Khi độ nhớt tăng cao, chất lỏng di chuyển chậm hơn và tổn thất trên đường ống cũng tăng. Khi đó phải xem xét lại:

• Tốc độ quay của bơm.
• Đường kính đường hút.
• Chiều dài đường hút.
• Số lượng van và co cút.
• Lưu lượng yêu cầu.
• Áp suất làm việc.
• Công suất motor.

Do đó, không thể sử dụng một tốc độ rpm cố định cho mọi loại dầu.

Đây là một trong những điểm quan trọng nhất khi lựa chọn bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt độ nhớt cao.

Tại sao dầu càng nhớt thường phải giảm tốc độ bơm?

Hãy hình dung mỗi vòng quay của bánh răng sẽ tạo ra một lượng thể tích cần được chất lỏng điền đầy.

Nếu bơm quay nhanh, trong một phút sẽ có rất nhiều khoang cần được điền đầy.

Với dầu tương đối loãng, việc này diễn ra thuận lợi hơn.

Nhưng khi dầu rất đặc, chất lỏng cần nhiều thời gian hơn để chảy vào cửa hút và điền đầy khoang bơm. Nếu tốc độ quá cao, điều kiện hút có thể không đáp ứng được yêu cầu.

Hậu quả có thể là:

• Lưu lượng thực tế không đạt như mong muốn.
• Khả năng hút giảm.
• Tổn thất đường hút tăng.
• Bơm có thể xuất hiện tiếng ồn hoặc rung bất thường trong một số điều kiện.
• Tải trên hệ thống truyền động tăng.
• Hiệu quả vận hành không đạt yêu cầu.

Vì vậy:

Dầu có độ nhớt cao không có nghĩa là phải chọn bơm quay nhanh hơn. Trong nhiều trường hợp, giải pháp lại là chọn đầu bơm phù hợp và giảm tốc độ quay.

Nhiệt độ quyết định rất lớn đến độ nhớt của dầu

Đây là thông tin khách hàng thường bỏ qua.

Khi tư vấn bơm dầu, nếu khách hàng chỉ nói:

“Dầu của tôi có độ nhớt 6.000 cSt.”

thì vẫn còn thiếu một thông tin quan trọng:

6.000 cSt tại nhiệt độ bao nhiêu?

Độ nhớt của dầu phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ giảm, nhiều loại dầu trở nên đặc hơn; khi được gia nhiệt, độ nhớt giảm và khả năng chảy được cải thiện.

Điều này đặc biệt quan trọng khi khởi động hệ thống.

Ví dụ, một hệ thống đang vận hành với dầu nóng có thể hoạt động bình thường. Nhưng sau khi dừng máy nhiều giờ, dầu nguội và đặc lên. Nếu khởi động lại ngay với điều kiện cũ, tải của bơm và hệ thống có thể khác đáng kể.

Do đó, khi lựa chọn bơm, không nên chỉ hỏi:

“Độ nhớt của dầu là bao nhiêu?”

Mà cần xác định:

“Độ nhớt của dầu tại nhiệt độ vận hành và điều kiện khởi động thực tế là bao nhiêu?”

Khi nào nên sử dụng bơm NYP có áo gia nhiệt?

Với những môi chất mà độ nhớt phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ, có thể xem xét cấu hình bơm có áo gia nhiệt – heating jacket phù hợp.

Áo gia nhiệt không đơn giản chỉ để “làm nóng máy bơm”. Mục đích chính là hỗ trợ duy trì điều kiện nhiệt độ thích hợp tại khu vực đầu bơm, từ đó hạn chế môi chất trở nên quá đặc hoặc đông/đóng rắn tùy từng ứng dụng.

Cấu hình này có thể được xem xét đối với:

• Dầu FO/HFO.
• Nhựa đường.
• Resin.
• Polymer.
• Một số loại dầu đặc.
• Một số chất lỏng có độ nhớt thay đổi mạnh theo nhiệt độ.

Tuy nhiên, không phải mọi bơm NYP đều mặc định có áo gia nhiệt. Việc lựa chọn còn phải căn cứ vào model, nhiệt độ môi chất, vật liệu thân bơm, loại phớt và giới hạn nhiệt độ của thiết bị.

Lưu lượng bơm NYP có phải cứ nhìn Qmax là đủ?

Không.

Đây là một sai lầm thường gặp khi chọn bơm công nghiệp.

Về nguyên lý, lưu lượng của bơm thể tích có thể hình dung theo mối quan hệ:

Lưu lượng ≈ Dung tích dịch chuyển × Tốc độ quay × Hiệu suất thể tích

Điều đó có nghĩa cùng một đầu bơm nhưng thay đổi tốc độ quay thì lưu lượng cũng thay đổi.

Tuy nhiên, lưu lượng thực tế còn chịu ảnh hưởng bởi độ nhớt, chênh áp, điều kiện hút, khe hở trong bơm và trạng thái vận hành.

Do đó, không nên thấy catalogue ghi lưu lượng lớn nhất rồi mặc định bơm sẽ đạt lưu lượng đó với mọi loại dầu.

Ví dụ, cấu hình phù hợp để bơm dầu tương đối loãng chưa chắc phù hợp khi chuyển sang dầu có độ nhớt hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn cSt.

Áp suất càng cao, cần chú ý công suất motor

Bơm NYP là bơm thể tích. Áp suất hình thành khi dòng chất lỏng gặp sức cản của hệ thống.

Khi chênh áp yêu cầu tăng, mô-men cần thiết tại trục bơm cũng có thể tăng, kéo theo yêu cầu công suất truyền động.

Vì vậy không nên chọn motor chỉ theo lưu lượng.

Cần xem xét đồng thời:

Độ nhớt + Tốc độ + Lưu lượng + Chênh áp → Công suất yêu cầu

Một ví dụ từ bảng đặc tính NYP52 cho thấy tại điều kiện độ nhớt 20.000 cSt và tốc độ khoảng 303 rpm, khi chênh áp tăng thì công suất yêu cầu cũng tăng:

Bảng trên là dữ liệu tham khảo của NYP52 tại điều kiện cụ thể, không được sử dụng để suy ra công suất cho các model NYP khác.

Điểm đáng chú ý là khi áp suất tăng, lưu lượng thay đổi không nhiều nhưng công suất yêu cầu tăng đáng kể.

Vì sao bơm NYP cho dầu đặc thường dùng motor giảm tốc?

Motor công nghiệp thông thường có tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ mà một số ứng dụng bơm dầu nhớt đặc yêu cầu.

Do đó, hộp giảm tốc được sử dụng để đưa tốc độ đầu ra xuống mức phù hợp.

Ví dụ, một cấu hình NYP52 thực tế có thể sử dụng:

• Model đầu bơm: NYP52A GP.
• Môi chất: độ nhớt khoảng 20.000 cSt.
• Lưu lượng: khoảng 155 L/min.
• Áp suất: 10 bar.
• Motor: 7,5 kW/3 pha.
• Tốc độ sau giảm tốc: khoảng 290 rpm.
• Tỷ số truyền: khoảng 1/5.
• Truyền động: đầu bơm và motor nối qua khớp nối mềm.

Điểm cần quan tâm ở đây không phải là mọi NYP52 đều phải sử dụng 7,5 kW, mà là motor và hộp giảm tốc phải được lựa chọn theo điểm làm việc thực tế.

Đường hút rất quan trọng khi bơm dầu nhớt độ nhớt cao

Chọn đúng đầu bơm nhưng thiết kế đường hút không phù hợp thì hệ thống vẫn có thể hoạt động kém.

Đối với dầu nhớt độ nhớt cao, nên đặc biệt chú ý:

• Đường hút càng ngắn và hợp lý càng tốt.
• Hạn chế co cút không cần thiết.
• Đường kính ống phải phù hợp với lưu lượng và độ nhớt.
• Kiểm tra tổn thất qua van, lọc và phụ kiện.
• Các mối nối phải đảm bảo kín.
• Tránh tạo ra điều kiện hút quá bất lợi cho bơm.

Một lỗi phổ biến là chọn đường ống dựa trên kích thước cửa hút của bơm mà không tính đến vận tốc dòng chảy và tổn thất khi dầu có độ nhớt cao.

Chọn đúng bơm nhưng đường hút sai thì bơm vẫn có thể không đạt lưu lượng yêu cầu.

Bơm bánh răng NYP có thể sử dụng cho những loại dầu nào?

Tùy vào độ nhớt, nhiệt độ, vật liệu và điều kiện vận hành, NYP có thể được xem xét cho nhiều ứng dụng như:

• Dầu bôi trơn.
• Dầu máy.
• Một số ứng dụng dầu thủy lực.
• Dầu truyền nhiệt.
• Dầu FO/HFO.
• Dầu công nghiệp.
• Một số loại dầu và chất lỏng nhớt khác.

Tuy nhiên, không nên chỉ thấy môi chất có tên là “dầu” rồi mặc định một cấu hình NYP nào đó sẽ phù hợp.

Vẫn cần kiểm tra độ nhớt, nhiệt độ, lưu lượng, áp suất, vật liệu, loại phớt và điều kiện hút.

7 sai lầm thường gặp khi chọn bơm NYP cho dầu nhớt

Chỉ cung cấp lưu lượng

“Cần 10 m³/h” chưa đủ để chọn bơm dầu.

Không cung cấp độ nhớt

Hai loại dầu cùng yêu cầu lưu lượng nhưng độ nhớt khác nhau có thể cần tốc độ và cấu hình hoàn toàn khác nhau.

Có độ nhớt nhưng không có nhiệt độ

Thông tin “20.000 cSt” sẽ hữu ích hơn rất nhiều khi biết rõ đó là độ nhớt tại nhiệt độ nào.

Chọn tốc độ quá cao

Dầu càng đặc thì khả năng điền đầy phía hút càng cần được xem xét. Không nên tăng rpm chỉ để cố đạt lưu lượng.

Chọn motor chỉ dựa trên lưu lượng

Áp suất, độ nhớt và tốc độ đều ảnh hưởng đến tải của bơm.

Đường hút quá nhỏ hoặc quá dài

Đây có thể trở thành nút thắt của toàn bộ hệ thống.

Không tính đến điều kiện khởi động nguội

Hệ thống chạy tốt khi dầu nóng chưa có nghĩa là sẽ khởi động tốt sau nhiều giờ dừng máy.

5 thông số cần cung cấp để chọn bơm NYP

Để VIMEX lựa chọn bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt phù hợp, khách hàng nên cung cấp tối thiểu 5 thông tin:

1. Chất cần bơm: Dầu gì?
2. Độ nhớt: Bao nhiêu cSt hoặc cP?
3. Nhiệt độ: Bao nhiêu °C?
4. Lưu lượng: Bao nhiêu L/min hoặc m³/h?
5. Áp suất: Bao nhiêu bar?

Ngoài ra, với hệ thống đặc biệt nên cung cấp thêm chiều dài và đường kính đường ống, chiều cao hút, chế độ vận hành, yêu cầu vật liệu và yêu cầu làm kín.

Các model bơm bánh răng NYP

Tùy lưu lượng và điều kiện làm việc, dòng NYP có nhiều model để lựa chọn như:

NYP3.6 – NYP7.0 – NYP24 – NYP52 – NYP80 – NYP111 – NYP160 – NYP220…

Không nên lựa chọn model đơn thuần theo nguyên tắc “model càng lớn thì càng tốt”.

Một đầu bơm lớn vận hành ở tốc độ thấp đôi khi có thể là phương án phù hợp hơn một đầu bơm nhỏ phải chạy tốc độ cao khi xử lý dầu rất nhớt.

Việc lựa chọn cần dựa trên điểm làm việc thực tế và bảng đặc tính của từng model.

Câu hỏi thường gặp về bơm NYP cho dầu nhớt

Dầu càng đặc có phải motor càng lớn không?

Không thể kết luận chỉ từ độ nhớt. Công suất cần được xác định đồng thời theo độ nhớt, tốc độ, lưu lượng, chênh áp và hiệu suất hệ thống truyền động.

Tại sao độ nhớt tăng lại thường phải giảm tốc độ bơm?

Vì chất lỏng càng nhớt càng khó chảy vào cửa hút và điền đầy khoang bơm. Tốc độ quá cao có thể làm điều kiện hút trở nên bất lợi.

Có thể sử dụng biến tần cho bơm NYP không?

Có thể xem xét biến tần khi motor và toàn bộ hệ thống phù hợp. Tuy nhiên, cần xác định dải tốc độ vận hành cho phép thay vì giảm hoặc tăng tốc tùy ý.

Dầu FO/HFO có cần áo gia nhiệt không?

Tùy độ nhớt tại nhiệt độ vận hành và thiết kế hệ thống. Với dầu có độ nhớt thay đổi mạnh theo nhiệt độ, jacket hoặc giải pháp gia nhiệt có thể cần được xem xét.

Tại sao cùng NYP52 nhưng motor lại khác nhau?

Vì model đầu bơm giống nhau không có nghĩa điểm làm việc giống nhau. Độ nhớt, tốc độ, áp suất và lưu lượng yêu cầu khác nhau sẽ ảnh hưởng đến công suất cần thiết.

Kết luận

Điểm quan trọng nhất khi lựa chọn bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt độ nhớt cao không phải là tìm model có lưu lượng lớn nhất, mà là tìm đúng điểm làm việc.

Hãy nhớ mối quan hệ:

NHIỆT ĐỘ → ĐỘ NHỚT → TỐC ĐỘ → LƯU LƯỢNG → ÁP SUẤT → CÔNG SUẤT

Đặc biệt, khi dầu có độ nhớt cao, việc lựa chọn tốc độ quay và thiết kế đường hút có ý nghĩa rất lớn. Một bơm NYP phù hợp chỉ có thể vận hành hiệu quả khi đầu bơm, tốc độ, motor, hộp giảm tốc, đường ống và điều kiện môi chất được xem xét đồng bộ.

Nếu cần lựa chọn bơm bánh răng NYP cho dầu nhớt, khách hàng chỉ cần gửi VIMEX 5 thông số:

Tên dầu – Độ nhớt – Nhiệt độ – Lưu lượng – Áp suất.

Từ các thông tin này, VIMEX có thể tư vấn model NYP, tốc độ quay, công suất motor và cấu hình truyền động phù hợp với hệ thống thực tế.

VIMEX – Niềm tin của đối tác.