Thiết kế bồn khuấy hóa chất đòi hỏi sự kết hợp khắt khe giữa tính toán cơ học và hóa học. Một hệ thống chuẩn sẽ giúp tối ưu hóa phản ứng, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho vận hành viên và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Bài viết chia sẻ kinh nghiệm chọn vật liệu, kiểu cánh khuấy và quy chuẩn an toàn công nghiệp.
Bồn khuấy hóa chất là thiết bị không thể thiếu trong ngành sản xuất sơn, dung môi, thực phẩm và xử lý nước thải. Tuy nhiên, do đặc thù tiếp xúc với các chất ăn mòn và áp suất thay đổi, việc thiết kế không chuẩn có thể dẫn đến rò rỉ hoặc cháy nổ động cơ.
1) Lựa chọn vật liệu phù hợp với đặc tính hóa chất
Vật liệu là yếu tố sống còn khi thiết kế bồn khuấy hóa chất. Tùy vào độ pH và nhiệt độ của dung dịch, kỹ sư thường ưu tiên các lựa chọn sau:
Inox 316L: Lựa chọn hàng đầu cho hóa chất ăn mòn mạnh, axit và dược phẩm nhờ khả năng chống rỗ bề mặt cực tốt.
Inox 304: Phù hợp cho các loại dung môi nhẹ, hóa chất thực phẩm hoặc xử lý nước thông thường để tiết kiệm chi phí.
Vật liệu bọc Composite/Lining: Với các loại axit siêu ăn mòn, bồn thép hoặc inox cần được bọc thêm lớp nhựa chống ăn mòn bên trong.
2) Lựa chọn kiểu cánh khuấy theo độ nhớt của dịch
Hiệu quả trộn phụ thuộc 80% vào cánh khuấy hóa chất. Có 3 kiểu cánh khuấy phổ biến:
Cánh khuấy chân vịt (Propeller): Tạo dòng chảy hướng trục mạnh, phù hợp cho dung dịch có độ nhớt thấp và cần tốc độ cao.
Cánh khuấy mái chèo (Paddle): Phù hợp cho các bồn có dung tích lớn, khuấy các chất lỏng dễ hòa tan ở tốc độ trung bình.
Cánh khuấy mỏ neo (Anchor): Dành cho dung dịch có độ nhớt cao, giúp quét sạch nguyên liệu bám trên thành bồn, đảm bảo nhiệt độ đồng nhất.
3) Tính toán công suất động cơ và hệ thống truyền động
Khi gia công bồn khuấy, động cơ cần được tính toán dư tải từ 15-20% để đảm bảo độ bền. Kỹ sư cần chú ý:
Sử dụng biến tần (VFD) để điều chỉnh tốc độ khuấy linh hoạt, tránh hiện tượng quá tải khi bắt đầu khởi động.
Với các hóa chất dễ cháy nổ (dung môi, xăng dầu), bắt buộc phải sử dụng động cơ chống cháy nổ đạt chuẩn ATEX hoặc tương đương.
Hệ thống phớt cơ khí (Mechanical Seal) phải cực kỳ kín để ngăn hơi hóa chất thoát ra ngoài gây hỏng vòng bi động cơ.
4) Tiêu chuẩn an toàn và kết cấu chân đế
Một bản thiết kế bồn khuấy hóa chất bền bỉ không thể thiếu hệ thống chân đỡ vững chãi. Do khi khuấy, bồn sẽ chịu lực rung lắc lớn, chân bồn cần được gia cố bằng gân tăng cứng và bản mã dày. Ngoài ra, bồn cần trang bị van an toàn, cửa thăm (manhole) và cảm biến mức để kiểm soát quá trình nạp – xả tự động.
5) Quy trình QA/QC trong gia công bồn khuấy Inox
Tất cả các mối hàn trong bồn khuấy inox phải được mài nhẵn và xử lý bằng hóa chất tẩy rửa chuyên dụng (Pickling & Passivation) để tạo lớp màng bảo vệ chống rỉ sét. Sau khi lắp ráp, bồn cần được chạy thử không tải và có tải để kiểm tra độ rung và độ ồn của trục khuấy trước khi bàn giao.
Kết luận
Việc đầu tư kỹ lưỡng vào thiết kế bồn khuấy hóa chất ngay từ đầu giúp doanh nghiệp giảm thiểu rủi ro vận hành và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Hãy luôn ưu tiên các tiêu chuẩn an toàn và vật liệu chính hãng để có thiết bị bền bỉ nhất.
