Bình tích áp thủy lực

Hiện nay ở hầu hết các hệ thống cung cấp nước hộ gia đình, các tòa nhà cao tầng hay các nhà máy công nghiệp đều lắp đặt bình tích áp thủy lực. Vậy các bạn có biết bình tích áp thủy lực là gì không? Nó được lắp đặt để làm gì? Có cấu tạo và hoạt động ra sao? Được ứng dụng như thế nào và làm sao để sử dụng nó an toàn, hiệu quả? Bình tích áp thủy lực và bình tích áp khí nén có giống nhau không? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu các vấn đề trên qua bài viết dưới đây nhé!

Bình tích áp thủy lực là gì?

Bình tích áp thủy lực (hay còn gọi là bình điều áp) là một linh kiện phụ trong cấu tạo của một máy bơm thủy lực. Nó là một loại bình chứa nước được làm bằng kim loại, hình trụ tròn được đặt nằm ngang hoặc đứng tùy theo loại bình.

Bình được lắp đặt để điều chỉnh áp lực trong hệ thống thủy lực. Khi có mức áp suất mạnh hay một có một dòng lưu lượng chảy qua hệ thống thì bình tích áp sẽ điều chỉnh lại nguồn năng lượng này, giúp giảm thiểu các sự cố xảy ra trong quá trình sử dụng, kéo dài tuổi thọ cho thiết bị.

Cấu tạo của bình tích áp thủy lực

Thông thường, bình tích áp thủy lực được cấu tạo từ 2 bộ phận chính là vỏ bình và ruột bình.

Phần vỏ bình

Vỏ bình thường có dạng hình trụ tròn đứng và có màu bạc, xám, đỏ,…rất đa dạng tùy vào mỗi loại khác nhau sẽ có thiết kế khác nhau. Vỏ bình được làm hoàn toàn bằng chất liệu thép nguyên tấm nên vỏ bình rất cứng, có khả năng chống ăn mòn cao, chống chịu được các va đập, chống oxi hóa và chịu được áp lực tốt.

Phần ruột bình

Đây là phần nằm ở bên trong lớp vỏ bình, được làm từ chất liệu cao su EPDM nên có tính đàn hồi rất tốt. Vì thế, ngoài việc sử dụng cho hệ thống dầu thủy lực thì nó còn được dùng cho hệ thống nước bởi loại cao su này khi gặp nước sẽ không làm thay đổi thành phần hóa học của nước, nên rất an toàn khi lắp đặt bình tích áp thủy lực trong các hệ thống cung cấp nước sinh hoạt.

Phần chứa nước được thiết kế thông bới cửa ra vào, phần còn lại là lớp khí nén nitơ giúp ngăn cách vỏ bình và ruột bình và được bịt kín. Chính lớp khí này tạo nên áp lực nén của bình từ 2 – 10 bar hoặc 4 – 16 bar tùy loại bình, giúp người vận hành kiểm soát dễ dàng và cài đặt theo ý muốn của mình.

Một số bộ phận khác

Ngoài 2 bộ phận chính nêu trên thì bình tích áp thủy lực còn có một số bộ phận phụ khác như mặt bích, chân bình, đầu kết nối, van an toàn, thiết bị hỗ trợ, chân để gắn bơm,…Những bộ phận này giúp cho ruột bình và vỏ bình hàn gắn với nhau thành một thể kín. Đồng thời lắp ống xả của bình tích áp vào để thông với ruột bình, van xả/bơm khí và đồng hồ đo áp. Đối với các loại bình tích áp có dung tích dưới 1000L thì các van xả khí/bơm khí và đồng hồ đo áp suất sẽ được tích hợp sẵn trên bình và chúng sẽ tách biệt hoàn toàn đối với những bình có dung tích dưới 100L.

Phân loại bình tích áp thủy lực

Người ta phân loại bình tích áp thủy lực dựa trên hai tiêu chí gồm theo chức năng và theo cách dùng.

Phân loại theo chức năng

Bình tích áp suất

Loại bình tích áp này thường có kết cấu kiểu màng trong và được đặt trong vỏ cầu kim loại. Vì thế nên bình tích áp suất thường được sử dụng trong cơ cấu kẹp giữ với phanh hoặc giúp bổ sung rò rỉ áp lực.

Bình tích trữ năng lượng dư

Bình tích trữ năng lượng dư có kết cấu dạng túi cao su chứa trong vỏ bình thép hoặc ống trụ (piston), thường được dùng để tích trữ lưu lượng dư trong chu trình hoạt động của hệ thống thủy lực. Loại bình tích áp này được sử dụng khá phổ biến trong các nhà máy ép, máy dập kim loại, hệ thống cấp nước sinh hoạt,…

Phân loại theo cách dùng

Theo nguyên lý tạo ra áp lực người ta chia bình tích áp thủy lực thành ba loại chính gồm bình tích áp dùng tải trọng, bình tích áp dùng lò xo và bình tích áp dùng thủy khí.

Bình tích áp dùng tải trọng

Bình tích áp dùng tải trọng có cấu tạo khá đơn giản, áp suất hoạt động khá ổn định lại có dung tích khá lớn, giá thành trên thị trường cũng khá rẻ. Vì thế, khi sử dụng loại bình tích áp này sẽ giúp chúng ta tiết kiệm được khoản chi phí sửa chữa máy bơm.

Tuy nhiên, bình tích áp này có một vài nhược điểm sau. Dù cấu tạo khá đơn giản nhưng tổng thể lại rất cồng kềnh, áp suất tạo ra tuy ổn định nhưng lại khá nhỏ và có quán tính lớn và nhược điểm lớn nhất là có năng lượng tích trữ nhỏ.

Bình tích áp dùng lò xo

Cũng giống bình tích áp dùng tải trọng, loại bình này cũng có cấu tạo tương đối đơn giản, giá thành sản phẩm khá thấp. Thế nhưng dung tích của bình khá nhỏ, áp suất tạo ra phải phụ thuộc vào đặc điểm của loại lò xo sử dụng nên chỉ có thể áp dụng cho các loại máy nhỏ, có công suất thấp.

Bình tích áp dùng thủy khí

Trong các loại bình tích áp thì bình tích áp dùng thủy khí là loại được sử dụng phổ biến nhất vì loại bình này có kích thước nhỏ gọn và có năng lượng tích trữ khá cao nên có thể đáp ứng được các thiết bị sử dụng. Bình tích áp này thường sử dụng khí nitơ hoặc không khí để làm khí nén và cần phải chú ý áp suất tạo ra sẽ phụ thuộc nhiều vào quá trình đa biến khí nén giãn.

Nguyên lý hoạt động và chức năng của bình tích áp thủy lực

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của bình tích áp thủy lực được hoạt động theo nguyên lý nén áp suất với hai trạng thái như sau:

• Khi ở trạng thái bình thường: Đây là lúc không hoạt động, ruột bình sẽ hoàn toàn rỗng, phần trên chỉ chứa khí nitơ ở trong bình tích áp.
• Khi ở trạng thái làm việc: Các chất lỏng như nước, dầu sẽ được bơm vào bên trong ruột bình, làm cho nó phình to ra từ từ. Sau đó, lượng khí nitơ tồn tại giữa ruột và vỏ bình sẽ nén lại để tăng áp lực ở bên trong, khiến cho chất lỏng bị lực đẩy lên trên.

Quá trình này sẽ lặp đi lặp lại liên tục cho đến khi bơm ngừng hoạt động, khí nitơ sẽ lại được nén lại để tắc công tắc áp suất. Và khi bơm tắt hẳn thì nước tích tụ trong ruột bình được sử dụng và khí nitơ lại được nạp đầy, sẵn sàng cho lượt bơm tiếp theo. Khi hệ thống cần, bình tích áp sẽ cung cấp áp suất ngay.

Chức năng của bình tích áp thủy lực

• Tích trữ nguồn năng lượng để phục vụ cho hệ thống thủy lực.
• Bổ sung lưu lượng kịp thời bù vào lượng áp suất đã bị hao tổn trong quá trình sử dụng. Nếu máy bơm có hoạt động thấp hơn tiêu chuẩn thì bình tích áp thủy lực sẽ bổ sung lưu lượng chất lỏng cần thiết để máy bơm hoạt động được đúng công suất.
• Điều chỉnh áp lực và cân bằng áp suất cho hệ thống thủy lực, từ đó giảm thiểu được lượng bọt khí do máy bơm gây ra trong quá trình hoạt động cũng như giảm được nguồn nước bẩn xuống mức tối thiệu.
• Cung cấp cho hoạt động của hệ thống máy bơm nước.
• Kéo dài tuổi thọ của máy bơm, giúp ngăn chặn sự va chạm, tránh xảy ra các sự cố gây hỏng hóc, giảm rung, búa nước khi bơm nước lên cao.
• Sinh ra sự cân bằng giữa tải trọng và lực của hệ thống thủy lực.

Ứng dụng của bình tích áp thủy lực trong các hoạt động

Bình tích áp thủy lực được sử dụng rất nhiều trong đời sống cũng như các ngành công nghiệp nhất là các ngành gia công, sản xuất, chế tạo. Ở bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu về ứng dụng của bình tích áp thủy lực đối với hệ thống bơm nước.

Ứng dụng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy

Khi có đám cháy xảy ra, hệ thống cần có một máy bơm nước có công suất cực lớn để lượng nước cung cấp nhiều và đủ mạnh để dập tắt đám cháy. Và bình tích áp thủy lực là một thiết bị không thể thiếu trong việc chữa cháy này. Thiết bị này giúp tăng áp lực nước một cách đáng kể, vừa bảo vệ bơm đảm bảo bơm nước hoạt động ổn định.

Sử dụng trong hệ thống bơm nước cho hộ gia đình

Đối với hộ gia đình, nhu cầu tiêu thụ nước sinh hoạt sẽ không cao nên thông thường sẽ sử dụng các loại máy bơm nước cỡ nhỏ có lắp đặt hệ thống tăng áp mini với các bình tăng áp thủy lực mini cỡ 2 đến 100 lít.

Ứng dụng trong hệ thống cung cấp nước sinh hoạt cho chung cư, trung tâm thương mại, các tòa nhà cao tầng.

Ở những nơi công cộng thì lượng nước tiêu thụ rất lớn và sử dụng liên tục nên cần phải có nguồn cấp nước ổn định và liên tục. Còn đối với các chung cư hay nhà cao tầng, thì lượng nước đưa lên cao sẽ càng yếu dần. Vì thế, nếu lắp đặt hệ thống tăng áp với các bình tích áp thủy lực, các dụng cụ thủy lực, máy bơm công suất lớn sẽ giúp cho nguồn nước được đáp ứng kịp thời, ổn định cho mọi người đều được sử dụng.

Một số ứng dụng khác

Ngoài ra, bình tích áp thủy lực còn được ứng dụng vào các nhà máy chế biến nông sản, lương thực thực phẩm, trong chăn nuôi và trồng trọt, các nhà máy luyện kim, chế tạo cơ khí, sản xuất khí đốt,…

Một số lưu ý an toàn khi sử dụng bình tích áp thủy lực

Dù bạn có sử dụng những bình tích áp thủy lực có chất lượng tốt nhất nhưng nếu không biết những lưu ý an toàn dưới đây thì bình tích áp cũng khó tránh khỏi những sự cố hỏng hóc.

Phải lắp đặt đúng vị trí, tránh để khập khiễng, tránh ánh nắng trực tiếp

Khi nhìn thấy hiện tượng bình tích áp thủy lực sẽ bị tràn nước xảy ra, tức là vị trí lắp đặt không đúng, do khập khiễng làm mất cân bằng. Vì thế, bạn cần phải thiết kế một giá đỡ để lắp bình tích áp lên trên, chọn một mặt phẳng để lắp đặt lại, không nên để bình tích áp ở những vùng trũng, dễ ngập nước, tránh ánh nắng trực tiếp và những nơi gần điện cao thế.

Nên chọn loại bình chất lượng, chính hãng và được kiểm định rõ ràng

Nếu khách hàng mua phải hàng nhái, khi hoạt động một thời gian bình tích áp sẽ bị giảm áp suất hoặc không còn áp suất nữa. Do bình đã bị sửa chữa hoặc cải tạo sai với thông số của nhà sản xuất nên mới dẫn đến hiện tượng trên.

Kiểm tra vỏ bình và ruột bình thường xuyên

Khi hoạt động liên tục, bình tích áp sẽ bị một lượng lớn kim loại hoặc vôi bám vào, làm cản trở quá trình nạp xả sẽ làm giảm khả năng linh hoạt của bình. Đối với những bình tích áp phải làm việc trong môi trường sử dụng nước có nhiều clo sẽ khiến ruột bình bị giòn, cứng hơn. Vì thế cần phải thay ruột bình định kỳ cũng như kiểm tra thường xuyên van một chiều để đảm bảo an toàn.

Nếu muốn khắc phục tình trạng trên thì các bạn cần phải kiểm tra van nén, van xả và vỏ bình tích áp. Nếu vỏ bình bị nứt tại mặt bích hay hỏng hóc tại các van nén, van xả khí thì cách tốt nhất để đảm bảo an toàn là phải thay mới ngay.

Chú ý lượng dung môi nạp vào bình tích áp

Vì khi lượng dung môi nạp vào bình quá cao so với chất được xả ra từ bình thì sẽ làm cho áp suất trong bình đột nhiên tăng cao quá mức, gây hỏng hóc thiết bị.

Phải lắp kín các bộ phận lại với nhau

Nếu bạn lắp không kín giữa ống dẫn và đầu kết nối của bình hay mặt bích sẽ dẫn đến tình trạng bình tích áp bị rò rỉ nước ra ngoài. Ngoài ra, cũng có thể do ruột bình bị vỡ, bạn nên kiểm tra định kỳ để nhanh chóng xử lý, khắc phục nhé.

Phân biệt bình tích áp thủy lực với bình tích áp khí nén

Để phân biệt 2 loại bình tích áp này, ta dựa vào các tiêu chí gồm khái niệm, chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

Về khái niệm

Bình tích áp thủy lực là bình tích trữ một lượng lớn chất lỏng.

Bình tích áp khí nén là bình tích trữ một lượng lớn không khí.

Về chức năng

Bình tích áp khí nén khác với bình tích áp thủy lực ở chỗ là nó sẽ trữ một lượng lớn không khí, được máy nén khí nén ở mức áp suất nhất định. Tạo áp suất để cung cấp cho động cơ máy bơm và cung cấp trở lại hệ thống nếu như áp suất giảm đột ngột.

Về nguyên lý hoạt động

Bình tích áp khí nén: Bình tích áp khí nén sẽ có 2 quá trình đó là quá trình nạp khí và xả khí, cụ thể như sau:

• Quá trình nạp khí: Khi máy bơm chưa hoạt động, bình tích áp khí nén hoàn toàn rỗng, không có không khí. Đến khi kích hoạt bình chứa khí nhờ quá trình giảm thể tích thông qua đường dẫn khí vào lượng không khí bên trong bình sẽ được tăng lên. Lúc này phần ruột bình sẽ được bơm đầy khí, rơ le sẽ được tự động ngắt để kết thúc quá trình nạp khí.
• Quá trình xả khí: Khi bình đã đầy khí, thì sẽ được đẩy đi cung cấp cho các thiết bị cần sử dụng thông qua ống dẫn nối với đầu ra. Khi dùng hết lượng khí nén, rơ le lại tiếp tục bơm để nạp khí mới, tạo thành một vòng tuần hoàn, hoạt động liên tục.

Bình tích áp thủy lực: Cũng tương tự như thế, bình tích áp thủy lực có 2 trạng thái làm việc là khi ở trạng thái bình thường và khi vào trạng thái làm việc.

• Lúc bình thường là lúc máy bơm không hoạt động, ruột bình sẽ hoàn toàn rỗng, phần trên chỉ chứa khí nitơ ở trong bình tích áp. Đến khi ở trạng thái làm việc, các chất lỏng như nước, dầu sẽ được bơm vào bên trong ruột bình, làm cho nó phình to ra từ từ. Sau đó, lượng khí nitơ tồn tại giữa ruột và vỏ bình sẽ nén lại để tăng áp lực ở bên trong, khiến cho chất lỏng bị lực đẩy lên trên. Khí nitơ sẽ lại được nén lại để tắc công tắc áp suất. Và khi máy bơm tắt hẳn thì nước tích tụ trong ruột bình được sử dụng và khí nitơ lại được nạp đầy, sẵn sàng cho lượt bơm tiếp theo.

Như vậy, mặc dù bình tích áp thủy lực và bình tích áp khí nén có nhiều điểm tương đồng, tuy nhiên chúng vẫn khác nhau về một số đặc điểm mà chúng tôi đã nêu trên. Vì thế, khi chọn mua bạn nên lựa cho cho mình một loại bình tích áp phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như phù hợp với hệ thống sử dụng loại bình đó.

Kết luận

Qua bài viết trên, chúng tôi đã cung cấp cho các bạn những thông tin cần thiết về bình tích áp thủy lực, những lưu ý khi sử dụng cũng như cách phân biệt bình tích áp thủy lực với bình tích áp khí nén. Hi vọng quý khách hàng sẽ chọn mua cho mình một sản phẩm phù hợp. Nếu quý khách hàng có thắc mắc về các loại dụng cụ thủy lực, hãy liên hệ chúng tôi để được giải đáp nhé!