وکیوم یا خلاء چیست؟

به فضايی كه خالی از ماده باشد وکیوم یا خلاء گفته می شود. در شرایط خلاء مولكول های هوا كه عامل ايجاد فشار هستند وجود ندارند.

بنابراین فشار محیط های وکیوم بسیار پایین است. در اصطلاح عامیانه و در کاربردهای معمولی، به فشارهای پايين تر از فشار اتمسفر هوا، حالت خلاء گفته می شود.

در واقع می توان گفت زمانی که در فضای محدودی مانند محفظۀ پمپ وکیوم میزان تراکم ذرات نسبت به محیط خارج آن کمتر باشد، در آن فضا خلاء ایجاد شده است. به اصطلاح می‌گوییم که «فشار منفی» ایجاد شده است. به طور کلی پنج درجۀ خلاء وجود دارد.

• خلاء پایین: فشار تا 1 تور
• خلاء متوسط: فشار از 1 تا ^3- 10 تور
• خلاء بالا: فشار از ^3- 10 تا ^7- 10 تور
• خلاء فوق العاده بالا: فشار از ^7- 10 تا ^11- 10 تور
• خلاء بی نهایت بالا: فشار کمتر از ^11- 10 تور

پمپ وکیوم چیست؟

پمپ وکیوم دستگاهی است که با استفاده از روش مکش مثل یک جاروبرقی گازهای موجود در یک فضای بسته را کاملا تخلیه می کند.

به عبارت دیگر پمپ خلأ ابزاری است که با تخلیه مولکول‌ های هوای یک محفظه مشخص آب ‌بندی شده، یک فشار منفی یا خلأ نسبی ایجاد می ‌کند.

البته همان طور که در قسمت قبل گفتیم، این خلاء حقیقی نیست.

در واقع تاکنون هیچ دستگاهی نتوانسته فضای خلاء کامل را ایجاد کند و همیشه مقداری مولکول ‌های گازی، در محفظه مدنظر باقی می ‌مانند. اگرچه دستگاه‌ های پیشرفتۀ نظامی می ‌توانند به شرایط خلاء واقعی بسیار نزدیک شوند.

برای خرید و فروش وکیوم پمپ نو و دست دوم با ما در تماس باشید.

پمپ خلاء چطوری کار می کند؟

پمپ خلاء از دو قسمت اساسی روتور (Rotor) و الکتروموتور (Electromotor) تشکیل شده است. با استارت الکتروموتور، حرکت دورانی به واسطۀ کوپلینگ های دستگاه، از الکتروموتور به روتور منتقل می گردد.

سپس روتور در محفظۀ استاتور (Stator) شروع به حرکت می کند. در این میان هوا از طریق استاتور فشرده می شود و از دریچۀ دیگری خارج می شود.

در حالی که فشار در محفظه کاهش می یابد، حذف مولکول های اضافی به صورت تصاعدی سخت تر می شود.

این فرایند در پمپ وکیوم به صورت دائم انجام می گیرد. یعنی حتی پس از دستیابی به میزان فشار نهایی، عملیات وکیوم ادامه دار خواهد بود و به پمپ آسیبی نمی رسد.

در هر محدودۀ فشار، چندین نوع پمپ گوناگون در بازار وجود دارد که از تکنولوژی های مختلفی استفاده می کنند.

هر یک از آن ها نیز دارای مزایای منحصر به فردی در رابطه با ظرفیت، فشار، جریان، هزینه ها و نیازهای تعمیر و نگهداری هستند. صرف نظر از طراحی آن ها، نحوه کارکرد همگی آن ها یکسان است.

انواع پمپ وکیوم بر اساس سیستم خنک کننده

وکیوم پمپ روغنی

این مدل پمپ وکیوم عموما به صورت روتاری (چرخشی) است. ساختار و عملکرد این پمپ به گونه ای است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز و حرکت دورانی، ایجاد خلاء می کند.

هوا از یک طرف وارد شده و پس از تولید فشار پایین توسط مکانیسم پمپ از سمت دیگر خارج می شود. این نوع پمپ همیشه باید روغن داشته باشد و در صورت کم بودن سطح روغن آن،  و نبود روغن در محفظۀ آن، پمپ کارکرد مناسبی نخواهد داشت.

در این مدل پمپ، روغن سه نقش عمده دارد. عایق کاری، خنک کنندگی و روغن کاری بخش های مختلف. خلاء تولیدی این مدل پمپ بین 1 تا 0.1 میلی بار است و کیفیت روغن موجود در آن برای آب بندی در فشارهای پایین بسیار موثر است.

این مدل پمپ مثل هر وسیله دیگری که با روغن کار می کند، دارای محلی برای خروج بخار روغن و دود است. یعنی نوعی «اگزوز» دارد. بنابراین پمپ وکیوم روغنی باید در فضایی با گردش هوا قرار گیرد.

برای خرید و فروش وکیوم پمپ نو و دست دوم با ما در تماس باشید.

مزایای استفاده از این پمپ عبارتند از:

• وزن سبک
• بازدۀ بالاتر
• ابعاد کوچک
• قیمت مناسب
• ارتعاشات صوتی و لرزشی کمتر
• مناسب برای ایجاد خلاء های کم

پمپ آب در گردش (رینگ آب)

در این نوع از پمپ خلاء از آب برای ایجاد یک خلاء پایدار و همچنین خنک کردن دستگاه استفاده می شود. پمپ های خلا آب در گردش، دارای محفظۀ سیلندر و پروانه ای هستند که به صورت مستقیم به الکتروموتور اتصال می یابند.

از دریچه ورودی این پمپ ها، آب و هوا وارد می شوند و سپس از دریچۀ خروجی بیرون می روند. حداکثر کاهش فشار در این دستگاه ها 30 میلی بار است و برای داشتن فشار های پایین تر از این مقدار، باید به دستگاه های روغنی متوسل شد.

امروزه دیده می شود که در این پمپ ها بعضا از سیال دیگری نیز استفاده می شود. در حالتی که شرایط سیال با توان عملکردی پمپ‌ وکیوم آبی سازگاری داشته باشد، این کار بلامانع است. برای مثال گاز کلرین خشک و اسید سولفوریک غلیظ، دو نمونه از این سیالات هستند.

 

پمپ وکیوم آبی ممکن است از نظرهای مختلفی دسته بندی شود. دسته بندی اول، تک مرحله ای و دو مرحله ‌ای است. میزان فشار تولید شده در پمپ‌  وکیوم آبی در حالت تک مرحله‌ای ۳۵ میلی متر جیوه است. در حالی که پمپ‌ های دو مرحله ‌ای در فشار ۲۵ میلی متر جیوه کار می ‌کنند.

پمپ وکیوم آب در گردش، از نظر تعداد پروانه نیز تقسیم بندی می شود:

• پمپ تک پروانه ای: این مدل ها توانایی ایجاد خلاء تا فشار 80 میلی بار را دارند. این مدل ها فقط یک پروانه داشته و توانایی مکش هوا را از 10 تا 200 هزار متر مکعب را دارند.
• پمپ دو پروانه ای: این پمپ ها قابلیت ایجاد خلاء تا 30 میلی بار را دارند و بر خلاف دسته اول دارای دو پروانه هستند. این مزیت سبب می شود که این نوع از پمپ ها با سرعت بیشتری نسبت به نوع قبلی ایجاد خلاء کنند.

 

مزایای پمپ وکیوم رینگ آب عبارتند از:

• کاهش توان مصرفی نسبت به سایر مدل ها
• بالا بودن میزان خلاء
• قابلیت افزایش راندمان پمپ
• کارکرد بدون لرزش
• عدم وجود خطا به دلیل یک تکه بودن ساختار
• عدم نیاز به روغن کاری داخلی
• جذب انواع گازها و مایعات
• طول عمر بالا و مقرون به صرفه
• هزینه تعمیر و نگهداری پایین

پمپ وکیوم خشک

این نوع پمپ بدون نیاز به مایعاتی از جمله روغن و آب کار می کند و هوای خروجی آن خشک است. در واقع از هوا برای خنک سازی این پمپ استفاده می شود.

اساس کار این پمپ به این صورت است که در یک طرف پره های گرافیتی روتور عملیات مکش و ایجاد خلاء ، را اجرا می کنند و با چرخش روتور از طرف دیگر عملیات خروج هوا انجام می گیرد.

میزان خلاء تولید توسط این پمپ ها از پمپ وکیوم روغنی کمتر است و دارای خلاء بین ۱ تا ۱۰ میلی متر جیوه است. از لحاظ سایز، این پمپ ها در ابعادی از چند متر مکعب تا چند صد متر مکعب تولید می شوند.

پمپ وکیوم خشک در اتوکلاوهای کوچک، آزمایشگاه ها، دندان پزشکی، یخچال ها، سردخانه ، هواساز ها و… کاربرد دارد.

همچنین ممکن است این سیستم وکیوم را در صنایعی مانند صنایع چاپ و بسته بندی، صنایع شیمیایی، صنایع دارویی، صنایع غذایی، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و دیگر صنایع مشاهده کنید. پمپ وکیوم خشک بر اساس میزان خلاء به چند دسته تقسیم می شود.

پمپ خشک ونتوری (ساید چنل) (Side Channel)

پروانۀ این پمپ ها طوری طراحی شده است که با سرعت ۳۰۰۰ rpm توربولانت (گردابه هوایی) ایجاد کند. پمپ خشک ونتوری، از یک طرف دهش و از طرف دیگر مکش انجام می دهد. مدل تک پروانه یا یک طبقۀ آن تا ۳۰۰mbar ، دو پروانه (دو طبقه) ۴۰۰ mbar و سه پروانه (سه طبقه) ۴۵۰ mbar خلاء ایجاد می کند.

 

پمپ خشک تیغه گرافیتی (کربنی)

این دسته از پمپ ها در بازار به Dry Rotary Vane یا Oil less نیز معروف هستند. طراحی این نوع پمپ مانند روتاری روغنی است. ولی تیغه های آن از جنس کربن (گرافیت) است.

حداکثر خلاء این پمپ ۸۰mbar  است. بر اثر کار مداوم و حرارت، تیغه های این پمپ ها عمری نزدیک به یک سال دارند و بعد از آن لازم است تعویض شوند.

 

پمپ خشک دو محوره (Booster Vacuum)

این پمپ ها را ممکن است با نام بلوئِر یا Blower نیز بشناسید. پمپ خلاء خشک دو محوره می تواند تا ۰٫۰۰۱ میلی بار خلا ایجاد کند و به همین دلیل اهمیت بالایی دارد. این نوع پمپ، به تنهایی قادر به ایجاد خلاء نیست.

یعنی حتما لازم است یک پمپ پشتیبان به خروجی آن ها متصل شود که در اصطلاح به آن Backiny Pump می گویند.

ابتدا پمپ پشتیبان داخل بلوئر را وکیوم می کند تا اختلاف فشار در پمپ به 50 میلی بار برسد. سپس بوستر پمپ شروع به کار می کند. این پمپ ها به شکل پکیچ پمپ های روغنی، رینگ آبی و اجکتور تا چندین stage سری می شوند تا ظرفیت و خلاء مورد نظر متقاضی را ایجاد کنند.

 

از جمله مزایای این دسته از پمپ ها می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• طول عمر بالا و طولانی
• استهلاک نسبتا پایین
• عدم نیاز به روغن
• ایجاد خلاء با اعمال فشار
• کم صد بودن و کم آلاینده بودن
• حجم کم
• قیمت نسبتا مناسب
• مطلوب برای کاربردهای معمولی

انواع پمپ وکیوم بر اساس نوع عملکرد

پمپ انتقالی

پمپ وکیوم انتقالی که پمپ جنبشی و پمپ محرکه نیز نامیده می شود، گاز را از درون محفظه به سمت بیرون هدایت می کند. این عملیات از طریق بخش مکانیکی پمپ که اکثرا در حال چرخش است صورت می گیرد.

این چرخش به مولکول های گاز شتاب می دهد و منطقه کم فشار را به وجود می آورد. هنگامی که سطح وکیوم به حد کافی رسید، مخزن با یک شیر خلاء بزرگ بسته و ایزوله می شود و هر گونه تبادل گاز میان محفظه و پمپ به وسیله شیر متوقف می گردد.

پمپ خلاء دریافت کننده

پمپ وکیوم دریافت کننده یا پمپ جاذب، مولکول های گاز را از طریق جذب یا متراکم سازی از روی سطح داخلی محفظه حذف می کند.

اگر مولکول های گاز ورودی با سطح سرد پمپ تماس پیدا کنند، به صورت گاز متراکم شده و در نهایت به صورت مایع از پمپ خارج می شوند.

انواع پمپ وکیوم بر اساس میزان خلاء تولیدی

پمپ وکیوم رینگ مایع (لیکوئید رینگ)

این نوع پمپ خلاء از طریق ایجاد بخار متوسط تا زیاد یک مایع درزگیر عمل می کند. در این پمپ برای دستیابی به مقدار خلاء بالا از روغن یا گیلیکول یا سایر سیالات کم فشار استفاده می شود. علی رغم سادگی کار با این نوع پمپ خلاء ، قیمت آن نسبتا بالاست.

 

پمپ وکیوم روتاری وین (پره دوار)

این نوع پمپ وکیوم برای پمپاژ گازهای خنثی، خشک و خالص به کار می رود. گستره وکیوم عملیاتی این مدل های پمپ خلاء تا 5 تور می رسد و هم در رده قیمتی و خلاء تولیدی، در درجۀ متوسط قرار می گیرد.

 

پمپ وکیوم روتاری پیستون (پیستون دوار)

این مدل از پمپ های صنعتی برای کاربرد های سنگین استفاده می شود. به خصوص در محیط هایی که میزان آلودگی بالایی دارند و باید توسط پمپ خلاء پاک سازی دائمی شوند. قدرت وکیوم این نوع پمپ خلاء بین 1 تا 50 تور است و قیمت بالایی دارد.

 

پمپ وکیوم درای (وکیوم خشک)

این مدل وکیوم بدون نیاز به مایع درزگیر، عملیات فشرده سازی گازها را انجام می دهد و اکثرا در محیط هایی با خورندگی بالا به کار می رود. خلاء تولیدی این مدل پمپ وکیوم حداکثر تا 10 میلی متر جیوه می رسد.

 

پمپ وکیوم بوستر (تقویت کننده خلاء)

این مدل وکیوم ها صرفا شتاب دهنده گازها هستند. یعنی با افزایش سرعت سیال تزریقی منجر به افزایش ظرفیت تجهیزات خلاء می شوند.

 

از پمپ های خلا چه استفاده هایی می توان کرد؟

شاید در قالب چندین جلد کتاب هم نتوان کاربردهای گستردۀ پمپ وکیوم را ذکر کرد. امروزه پمپ های مکش در اکثر صنایع به وفور مورد استفاده قرار می گیرند. ما در ادامه تعدادی از موارد پر مصرف و بزرگ را ذکر می کنیم.

• تعمير سيستم های سرد کننده
• تعويض روغن اتوموبيل
• بازرسی جوش
• ساخت بدنه يخچال
• توليد ديسک های فشردۀ کامپيوتری
• صنایع وکیوم فرمینگ و صنایع بسته بندی
• ماشین آلات چاپ کاغذ بکارگیری میشود.
• ساخت و تزریق فلز طلا در قالب های گچی
• پرس وکیوم و سی ان سی چوب
• حجامت (برای مکش کردن ناحیه حجامت)
• کارخانجات تولید و پالایش روغن
• صنعت داروسازی
• تولید ظروف یکبار مصرف

راهنمای خرید پمپ خلا

خرید پمپ وکیوم طبق نیاز مشتری ممکن است به صورت آنلاین یا حضوری انجام گیرد. برخی مشتریان ترجیح می‌ دهند به صورت حضوری به یک فروشگاه مراجعه کنند و برخی دیگر از صنایع که به صورت حرفه ‌ای ‌تر قصد خرید پمپ ‌های وکیوم را دارند،  با شرکت‌ های تولید کننده به صورت مستقیم تماس می ‌گیرند.

برای خرید پمپ خلاء از هر طریق که انجام گیرد، لازم است همۀ پارامترهای درگیر با این دستگاه ارزیابی شوند.

تفاوت در انواع پمپ وکیوم در حدی مهم است که گاهی اشتباه در انتخاب دستگاه مناسب، باعث ضرر و زیان هایی به صاحبان صنایع می شود،  که که بعضا هم غیر قابل جبران هستند! از این رو برای انتخاب پمپ وکیوم مناسب با حرفۀ شما، پس از مطالعۀ دقیق این مقاله و آشنایی با انواع آن، اقدام به خرید کنید. بررسی دقیق و کارشناسی حرفه ای از روند به کارگیری خلاء مورد نیاز شما نقش مهمی در ضرر نکردن شما دارد.

در دستگاه‌ های پمپ وکیوم دو پارامتر حجم وکیوم و قدرت مکش از مهم‌ترین پارامترهای قابل بررسی هستند. واحد اندازه‌گیری حجم وکیوم، متر مکعب در ساعت است. این واحد نشان می ‌دهد که دستگاه قادر به وکیوم چه حجمی از گاز است.

پارامتر دوم که به قدرت مکش مشهور است، قدرت نهایی دستگاه در تخلیه گازها را گزارش می‌ دهد. افزایش یا کاهش دبی دستگاه وابستگی کامل به این دو فاکتور دارد.