Tại sao bơm cánh khế của bạn phát ra tiếng ồn? (Và cách khắc phục)

Bơm thùy quay thường được lựa chọn để vận chuyển chất lỏng ổn định, có kiểm soát và hợp vệ sinh. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, một số người dùng có thể nhận thấy những âm thanh bất thường như rung động, tiếng gõ, tiếng ồn ù hoặc tiếng ồn cơ học không đều đặn. Mặc dù một lượng nhỏ âm thanh vận hành là bình thường, nhưng tiếng ồn tăng đột ngột thường chỉ ra rằng hệ thống bơm đang hoạt động ngoài điều kiện lý tưởng của nó.

Bơm cánh khế phát ra tiếng ồn không phải lúc nào cũng do vấn đề bên trong bản thân máy bơm. Trong nhiều trường hợp, nguyên nhân thực sự có thể liên quan đến tính chất sản phẩm, điều kiện hút, thiết kế đường ống, tốc độ vận hành, lắp đặt hoặc mài mòn linh kiện.

Hiểu được nguồn gốc của tiếng ồn là bước đầu tiên để khôi phục hiệu suất bơm ổn định.

Bắt đầu bằng cách xác định loại tiếng ồn của bơm

Các âm thanh khác nhau thường chỉ ra các điều kiện vận hành khác nhau. Trước khi thay thế linh kiện hoặc điều chỉnh thông số, người vận hành trước tiên nên xác định loại tiếng ồn đang xảy ra.

Âm thanh the thé hoặc không đều đặn có thể chỉ ra điều kiện hút không ổn định. Khi bơm không nhận đủ sản phẩm, hiệu ứng không khí hoặc hơi có thể xuất hiện bên trong buồng bơm, tạo ra tiếng ồn và rung động bất thường.

Âm thanh nghiến hoặc kim loại cần được chú ý ngay lập tức hơn vì nó có thể cho thấy sự tiếp xúc cơ học, mài mòn quá mức, vật liệu lạ xâm nhập vào buồng bơm hoặc khe hở bên trong không chính xác.

Âm thanh gõ hoặc rung động mạnh có thể đến từ các điều kiện bên ngoài như vấn đề khớp nối, rung động đường ống, lắp đặt không đúng cách hoặc giá đỡ không ổn định.

Bản thân âm thanh không cung cấp chẩn đoán hoàn chỉnh, nhưng nó có thể giúp thu hẹp phạm vi bắt đầu kiểm tra.

Điều kiện hút không đủ có thể gây ra tiếng ồn giống như xâm thực

Mặc dù bơm cánh khế là bơm thể tích dương, chúng vẫn phụ thuộc vào việc cung cấp sản phẩm thích hợp ở phía đầu vào. Nếu bơm không thể nhận đủ vật liệu, điều kiện vận hành có thể trở nên không ổn định.

Một số yếu tố có thể góp phần vào hiệu suất hút kém:

• Ống hút quá nhỏ
• Khoảng cách hút quá lớn
• Đường vào bị hạn chế
• Độ nhớt sản phẩm cao
• Mức sản phẩm trong bể cấp thấp
• Bố trí cấp liệu không phù hợp

Vấn đề này đặc biệt quan trọng khi xử lý các vật liệu có độ nhớt cao như si-rô, sô-cô-la, kem, sản phẩm lên men và bột nhão mỹ phẩm. Các vật liệu này không di chuyển qua đường ống hút dễ dàng như chất lỏng có độ nhớt thấp.

Khi điều kiện hút kém, bơm có thể tạo ra âm thanh bất thường trong khi vấn đề thực tế tồn tại trước khi sản phẩm đến được bơm.

Các giải pháp khả thi bao gồm cải thiện bố trí đầu vào, giảm lực cản hút không cần thiết, tăng kích thước ống hút khi thích hợp hoặc giảm tốc độ bơm để phù hợp với nguồn cung cấp sản phẩm hiện có.

Không khí xâm nhập vào hệ thống có thể làm tăng tiếng ồn và sự mất ổn định

Không khí bên trong hệ thống bơm có thể tạo ra nhiều thứ hơn chỉ là tiếng ồn. Nó cũng có thể dẫn đến dòng chảy không ổn định, rung động và vận chuyển sản phẩm không nhất quán.

Không khí có thể xâm nhập qua một số điểm:

• Kết nối đường ống bị lỏng
• Làm kín không đúng cách
• Mức sản phẩm không đủ
• Thiết kế hút kém
• Các vấn đề liên quan đến phốt

Đối với các ứng dụng thực phẩm, đồ uống, dược phẩm và mỹ phẩm, việc lẫn không khí có thể đặc biệt không mong muốn vì nó có thể ảnh hưởng đến hình thức sản phẩm, hình thành bọt và độ chính xác chiết rót ở hạ nguồn.

Do đó, việc kiểm tra các điểm kết nối, phốt và điều kiện đầu vào nên là một phần của quy trình khắc phục sự cố khi tiếng ồn bất ngờ xuất hiện.

Tốc độ vận hành có thể quá cao so với sản phẩm

Khi một hệ thống vận chuyển không thể đạt được sản lượng dự kiến, việc tăng tốc độ bơm có vẻ là giải pháp đơn giản nhất. Tuy nhiên, tốc độ cao hơn không phải lúc nào cũng cải thiện hiệu suất.

Đối với các sản phẩm nhớt hoặc nhạy cảm, tốc độ quá mức có thể làm tăng dao động áp suất, tải cơ học và xáo trộn sản phẩm. Bơm có thể quay nhanh hơn trong khi phía đầu vào vẫn không thể cung cấp đủ vật liệu.

Tình huống này phổ biến khi vận chuyển các sản phẩm có độ nhớt thay đổi. Chất lỏng có thể hoạt động khác nhau ở các nhiệt độ, nồng độ hoặc giai đoạn xử lý khác nhau.

Việc điều chỉnh tốc độ thông qua bộ biến tần hoặc điều khiển tốc độ cơ học cho phép bơm hoạt động theo các điều kiện quy trình thực tế. Tốc độ vận hành được lựa chọn phù hợp có thể giúp cân bằng các yêu cầu về lưu lượng, đặc tính sản phẩm và độ ổn định của hệ thống.

Mài mòn cơ học có thể làm thay đổi hoạt động của bơm

Bơm cánh khế được thiết kế với khe hở bên trong được kiểm soát giữa các bộ phận quay. Các cánh khế thường hoạt động mà không tiếp xúc trực tiếp, cho phép bơm vận chuyển sản phẩm với tác động cơ học hạn chế.

Tuy nhiên, vận hành lâu dài, điều kiện không phù hợp hoặc các hạt lạ có thể ảnh hưởng đến các bộ phận bên trong.

Các nguyên nhân cơ học có thể gây ra tiếng ồn bao gồm:

• Ổ trục bị mòn
• Phốt bị hỏng
• Khe hở rotor không chính xác
• Lắp ráp không đúng cách
• Vật liệu lạ bên trong buồng bơm

Việc kiểm tra thường xuyên rất quan trọng, đặc biệt là trong môi trường sản xuất liên tục, nơi bơm hoạt động trong thời gian dài.

Đối với các ứng dụng vệ sinh, tình trạng phốt đặc biệt quan trọng vì nó ảnh hưởng đến cả hiệu suất cơ học và độ tin cậy về mặt vệ sinh.

Đường ống và lắp đặt cũng có thể tạo ra tiếng ồn

Bơm không hoạt động độc lập. Nó được kết nối với một hệ thống vận chuyển hoàn chỉnh bao gồm bể chứa, đường ống, van và các cấu trúc hỗ trợ.

Đôi khi bản thân bơm hoạt động chính xác, nhưng việc lắp đặt tạo ra rung động hoặc tiếng ồn.

Các nguyên nhân phổ biến liên quan đến lắp đặt bao gồm:

• Đường ống không được đỡ
• Ứng suất đường ống quá mức lên các kết nối bơm
• Căn chỉnh không chính xác
• Quá nhiều thay đổi hướng đường ống
• Nền móng hoặc giá đỡ không phù hợp

Đường ống hút hoặc xả dài cũng có thể làm tăng lực cản của hệ thống. Đối với các sản phẩm nhớt, các hạn chế không cần thiết có thể có tác động lớn hơn vì vật liệu đã cần nhiều năng lượng hơn để di chuyển.

Một hệ thống lắp đặt bơm ổn định đòi hỏi phải xem xét toàn bộ đường dẫn chất lỏng, không chỉ các thông số kỹ thuật của bơm.

Phương pháp khắc phục sự cố thực tế

Khi bơm cánh khế trở nên ồn ào, quy trình kiểm tra nên bắt đầu với sản phẩm thay vì ngay lập tức mở bơm.

Đầu tiên, kiểm tra xem điều kiện sản phẩm có thay đổi không. Những thay đổi về độ nhớt, nhiệt độ, nồng độ hoặc hàm lượng chất rắn có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hành vi của bơm.

Tiếp theo, xem xét phía hút. Xác nhận rằng bơm nhận đủ sản phẩm và không có hạn chế, rò rỉ khí hoặc bố trí đầu vào không phù hợp.

Sau đó, các thông số vận hành cần được kiểm tra. Tốc độ bơm, áp suất xả và yêu cầu lưu lượng phải phù hợp với các điều kiện quy trình thực tế.

Cuối cùng, kiểm tra các bộ phận cơ học nếu các kiểm tra trước đó không xác định được nguyên nhân. Ổ trục, phốt, khe hở rotor và các bộ phận bên trong nên được đánh giá theo các yêu cầu bảo trì của thiết bị.

Thiết kế bơm cánh khế hiện đại giúp giảm tiếng ồn như thế nào

Thiết kế bơm có thể ảnh hưởng đến độ ổn định vận hành. Các bơm cánh khế hợp vệ sinh hiện đại được phát triển với sự chú ý đến hiệu suất truyền động, kiểm soát khe hở bên trong và kết cấu vệ sinh.

Ví dụ, cấu trúc bơm cánh khế tích hợp khớp nối TRA được thiết kế như một sự phát triển tối ưu hóa từ cấu trúc phân chia TR truyền thống. Thiết kế tích hợp làm giảm chiều dài tổng thể của thiết bị và có thể giúp giảm tổn thất điện năng liên quan đến khớp nối, tiếng ồn vận hành và mài mòn linh kiện.

Cấu trúc nhỏ gọn cũng có thể đơn giản hóa việc tích hợp thiết bị ở những nơi không gian lắp đặt bị hạn chế.

Tuy nhiên, ngay cả một máy bơm được thiết kế tốt vẫn yêu cầu lựa chọn và lắp đặt chính xác. Hiệu suất bơm phụ thuộc vào mối quan hệ giữa thiết bị và hệ thống xử lý hoàn chỉnh.

Ngăn ngừa tiếng ồn trước khi nó xảy ra

Cách tốt nhất để đối phó với tiếng ồn của bơm là ngăn chặn hoạt động không ổn định ngay từ đầu.

Điều này đòi hỏi phải đánh giá:

• Độ nhớt và nhiệt độ sản phẩm
• Lưu lượng yêu cầu
• Điều kiện hút
• Bố trí đường ống
• Môi trường lắp đặt
• Yêu cầu kiểm soát tốc độ

Đối với các ngành chế biến vệ sinh, bơm cũng phải phù hợp với quy trình làm sạch, yêu cầu tiếp xúc sản phẩm và điều kiện sản xuất.

Một bơm cánh khế được cấu hình chính xác có thể cung cấp khả năng vận chuyển đáng tin cậy cho các ứng dụng thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, mỹ phẩm và hóa chất trong khi vẫn duy trì hoạt động có kiểm soát.

Một bơm cánh khế yên tĩnh bắt đầu từ thiết kế hệ thống phù hợp

Tiếng ồn bất ngờ thường là một triệu chứng hơn là vấn đề thực tế. Nguyên nhân có thể đến từ sản phẩm, hệ thống hút, đường ống, điều kiện vận hành hoặc các bộ phận cơ học.

Giải quyết vấn đề đòi hỏi phải xem xét toàn bộ quá trình vận chuyển thay vì chỉ tập trung vào máy bơm.

Bằng cách kết hợp thiết kế bơm với các đặc tính sản phẩm, điều kiện lắp đặt và yêu cầu vận hành, các nhà sản xuất có thể giảm tiếng ồn không cần thiết, cải thiện độ tin cậy của thiết bị và duy trì hiệu suất sản xuất ổn định.

Đối với bơm cánh khế, vận hành êm ái không chỉ là vấn đề giảm âm thanh. Đó là kết quả của việc đạt được sự cân bằng chính xác giữa máy bơm, sản phẩm và hệ thống xử lý hoàn chỉnh.