پمپ خلاء چیست و چگونه کار می کند؟

پمپ خلا یک نوع پمپ صنعتی می باشد که به عنوان پمپ های تحت خلا قرار گرفته اند. ساختار این پمپ شامل یک محفظه که یک روتور به علاوه پروانه ها متصل به محور چرخنده در داخل آن قرار گرفتند اند. هنگامی که یک مایع با یک سیال به داخل پمپ جریان پیدا می کند، حداقل اصطحلاک میان مایع و بخش متحرک ایجاد می شود. این پمپ ها  بر این اساس کابردهای متفاوت تولید و برای استفاده عموم مردم به بازار عرضه شده اند.

پمپ وکیوم یک نوع پمپ صنعتی می باشد که به عنوان پمپ های تحت خلا قرار گرفته اند.  ساختار این پمپ شامل یک محفظه که یک روتور به علاوه پروانه ها متصل به محور چرخنده در داخل آن قرار گرفتند اند. هنگامی که یک مایع با یک سیال به داخل پمپ جریان پیدا می کند، حداقل اصطحلاک میان مایع و بخش متحرک ایجاد می شود. این پمپ ها  بر این اساس کابردهای متفاوت تولید و برای استفاده عموم مردم به بازار عرضه شده اند.

در هنگام ساخت سیستم های خلا پارامترهایی مانند: مواد تشکیل دهنده، بیشینه و کمینه سطح خلا، اندازه ی پمپ و سرعت را در نظر گرفته اند که برای تعیین این پارامرتر ها نوع مایع یا گاز، اندازه ی محفظه ی داخلی خلا و زمینه ی کابرد پمپ نقش مهمی را ایفا می کنند.

به طور کلی انواع پمپ خلا شامل دونوع ( انتقال دهنده) و (دریافت کننده) می باشند. عملکرد این پمپ ها به گونه ای می باشد که گاز را از داخل با فشار به سمت بیرون می فرستد. این فشار توسط بخش مکانیکی دستگاه که مانند کولر در چرخش است انجام می شود. برای آشنایی بیشتر با پمپ خلاء و مطالب پیرامون آن با این مقاله از ایران پمپ همراه باشید.

تاریخچه پمپ خلاء

پمپ باد خلاء به ابزاری گفته می شود  که جهت انجام برخی آزمایشات که در آن ها نیاز به عدم حضور اکسیژن و گازهای دیگر می باشد مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار آن معمولا شیشه ای بوده و هم اندازه یک بطری است. محفظه شیشه ای  آن بعد از اینکه لبه های با نوعی سیلانت مایع پوشانده می شود، و به صورت وارونه روی سطح قرار می گیرند و سپس از سوراخی کوچک که در پشت آن قرار دارد عمل مکش صورت می گیرد.

اولین پمپ خلاء هوا در سال 1654 توسط فیزیک دان ارتشی اوتو وان گوریک اختراع شده است. او در طی آزمایش، دو تیم اسب را در مقابل یکدیگر قرار داد تا دو نیم کره را که با تخلیه هوای بین آن ها بهم وصل شده اند از هم جدا کنند، هیچ تیم اسب نتوانست نیمکره ها را از هم جدا کند بنابراین اثبات شد خلاء وی چگونه کار می کند.

 پمپ خلاء

پمپ باد خلاء ابزاری است که با ایجاد مکش می تواند هوای درون یک محفظه را خالی کرده و موجب تشکیل خلاء شود. این دستگاه برای ایجاد خلاء یا اصطلاحا وکیوم سازی در یک سیستم و خارج کردن همه مولکول های گاز از سیستم به کار می رود. مولکول های گاز در شرایطی حرکت می کنند که بین دو نقطه، اختلاف فشار ایجاد شده باشد. ناحیه ای که مولکول های کمتری دارد، منطقه کم فشار و ناحیه ای که مولکول بیشتری را در خود جای داده است، منطقه پرفشار شناخته می شوند. در همین رابطه می توان گفت پمپ های خلاء ابزاری جهت ایجاد اختلاف فشار و خارج کردن مولکول های هوا و گاز های دیگر از محفظه هستند

انواع پمپ خلاء

پمپ های کیوم و خلاء در انواع و مدلهای مختلف در بازار وجود دارد که با توجه به کاربرد و نیازی که از آنها خواهد رفت به چند دسته اصلی تقسیم می شوند.

• پمپ خلاء لیکویید رینگ
• پمپ وکیوم روتاری وین
• پمپ پیستونی دار
•  پمپ وکیوم خشک
• پمپ تقویت کننده خلا
• پمپ خلا با سیستم گردش آب

پمپ خلاء لیکویید رینگ

پمپ‌ وکیوم رینگ مایع مورد استفاده برای بار بخار متوسط تا زیاد است. مایعی که نقش درزگیر را دارد. دستیابی به خلأ بیشتر با استفاده از روغن، گلیکول یا سایر سیالات کم فشار شدنی است. از آنجایی که پمپ وکیوم رینگ مایع بوسیله یک سیال سازگار با پروسه بخار و گاز به سایر پروسه ها درزگیری  شده و مورد استفاده در سیستم ساکشن مرکزی بیمارستان ها و صنعت فلزات و معادن می باشد.

پمپ خلاء روتاری

پمپ خلاء روتاری که به پمپ هیدرولیک گردان یا دوار معروف است در گروه پمپ های جابجایی( displacement pumps ) قرار گرفته اند. این دستگاه یک نوع پمپ مثبت جابجایی است که از پره نصب شده به روتور تشکیل شده و در داخل یک حفره می چرخد. در برخی موارد این پره ها می توانند طول متغیری داشته باشند و یا برای حفظ تماس با دیوار پمپ به هم تنیده شوند. این پمپ ها در انواع مختلفی ساخته شده اند و بیشتر مورد استفاده برای پمپاژ سوخت ها همچون نفت و گاز و.. قرار گرفته اند.

پمپ وکیوم پیستونی

پمپ وکیوم پیستونی از جمله پمپ هایی می باشند. که در صنایع برای کاربردی با ظرفیت بالا استفاده می گردد. کاربرد پمپ های پیستونی زمانی است که آلودگی زیاد بوده و بایستی توسط پمپ تحمل شود. این پمپ ها از عمر بالایی برخوردار هستند و از لحاظ قیمت مناسب هستند.

پمپ وکیوم خشک

یکی دیگر از انواع پمپ ها وکیوم خشک است که جهت فرآیند ایجاد خلاء می باشد. این پمپ برخلاف سایر پمپ های وکیوم عمل ایجاد خلاء را بدون نیاز به هر مایعی انجام می دهد. از آنجایی که در پمپ وکیوم هیچ مایعی وجود ندارد تا گرمای ناشی از فشرده سازی گازها را از بین ببرد ، عمل خنک کردن پمپ وکیوم خشک به طور متفاوت از سایر وکیوم ها صورت می گیرد. پمپ وکیوم خشک با توجه به ساختار و جنس آلیاژ و قطعات آن که از آهن ریخته گری تشکیل شده است دارای توان بالایی برای تحمل درجه ی بالای حرارت می باشد.

پمپ آب در گردش وکیوم

پمپ وکیوم آب در گردش یکی از محبوبترین انواع پمپ‌ وکیوم است. کاربرد این پمپ بصورت وسیع در صنایع جهت جابجای انواع گازها و مایعات به علل متعددی از جمله تک محوره بودن، عدم اصطکاک بین قطعات مکانیکی و استهلاک کم پمپ است. اگر مایع در گردش پمپ آب باشد می‌توان تا فشار 33 میلی بار رسید که این فشار همان فشار بخار آب در دمای 15 درجه سانتیگراد است. برای دستیابی به فشارهای پایین‌تر می‌توان از روغن بعنوان مایع در گردش استفاده نمود که فشار نهایی وکیوم پمپ بستگی به فشار بخار روغن مورد استفاده دارد.

برای بازدهی بهتر پمپ باید مایع در گردش همواره خنک باشد، قطعات متحرک پمپ را بصورت دوره‌ای بازدید و تعویض نمود. از خروجی وکیوم پمپ آبی بعنوان کمپرسور گاز نیز استفاده می‌شود که کاربرد بسیار زیادی درصنایع دارد. مثل جابجایی گازCO2 کارخانه و گازهای فرآیندی نفت و گاز و همینطور انتقال کلیه مواد اسیدی و بازی که با هیچ پمپ دیگری امکان پذیر نیست.

کاربرد پمپ

• صنایع لاستیک سازی تخلیه هوای داخل لاستیک و جداسازی از قالب
• صنایع شیشه و بلور سازی فرم دادن به قطعات شیشه ای
• واحد های دامداری (شیر دوش مرکزی)
• صنایع ماشین سازی سیستم وکیوم مرکزی جهت تمیز کردن ماشین آلات
• صنایع شیمیایی تخلیه مخلوط گازها و بخارها
• صنایع سیم و کابل تخلیه هوای کوره عملیات
• صنایع کاغذ، مقوا (آبگیری از خمیر کاغذ)، صنایع چوب و فیبر
• صنایع ریخته گری (ریخته گری در خلاء)
• صنایع نساجی خشک کردن و کرک گیری پارچه
• صنایع چاپ سیستم وکیوم مرکزی دستگاه های چاپ و حمل و نقل کاغذ
• صنایع قندسازی و شکلات ایجاد وکیوم در سیستم های تغلیظ
• صنایع چرم سازی دستگاه های خشک کن

روغن پمپ وکیوم

یکی از مواردی که از اهمیت بسیار زیادی در نگهداری پمپ وکیوم دارد طریقه سرویس نگهداری پمپ خلاء می باشد که می توان گفت اصلی ترین و کلیدی ترین نکته در نگهداری این پمپ روغن آن است. روغن پمپ وکیوم یک نوع روغن خاص با قابلیت های منحصر به فرد برای ایجاد خلاء در پمپ های وکیوم است که هم نقش محافظت کننده و روانکاری را دارد و هم در ایجاد خلا نقش مستقیم دارد. این پمپ ها بر مبنای استفاده از سیستم های مختلفی طراحی شده اند که نوع روغنی آن‌ها محبوبیت بیشتری داشته و بیشتر استفاده می شود.

روغن پمپ وکیوم که با عناوین دیگری مانند روغن روتاری هم در بازار شناخته می شود می تواند تفاوت های زیادی داشته باشد. اما در عین حال انتخاب روغن مناسب و استاندارد و همچنین آشنایی با شرایط آن تاثیر بسیار مهمی در نحوه عملکرد فرآیند دارد. بنابراین خرید روغن مناسب و استاندارد در کنار شرایط کاری آن اصلی ترین فاکتور ها در جلوگیری از استهلاک سیستم است.

سخن پایانی

همان طور که در مطلب بالا گفته شد پمپ خلاء ابزاری است که برای ایجاد فشار منفی یا خلاء با استفاده از تخلیه مولکول های هوا از یک محفظه آب بندی شده مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار آن معمولا شیشه ای بوده و هم اندازه یک بطری است. محفظه شیشه ای  آن بعد از اینکه لبه های با نوعی سیلانت مایع پوشانده می شود، و به صورت وارونه روی سطح قرار می گیرند و سپس از سوراخی کوچک که در پشت آن قرار دارد عمل مکش صورت می گیرد.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.