Hiệu quả của bộ tách nước đối với bơm chân không vòng dầu.

Hiệu quả của bộ tách nước đối với bơm chân không vòng dầu.

Trong bơm chân không vòng dầu, dầu không chỉ có nhiệm vụ bôi trơn. Đây còn là môi chất làm kín khe hở, hỗ trợ làm mát, cuốn theo tạp chất và góp phần quyết định áp suất cuối cùng của bơm. Vì vậy, chất lượng dầu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tạo chân không, độ ổn định vận hành và tuổi thọ của thiết bị.

Đối với các quy trình có nhiều hơi nước, dầu bơm rất dễ bị nhiễm ẩm, nhũ hóa và suy giảm tính năng. Bộ tách dầu–nước được thiết kế để xử lý vấn đề này bằng cách tuần hoàn, tách nước và lọc tạp chất khỏi dầu trong quá trình vận hành.

1. Vì sao nước gây hại cho bơm chân không vòng dầu?

Khi bơm hút khí có chứa hơi nước, hơi nước đi vào buồng bơm cùng dòng khí. Nếu áp suất riêng phần của hơi nước vượt quá áp suất hơi bão hòa tại nhiệt độ bên trong bơm, hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước và hòa trộn với dầu.

Hiện tượng này thường gặp trong các ứng dụng:

- Sấy chân không và cô đặc

- Đông khô thực phẩm

- Hút chân không bao bì

- Khử khí dầu máy biến áp;

- Sấy gỗ, dược phẩm và hóa chất

- Hệ thống coating, mạ chân không có chi tiết còn ẩm

- Hút không khí nóng ẩm từ buồng sản xuất

- Quy trình vệ sinh hoặc rửa thiết bị trước khi hút chân không.

- Hút chân không trong quá trình sản xuất kim hoàn.

Dầu nhiễm nước thường chuyển sang màu trắng đục hoặc màu sữa. Khi đó, bơm có thể xuất hiện các vấn đề sau:

Khả năng làm kín suy giảm

Màng dầu có nhiệm vụ làm kín khe hở giữa rotor, cánh gạt và stator. Khi dầu bị pha loãng hoặc nhũ hóa, đặc tính độ nhớt và khả năng tạo màng dầu thay đổi. Rò rỉ nội bộ tăng lên, khiến bơm khó đạt áp suất chân không tốt nhất.

Thời gian hút chân không kéo dài

Khi dầu chứa nước, lượng hơi nước liên tục thoát ra khỏi dầu dưới áp suất thấp và trở thành tải khí ngược đối với bơm. Vì vậy, dù hệ thống không có rò rỉ lớn, áp suất vẫn có thể giảm rất chậm hoặc dừng tại một mức cao hơn bình thường.

Ăn mòn các bộ phận bên trong

Nước kết hợp với chất bẩn hoặc khí công nghệ có thể tạo ra môi trường ăn mòn. Các chi tiết dễ bị ảnh hưởng gồm:

- Cánh gạt, rotor và cylinder, lò xo, van xả và van chống hút ngược, vòng bi và các chi tiết thép, bề mặt làm kín và đường dầu.

Dầu nhanh xuống cấp

Nước thúc đẩy quá trình oxy hóa và phá vỡ một số phụ gia trong dầu. Dầu có thể tăng độ axit, tạo cặn, thay đổi độ nhớt và mất khả năng bôi trơn. Nếu tiếp tục vận hành, chi phí sửa chữa thường lớn hơn nhiều so với chi phí thay dầu.

2. Nguyên lý làm việc của thiết bị tách nước-dầu

Thiết bị tách nước-dầu là thiết bị xử lý dầu được lắp bên ngoài bơm chân không. Dầu được đưa ra khỏi bơm, đi qua cụm tách nước và lọc, sau đó dầu sạch được bơm trở lại buồng bơm chân không.

Quá trình làm việc cơ bản gồm:

1. Dầu nhiễm nước được lấy từ bình dầu hoặc đường tuần hoàn của bơm.

2. Dầu đi qua bộ phận xử lý để nước được tập trung và tách khỏi dầu.

3. Cặn rắn và một phần chất bẩn được giữ lại tại phần tử lọc.

4. Dầu sau xử lý được đưa trở lại bơm.

5. Chu trình được lặp lại liên tục trong quá trình vận hành.

Khác với việc chỉ xả phần nước lắng dưới đáy bình dầu, thiết bị tách nước-dầu xử lý dầu theo chu trình tuần hoàn. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi nước đã phân tán hoặc hình thành nhũ tương trong dầu.

3. Hiệu quả kỹ thuật khi sử dụng ‘’thiết bị tách nước-dầu’’

Duy trì áp suất chân không ổn định

Khi hàm lượng nước trong dầu được kiểm soát, áp suất hơi phát sinh từ dầu giảm xuống. Bơm có điều kiện duy trì áp suất cuối cùng ổn định hơn, đặc biệt sau nhiều chu kỳ hút sản phẩm có độ ẩm cao.

Hiệu quả này thể hiện qua:

- Áp suất nền thấp hơn;

- Ít dao động áp suất giữa các mẻ;

- Thời gian hút ổn định hơn;

- Giảm hiện tượng bơm đạt chân không tốt khi mới thay dầu nhưng suy giảm nhanh sau vài ngày.

Lưu ý : Bộ tách nước không thể khắc phục áp suất kém do rò rỉ, mài mòn cơ khí, van hỏng, lọc tắc hoặc lựa chọn bơm không đủ công suất.

Kéo dài thời gian sử dụng dầu

Nếu chỉ thay dầu mỗi khi dầu chuyển màu trắng đục, lượng dầu tiêu thụ có thể rất lớn trong các quy trình hút hơi nước liên tục. Thiết bị tách nước-dầu giúp loại bỏ nước và tạp chất trong quá trình tuần hoàn, nhờ đó làm chậm tốc độ suy giảm của dầu.

Lợi ích kinh tế gồm:

- Giảm tần suất thay dầu

- Giảm lượng dầu thải cần xử lý

- Giảm thời gian dừng máy

- Hạn chế nhân công vệ sinh bình dầu

Lưu ý :  Giảm nguy cơ thay dầu nhưng không làm sạch hoàn toàn lượng nước còn lại trong bơm.

Mức kéo dài tuổi thọ dầu thực tế phụ thuộc vào tải hơi nước, nhiệt độ dầu, loại dầu, loại khí công nghệ và tình trạng của phần tử lọc. Không nên cam kết một tỷ lệ cố định nếu chưa có dữ liệu vận hành tại nhà máy.

Bảo vệ cánh gạt và bề mặt làm việc

Dầu sạch và có độ nhớt phù hợp giúp duy trì màng bôi trơn giữa các chi tiết chuyển động. Việc giảm nước và hạt rắn trong dầu giúp hạn chế:

- Trầy xước rotor và cylinder

- Kẹt hoặc mòn cánh gạt

- Ăn mòn bề mặt kim loại

- Tắc đường dầu

- Hư hỏng ổ bi

- Tạo cặn tại van xả.

Nhờ đó, khoảng thời gian giữa hai lần đại tu có thể được cải thiện, đặc biệt với bơm hoạt động liên tục trong môi trường ẩm.

Giảm tắc lọc tách sương dầu

Dầu nhiễm nước, cặn và sản phẩm oxy hóa có thể làm tăng trở lực của lọc tách sương dầu tại đầu xả. Khi lọc bị tắc, áp suất trong bình dầu tăng, gây:

- Phun hoặc rò rỉ dầu

- Nhiệt độ bơm tăng

- Dòng điện motor tăng

- Giảm lưu lượng bơm

- Hỏng phớt hoặc gioăng;

- Nguy cơ hư hỏng nghiêm trọng nếu tiếp tục vận hành.

Nâng cao độ tin cậy của dây chuyền

Trong sản xuất công nghiệp, thiệt hại lớn nhất không nhất thiết là chi phí dầu mà là thời gian dừng dây chuyền. Khi chất lượng dầu được duy trì ổn định, nguy cơ chân không suy giảm đột ngột hoặc bơm phải dừng để thay dầu sẽ giảm.

Điều này giúp:

- Nâng cao tính lặp lại của quy trình

- Ổn định chất lượng sản phẩm

- Giảm sản phẩm lỗi do áp suất không đạt

- Chủ động xây dựng kế hoạch bảo trì

- Giảm dừng máy ngoài kế hoạch.

4. Thiết bị lọc tách dầu-nước và gas ballast có thay thế nhau không?

Câu trả lời là không. Hai giải pháp có cơ chế khác nhau và nên được phối hợp.

Gas ballast đưa một lượng khí vào giai đoạn nén của bơm, làm giảm áp suất riêng phần của hơi ngưng tụ và giúp hơi nước được thải ra trước khi hóa lỏng trong dầu. Gas ballast có vai trò chủ động hạn chế nước ngưng tụ.

Thiết bị lọc tách dầu-nước xử lý lượng nước đã đi vào hoặc phân tán trong dầu. Đây là biện pháp phục hồi và duy trì chất lượng dầu thông qua tuần hoàn ngoài.

Có thể hiểu đơn giản:

- Gas ballast: hạn chế hơi nước ngưng tụ vào dầu

- Thiết bị lọc tách dầu-nước tách nước đã xâm nhập vào dầu

- Bẫy ngưng tụ: giữ lại phần lớn hơi nước trước cửa hút bơm.

Đối với tải hơi nước lớn, giải pháp hiệu quả nhất thường là kết hợp:

Bẫy ngưng tụ tại đầu hút + vận hành bơm đủ nóng + sử dụng gas ballast + bộ tách dầu–nước

5. Trường hợp nên lắp bộ tách dầu–nước

Việc đầu tư bộ tách dầu–nước đặc biệt phù hợp khi xuất hiện một hoặc nhiều dấu hiệu:

- Dầu thường xuyên chuyển màu trắng đục

- Phải thay dầu sau thời gian vận hành ngắn

- Áp suất cuối cùng suy giảm sau nhiều chu kỳ

- Quy trình phát sinh hơi nước liên tục

- Có nước lắng ở đáy bình dầu

- Bơm thường xuyên phải mở gas ballast ở mức cao

- Lọc xả nhanh tắc

-Bên trong bơm xuất hiện gỉ sét hoặc cặn

-Chi phí dừng máy và thay dầu cao

- Bơm cần hoạt động liên tục 24/7.

Nếu tải hơi nước chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn và gas ballast có thể xử lý hoàn toàn, hiệu quả đầu tư bộ tách dầu–nước cần được đánh giá dựa trên tần suất thay dầu và chi phí bảo trì thực tế.

6. Những giới hạn cần lưu ý

Bộ tách dầu–nước không phải là giải pháp cho mọi loại nhiễm bẩn. Thiết bị không nên được xem là phương án duy nhất khi bơm hút:

- Dung môi có khả năng hòa tan hoàn toàn trong dầu

- Hóa chất phản ứng với dầu

- Khí ăn mòn mạnh

- Bột hoặc hạt rắn với tải lượng quá cao

- Hơi polymer hóa hoặc tạo nhựa

- Lượng nước lỏng tràn trực tiếp với lưu lượng lớn.

Trong các trường hợp này cần xem xét thêm condenser, cold trap, inlet filter, thiết bị trung hòa, dầu chuyên dụng hoặc chuyển sang bơm khô.

Bộ tách dầu–nước cũng không làm dầu đã bị oxy hóa nặng hoặc biến chất hóa học trở lại trạng thái ban đầu. Nếu dầu có mùi khét, độ axit cao, xuất hiện nhiều cặn hoặc thay đổi độ nhớt nghiêm trọng, cần thay dầu mới và vệ sinh toàn bộ hệ thống.

7. Khuyến nghị vận hành để đạt hiệu quả cao

Để bộ tách dầu–nước hoạt động hiệu quả, người sử dụng nên:

- Lựa chọn đúng model theo dung tích dầu, lưu lượng tuần hoàn và kích thước bơm

- Lắp đường hút và đường hồi dầu đúng vị trí quy định

- Kiểm tra chiều dòng chảy trước khi vận hành

- Không để mức dầu bơm xuống dưới giới hạn

- Theo dõi màu sắc dầu và lượng nước thu được

- Thay phần tử lọc theo mức độ nhiễm bẩn thực tế

- Kiểm tra rò rỉ tại ống, khớp nối và gioăng

- Làm nóng bơm trước khi đưa tải hơi nước lớn vào

- Vận hành gas ballast đúng hướng dẫn của nhà sản xuất

- Ghi lại áp suất, nhiệt độ, thời gian hút và chu kỳ thay dầu để đánh giá hiệu quả.

-Nên lấy mẫu dầu định kỳ để kiểm tra hàm lượng nước, độ nhớt và chỉ số axit nếu thiết bị phục vụ dây chuyền quan trọng.

- Khi lắp thêm thiết bị lọc tách dầu , cần bổ sung thêm dầu cho bơm lý do ngoài lượng dầu định mức của bơm ( dầu còn phải điền đầy vào các lọc, bơm, đường ống của thiết bị lọc tách dầu – nước )

Kết luận

Bộ tách dầu–nước là giải pháp hữu ích cho các bơm chân không vòng dầu phải làm việc với khí ẩm hoặc tải hơi nước thường xuyên. Thiết bị giúp kiểm soát nước và tạp chất trong dầu, duy trì khả năng làm kín, ổn định áp suất chân không, giảm tần suất thay dầu và bảo vệ các chi tiết cơ khí bên trong bơm.

Hiệu quả lớn nhất không chỉ nằm ở lượng dầu tiết kiệm được, mà còn ở việc giảm dừng máy, hạn chế sửa chữa đột xuất và duy trì độ ổn định của toàn bộ quy trình sản xuất.

Để đạt hiệu quả tối ưu, bộ tách dầu–nước cần được lựa chọn đúng model và sử dụng đồng bộ với gas ballast, bẫy ngưng tụ, chế độ làm nóng bơm và kế hoạch kiểm tra dầu định kỳ.

Thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ :

Công ty TNHH Thương Mại Và Dịch Vụ An Tài Lộc

Thôn Như Lân, Xã Nghĩa Trụ, Tỉnh Hưng Yên.

Hotline : 0915 933 355 – Email : info@apsuatchankhong.com – www.photlamkin.com