Bơm Thùng Phuy Bằng Khí Nén: Phân Loại, Cách Chọn Và Sử Dụng

Bơm thùng phuy bằng khí nén là bơm dùng khí nén từ máy nén khí làm nguồn động lực (động cơ khí nén, piston khí nén hoặc màng khí nén) để hút chất lỏng từ thùng phuy 200 lít, can, bồn IBC ra ngoài mà không phải nghiêng, đổ thùng. Vì không có motor điện ở điểm bơm, loại bơm này được chọn cho xăng dầu, dung môi, cồn, sơn, hóa chất dễ cháy và khu vực cần chống cháy nổ. Khi chọn, cần xác định chất lỏng, độ nhớt, lưu lượng cần (lít/phút), chiều dài ống nhúng theo chiều cao thùng và lượng khí nén máy nén cấp được.

1) Bơm thùng phuy bằng khí nén là gì?

Bơm thùng phuy (drum pump, barrel pump) gồm một ống bơm dài 700–1200 mm nhúng qua lỗ ren 2" trên nắp phuy. Với bản khí nén, đầu bơm được dẫn động bởi khí nén áp 2–8 bar thay vì motor điện. Khí sau khi sinh công được xả ra ngoài, không tạo tia lửa điện, không nóng motor nên chạy được trong kho dung môi, xưởng sơn, trạm chiết xăng dầu.

Thực tế mua bán ở Việt Nam, tên "bơm thùng phuy" thường dùng chung cho cả bản chạy điện 220V và bản khí nén có cùng kiểu ống nhúng; cần xem thông số nguồn cấp để phân biệt: bản khí nén ghi áp khí (bar) và lượng khí tiêu thụ (lít/phút), bản chạy điện ghi điện áp và công suất motor.

2) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a) Cấu tạo bơm thùng phuy khí nén

• Bộ dẫn động khí nén: động cơ khí nén cánh gạt (air motor) quay trục bơm; hoặc xi lanh khí nén đẩy piston; hoặc hai buồng màng khí nén (bơm màng).
• Ống bơm (ống nhúng): inox 304/316, nhôm, PP, PVDF tùy chất lỏng; bên trong có trục và cánh bơm (bơm ống nhúng) hoặc ống hút (bơm piston, bơm màng).
• Van một chiều, cửa xả, ống mềm và súng/vòi xả: ngăn chất lỏng chảy ngược, điều khiển rót.
• Bộ lọc – điều áp – tra dầu (FRL): lọc nước, bụi trong khí nén, chỉnh áp khí cấp vào bơm.
• Bộ tiêu âm (giảm thanh) cửa xả khí và dây tiếp địa chống tĩnh điện cho bơm dung môi.

b) Nguyên lý hoạt động

• Bơm ống nhúng động cơ khí nén: khí nén làm quay động cơ cánh gạt, trục truyền xuống cánh bơm ở đáy ống, đẩy chất lỏng đi lên theo ống ra cửa xả.
• Bơm piston khí nén: piston khí có diện tích lớn đẩy piston chất lỏng nhỏ hơn; tỉ số diện tích (3:1, 5:1, 50:1) cho áp chất lỏng bằng tỉ số đó nhân áp khí cấp.
• Bơm màng khí nén: khí nén luân phiên đẩy hai màng, một buồng hút một buồng đẩy, qua các van bi; tự mồi và chạy khô được.

3) Phân loại bơm thùng phuy bằng khí nén

• Lưu lượng (cột chữ đỏ) và cột áp (cột chữ xanh) là dải phổ biến, đo với nước hoặc dầu loãng; chất lỏng đặc làm lưu lượng giảm.
• Áp chất lỏng của bơm piston = tỉ số bơm × áp khí; bơm 5:1 cấp khí 6 bar cho áp dầu khoảng 30 bar.
• Bơm màng khí nén cho áp chất lỏng tối đa bằng áp khí cấp (khoảng 7–8 bar, tương đương 70–80 m).

Với hóa chất ăn mòn, chất lỏng có cặn, xem thêm các dòng máy bơm màng và bơm hóa chất.

4) Các model bơm thùng phuy thông dụng trên thị trường

Các model dưới đây được bán phổ biến với tên bơm thùng phuy; theo thông số nhà sản xuất, chúng dùng motor điện 1 pha 220V. Khi cần bản khí nén cho môi trường dễ cháy, có thể chọn kiểu ống nhúng tương tự với động cơ khí nén hoặc dùng motor phòng nổ YBX3.

a) Máy bơm thùng phuy LM-16 2.4kW, lưu lượng 100 lít/phút

• Công suất 2.4kW, tốc độ 13000 vòng/phút, điện 1 pha 220V/50Hz
• Lưu lượng 100 lít/phút, cột áp 10–18 m, ống hút 20 mm

b) Máy bơm thùng phuy LM-19 1.9kW

• Công suất 1.9kW, điện 1 pha 220V/50Hz
• Lưu lượng 80 lít/phút, cột áp 5–15 m, ống hút 20 mm

c) Bơm thùng phuy DYI HLBP-AL-60

• Công suất 370W, lưu lượng tối đa 35 lít/phút
• Đẩy cao 22 m, hút sâu 8 m, ống hút/xả 32 mm, chống nước IP44
• Vỏ inox, ống bơm hợp kim nhôm; kích thước 26.6 × 15.8 × 22.5 cm, nặng 6.95 kg, sản xuất tại Đài Loan

d) Bơm thùng phuy DYI HLBP-SUS-60

• Công suất 200W, nguồn 220V/1 pha/50Hz
• Lưu lượng tối đa 2.7 m³/h, cột áp tối đa 33 m, hút sâu 9 m
• Ống hút/xả 25 mm, thép không gỉ, sản xuất tại Đài Loan

e) Bơm thùng phuy Cheonsei DR-SLS-10-A1-1

• Công suất 400W, nguồn 220V/1 pha/50Hz
• Lưu lượng tối đa 2 m³/h, cột áp tối đa 35 m, hút sâu 9 m
• Ống 25 mm, gang và thép không gỉ, chất lỏng đến 100°C, sản xuất tại Hàn Quốc

f) Bơm thùng phuy Cheonsei DR-PLH-10-A4-1

• Công suất 250W, nguồn 220V/1 pha/50Hz
• Lưu lượng tối đa 3.6 m³/h, cột áp tối đa 40 m, hút sâu 9 m
• Ống 25 mm, gang và thép không gỉ, chạy liên tục được nhiều giờ, sản xuất tại Hàn Quốc

g) Máy bơm thùng phuy HP0194

• Công suất 740W, nguồn 220V/1 pha/50Hz, IP44
• Lưu lượng tối đa 4.2 m³/h, cột áp tối đa 42 m, đẩy cao 33 m, hút sâu 9 m
• Ống hút/xả 27 mm, chất lỏng tối đa 45°C; inox, thép, hợp kim nhôm

Tham khảo thêm bơm thùng phuy chạy điện và máy bơm dầu thùng phi.

5) Cách chọn bơm thùng phuy khí nén và máy nén khí

a) Chọn bơm theo chất lỏng

• Xăng, dầu diesel, dung môi, cồn: bơm ống nhúng động cơ khí nén ống inox 316 hoặc nhôm, có dây tiếp địa chống tĩnh điện.
• Dầu nhớt, dầu hộp số: bơm piston khí nén 3:1 hoặc 5:1, kèm cuộn ống và súng có đồng hồ đếm lít.
• Mỡ bôi trơn: bơm piston tỉ số 50:1–60:1 có đĩa ép mỡ.
• Axit, kiềm, hóa chất ăn mòn: ống PP, PVDF và bơm màng khí nén thân nhựa, màng PTFE.
• Sơn, mực, keo, chất lỏng sánh có cặn: bơm màng khí nén 1/2"–1", tự mồi, chạy khô được.

b) Tính khí nén, chọn máy nén và thông số điện

Khí tiêu thụ của bơm (lít/phút ở áp làm việc) quyết định cỡ máy nén. Bơm màng 1" chạy 60–80 lít/phút chất lỏng ở 5 bar tiêu thụ khoảng 300–500 lít/phút khí; bơm piston dầu 5:1 tiêu thụ khoảng 100–200 lít/phút.

• Lưu lượng khí ghi ở cột chữ đỏ là khí thực cấp (FAD), thường thấp hơn số "lưu lượng hút" in trên máy nén piston 30–40%.
• Chọn máy nén có lưu lượng khí lớn hơn tổng khí tiêu thụ của bơm khoảng 20–30%.
• Máy nén trục vít có biến tần giảm điện năng khoảng 20–35% khi nhu cầu khí thay đổi nhiều trong ngày.

6) Ứng dụng bơm thùng phuy bằng khí nén

• Bơm xăng, dầu diesel, dầu hỏa từ phuy 200 lít trong kho nhiên liệu, công trường, tàu thuyền.
• Bơm dung môi, cồn, thinner, acetone trong xưởng sơn, xưởng in, nhà máy dược.
• Bơm dầu nhớt, dầu hộp số, dầu thủy lực ra súng cấp dầu tại gara ô tô, xưởng bảo dưỡng máy công trình.
• Bơm mỡ bôi trơn từ phuy mỡ 180 kg cho máy công trình, dây chuyền.
• Bơm axit, xút, hóa chất xử lý nước từ phuy, can 30 lít, bồn IBC 1000 lít trong trạm xử lý nước thải.
• Bơm sơn, mực in, keo, nhựa resin từ phuy sang máy trộn, máy chiết rót.

7) Ưu điểm và nhược điểm

a) Ưu điểm bơm thùng phuy khí nén

• Không có motor điện tại điểm bơm, không phát tia lửa, phù hợp bơm xăng dầu, dung môi dễ cháy.
• Chạy quá tải hoặc tắc đầu xả không cháy motor; bơm màng và bơm piston dừng khi áp cân bằng, mở van lại chạy tiếp.
• Chỉnh lưu lượng dễ bằng van điều áp khí; bơm màng tự mồi, chạy khô được.
• Bơm được chất lỏng sánh (dầu nhớt, sơn, mỡ) nhờ bơm piston, bơm màng.
• Dùng chung nguồn khí nén có sẵn trong xưởng, không phải kéo dây điện tới từng phuy.

b) Nhược điểm

• Cần máy nén khí đủ lưu lượng; chi phí điện cho khí nén cao hơn bơm điện cùng lưu lượng khoảng 3–6 lần.
• Tiếng ồn xả khí lớn nếu thiếu bộ giảm thanh; khí ẩm làm đóng băng cửa xả khí của bơm màng.
• Giá đầu bơm khí nén chất lượng tốt thường cao hơn bơm điện cùng cỡ.

8) Giá bơm thùng phuy tham khảo

Giá trung bình thị trường Việt Nam theo thương hiệu và model:

• Bơm thùng phuy Cheonsei: khoảng 2.000.000 – 16.000.000 đ (DR-SLS-10-A1-1 khoảng 15.7 triệu, DR-PLH-10-A4-1 khoảng 12 triệu)
• Bơm thùng phuy DYI: khoảng 1.500.000 – 15.000.000 đ (HLBP-AL-60 khoảng 1.1 triệu, HLBP-SUS-60 khoảng 1.5 triệu)
• Bơm thùng phuy HP0194: khoảng 4.800.000 đ
• Bơm thùng phuy Shirai: khoảng 1.800.000 – 15.000.000 đ
• Bơm thùng phuy Wilo: khoảng 4.000.000 – 22.000.000 đ
• Bơm thùng phuy Sena: khoảng 2.000.000 – 13.000.000 đ
• Bơm thùng phuy Shimizu: khoảng 1.700.000 – 15.000.000 đ
• Bơm thùng phuy Tsurumi: khoảng 2.500.000 – 18.000.000 đ

9) Câu hỏi thường gặp về bơm thùng phuy bằng khí nén

a) Dành cho người đang khảo giá, sắp mua bơm thùng phuy bằng khí nén

• Bơm thùng phuy khí nén và bơm thùng phuy điện khác nhau thế nào? Bơm điện rẻ hơn, chi phí vận hành thấp, hợp nước, hóa chất không cháy; bơm khí nén không có motor điện tại điểm bơm, hợp xăng dầu, dung môi, khu vực dễ cháy nổ và chịu được quá tải. Nếu xưởng chưa có máy nén khí, tổng chi phí đầu tư bơm khí nén cao hơn khá nhiều.
• Bơm dầu nhớt từ phuy 200 lít nên chọn loại khí nén nào? Bơm piston khí nén tỉ số 3:1 cho dầu loãng (dầu động cơ 10W-40, dầu thủy lực), 5:1 cho dầu hộp số 80W-90, đường ống dài 10–20 m; lưu lượng khoảng 10–20 lít/phút, đủ cho gara và xưởng bảo dưỡng.
• Bơm axit, xút từ can, phuy dùng loại nào bền? Bơm màng khí nén thân PP hoặc PVDF, màng PTFE, ống hút PP; với axit sulfuric, HCl đặc dùng PVDF. Bơm ống nhúng nhựa PP động cơ khí nén cũng dùng được cho axit loãng lưu lượng 40–80 lít/phút.
• Cần máy nén khí bao nhiêu HP để chạy bơm thùng phuy khí nén? Bơm piston dầu 3:1–5:1 dùng máy nén piston 1.5–2.2kW (2–3HP) là đủ; bơm màng 1/2" khoảng 2.2kW; bơm màng 1" hoặc bơm ống nhúng động cơ khí nén cần khoảng 3.7–5.5kW để chạy liên tục mà áp không tụt.
• Giá bơm thùng phuy bằng khí nén khoảng bao nhiêu? Giá trung bình thị trường Việt Nam: bơm piston dầu khí nén 3:1–5:1 khoảng 2–6 triệu đồng; bơm màng khí nén 1/2"–1" thân nhôm, nhựa khoảng 4–15 triệu; bơm ống nhúng động cơ khí nén hàng châu Âu từ khoảng 15–40 triệu đồng tùy vật liệu ống.

b) Dành cho người đã mua, cần hướng dẫn lắp đặt, đấu điện, sử dụng

• Lắp bơm thùng phuy khí nén vào phuy thế nào? Vặn adapter ren 2" vào lỗ nắp phuy, đặt ống bơm cách đáy khoảng 10–20 mm; nối ống khí qua bộ lọc – điều áp, nối ống xả tới vị trí rót. Phuy dung môi, xăng dầu nối dây tiếp địa giữa phuy, bơm và can nhận.
• Cài áp khí cho bơm bao nhiêu là đủ? Bắt đầu ở 2–3 bar rồi tăng dần tới khi đạt lưu lượng cần; bơm màng thường làm việc 3–6 bar, bơm piston dầu 6–8 bar. Áp khí cao hơn nhu cầu làm tăng khí tiêu thụ và mòn màng, van nhanh hơn.
• Máy nén khí 1 pha 220V và 3 pha 380V đấu điện ra sao? Máy nén 1 pha 1.5kW dùng CB 20A, dây 2.5 mm²; 2.2kW 1 pha dòng khoảng 14A dùng CB 25–32A. Máy nén 3 pha 3.7kW dòng khoảng 8.5A dùng CB 16A, khởi động từ và rơ le nhiệt; kiểm tra chiều quay theo mũi tên trên đầu nén.
• Chạy lần đầu bơm màng khí nén cần lưu ý gì? Siết lại bu lông thân bơm (nhựa co ngót sau vận chuyển), mở van khí từ từ, để bơm tự mồi; nếu có van xả ở đầu ra thì mở để đuổi khí. Chất lỏng lên đều, tiếng xả khí đều nhịp là bơm chạy bình thường.
• Vệ sinh bơm sau khi bơm sơn, keo thế nào? Bơm dung môi rửa tương ứng (thinner cho sơn dầu, nước cho sơn nước) qua bơm 2–3 phút ngay sau ca làm, không để sơn, keo khô trong buồng màng và van bi.

c) Dành cho người gặp lỗi do dùng sai cách, cần cách khắc phục hoặc giải pháp tiết kiệm chi phí

• Bơm màng khí nén chạy nhưng không hút được chất lỏng? Thường do ống hút lọt khí ở ren, van bi kẹt cặn hoặc mòn, chất lỏng quá đặc so với cỡ bơm. Siết lại ren bằng băng tan, vệ sinh van bi, giảm nhịp bơm (giảm áp khí) để buồng bơm kịp nạp chất lỏng đặc.
• Cửa xả khí bị đóng băng, bơm chạy giật cục là do đâu? Khí nén nhiều hơi nước, giãn nở ở cửa xả làm nhiệt độ giảm mạnh và đóng băng. Lắp máy sấy khí hoặc bộ lọc tách nước, xả nước bình chứa máy nén hằng ngày; dùng bộ giảm thanh cỡ lớn.
• Chất lỏng lẫn vào đường khí xả của bơm màng thì sao? Màng bơm đã rách, thường do áp khí cao, bơm chạy khô lâu ở nhịp nhanh hoặc vật liệu màng không hợp hóa chất. Thay bộ màng đúng vật liệu (PTFE, Santoprene, NBR) với chi phí khoảng 10–30% giá bơm, thay vì mua bơm mới.
• Bơm piston dầu chạy liên tục khi đã đóng súng? Rò rỉ ở súng, đường ống hoặc van một chiều trong bơm mòn làm áp không giữ được. Kiểm tra từng đoạn bằng cách khóa van, thay gioăng piston và van một chiều là bơm hoạt động lại.
• Làm sao giảm tiền điện máy nén khí khi dùng bơm khí nén? Sửa rò rỉ đường khí (rò rỉ thường chiếm 20–30% khí nén), cài áp máy nén vừa đủ (mỗi 1 bar giảm tiết kiệm khoảng 7% điện), dùng máy nén biến tần, và với chất lỏng không cháy có thể chuyển sang bơm thùng phuy điện có chi phí vận hành thấp hơn.