پمپ وکیوم چگونه کار میکند؟

پمپ وکیوم یا پمپ خلا ابزاری پرکاربرد و بادوام است که می‌تواند با بیرون کشیدن مولکول‌های گاز از یک محفظه مهر و موم شده، خلاء جزئی یا فضای کم‌فشار ایجاد کند. خلاء یک حالت نسبی است که در آن فشار محفظه نسبت به محیط پیرامون فشار کمتری دارد. این دستگاه‌ها‌ بیشتر برای سیستم‌های صنعتی مانند جاروبرقی، لامپ‌های رشته‌ای، رنگ‌آمیزی، کوره‌های خلاء و تهویه فشار منفی به کار گرفته می‌شود. سیستم‌های خلاء بالاتر برای کاربردهای آزمایشگاهی مانند راکتور ذرات و شتاب‌دهنده به کار می‌روند. 

صنایع پارس وکیوم(parsvacuum.com) با در اختیار داشتن سابقه‌ای ۳۰ ساله در زمینه تولید تجهیزات صنعتی آماده است تا تمام نیازهای تجهیزاتی شما را به محصولاتی ایده‌آل برطرف سازد. در میان محصولات محبوب پارس وکیوم می‌توان به انواع کمپرسور هوا و پمپ اشاره کرد که می‌توانند قابلیت‌های جالب توجهی را در اختیار شما قرار دهند. در صورتی که به دنبال تجهیزات مناسب برای کسب و کار خود هستید، در هر ساعتی از شبانه‌روز با مشاورین ما تماس بگیرید.

انواع پمپ وکیوم و اصول عملکرد آن‌ها

دو دسته‌بندی کلی برای پمپ‌های وکیوم وجود دارند که از طریق انتقال گاز یا محبوس‌سازی صورت می‌گیرند. برای به دست آوردن درکی بهتر از پمپ های خلا بهتر است که سه نوع جریان را بشناسید: پیوسته، انتقالی و مولکولی. جریان پیوسته در فشارهای خلا زیاد تا متوسط رخ می‌دهد. در این نوع جریان، گاز به اندازه‌ای متراکم است که مولکول‌های آن با یکدیگر برخورد می‌کنند. هنگامی که به خلاء بالاتری برسیم، مولکول‌های گاز بیش از قبل با دیواره‌های محفظه برخورد می‌کنند. جریان انتقالی زمانی رخ می‌دهد که حرکت پیوسته هوا، فرایند تبدیل مولکولی را آغاز می‌کند. جریان مولکولی نیز بر اساس حرکت تصادفی مولکول‌های گاز مشخص می‌شود، به طوری که شعاع حرکت آن‌ها بسیار بیشتر از ابعاد محفظه است. 

پمپ وکیوم که به آن پمپ خلا هم می‌گویند؛ ابزاری بسیار کاربردی در صنایع مختلف است. این دستگاه که در انواع صنایع با اهداف گوناگون به کار می‌رود؛ دارای مدل‌ها و ویژگی‌های مختلفی است.

پمپ خلا جابجایی مثبت

پمپ خلا جابجایی مثبت با انبساط و انقباض یک محفظه مهر و موم شده کار خود را انجام می‌دهد. در این محیط، جریان سیال توسط دریچه‌های یک طرفه کنترل می‌شود. این خلا مایع را از طریق دریچه ورودی به داخل محفظه می‌کشاند. با رسیدن به حداکثر انبساط، دریچه ورودی بسته و اگزوز باز می‌شود. مایع نیز در هنگام فشرده شدن از محفظه خارج می‌شود. این چرخه برای چند بار در هر ثانیه تکرار می‌شود و یک جریان مداوم به وجود می‌آورد. دو دسته اصلی پمپ خلا جابجایی مثبت عبارت‌اند از: متناوب (رفت و برگشت) و چرخشی. 

پمپ وکیوم رفت و برگشتی

 این نوع پمپ‌ها دارای محفظه‌هایی هستند که از طریق حرکت رفت و برگشتی منبسط و منقبض می‌شوند. پمپ های رفت و برگشتی دارای دو درگاه یا سوپاپ هستند که یکی برای ورود و دیگری برای خروج مورد استفاده قرار می‌گیرد. باز و بسته شدن متناوب این دریچه‌ها باعث ایجاد خلاء و خروج مایع سیال می‌شود. 

پمپ وکیوم چرخشی

همانطور که از اسم آن‌ها می‌توانیم حدس بزنیم، این نوع پمپ وکیوم از طریق چرخش اجزاء متحرک در داخل محفظه باعث به وجود آمدن هوای کم فشار می‌شود. سطوح تماس در میان روتور (پروانه) و محفظه بسیار کم بوده و با موادی مانند گرافیت، پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) یا پلی اتر کتون پوشانده می‌شوند. تماس کم سطوح از نشت مایع جلوگیری می‌کند. در مقایسه با پمپ‌ های وکیوم رفت و برگشتی، این دستگاه جریانی پیوسته‌تر ارائه داده و به همین دلیل برای بکارگیری در کارخانجات بسیار مناسب است. رایج‌ترین پمپ های چرخشی به صورت زیر هستند:

پمپ وکیوم تیغه‌ای: این دستگاه رایج‌ترین نوع پمپ جابجایی مثبت به حساب می‌آید. پمپ وکیوم تیغه‌ای دارای پره‌هایی است که به صورت شعاعی در یک روتور دایره‌ای قرار دارند. محفظه‌های جدا شده توسط پره‌ها قادر به حرکت شعاعی هستند و از طریق نیروی گریز از مرکز به محفظه فشار می‌آورند. فنر تعبیه شده در داخل محفظه به پره‌ها نیروی بیشتری اضافه می‌کند یا در مواقعی که روتور در حال حرکت نیست، پره‌ها را در جای خود نگه می‌دارد.

پمپ رینگ مایع: این پمپ ساختار پره متفاوتی دارد. پره‌های پمپ رینگ مایع برخلاف همتای تیغه‌ای خود روی روتور ثابت هستند. هنگامی که روتور می‌چرخد، مایع به دلیل منبسط شدن حفره‌ها و همچنین نیروی گریز از مرکز روتور به داخل محفظه کشیده می‌شود. 

پمپ های خلاء محبوس‌سازی

پمپ های وکیوم محبوس‌ساز از فرایندهای فیزیکی و شیمیایی متعددی برای جذب مولکول‌های گاز استفاده می‌کنند. تقریبا تمامی این پمپ‌ها بدون هرگونه آلودگی روغنی قادر به انجام کار خود هستند. این دستگاه‌ها به هیچ روتور یا قطعه متحرکی متکی نیستند، اما در همان حال نمی‌توانند به طور مداوم کار کنند و پس از پر شدن مواد جذب‌کننده گاز، نیاز به بازسازی دارند. به علاوه، این پمپ‌ها نمی‌توانند گازهای سبک‌تر مانند هیدروژن، هلیوم و نئون را از چرخه حذف کنند. در ادامه برخی از پمپ‌های وکیوم محبوس‌ساز را می‌بینیم:

پمپ خلا سرماساز: این نوع پمپ با خنک کردن گاز تا نقطه تراکم یا انجماد کار می‌کند. این دستگاه گازهایی مانند نیتروژن و اکسیژن زیر ۲۵۳- درجه سانتی‌گراد را در حالت خلاء بالا جذب می‌کند. برای جذب گازهای سبک‌تر مانند هلیوم و هیدروژن، آن‌ها باید تا ۲۶۵- درجه سانتی‌گراد سرد شوند. 

پمپ خلا جذبی: این پمپ از جاذب‌هایی مانند زغال فعال، زئولیت یا سایر الک‌های مولکولی برای جذب مولکول‌های گاز استفاده می‌کند. 

پمپ های وکیوم روغنی و خشک

علاوه بر نحوه عملکرد، پمپ‌ های وکیوم را می‌توان با توجه به نوع روغن‌کاری و سیستم مهر و موم طبقه‌بندی کرد. انتخاب در میان پمپ های روغنی یا خشک عمدتا بر اساس عواملی مانند سرعت پمپاژ، آلودگی و غیره صورت می‌گیرد. 

پمپ وکیوم روغنی

این دستگاه در مقایسه با پمپ وکیوم خشک قیمت پایین‌تری دارد و برای کارگاه‌های خصوصی بسیار مناسب است. روغن توسط سیستم خنک‌کننده به پمپ اضافه می‌شود و کارهایی مانند کاهش حرارت و فیلتراسیون آلاینده را انجام می‌دهد. نکته منفی در مورد این پمپ‌ها، تماس مواد سیال با روغن است. 

پمپ وکیوم خشک

پمپ‌های خشک از روان‌کننده‌های خشک مانند گرافیت یا دی سولفید مولیبدن بهره می‌برند. این مواد ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارند و از برخورد سطوح فلزی به صورت کامل جلوگیری می‌کنند. همچنین مخازن خنک‌کننده آب برای حذف گرما از سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزیت اصلی سیستم‌های خشک، پمپاژ هوا بدون ایجاد آلاینده است. به همین صورت، این پمپ‌ها نیاز به نگهداری بسیار کمتری دارند.

انتخاب تجهیزات مناسب برای کارگاه‌های کوچک و بزرگ تا حدودی کار سختی به نظر می‌رسد. به همین خاطر، کارشناسان ما در پارس وکیوم آمادگی دارند تا خصوصیات مورد نظر شما را شنیده و گزینه‌های مناسب را به شما معرفی کنند.