پمپ وکیوم یا پمپ خلاء چیست؟ انواع و کاربرد های آن کدامند ؟

پمپ خلا یک نوع سیستم مکانیکی است که فشار مایع داخلی را کاهش داده و اغلب برای حذف هوای اضافی و عناصر دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. به صورت کلی، این دستگاه یک فضای خلاء را در داخل یک مخزن مشخص شده به وجود می‌آورد. پمپ های وکیوم به انواع مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند و در فرایندهای مختلف صنعتی و خانگی به کار گرفته می‌شوند. راندمان آن‌ها عمدتا به پارامترهای مختلف مانند سرعت پمپاژ و توان دستگاه بستگی دارد. برخی از تولیدکنندگان ظرفیت پمپ را بر اساس ظرفیت مکش و قابلیت تولید خلاء در جیوه محاسبه می‌کنند.

پمپ های وکیوم آبی در صنایع سنگین به کار برده می شوند و همانطور که از نامشان مشخص است، توسط آب خنک می شوند و اما پمپ وکیوم روغنی در صنایع متوسط کاربرد دارد و توسط روغن خنک می شوند، پمپ های وکیوم خشک برای صنایع سبک مناسب هستند و هوا وظیفه خنک کردن سیستم را برعهده دارد.

نحوه کارکرد پمپ وکیوم :

عملکرد پمپ وکیوم به این صورت است که از طریق مکش هوا را از سیستم بسته حذف می‌کند تا به تدریج چگالی هوا در فضای محدود شده کاهش یابد و یک خلاء به وجود بیاید. این دستگاه هوا را در یک سیستم بسته فشرده کرده و انرژی مکانیکی و محوری آن به توان حرکتی تغییر پیدا می‌کند. بدین ترتیب، سطح نیروی داخلی در حجم ذخیره شده کمتر از محیط خارجی می‌شود. مقدار انرژی تولید شده عمدتا به حجم گاز بستگی دارد. در این فرایند، هوا حذف شده و فشار در داخل و خارج از مخزن متفاوت خواهد بود.

به چه دستگاهی پمپ وکیوم گفته می شود؟

پمپ وکیوم به دستگاهی گفته می شود که با تخلیه هوا از یک محیط یا محفظه آب بندی شده، خلا نسبی ایجاد می کند و میزان خلا ایجاد شده به کیفیت پمپ وکیوم و عوامل وابسته به آن بستگی دارد. پمپ های وکیوم به سه دسته اصلی تقسیم بندی می شوند که هر یک شامل انواع مختلفی می شود.

انواع پمپ خلا از لحاظ نحوه خنک کاری شامل سه دسته زیر می شوند:

پمپ وکیوم خشک (پمپ خلاء بدون روغن) :

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.

پمپ وکیوم خشک به دلیل استحکام و کارایی خود در صنایع بسته‌بندی، چاپ، کار با چوب و مدیریت فاضلاب به کار می‌رود. عملکرد مداوم این دستگاه‌ها قابل توجه بوده و در حین سر و صدای بسیار کم، ایمنی زیادی را ارائه می‌دهند. پمپ وکیوم خشک از دو روتور یا پروانه استفاده می‌کند که در فضاهای مخالف هم می‌چرخند و هیچ تماسی با هم ندارند. اگر به دنبال یک پمپ باکیفیت و بهینه هستید، این پمپ‌ها می‌توانند انتخاب مناسبی باشند.

مزایای پمپ وکیوم خشک :

طول عمر بالا و طولانی

استهلاک 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 روغنی یا پمپ وکیوم رینگ روغن (پمپ خلاء روغن در گردش) :

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 آبی یا پمپ وکیوم رینگ آب (پمپ خلاء آب در گردش) پمپ وکیوم آب در گردش یا رینگ 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.

پمپ خلا رینگ مایع را می‌توان در بخش‌های مختلفی مانند تولید کاغذ، پالایش نفت یا پردازش خاک کشاورزی مورد استفاده قرار داد. این دستگاه‌ها همچنین در کارخانجات برای خارج کردن گاز اضافی از ژنراتورهای توربین بخار یا حذف آب از ماشین آلات تولید کاغذ کاربرد دارند. دوام و طول عمر این پمپ تاحدودی به دلیل مایع به کار گرفته شده در آن‌ها است که میزان تعمیر و نگهداری آن‌ها در طول زمان را به حداقل می‌رساند.

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

کاربردهای پمپ وکیوم :

برخی از کاربردهای اصلی پمپ وکیوم عبارت‌اند از:

کاربرد پمپ خلاء در صنایع پتروشیمی :

بازیافت گاز، بازیافت نفت، جمع‌آوری گاز، تثبیت نفت خام، تقطیر نفت خام، فشرده‌سازی اگزوز، بازیافت گاز دمی، تولید پلی استر، تولید PVC، فشرده‌سازی چرخه‌ای گاز، بسته‌بندی و تولید کلر مایع، فیلتراسیون، انتقال مواد مختلف و غیره.

کاربرد پمپ خلاء در صنعت برق :

بازیافت گاز، تشخیص نشت، خشک کردن مواد، فیلتر روغن، آزمایش مواد، خلاء کندانسور، جذب آب، گوگرد زدایی گاز دودکش، حمل خاکستر بادی و غیره.

کاربردهای پمپ خلا در صنعت داروسازی :

خشک کردن مواد دارویی، تقطیر و تنظیم غلظت، گاز زدایی، تبلور و تبخیر، پر کردن یا انتقال مواد، بازیافت مواد شیمیایی، ضد عفونی و غیره.

کاربردهای پمپ خلا در تولید خمیر و کاغذ :

خشک کردن و جذب رطوبت مواد، سیستم گازگیری آب، کمپرسور جعبه، مکش آب، جذب و رول انتقال، پرس خلاء و غیره.

کاربردهای پمپ خلاء در صنعت خودرو :

خنک‌کننده عملیات حرارتی، رسوب زدایی قطعات، ایجاد خلاء کاتدی، تولید قطعات، آزمایش قطعات مختلف، آزمایش رباتیک (جرثقیل جابجایی)، تهویه مطبوع و غیره.

کاربرد پمپ خلاء در صنایع نیمه رسانای الکترونیکی :

لوله‌های الکترونیکی و ساخت لوله‌های نیمه هادی، نوردهی، دستگاه اچ، تجزیه و تولید مجدد مواد، حکاکی با پرتو یونی، حکاکی پلاسما، لمینت، سوراخ پلاگین و غیره.

کاربرد پمپ خلا در حوزه حفاظت از محیط زیست :

تصفیه فاضلاب، فشرده‌سازی بیوگاز، افزودن آب خلاء، اکسیداسیون مخزن لجن، تهویه حوضچه ماهی، بازیابی گازهای زائد (گاز بیولوژیکی)، بازیابی بیوگاز (گاز بیولوژیکی)، دفع زباله.

کاربردهای پمپ خلا در صنایع غذایی و آشامیدنی :

خشک کردن مواد، تقطیر، تنظیم غلظت، گاز پراکندگی، بسته‌بندی خلاء، خشک کردن قطعات و مواد یخ زده و غیره.

کاربرد پمپ خلاء در صنایع مبتنی بر چوب :

نگه داشتن و انتقال مواد، خشک کردن چوب، محافظت از چوب، اشباع چوب با افزودنی‌های مختلف.

مزایای کلیدی پمپ وکیوم :

همانطور که قبلا به آن اشاره کردیم، ویژگی‌های مختلف پمپ های وکیوم باعث شده است که استفاده از آن‌ها در انواع صنایع بسیار کارآمد باشد.

برخی از مزایای این دستگاه‌ها بدین صورت هستند :

عملکرد کاملا قابل اعتماد

نگهداری آسان

ساختار ساده و در عین حال بسیار کاربردی

پردازش آسان

طراحی فشرده

ساییدگی کم به دلیل عدم اصطکاک فلزات با یکدیگر

عملکرد پایدار و یکنواخت

سر و صدای پایین

قیمت مناسب

انواع برند های مطرح پمپ وکیوم :

پمپ وکیوم لیبولد Leybold

پمپ وکیوم واکیوم پارس Pars Vacuum

پمپ وکیوم وسونگ Woosung

پمپ وکیوم ادواردزEdwards

پمپ وکیوم والیو Value 

پمپ وکیوم متحد MOTTAHED

پمپ وکیوم اسپارمکس Sparmax

پمپ وکیوم ایپک Epec

پمپ وکیوم بکر Becker

پمپ وکیوم بوش Busch

پمپ وکیوم ریچله Rietschle

پمپ وکیوم گیو GEV