So sánh bơm áp âm chân không và bơm thông thường: Điểm khác biệt quan trọng

Bơm áp âm chân không là một trong những bộ phận quan trọng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp nhất là trong ngành thực phẩm nói riêng, giữ vai trò quan trọng giúp vận chuyển nguyên liệu và bán thành phẩm trong toàn bộ quy trình. Từ khâu cấp nguyên liệu, cấp nước, nấu, trộn cho đến đóng gói và vệ sinh sạch cho đường ống, bơm quyết định trực tiếp đến năng suất, độ ổn định cũng như chất lượng thành phẩm.

Tuy nhiên, không phải lúc nào các doanh nghiệp, nhà máy cũng có thể sử dụng một loại bơm duy nhất cho mọi công đoạn. Thực tế cho thấy, có sự khác biệt rõ rệt giữa bơm áp âm chân không – được thiết kế để vận hành khi môi trường làm việc nằm dưới áp suất khí quyển, và bơm thông thường – hoạt động trong điều kiện áp suất dương.

Việc nhầm lẫn hoặc lựa chọn sai loại bơm không chỉ gây thất thoát nguyên liệu, mà còn làm phát sinh hiện tượng xâm thực, bọt khí hoặc thậm chí hỏng thiết bị. Ngược lại, khi nắm rõ điểm khác biệt và ứng dụng của từng loại bơm, doanh nghiệp có thể tối ưu hiệu quả sản xuất, giảm chi phí vận hành và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.

Bài viết này, Bomvisinh.com sẽ phân tích chi tiết sự khác nhau giữa bơm áp âm chân không và bơm thông thường, qua đó giúp các mọi người có cái nhìn tổng quan để đưa ra quyết định đầu tư chính xác.

Bơm thông thường là dòng bơm hoạt động trong điều kiện áp suất dương, tức bằng hoặc cao hơn áp suất khí quyển. Đây là loại bơm phổ biến nhất, thường được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng bơm nước, hóa chất, thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác. Trong môi trường thông thường, chất lỏng thường ổn định hơn, ít nguy cơ tạo bọt khí nên yêu cầu kỹ thuật của bơm không phức tạp bằng. Tuy nhiên, khi gặp phải điều kiện chân không, bơm thông thường dễ bị giảm hiệu suất hoặc nhanh hỏng hóc nếu vận hành sai cách, đồng thời sản phẩm liệu dễ bị chuyển đổi trạng thái, không giữ được chất ban đầu.

Bơm áp âm chân không (Sanitary Negative Pressure Pump) là thiết bị được thiết kế để vận chuyển chất lỏng trong môi trường có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển. Điều này thường xảy ra trong các hệ thống sản xuất vận hành ở chế độ chân không, ví dụ như các bồn nấu, bồn phối trộn hoặc dây chuyền cô đặc. Khi áp suất trong hệ thống bị hạ xuống dưới mức khí quyển, việc sử dụng bơm thông thường có thể dẫn đến hiện tượng hút khí, tạo bọt hoặc mất ổn định dòng chảy. Chính vì vậy, bơm áp âm chân không được tối ưu để đảm bảo chất lỏng vẫn được di chuyển liên tục, không bị cavitation và giữ được chất lượng nguyên liệu.

Loại bơm này làm việc dựa trên nguyên tắc hút và đẩy chất lỏng. Khi bánh công tác hoặc pittông quay, một vùng áp suất thấp hình thành ở cửa hút, kéo chất lỏng đi vào buồng bơm. Sau đó, năng lượng cơ học được truyền sang chất lỏng, đẩy nó ra ngoài qua cửa xả với áp suất cao hơn. Toàn bộ quá trình diễn ra trong điều kiện áp suất dương, nên dòng chảy thường ổn định và ít gặp rủi ro xâm thực.

Đối với bơm áp âm chân không, nguyên lý làm việc khác biệt hơn. Bơm được thiết kế để vận hành khi áp suất đầu hút thấp hơn áp suất khí quyển. Nhờ tạo ra vùng áp suất âm, bơm có thể hút – nạp chất lỏng trong điều kiện chân không cục bộ, rồi tiếp tục nén và đẩy ra ngoài. Để tránh hiện tượng lọt khí hoặc cavitation, cấu tạo buồng bơm thường kín hoàn toàn và được hỗ trợ bởi các chi tiết chống rò rỉ đặc biệt.

Những điểm khác biệt quan trọng

• NPSH: Bơm áp âm yêu cầu giá trị NPSH thấp để duy trì khả năng hút, trong khi bơm thường vận hành tốt ở mức NPSH cao hơn.
• Phớt cơ khí: Sử dụng phớt chuyên dụng chịu chân không, hạn chế rò rỉ khí; bơm thường chỉ cần phớt tiêu chuẩn.
• Đường hút: Thiết kế đường hút của bơm áp âm được tối ưu hóa nhằm giảm tổn thất áp suất.
• Vật liệu: Bơm áp âm thường chế tạo từ inox 304, inox 316 hoặc hợp kim kháng ăn mòn, phù hợp với ngành thực phẩm – dược phẩm, trong khi bơm thông thường linh hoạt hơn về vật liệu.

  

Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt, dưới đây là bảng so sánh chi tiết theo các tiêu chí chính:

Tiêu chí	Bơm áp âm chân không	Bơm thông thường
Điều kiện làm việc	Vận hành trong hệ thống có áp suất thấp hơn khí quyển (môi trường chân không), thường dùng khi cần hạn chế oxy hoặc bay hơi.	Hoạt động ở áp suất khí quyển hoặc áp suất dương, thích hợp với các môi trường bình thường.
Khả năng hút	Có khả năng xử lý tốt chất lỏng chứa khí, bọt hoặc có độ nhớt cao mà vẫn đảm bảo dòng chảy ổn định.	Khó vận hành khi đường hút xuất hiện bọt khí hoặc khi áp suất hút quá thấp, dễ gây xâm thực.
Ứng dụng	Phù hợp cho các quá trình đặc thù như: cô đặc sữa, nấu kẹo trong môi trường chân không, khử khí trong đồ uống, nhũ hóa thực phẩm, sản xuất dược phẩm, v.v	Chủ yếu dùng trong các hệ thống bơm cấp nước, dầu, dung dịch hóa chất loãng hoặc vận chuyển chất lỏng ở áp suất thường.
Thiết kế	Cấu tạo đặc biệt để chống xâm thực, thường dùng đường hút ngắn, phớt cơ khí kín khít và vật liệu chế tạo đạt tiêu chuẩn GMP/FDA.	Thiết kế phổ thông, dễ chế tạo, ít yêu cầu khắt khe về vật liệu hay cấu hình đường ống.
Chi phí đầu tư	Giá thành cao hơn do công nghệ chế tạo phức tạp và yêu cầu chọn đúng loại cho từng ứng dụng và công suất cụ thể.	Chi phí thấp hơn, dễ mua, dễ thay thế và có nhiều lựa chọn trên thị trường.

 

Nhìn chung, bơm áp âm chân không được thiết kế cho những môi trường làm việc đặc biệt, nơi mà bơm thông thường khó đáp ứng. Tuy chi phí đầu tư cao hơn, nhưng nó đảm bảo hiệu suất ổn định và độ an toàn trong các quy trình sản xuất nhạy cảm, đặc biệt là ngành thực phẩm và dược phẩm.

Không phải lúc nào cũng cần đến bơm áp âm chân không, nhưng trong một số trường hợp dưới đây, doanh nghiệp gần như bắt buộc phải sử dụng:

• Hệ thống làm việc dưới áp suất thấp: Nếu trong dây chuyền có nồi nấu chân không, bồn cô đặc hay thiết bị khử khí, việc dùng bơm thông thường sẽ không hiệu quả. Chỉ bơm áp âm chân không mới đảm bảo quá trình hút – nạp diễn ra ổn định.
• Sản phẩm dễ tạo bọt hoặc bay hơi: Với các ngành như sữa, nước trái cây, thực phẩm lỏng hoặc dược phẩm, đặc tính nhạy cảm của sản phẩm đòi hỏi bơm phải vận hành êm, hạn chế bọt khí và giữ trọn hương vị cũng như giá trị dinh dưỡng.
• Yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh cao: Trong môi trường sản xuất theo chuẩn GMP, HACCP, FDA, bơm áp âm chân không được thiết kế với vật liệu inox, phớt cơ khí đặc biệt và đường hút ngắn để đáp ứng mọi tiêu chuẩn khắt khe về an toàn vệ sinh.

Qua so sánh, có thể thấy sự khác biệt lớn nhất giữa bơm áp âm chân không và bơm thông thường nằm ở:

• Điều kiện làm việc (áp suất âm vs áp suất dương).
• Khả năng hút trong môi trường đặc thù (bọt khí, dịch nhớt, sản phẩm dễ bay hơi).
• Thiết kế và chi phí đầu tư.

Doanh nghiệp nên cân nhắc lựa chọn theo ba yếu tố chính: ứng dụng thực tế → chi phí đầu tư → tiêu chuẩn vệ sinh cần đáp ứng.

Nếu bạn đang phân vân chưa biết chọn loại bơm nào cho dây chuyền sản xuất, hãy liên hệ ngay Huy Thành Pumps để được tư vấn giải pháp bơm áp âm chân không tối ưu cho ngành của bạn.