پمپ وکیوم 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.

در واقع کار پمپ وکیوم یا پمپ خلاء، مکش و تخلیه مولکول های هوا یا انواع گاز ها از یک محیط بوده تا در مخزن وکیوم فشاری پایین تر از فشار اتمسفر ایجاد شود. پمپ وکیوم در انواع خشک، روغنی و آبی تولید می گردد.

مشخصات فنی پمپ وکیوم (پمپ خلاء)

یک سیستم خلاء از یک یا چند پمپ وکیوم، مخازن وکیوم، فشارسنج، انواع شیرها، 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 یا پمپ وکیوم آن است.

انواع پمپ وکیوم

پمپ های وکیوم از لحاظ نحوه خنک کاری به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

• پمپ وکیوم خشک (پمپ خلاء بدون روغن)
• پمپ وکیوم روغنی یا پمپ وکیوم رینگ روغن (پمپ خلاء روغن در گردش)
• پمپ وکیوم آبی یا پمپ وکیوم رینگ آب (پمپ خلاء آب در گردش)

پمپ وکیوم خشک

پمپ خلاء خشک در رده پمپ های وکیوم با خلاء دقت 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. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود.

خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار 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.

مکانیزم پمپ های وکیوم خشک معمولا بصورت روتاری، اسکرو، اسکرال، کلاو، پیستونی و دیافراگمی بوده که بسته به کاربری و ظرفیت و فشار خلاء مورد نیاز می توان نوع آن را مشخص کرد.

مزایای پمپ وکیوم خشک

• طول عمر بالا و طولانی
• اصطحلاک نسبتا پایین
• عاری بودن از روغن و کارکرد بدون آلایندگی روغن پمپ وکیوم خشک
• ایجاد خلاء و همزمان ایجاد فشار هوادهی در بعضی مدل های پمپ وکیوم خشک
• کم صدا بودن و بدون آلایندگی
• حجم کم
• قیمت نسبتا مناسب

پمپ وکیوم رینگ روغن (پمپ وکیوم روغنی)

برای رسیدن به خلاء با دقت بالاتر پمپ وکیوم روغنی مناسب می باشد. مکانیزم مدل روغنی معمولا بصورت روتاری وین یا روتاری پیستونی بوده و در دو نوع پمپ وکیوم تک مرحله و پمپ وکیوم دو مرحله تولید می شود.

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 ایجاد مکش و وکیوم 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 در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند.

در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد. خلاء تولیدی این مدل از پمپ بین 100 تا 10-4 میلی بار با ظرفیت 2 تا 500 متر مکعب بر ساعت بوده و کیفیت روغن درون آن جهت آب بندی در فشار های پایین بسیار موثر است.

این مدل پمپ وکیوم 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.

به صورت کلی این مدل وکیوم پمپ شامل:

• بدنه اصلی یا هوزینگ پمپ وکیوم
• روتور و پره های روتور
• ورودی مکش هوا
• خروجی تخلیه هو
• الکتروموتور
• فیلتر سپراتور
• فیلتر روغن
• دریچه تزریق روغن
• درجه نشان دهنده میزان روغن (گیج روغن)
• دریچه گاز بالاست و غیره

از دریچه گاز بالاست برای مانع شدن از میعان گازهای تراکم پذیر در محفظه پمپ خلا روغنی 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 نهایی 0.01 میلی بار و دهش گاز از اگزوز خروجی صورت می گیرد.

مزایای پمپ وکیوم رینگ روغن

• قابلیت ایجاد خلاء با دقت بالا در اکثر صنایعی که نیاز به خلاء دارند.
• قابلیت استفاده به عنوان پمپ وکیوم پشتیبان
• دارای وزن سبک
• خنک کاری پمپ وکیوم با روغن
• راندمان بالاتر
• ابعاد کوچک
• قیمت مناسب
• ارتعاشات صوتی و لرزشی کمتر
• مناسب برای ایجاد خلاء های بالا
• منطبق با استاندارد های روز دنیا

پمپ وکیوم رینگ آب (پمپ وکیوم آبی)

پمپ وکیوم رینگ آب از جمله پمپ های وکیوم روتاری می باشند که از آب جهت خنک کاری و روانکاری پمپ وکیوم استفاده می کند. طراحی این پمپ به گونه ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد.

قیمت مناسب دارد و با ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، 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 وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

این نوع از پمپ وکیوم برای مکش بخارات اسیدی و خورنده بهترین انتخاب بوده چرا که با متریال استیل هم قابل ساخت می باشد. این نوع پمپ وکیوم 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
• فشار خلاء نهایی متوسط و بالا برای اکثر کاربری ها
• قابلیت ایجاد خلاء در محیط های مرطوب
• افزایش راندمان پمپ خلاء آبی
• کارکرد بدون لرزش
• عدم نیاز به روغن کاری داخلی
• قابلیت مکش انواع گاز ها و مایعات
• طول عمر بالا و مقرون به صرفه
• هزینه تعمیر و نگهداری پایین
• قیمت مناسب

انواع پمپ وکیوم از لحاظ مکانیزم کارکرد

• پمپ وکیوم روتاری وین یا پره دوار
• پمپ وکیوم روتاری پیستونی
• پمپ وکیوم اسکرو
• پمپ وکیوم اسکرال
• پمپ وکیوم کلاو
• پمپ وکیوم بوستر یا بوستر وکیوم یا روتس وکیوم پمپ
• پمپ وکیوم دیافراگمی
• پمپ وکیوم پیستونی

 

بهترین پمپ وکیوم کدام است؟

بهترین پمپ وکیوم با توجه به کاربری آن در ایجاد خلاء و بسته به فشار خلاء نهایی مورد نیاز و همچنین دبی مکش مورد نیاز انتخاب می شود.

کاربرد پمپ وکیوم یا پمپ خلا صنعتی

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

محدوده فشار منفی قابل دسترس در سیستم های وکیوم

1. خلاء کم: محدوده فشار از 1 اتمسفر تا 1 میلی بار (اکثر کاربردهای وکیوم پمپ ها مانند فرآیند های خشک کردن، فرآیند های شیمیایی، فرمینگ، تغلیظ و تقطیر مایعات، پمپاژ مایعات، انتقال مواد، فیلتراسیون و غیره در این محدوده قرار دارند.)
2. خلاء متوسط: محدوده فشار 1 تا ^3-10 میلی بار (معمولا در کوره های خلاء و اکثر صنایع کاربرد دارد.)
3. خلاء بالا: محدوده فشار ^3-10 تا ^7-10 میلی بار (کاربردهای مربوط به شتاب دهنده های ذرات در این محدوده قرار دارند.)
4. خلاء بسیار بالا: محدوده فشار ^7-10 تا ^14-10 میلی بار
5. خلاء خیلی شدید: محدوده فشار بالاتر از ^4-10 میلی بار (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) یا محدوده خلاء متوسط (تا 10 -3 میلی بار) وجود دارد.

پکیج پمپ وکیوم چیست؟

برای افزایش میزان خلاء با ظرفیت مکش بالا، پکیج خلاء شامل پمپ وکیوم پشتیبان و پمپ وکیوم تقویت کننده توسط هایپر صنعت فامکو قابل طراحی و تامین می باشد.

انواع پمپ وکیوم خشک، پمپ وکیوم روغنی و یا پمپ وکیوم آبی معمولا به عنوان پمپ وکیوم پشتیبان برای ایجاد خلاء اولیه و بوستر وکیوم پمپ یا روتس وکیوم پمپ به عنوان پمپ وکیوم تقویت کننده در پکیج وکیوم با هم کوپل می شوند.

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 دقت خلاء 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 وکیوم آبی معمولا در دستگاه های اتوکلاو کاربرد دارد.

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. پمپ وکیوم روغنی و پمپ وکیوم خشک در سایزهای کوچک از نوع پمپ وکیوم پرتابل بوده و معمولا در آزمایشگاه ها کاربرد دارند.

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 روغنی معمولا در حباب گیری سیلیکون و رزین کاربرد دارد. 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.