Bơm màng đôi dùng khí nén để đẩy chất lỏng mà không trộn hai dòng ra sao?
Khám phá mở rộng – KHTN, phần Vật lý 8
Khí nén luân phiên tác dụng lên mặt sau của hai màng mềm. Khi một màng đẩy chất lỏng ra khỏi buồng, màng kia chuyển theo để buồng đối diện nạp chất lỏng; các van một chiều định hướng dòng. Khi màng còn nguyên và hoạt động đúng, khí dẫn động và chất lỏng được ngăn cách.
Màng mềm là vách chuyển động
Bơm có các khoang khí và khoang chất lỏng ở hai phía màng. Thay hình dạng màng làm thể tích khoang chất lỏng tăng hoặc giảm. Không cần một cánh khuấy quay ngập trong chất lỏng để tạo bước bơm này.
Hai màng được liên kết cơ học và hệ phân phối khí đổi bên cấp. Một phía đẩy, phía kia nạp; rồi vai trò đảo lại. Nguồn năng lượng nằm ở khí nén được cấp từ ngoài, không nằm trong các van tự đóng mở.
Van phản ứng với chênh áp
Khi thể tích buồng tăng và áp suất trong buồng thấp hơn phía cấp đủ mức, chất lỏng đi vào qua van vào. Khi màng ép buồng, chênh áp giúp van vào đóng, van ra mở và chất lỏng đi về đường đẩy.
Có thể hình dung hai khoang thay phiên nhận và chuyển nước, nhưng không phải chúng tự biết khi nào đầy. Sự phối hợp đến từ cơ cấu khí, liên kết màng và các chênh áp trong hệ.
Tách dòng không đồng nghĩa không bao giờ rò
Màng phải chịu uốn lặp lại và tương thích với môi chất. Nếu bị hỏng, ranh giới ngăn khí–lỏng có thể mất tác dụng. Vật liệu van, màng và các chi tiết tiếp xúc vì thế quan trọng như nguyên lý chung.
Ví dụ, việc chuyển sơn hoặc chất lỏng đặc có thể dùng cấu hình phù hợp, nhưng không thể suy một mẫu bơm xử lý tốt mọi độ nhớt, hạt rắn và áp suất. Dòng ra cũng có thể dao động theo chu kỳ chứ không hoàn toàn phẳng theo thời gian.
Hiểu lầm: không có động cơ điện gắn ngay trên bơm nghĩa là bơm không tốn năng lượng. Máy tạo khí nén đã cung cấp năng lượng và hệ có tổn hao.
Ghi nhớ: khí nén cấp công, màng đổi thể tích, van chọn hướng; hai lưu chất được tách bởi một bộ phận thật có tuổi thọ hữu hạn.
Đọc thêm
- Vòi bơm xà phòng đẩy chất lỏng lên qua hai van một chiều ra sao?
- Bơm nhu động đẩy chất lỏng bằng cách bóp một ống mềm ra sao?