پمپ وکیوم یا پمپ خلاء چیست؟
پمپ وکیوم یا پمپ خلاء دستگاهی است که برای ایجاد خلاء در کاربردهای مختلف بکار می رود. قدرت مکش یک پمپ وکیوم، نشان دهنده میزان مکش حجم گاز بر حسب متر مکعب بر ساعت است.
مشخصات فنی پمپ وکیوم (پمپ خلاء)
یک سیستم خلاء از یک یا چند وکیوم پمپ، فشارسنج، انواع شیر ها، تله ها، اتصالات دائمی و غیر دائمی (فلنج ها) و نیز لوله های اتصال تشکیل شده است است. مهم ترین قسمت یک سیستم وکیوم، پمپ خلا آن است.
انواع پمپ وکیوم
پمپ های وکیوم به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
پمپ وکیوم خشک (پمپ خلاء بدون روغن)
پمپ وکیوم رینگ روغن (پمپ خلاء روغن در گردش)
پمپ وکیوم رینگ آب (پمپ خلاء آب در گردش)
پمپ وکیوم خشک
پمپ خلاء خشک در رده پمپ های مکنده با خلاء پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده به کار می روند که باقی وکیوم پمپ ها نمی توانند در آن محیط کار کنند، خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 1 تا 10 میلی متر جیوه می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.
مزایای پمپ وکیوم خشک
طول عمر بالا و طولانی
اصطحلاک نسبتا پایین
عاری بودن از روغن
ایجاد خلاء با اعمل فشار
کم صدا بودن و بدون آلایندگی
حجم کم
قیمت نسبتا مناسب
پمپ وکیوم رینگ روغن (پمپ وکیوم روغنی)
پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت روتاری (چرخشی و دوار) می باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از تولید فشار پایین توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. پمپ وکیوم روغنی همیشه باید روغن داشته باشد و در صورت کم بودن سطح روغن آن و عدم وجود روغن در محفظه آن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود خراب می شود. در این مدل پمپ مکنده، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف را بر عهده دارد.خلاء تولیدی این مدل پمپ خلاء رینگ روغن بین 1 تا 0.1 میلی بار بوده و کیفیت روغن درون آن جهت آب بندی در فشار های پایین بسیار موثر است. این مدل وکیوم پمپ روغن در گردش همچون هر وسیله دیگری که با روغن کار می کند دارای خروج بخار روغن و دود از اگزوز می باشد، پس پمپ خلا روغنی باید در فضایی با گردش هوا مستقر شود.
پمپ وکیوم روغن در گردش
به صورت کلی این مدل وکیوم پمپ شامل:
تیغه گردان
اگزوز
لوله و دریپچه اگزوز
فیلتر روغن
دریچه تزریق روغن
درجه نشان دهنده میزان روغن
لوله سوپاپ
محفظه جمع آوری اضافات
بخش وروردی و خروجی هوا
محفظه گاز بالاست
دریچه گاز بالاست و غیره
(از دریچه بالاست برای مانع شدن از میعان روغن در محفظه پمپ خلاء استفاده می شود و بخارات اضافی را به خارج پمپ وکیوم قبل از مایع شدن هدایت می کند.)
نحوه کار این مدل وکیوم پمپ به صورت یک روند تکراری مکش، ایجاد فشار پایین تا خلاء 0.1 میلی بار و دهش گاز از اگزوز خروجی صورت می گیرد.
مزایای پمپ وکیوم رینگ روغن
دارای وزن سبک
راندمان بالاتر
ابعاد کوچک
قیمت مناسب
ارتعاشات صوتی و لرزشی کمتر
مناسب برای ایجاد خلاء های کم
منطبق با استاندارد های روز دنیا
پمپ وکیوم رینگ آب (پمپ وکیوم آبی)
پمپ وکیوم رینگ آب از جمله وکیوم پمپ های گردش تیغه ای می باشند که ارتعاشات کم در زمان کارکرد دارند، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گاز ها و مایعات مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع پمپ مکنده نیازمند یک مایع (آب) یا درزگیر می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه پمپ خلاء آب در گردش تا حدی (حداقل چند اینچ کمتر از مرکز بدنه) با آب پوشانده شود. این نوع پمپ مکنده انواعی دارد که شامل موارد زیر می باشد.
تک پروانه (بسته به میزان دبی از یک یا دو ساکشن استفاده می شود.)
دو پروانه که به صورت دو پمپ وکیوم عمل می کند (یک پمپ به عنوان پمپ وکیوم پشتیبان به افزایش خلاء می انجامد.)
پمپ وکیوم آبی با بیش از دو پروانه (بیش از دو طبقه)
مزایای پمپ وکیوم رینگ آب
کاهش توان مصرفی نسبت به سایر مدل ها
افزایش میزان خلاء نسبت به قبل
افزایش راندمان پمپ خلاء آبی
کارکرد بدون لرزش
عدم وجود خطا به دلیل یک تکه بودن ساختار
عدم نیاز به روغن کاری داخلی
جذب انواع گاز ها و مایعات
طول عمر بالا و مقرون به صرفه
هزینه تعمیر و نگهداری پایین
انواع پمپ وکیوم از نظر میزان خلاء تولیدی
پمپ وکیوم رینگ مایع (لیکوئید رینگ)
استفاده از آن به عنوان بخار متوسط تا زیاد یک مایع یرای درزگیری می باشد، در خلاء عملیاتی تا حدود 30 تور به کار می رود و برای دستیابی به بیشتر از این مقدار خلاء، از روغن یا گیلیکول یا سایر سیالات کم فشار استفاده می شود.دارای قابلیت اطمینان بالا به دلیل سادگی عملکرد و دارای قیمت نسبتا بالا می باشد.
پمپ وکیوم روتاری وین (پره دوار)
این نوع وکیوم پمپ دارای درزگیر روغن بوده و برای پمپاژ گاز های خنثی، خشک و تمیز به کار می رود.محدوده وکیوم عملیاتی این مدل به 5 تور می رسد و دارای کلاس قیمتی و خلاء تولیدی رده متوسط می باشد.
پمپ وکیوم پیستون دوار (روتاری پیستون)
از جمله پمپ های خلا قیمت بالا می باشند که دارای اطمینان بالا بوده که قیمت بالای این مدل نیز حاکی از کارکرد مناسب آن می باشد. این مدل از پمپ های مکنده صنعتی برای کاربرد های سنگین صنعتی استفاده شده به خصوص در محیط هایی که آلودگی آن بالا بوده و باید توسط پمپ خلاء پیستونی تحمل شود، و قدرت وکیوم آن بین 1 تا 50 تور می باشد.
پمپ وکیوم خشک (درای)
این مدل پمپ خلاء خشک بدون نیاز به مایع درزگیر، گاز ها را فشرده می کند و اکثرا در محیط های با خورندگی بالا مورد استفاده می باشد که سایر وکیوم پمپ ها در این محیط ها نمی توانند کار کنند و خلاء تولیدی این مدل حداکثر تا 10 میلی متر جیوه می رسد.
پمپ وکیوم بوستر (تقویت کننده خلاء)
پمپ وکیوم بوستر شتاب دهنده گاز ها می باشند که در مجموع منجر به افزایش ظرفیت تجهیزات خلاء می شوند (سرعت سیال تزریقی به پمپ خلاء را بهبود می بخشند).
کاربرد پمپ وکیوم یا پمپ خلاء
فرآیند وکیوم یا ایجاد خلاء در موارد کوچک و خانگی تا مراکز درمانی و صنایع بزرگ کاربرد دارد که برخی از آنها شامل موارد زیر می باشد.
جاروبرقی های خانگی
بیمارستان ها
صنایع غذایی
صنایع خودرو سازی
صنایع فلزی و چوبی
صنایع لاستیک سازی و پلاستیک سازی
ریخته گری با خلاء
بسته بندی
فرمینگ با خلاء
داروسازی
پمپ های خلاء آزمایشگاهی
کاربرد پمپ وکیوم یا پمپ خلاء
محدوده فشار منفی قابل دسترس در سیستم های وکیوم:
خلاء کم: محدوده فشار از 1 اتمسفر تا mbar 1 (اکثر کاربرد های وکیوم پمپ ها مانند فرآیند های خشک کردن، فرآیند های شیمیایی، فرمینگ، تغلیظ و تقطیرمایعات، پمپاژ مایعات، انتقال مواد، فیلتراسیون و غیره در این محدوده قرار دارند.)
خلاء متوسط: محدوده فشار 1 تا mbar 10-3 (معمولا در کوره های خلاء کاربرد دارد.)
خلاء بالا: محدوده فشار mbar 10-3 تا mbar 10-7 (کاربرد های مربوط به شتاب دهنده های ذرات در این محدوده قرار دارند.)
خلاء بسیار بالا: محدوده فشار 10-7 تا mbar 10-14
خلاء خیلی شدید: محدوده فشار بالاتر از mbar 10-4 (در حوزه همجوشی هسته ای کاربرد دارد.)
به جرات می توان گفت که بیشتر کاربرد های پمپ خلاء در صنعت، در محدوده خلاء کم (محدوده اتمسفر تا ۱ میلی بار) وجود دارد.
انواع فناوری پمپ وکیوم
پمپ های وکیوم كه توسط آن ها ذرات گازی پس از یك یا چندین مرحله متراكم سازی، پمپاژ و به فضای اتمسفر تخلیه می شوند. در این نوع وکیوم پمپ، ذرات گاز توسط تیغه های پر سرعت و بر اساس اصل انتقال حرکت پمپاژ می شوند.
پمپ های وکیوم كه توسط آن ها ذرات گاز، چگالیده شده و یا از طریق فرآیند هایی مانند تراکم کرایوژنیک یا واکنش شیمیایی یا یونی، به سطح یك جامد مقید میشوند. این مدل وکیوم پمپ نسبت به پمپ های وکیوم انتقالی خلاء بسیار بالاتری ایجاد می کنند.
پمپ خلاء اولیه (پمپ وکیوم پشتیبان) و پمپ خلاء ثانویه (پمپ وکیوم تقویت کننده)
پمپ های وکیوم از لحاظ فشار عملیاتی می توانند در گروه پمپ های وکیوم اولیه (پمپ خلاء پشتیبان) یا پمپ های وکیوم ثانویه (پمپ خلاء تقویت کننده) قرار بگیرند. پمپ های وکیوم پشتیبان در محدوده فشار کم و پمپ های وکیوم تقویت کننده در محدوده فشار بالا و بسیار بالا قرار دارند.
پمپ وکیوم تک مرحله ای و پمپ وکیوم دو مرحله ای
پمپ خلا تک مرحله ای نسبت به پمپ خلا دو مرحله ای فشار کاری کمتری داشته و خلاء کمتری ایجاد می کند.
پمپ وکیوم تک مرحله ای با قطع جریان برق به هر دلیلی، عملیات مکش را متوقف می کند اما در پمپ خلاء دو مرحله ای مکش تا مدتی پس از قطع جریان برق ادامه می یابد.
پمپ وکیوم اتوکلاو
اتوکلاو دستگاهی است که از هوادهی و مکش ایجاد شده توسط پمپ خلاء یا پمپ وکیوم اتوکلاو در صنایع مختلف بهره می برد.
از جمله مهمترین کاربرد های پمپ وکیوم اتوکلاو، استریلیزاسیون تجهیزات پزشکی در بیمارستان ها می باشد.
نحوه عملکرد پمپ وکیوم اتوکلاو
در یک دستگاه اتوکلاو برای استریلیزاسیون تجهیزات پزشکی از طریق بخار دما بالا، نیاز به ایجاد خلاء می باشد. پمپ وکیوم اتوکلاو با ایجاد مکش و تخلیه کامل هوا در محفظه مربوطه، عملکرد و بازدهی اتوکلاو را بهبود می بخشد.
پمپ خلاء آزمایشگاهی
از کاربرد های پمپ خلاء می توان به امور تحقیقاتی و آزمایشگاهی اشاره کرد. پمپ های خلاء آزمایشگاهی از ویژگی های طراحی منحصر بفردی برخوردار هستند. چرا که در اکثر موارد ایجاد خلاء در محدوده های فشار متفاوت باید بدون ایجاد صدا و لرزش، بدون آلایندگی، سازگار با مواد شیمیایی و خورنده و غیره انجام شود.
در خرید پمپ خلاء آزمایشگاهی تک مرحله ای یا دو مرحله ای، روغنی یا خشک، میزان فشار و دبی مورد نیاز بسته به کاربرد باید در نظر گرفته شود.
پمپ وکیوم سیلیکون
در صنعت پمپ های خلاء برای حباب گیری موادی مانند انواع چسب ها، قالب های اپوکسی، قالب رزین، قالب سیلیکونی، لوله های کربنی و سیلیکونی و غیره کاربرد دارند.
پمپ وکیوم سیلیکون، خلاء مورد نیاز در مخزن دستگاه حباب گیری را تأمین می کند.
وکیوم یا خلاء چیست؟
تخلیه سیال یا هر ماده دیگری از یک محیط به طوری که فشار آن از فشار محیط (اتمسفر) کمتر شود، وکیوم نام دارد. به عبارت دیگر فرآیند مکش (ایجاد فشار منفی) در یک محیط یا محفظه، فرآیند وکیوم یا خلاء نامیده می شود.
عامل ایجاد فشار در یک محفظه، مولکول های هوا می باشند. در طول کارکرد پمپ وکیوم، این مولکول های هوا توسط پمپ خلاء مکیده می شوند. اگرچه رسیدن به فشار صفر مطلق در عمل امکان پذیر نیست، اما پمپ وکیوم امکان رسیدن به فشار های بسیار پایین، مابین صفر مطلق و اتمسفر را فراهم می کند.
