پمپ خلا از جمله تجهیزاتی هستند که امروزه از کاربردهای صنعتی، نیمه‌صنعتی و غیر صنعتی متعددی برخوردارند و می‌توانند با تخلیه هوای یک محیط یا محفظه آب‌بندی شده، یک خلا نسبی ایجاد کنند. پمپ‌های وکیوم همانند کمپرسورهای هوا می‌توانند بر اساس فاکتورهای مختلفی همچون فشار عملیاتی، نحوه و مراحل کار، ابعاد و اندازه و … دسته بندی شده و هر کدام می‌توانند ویژگی‌ها، قابلیت‌ها، مزایا و معایب و کاربردهای متفاوتی داشته باشند. پمپ خلا روتاری یکی از انواع پمپ‌های وکیوم است که در دسته پمپ‌های جابجایی مثبت قرار داشته و کاربردهای صنعتی متعددی دارد. در ادامه مطلب به بررسی و معرفی کامل پمپ‌های وکیوم روتاری و انواع آنها پرداخته می‌شود.
اصل کار یک پمپ خلا روتاری مبتنی بر حرکت گاز به وسیله یک روتور خارج از مرکز و تیغه‌های (پره‌های) متحرک است. پمپ وکیوم روتاری یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین پمپ‌های خلا در جهان است که به دلیل طراحی ساده، قابلیت اطمینان بالا و هزینه نسبتاً کم به ستون فقرات بسیاری از فضاهای صنعتی تبدیل شده است.
این پمپ‌ها دارای پره‌هایی هستند که درون شیارهای روی روتور قرار دارند. این تیغه‌ها که می‌توانند به صورت شعاعی حرکت کنند، مقداری از گاز را به دام انداخته و حمل میکنند. یک پمپ وکیوم روتاری می‌تواند خلا قدرتمندی تا مرز 0.001 بار نیز تولید کند. همچنین از قابلیت اطمینان بالا و طول عمر مفید خوبی برخوردار هستند. انواع پمپ وکیوم روتاری در مدل‌های روتاری وین، پیستونی، اسکرو و رینگ مایع طراحی شده است. برای بررسی تخصصی انواع پمپ خلا روتاری با کارشناسان پارس وکیوم جهت مشاوره تماس بگیرید. اما در ادامه انواع پمپ وکیوم روتاری را معرفی کرده و با یکدیگر مقایسه می‌کنیم.
پمپ خلا روتاری چیست؟
همان‌طور که گفته شد پمپ وکیوم (Vacuum Pump) به دستگاهی گفته می‌شود که می‌تواند مولکول‌های هوا یا گاز را از یک محیط یا محفظه آب‌بندی شده تخلیه کرده و یک فشار منفی یا خلا نسبی ایجاد کند. پمپ وکیوم روتاری یکی از انواع پمپ‌های جابجایی مثبت است با استفاده از مجموعه‌ای از پره‌ها هوا یا گاز پمپ شده را به روتور می‌مکد و در نهایت گاز را فشرده کرده و تخلیه می‌کند. محدوده فشار ایجاد شده توسط انواع پمپ‌های وکیوم روتاری از فشار یک اتمسفر تا محدوده فشار بالاتر از 10-4 میلی بار خواهد بود. در اصل فرآیند پمپاژ کردن گازها در پمپ وکیوم روتاری توسط حرکت چرخشی پره‌ها انجام خواهد شد. این پمپ‌ها با برخورداری از یک پمپ الکتریکی قادر به چرخش مجموعه روتور خواهند بود. روتور پمپ نیز می‌تواند شامل دو تیغه لغزنده با زاویه ۱۸۰ درجه و یا ۳ تیغه با زاویه ۱۲۰ درجه باشد. البته امروزه پمپ‌های روتاری دیگری وجود دارند که از تعداد تیغه‌های بیشتری برخوردارند. نیروی گریز از مرکز در این پمپ‌ها بدون کمک گرفتن از فنر، تیغه‌ها را به دیواره می‌چسباند.
اصول طراحی و عملکرد پمپ وکیوم روتاری
اگرچه انواع متفاوتی از پمپ‌های روتاری طراحی شده، اما در کل ساختار فنی همگی آنها کم و بیش یکسان و براساس طراحی روتور با تیغه‌های شعاعی است. این پمپ‌ها دارای استاتورهایی با محفظه استوانه‌ای هستند. روتور نیز یک میله استوانه‌ای است که به طور خارج از مرکز داخل استاتور می‌چرخد. اما بر روی روتور شیارهایی تعبیه شده که در داخل هر شیار یک پره متحرک قرار دارد. این پره‌ها (تیغه‌ها) به صورت شعاعی حرکت میکنند. از نیروی فنر یا گریز از مرکز برای بیرون فرستادن تیغه‌ها از داخل شیارهای روتور استفاده شده است. برخی مدل‌ها نیز از روتور مارپیچی یا پیستونی استفاده میکنند.
وقتی روتور توسط موتور الکتریکی با سرعت می‌چرخد، تیغه‌ها در تماس با دیواره داخلی استاتور هستند. از آنجا که چرخش روتور خارج از مرکز است، تیغه‌ها در هر دور یک بار کامل از شیارها بیرون آمده و محفظه‌های جداگانه در تماس با جداره استاتور می‌سازند. هر محفظه مقداری از گاز سیستم را با خودش حمل می‌کند. با چرخش کامل روتور این تیغه‌ها به جای خود برمی‌گردند، اما قبل از آن محتوای گاز محفظه را در خروجی پمپ وکیوم روتاری تخلیه کرده‌اند.
انواع پمپ وکیوم روتاری
همان‌طور که گفته شد پمپ‌های وکیوم روتاری از یک فرآیند منحصربه‌فرد برای ایجاد فشار منفی و خلا نسبی استفاده میکنند و از دسته پمپ‌های جابجایی مثبت به شمار می‌روند. این پمپ‌ها می‌توانند همانند سایر پمپ‌های دیگر بر اساس فاکتورها و پارامترهای مختلفی دسته بندی شده و کاربردهای متفاوتی داشته باشند. از نظر نوع اتصال موتور، پمپ‌های وکیوم روتاری شامل دو دسته پمپ روتاری اتصال مستقیم به موتور و پمپ روتاری تسمه‌ای هستند در حالی که از نظر فشار کاری و تعداد مراحل کار شامل دو دسته پمپ‌های یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای می‌باشند که پمپ‌های تک مرحله از دبی بیشتر و پمپ‌های دو مرحله‌ای از هد بیشتری برخوردارند. مهمترین فاکتور دسته‌بندی پمپ‌های وکیوم روتاری، نحوه خنک کاری آنها است و بر این اساس این پمپ‌ها به سه دسته اصلی پمپ وکیوم آب در گردش یا رینگ آبی، پمپ وکیوم روغنی روتاری و پمپ وکیوم خشک تقسیم می‌شوند.
1- پمپ روتاری وین (Rotary Vane)
پمپ‌های روتاری وین ستون فقرات دنیای خلا هستند. این پمپ‌ها که در صنایع ایران با عنوان پمپ وکیوم روغنی می‌شناسیم، عملاً پرکاربردترین و شناخته شده‌ترین نوع پمپ خلا در جهان است. این محبوبیت بالا به دلیل طراحی ساده، قابلیت کار با اطمینان بسیار بالا و هزینه نگهداری مقرون به صرفه است.
اصل کار پمپ‌های روتاری وین براساس جابجایی تیغه‌های متحرک است. هر پمپ روتاری وین دارای یک روتور خارج از مرکز با 2 یا ۸ پره شعاعی است که با چرخش روتور در شیارهای خود جابجا می‌شوند. روغن نقش حیاتی برای روانکاری، آب‌بندی و خنک کاری این پمپ‌ها دارد. یک پمپ روتاری وین تک مرحله‌ای می‌تواند خلاء عمیق در حدود 0.01 بار را تولید کند. پمپ‌های روتاری وین:
- قابلیت اطمینان فوق‌العاده و عمر طولانی دارند.
- راندمان بسیار خوبی در محدوده فشار گسترده دارند.
- کارکرد آنها بسیار آرام و بدون لرزش است.
- ارزان قیمت هستند و هزینه تعمیرات آنها کم است.
کاربردهای پمپ وکیوم روتاری وین
پمپ‌های روتاری وین از هر نظر که عالی باشند، یک محدودیت بسیار بزرگ دارند و آن خطر آلودگی روغن است. پمپ‌های روتاری وین برای روانکاری و آب‌بندی از روغن استفاده میکنند و قاعدتاً مقداری از همین روغن را وارد جریان گاز خواهند کرد. با این حال پمپ‌های کاملاً ایده‌آل برای بسیاری از صنایع هستند. مانند:
- طراحی خشک کن‌های انجمادی
- طراحی مکانیزم کوره‌های خلا
- صنایع بسته‌بندی تحت خلا
- طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید
- صنایع چوب برای تولید کامپوزیت
- دستگاه‌های پزشکی و دندانپزشکی
2- پمپ وکیوم روتاری پیستونی (Rotary Piston)
پمپ وکیوم روتاری پیستونی یکی از اصلی‌ترین پمپ‌های جابجایی مثبت در خانواده پمپ‌های خلا است. این پمپ‌ها به استحکام فوق‌العاده بالا، عمر طولانی و قابلیت کار در شرایط سخت شناخته می‌شوند و اغلب برای مصارف سنگین صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عملکرد این پمپ‌ها براساس حرکت یک پیستون خارج از مرکز درون یک سیلندر است. با چرخش روتور، حجم بین پیستون و دیواره سیلندر افزایش پیدا کرده و گاز را از طریق دریچه ورودی مکش می‌کند. شیر کشویی در ابتدای پمپ نصب شده که پس از مکش مسیر ورودی را می‌بندد و حجم مشخصی از گاز را به دام می‌اندازد. با ادامه چرخش پیستون، حجم محفظه به تدریج کاهش یافته و گاز متراکم می‌شود. این پمپ‌ها قادر هستند تا حداکثر خلا 0.001 بار را تولید کنند. همچنین سرعت پمپاژ بسیار خوبی نیز دارند. پمپ وکیوم روتاری پیستونی چندین قابلیت برجسته دارد:
- استحکام فیزیکی بالا و طول عمر طولانی
- تحمل بسیار خوب در برابر گرد و غبار و هر نوع آلودگی
- بازده عالی در فشارهای متوسط
- قابلیت اطمینان فوق‌العاده با خرابی‌های ناگهانی خیلی کم
- شرایط تعمیرات و نگهداری آسان و کم هزینه
کاربردهای پمپ وکیوم روتاری پیستونی
اگرچه پمپ‌های پیستونی در فشارهای نزدیک به خلا نهایی سرعت پمپاژ خیلی کمی دارند، اما به راحتی یک خلاء نسبی و کاربردی را تولید میکنند. ابعاد بزرگ، وزن زیاد، لرزش و صدای بالا و حتی قیمت گران‌تر هیچ کدام مانع قابلیت‌های کاربردی این پمپ‌های وکیوم نیستند. انواع پمپ وکیوم روتاری پیستونی گزینه عالی برای کاربردهای سنگین صنعتی و کارهای پیوسته و طولانی هستند. مکان‌هایی مانند:
- صنایع فلزکاری برای طراحی کوره‌های خلا ذوب و ریخته‌گری
- صنایع شیمیایی و پتروشیمی
- صنایع تولید لاستیک و پلاستیک برای طراحی دستگاه‌های دگاسینگ و خشک‌کن‌ها
- طراحی سیستم‌های خلا مرکزی در کارخانه‌های بزرگ
- ساخت انواع خشک کن در صنایع غذایی
3- پمپ وکیوم روتاری اسکرو (Rotary Screw)
پمپ‌های روتاری اسکرو از نوع جابجایی مثبت و کاملا خشک کار میکنند. عملکرد این پمپ‌ها براساس دو ماردون (محور مارپیچی) با طراحی خاص است که در جهت عکس یکدیگر می‌چرخند و گاز را به طور پیوسته از یک سمت مکش کرده و در سمت دیگر محفظه پمپ تخلیه میکنند.
گاز از طریق دریچه ورودی وارد فضای میان روتورها و محفظه می‌شود. با چرخش دقیق روتورها فضاهای کوچکی میان پره‌های مارپیچی آنها محصور شده و مقداری از گاز به دام می‌افتد. این فضای محبوس شده به سمت انتهای پمپ رانده می‌شود. اما پره‌های مارپیچی به شکلی طراحی شده‌اند که حجم بین روتورها تدریجی کاهش پیدا می‌کند. به این ترتیب گاز به طور پیوسته متراکم‌تر می‌شود. این پمپ‌ها چندین قابلیت ویژه نیز دارند:
- کارکرد کاملاً خشک و بدون روغن
- طراحی پیوسته و کم اصطکاک که بازدهی انرژی را بالا می‌برد
- کارکرد تمیز، آرام و با لرزش کم به همراه خروجی یکنواخت بدون ضربان پمپاژ
- تحمل عالی در برابر بخارات و مایعات معلق در هوای محفظه
- خرابی کم و نگهداری کم هزینه
- قابلیت دستیابی به خلا نهایی عمیق
کاربردهای پمپ روتاری اسکرو
پمپ‌های وکیوم روتاری اسکرو بسیار گران قیمت هستند و همین نکته کافی است تا گزینه ایده‌آل صنایع کوچک و کارهای معمولی نباشند. از طرفی مکانیزم طراحی حساسی دارند و در مقابل ورود ذرات جامد در هوا آسیب‌پذیر هستند. بنابراین باید تا قبل از پمپ روتاری اسکرو یک مرحله فیلتراسیون نیز انجام شود. اما تمام این محدودیت‌ها تاثیری در قابلیت‌های کاربردی خاص پمپ‌های روتاری اسکرو ندارد. از این پمپ‌ها در صنایع گوناگونی استفاده میکنند:
- صنایع نیمه هادی و الکترونیک برای تولید تراشه
- صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی برای ساخت خشک‌کن‌های انجمادی
- صنایع شیمیایی برای پمپاژ بخارات خورنده که پمپ‌های روغنی را از کار می‌اندازند.
- صنایع بهداشتی و غذایی برای جلوگیری از نفوذ روغن در هوای متراکم
- ساخت سیستم‌های خلا بسیار عمیق مناسب طراحی تجهیزات تحقیقاتی بسیار پیشرفته
4- پمپ وکیوم روتاری رینگ مایع (Liquid Ring)
پمپ‌های رینگ مایع، سرباز همه فن حریف و بسیار مقاوم صنایع سنگین هستند. این پمپ‌ها برای شرایط سخت صنعتی طراحی شده‌اند و در آنها از یک مایع (معمولا آب) به عنوان جز اصلی عملیات پمپاژ استفاده می‌شود.
اصول طراحی و عملکرد پمپ روتاری رینگ مایع براساس ایجاد یک حلقه (رینگ) چرخان از مایع در داخل پمپ است. روتور یا همان ایمپلر این پمپ‌ها یک محور پره‌ای است که به صورت خارج از مرکز در داخل بدنه نصب شده است. با چرخش روتور نیروی گریز از مرکزی تولید می‌شود که می‌تواند مایع کاری (آب) را به دیواره داخلی بدنه پمپ فشرده سازد و یک حلقه مایع را تشکیل دهد. به دلیل قرارگیری خارج از مرکز روتور، فضای بین پره‌های روتور و بدنه با رینگ مایع به تدریج بزرگ می‌شود و گاز از طریق دهانه مکش به داخل کشیده خواهد شد. پمپ وکیوم روتاری رینگ مایع چند ویژگی برجسته نیز دارد:
- تحمل فوق‌العاده عالی در برابر بخارات، رطوبت و ذرات ریز
- کارکرد ایزوترمال با قابلیت خنک‌سازی گاز متراکم شده
- ساختار ساده با استهلاک کم
- قابلیت اطمینان بسیار بالا و عمر مفید طولانی
کاربردهای پمپ روتاری رینگ مایع
پمپ‌های رینگ مایع توانایی رسیدن به خلا‌های بسیار بالا را ندارند. حتی در هنگام کار مصرف آب و انرژی آنها بسیار زیاد است و پساب تولید میکنند. جالب است بدانید که در مقایسه با دیگر انواع پمپ وکیوم روتاری راندمان پایین‌تری نیز دارند. اما قدرت عملیاتی بالا و جان سختی چیزی نیست که در هر پمپی پیدا کنید. برای همین است که از پمپ وکیوم روتاری رینگ مایع در صنایع سنگین استفاده میکنند. مواردی مانند:
- در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای طراحی دستگاه‌های تقطیر خلا، خشک‌کن و سیستم‌های تخلیه کندانسور
- در صنایع غذایی برای طراحی تبخیر کننده‌ها و سیستم‌های تغلیظ
- در صنایع کاغذ برای تولید سیستم‌های تخلیه و تولید کاغذ
- طراحی سیستم‌های رآکتور و برج‌های تقطیر
- مکش هوا از کندانسورها در نیروگاه‌ها
6- پمپ وکیوم روتاری خشک
پمپ‌های وکیوم روتاری خشک از هیچ‌گونه سیالی (آب و روغن) برای خنک کاری استفاده نکرده و از جریان هوای برای خنک کاری قطعات استفاده می‌کند. این پمپ‌ها معمولاً در محیط‌هایی که به دلیل آلودگی‌های زیاد و خورندگی بالا امکان استفاده از پمپ‌های روغنی و آبی وجود ندارد به کار می‌روند. در پمپ‌های خشک دیافراگم با سرعت بسیار زیاد به وسیله یک میله کشیده می‌شود که بر روی یک بادامک قرار گرفته است و به وسیله موتور چرخانده می‌شود و این کار باعث می‌شود گاز از یک دریچه به دریچه دیگری راه پیدا کند. از مهمترین مزیت‌های پمپ‌های خشک روتاری می‌توان به قیمت مناسب، سایز کوچک، طول عمر و ماندگاری بالا، آلودگی صوتی ناچیز، عدم ایجاد آلایندگی و … اشاره کرد هرچند که معمولاً ظرفیت فشار کمی در مقایسه با پمپ‌های رینگ مایع دارند. از مهمترین کاربردهای پمپ خشک روتاری نیز می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- صنایع الکترونیک
- صنایع غذایی و دارویی
- تولیدات فرایندی مانند تولید شیمیایی، پتروشیمی، فولاد، پلاستیک، شیشه، سرامیک و …
- تحقیقات علمی و آزمایشگاهی به منظور تست‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی
7- پمپ وکیوم روتاری آبی
پمپ خلا روتاری آبی یکی از پمپ‌های وکیوم است که از آب برای خنک کار و روان کاری قطعات استفاده می‌کند و می‌تواند کاربردهای صنعتی بسیار زیادی داشته باشد. این پمپ‌ها بیشتر در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این پمپ‌ها باید آب تا حداقل مرکز بدنه وجود داشته باشد و نحوه عملکرد آنها به این صورت است که گاز به داخل دریچه داخلی وارد شده و با استفاده کردن از یک روتور خارج از مرکز حفظ می‌شود و در نهایت فشرده و به دریچه خروجی هدایت خواهد شد. پمپ‌های خلأ آبی روتاری می‌توانند انواع مختلفی همچون پمپ وکیوم آبی تک پروانه، پمپ وکیوم آبی دو پروانه و پمپ وکیوم آبی با بیش از دو پروانه داشته باشند و هر کدام از آنها کارایی و عملکرد متفاوتی خواهند داشت. از مهمترین مزیت‌های پمپ وکیوم آبی روتاری می‌توان به مواردی راندمان بالا، کارکرد بدون لرزش، عدم نیاز به روغن‌کاری اجزای داخلی، مصرف پایین انرژی، فشار خلأ متوسط و مناسب، طول عمر بالا، قیمت مناسب و … اشاره کرد. مهمترین کاربردهای پمپ روتاری وکیوم آبی نیز شامل موارد زیر هستند
- استفاده در صنایع بسته‌بندی و چاپ و …
- استفاده در صنعت بسته‌بندی غذا و نوشیدنی
- استفاده در صنایع ریخته‌گری، پلاستیک، پتروشیمی، تولید روغن و مواد نفتی
- استفاده در صنعت تولید کاشی و سرامیک
- استفاده در صنعت ساختمانی و کوره‌های آجرپزی
- استفاده در صنعت پزشکی و اتاق عمل بیمارستان
- استفاده در اتاقک سرورهای ویژه و …
8- پمپ وکیوم روغنی روتاری
پمپ های وکیوم روغنی روتاری یکی دیگر از انواع پمپ‌های وکیوم رینگ مایع هستند که از روغن برای سیلینگ، روانکاری و خنک کاری جهت ایجاد خلأ استفاده میکنند و روغن می‌تواند نقش عایق‌کاری قطعات مختلف را بر عهده بگیرد. مکانیسم عملکردی این پمپ خلا روتاری به صورت روتاری وین یا روتاری پیستونی است و همیشه باید حاوی روغن باشند تا بتوانند عملکرد و راندمان مناسبی داشته باشند. چنانچه روغن این پمپ‌ها کم شود به سرعت دچار استهلاک و ایراد شده و در نهایت منجر به افت فشار خواهد شد. به صورت کلی پمپ‌های وکیوم روغنی به دو گروه اصلی پمپ وکیوم روغن در گردش و پمپ خلأ روغنی تقسیم بندی می‌شوند که پمپ‌های خلأ روغنی خود شامل دو گروه تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای هستند.
در صورتی که میخواهید درباره پمپ وکیوم روغنی روتاری بیشتر بدانید محتوای پمپ وکیوم روتاری روغنی را بخوانید.
مکانیسم عملکرد پمپ‌های وکیوم روتاری رینگ روغن به این شکل است که الکتروموتور، روتور را به چرخش در می‌آورد و این چرخش باعث ورود روغن به داخل سیلندر خواهد شد. در این پمپ‌ها، سیلندر وظیفه آبکاری، روغن‌کاری و خنک کاری قطعات مختلف را بر عهده دارد. تیغه‌ها فضای خالی میان روتور و سیلندرها هستند که مقداری اکسیژن موجود در محفظه خلا را در خود نگه می‌دارند. حرکت روتور باعث کاهش حجم فضای خالی می‌شود و به این ترتیب اکسیژن محبوس شده فشرده شده و نیروی حاصل از این اتفاق سبب خروج هوا و مقداری روغن می‌گردد. از جمله مهمترین مزیت‌های پمپ وکیوم روغنی روتاری می‌توان به راندمان و عملکرد عالی، ابعاد و اندازه‌های مناسب، وزن مناسب، ارتعاشات و لرزش‌های کم، توانایی کار در شرایط سخت، مصرف انرژی کم، طول عمر بالا، سازگاری بالا با بخار آب، سهولت در نگهداری و تعمیر، تنوع بالا و … اشاره داشت. مهمترین کاربردهای پمپ وکیوم روتاری روغنی به شرح زیر هستند:
- استفاده در شرایط حرارتی بالا و فرایندهای مختلف خشک کردن
- استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع و انواع دستگاه‌های آزمایشگاهی
- قابلیت بکارگیری در انواع طیف‌سنج‌ها
- استفاده در سیستم‌های انتقال مواد، غذا و دارو و همچنین سیستم‌های بسته‌بندی
- استفاده در سیستم ساکشن مرکزی و سیستم‌های نیروگاهی
- استفاده در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، فولاد، ریخته‌گری و …
مقایسه انواع پمپ وکیوم روتاری
برای مقایسه قابلیت‌های فنی و کاربردی انواع پمپ وکیوم روتاری به جدول زیر توجه کنید:
| مشخصه فنی | پمپ وکیوم روتاری وین | پمپ وکیوم روتاری پیستونی | پمپ وکیوم روتاری اسکرو | پمپ وکیوم رینگ مایع |
| مکانیزم کاری | تیغه‌های متحرک در شیار روتور | پیستون دوار | دو ماردون درگیر | روتور پره‌ای و رینگ مایع |
| وجود روغن | دارد | دارد | ندارد | ندارد |
| حداکثر خلا نهایی | 0.001 بار | 0.01 بار | 0.0001 بار | 0.1 بار |
| سرعت پمپاژ | کم | متوسط | زیاد | بسیار زیاد |
| مزایای کلیدی |
|
|
|
|
| هزینه اولیه | پایین | متوسط | بسیار بالا | متوسط تا بالا |
| هزینه نگهداری | متوسط | متوسط | پایین | متوسط و بالا |
| تحمل آلودگی | خیلی کم | خیلی خوب | متوسط | عالی |
مکانیزم‌های گوناگون پمپ وکیوم روتاری
مکانیزم طراحی انواع پمپ خلا روتاری در سه مدل دسته‌بندی می‌شود:
1. پمپ‌های وکیوم روتاری تک مرحله‌ای
ساده‌ترین مکانیزم طراحی پمپ‌های وکیوم روتاری است که تنها یک مرحله پمپاژ دارد و برای ایجاد خلا در محدوده پایین طراحی شده است. این پمپ‌ها فقط یک روتور شعاعی با دو یا چهار پروانه دارند که گاز را در همان محفظه استاتور و فقط یک بار متراکم میکنند. حداکثر قابلیت تولید خلا این پمپ‌ها 0.1 الی 0.01 بار است. اما از طراحی ساده، ساختار فشرده و جمع و جور برخوردار هستند. از این پمپ‌های وکیوم روتاری تک مرحله‌ای برای صنایع بسته‌بندی، طراحی قالب‌گیری پلاستیک، ساخت دستگاه‌های چسب زنی و سیستم‌های تبرید و کولر گازی استفاده میکنند.
2. پمپ‌های وکیوم روتاری دو مرحله‌ای
این پمپ‌ها نسخه پیشرفته‌تر و قدرتمندتر پمپ‌های تک مرحله‌ای هستند که در طراحی آنها از دو سیستم روتور با پره‌های شعاعی استفاده شده است. پمپ‌های وکیوم روتاری دو مرحله‌ای می‌توانند خلاء بسیار عمیق‌تری در محدوده 0.001 الی 0.0001 بار را تولید کنند.
این پمپ‌ها دارای دو محفظه پمپاژ سری هستند. محفظه اول برای تراکم مقدماتی و تولید خلا نسبی است. اما هوای متراکم شده مرحله اول مستقیم وارد مرحله دوم پمپ می‌شود. برای همین می‌توانند خلاء نهایی بسیار قدرتمندی را تولید کرده و کارایی عالی برای مدیریت بخارات داشته باشند. از این پمپ‌های دو مرحله‌ای برای طراحی تبخیر کننده‌های دوار، کوره‌های خلا، دستگاه‌های پوشش دهی در خلا، صنایع نیمه هادی و صنایع داروسازی استفاده میکنند.
3.پمپ وکیوم روتاری خشک
پمپ‌های وکیوم روتاری خشک برای حل مشکل بزرگ آلودگی روغن پمپ‌های معمولی طراحی شده‌اند. این پمپ‌ها بدون نیاز به روغن کار کرده و هیچ آلودگی روغن در سیستم ایجاد نمی‌کنند. مکانیزم طراحی و اصول کار پمپ‌های وکیوم روتاری خشک مانند همان پمپ‌های روتاری تک مرحله‌ای است، با این تفاوت که برای طراحی تیغه‌ها از مواد کامپوزیتی کربنی تقویت شده و یا پلی امید استفاده کرده‌اند. عدم آلودگی روغن مهمترین مزیت این پمپ‌ها است. برای همین مناسب استفاده در صنایع داروسازی، نیمه هادی، صنایع غذایی و بسته‌بندی و طراحی تجهیزات آزمایشگاهی هستند.
مزایای استفاده از پمپ خلا روتاری در صنایع گوناگون
پمپ‌های وکیوم روتاری برای کار طولانی در شرایط سخت طراحی شده‌اند و می‌توانند خلا نسبتاً بالایی را تولید کنند. این پمپ‌ها آنقدر عملکرد مطمئنی دارند که برای کارکرد ۲۴ ساعته در واحدهای بزرگ کارخانه‌ای، سایت‌های عظیم صنعتی و ساخت بلوئر استفاده می‌شوند. البته نمونه‌های کوچک برای استفاده‌های کارگاهی نیز طراحی شده است. استفاده از پمپ وکیوم روتاری در صنعت مزایای زیادی دارد. مانند:
- قابلیت اطمینان بالا و عمر بسیار طولانی
- طراحی متعادل با کارکرد آرام و بدون لرزش
- بازدهی خوب در محدوده فشار گسترده از فشار اتمسفر تا خلا نسبی
- هزینه خرید پایین و نگهداری آسان و کم هزینه
- طراحی ساده با تعمیرات و نگهداری نه چندان پیچیده
با وجود تمام این مزایا در نظر داشته باشید که انواع پمپ وکیوم روتاری در مقابل بخارات و یا گرد و غبار کاملاً حساس هستند. از طرفی مدل‌های روغنی به دوره‌های سرویس کوتاه مدت روغن و سیل‌ها نیاز دارند. همچنین ممکن است روغن را وارد جریان هوای مکیده شده کنند که منجر به آلودگی سیستم‌های هموژنیزه می‌شود. این پمپ‌ها به سرعت شرایط خلا را ایجاد میکنند، اما قابلیت دستیابی به خلا بسیار بالا را ندارند.
قیمت پمپ خلا روتاری و نکات مهم در خرید آنها
همان‌طور که گفته شد پمپ‌های وکیوم همانند کمپرسورها و بلوئرها و … می‌توانند بر اساس فاکتورها و پارامترهای متعددی دسته بندی شوند به همین دلیل از تنوع و تعدد بسیاری بالایی برخوردارند و قیمت آنها نیز طبیعتاً تحت تاثیر فاکتورهای مختلفی قرار دارد. از جمله مهمترین و اصلی‌ترین عوامل مؤثر در قیمت پمپ خلأ روتاری می‌توان به مواردی همچون نوع پمپ و فرآیند عملکرد آن، سیستم خنک‌کننده پمپ، ظرفیت و قدرت پمپ و دامنه خلا ایجاد شده، برند و شرکت سازنده پمپ وکیوم، استانداردهای تولید و مدت زمان گارانتی، کیفیت ساخت، نرخ ارز و نوسانات آن و … اشاره کرد. از جمله مهمترین نکاتی که در زمان خرید پمپ خلا روتاری باید مورد توجه قرار داد می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
میزان سطح خلا
پمپ‌های وکیوم روتاری از نظر سطح خلأ تنوع بالایی دارند و لازم است که متناسب با نوع پروژه و میزان فعالیت‌ها اقدام به خرید آنها کرد. این پمپ‌ها می‌توانند شامل سطوح خلا کم، خلا متوسط، خلا بال، خلا بسیار بالا و خلی خیلی شدید باشند. در خلأ کم و متوسط، اکثر مولکول‌های گاز در داخل محفظه خلا قرار داشته در حالی که در خلأ بسیار بالا (UHV) و خلأ خیلی شدید (XHV) بسیاری از مولکول‌های باقیمانده به ترتیب بر روی دیواره محفظه و داخل آن قرار می‌گیرند.
تأثیر فرآیند بر پمپ خلا
هر کدام از انواع پمپ‌های وکیوم روتاری می‌توانند یک فرآیند عملکردی متفاوت داشته باشند و از کاربردهای مختلفی برخوردار باشند. نوع سیستم خنک‌کننده پمپ وکیوم و تعیین کننده فرآیند اصلی عملکرد آن خواهد بود که می‌تواند تحت تأثیر عواملی همچون گرد و غبار یا پسماند ناشی از فرایند، گازهای مخرب، حرکات و ضربات مکانیکی، ارتعاشات، بازتابش گرما، میدان‌های مغناطیسی و … باشند. در اصل انتخاب پمپ وکیوم باید بر اساس نوع پروژه و کاربردهای آن باشد چرا که هر کدام از پمپ‌های وکیوم می‌توانند در محیط‌های مختلف راندمان متفاوتی داشته باشند.
تعمیر و نگهداری
یکی از مهمترین فاکتورهای خرید پمپ خلا روتاری، تعمیر و نگهداری آن است. هر کدام از پمپ‌های خشک، آبی و روغنی می‌توانند در شرایط متفاوتی استفاده شوند. طبیعتاً تعمیر و نگهداری آنها نیز متفاوت خواهد بود و باید به آن توجه داشت
مصرف انرژی و کاربردها
از دیگر فاکتورهای بسیار مهم که در زمان خرید پمپ وکیوم روتاری باید در نظر گرفت میزان مصرف انرژی آن و کاربردهایی است که می‌تواند داشته باشد. هرکدام از پمپ‌های وکیوم روتاری همانند بلوئر robuschi می‌توانند مصرف انرژی خاصی داشته و برای پروژه‌های مختلفی مناسب باشند.
- علاوه بر موارد گفته شد در زمان خرید پمپ‌های خلا روتاری باید به مواردی همچون انتشار روغن یا هیدروکربن، ارتعاش ایجاد شده توسط پمپ، انتشار صدا، انتشار EMC، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط پمپ، انتشار گرما، سایز و ابعاد، قدرت و ظرفیت پمپ و … توجه داشت.
جمع‌بندی:
به چه نوع پمپ وکیوم روتاری نیاز دارید؟
انتخاب پمپ وکیوم روتاری یک تصمیم کاملاً استراتژیک در کسب و کار شما است. پمپ‌های روتاری وین گزینه‌های همه کاره و اقتصادی هستند. اما در کل برای صنایعی که آلودگی روغنی مسئله ساز نیست کارایی دارند. در مقابل پمپ‌های پیستونی غول با دوام و کم توقعی هستند که برای کار در محیط‌های سنگین صنعتی و حتی خیلی کثیف هرگز کم نمی‌آورند. ولی در صنایع حساس و ظریف که هر نوع روغن دردسرساز است، بهتر است از پمپ وکیوم روتاری اسکرو تهیه کنید. در نهایت نیز پمپ‌های رینگ مایع هستند که برای کار در شرایط فوق‌العاده سخت مانند گازهای مرطوب، داغ، خورنده و حتی حاوی ذرات جامد طراحی شده‌اند.
پمپ وکیوم روتاری از جمله پمپ‌های جابجایی مثبت است که توسط مجموعه‌ای از پره‌ها هوا یا گاز پمپ شده را به روتور می‌مکد و در نهایت گاز را فشرده کرده و تخلیه کرده و باعث ایجاد فشار منفی و خلا نسبی می‌شود. این پمپ بر اساس فاکتورهای مختلفی دسته بندی می‌شود اما به صورت کلی شامل سه دسته اصلی پمپ وکیوم روتاری خشک، پمپ وکیوم روتاری آبی و پمپ وکیوم روتاری روغنی است و هر کدام از آنها می‌توانند ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای صنعتی متعددی داشته باشند.
حالا این شما هستید که باید بررسی کنید کدامیک از انواع پمپ وکیوم روتاری مناسب شما است؟ جهت مشاوره فنی و ارزیابی شرایط صنعتی می‌توانید از مشاوره تخصصی گروه پارس وکیوم استفاده کنید.
