پمپ وکیوم با تجهیزات خلاء


پمپ پمپ های خلاء برای کاهش فشار گاز در یک حجم معین به کار می رود و به سه دسته تراکمی، چگالشی و پمپ های گیرانداز تقسیم بندی می شود. قبل از انتخاب یک پمپ خوب و مناسب عواملی شامل ظرفیت، فشار مورد نیاز، مقدار جرمی، دمای گاز، گازهای موجود در فرآیند، کارکرد پمپ به صورت متناوب یا غیرمتناوب و میزان سرمایه گذاری باید مدنظر قرار گیرد. در این راستا واحد بازرگانی نیرو نماد خراسان با داشتن کادری مجرب و متخصص در دانش وکیوم آماده تامین، واردات و تعمیرات برندهای لیبولد، بوش، آلکاتل، ادوارد، فایفر، میلز، ارزن و ... با بهترین کیفیت و قیمت به مشتریان خود است.

خدمات شرکت نیرو نماد خراسان شامل تامین، فروش، تعمیر و مشاوره در موارد زیر می باشد

  • پمپ وکیوم روتاری وین روغنی، پمپ وکیوم خشک، پمپ وکیوم پیستونی در ظرفیت و فشارهای مورد نیاز
  • پمپ وکیوم رینگ آبی در ظرفیت و متریال های مختلف
  • روتس پمپ، بلوئر پمپ و ساید چنل
  • دیفیوژن پمپ و توربو مولوکولار  
  • روغن وکیوم پایه مینرال و یا سنتتیک جهت پمپ های وکیوم روغنی، روتس پمپ، روغن دیفیوژن و ...
  • تجهیزات کنترلی و پنوماتیک شامل گیج وکیوم پیرانی، کاتد سرد، ترانسمیتر فشار و ...
  • انواع ولو وکیوم تخصصی با فشار و کلاس های استاندارد
  • ارائه مشاوره در زمینه محاسبه و انتخاب نوع و مدل پمپ وکیوم به مشتریان
  • تعمیرات کلیه پمپ های وکیوم روغنی، خشک، پیستونی، روتس پمپ، بلوئر پمپ و ...
  • قطعات یدکی و لوازم جانبی شامل کیت تعمیری، تیغه وکیوم، روغن وکیوم، روغن دیفیوژن پمپ و ...




پمپ وکیوم روتاری وین

پمپ وکیوم روتاری جزء پمپ های وکیوم پر مصرف در صنایع است که به صورت پمپ وکیوم روغنی تک مرحله ای و دومرحله ای و همچنین پمپ وکیوم خشک با فشارهای متفاوت با عملکرد گریز از مرکز طراحی و تولید می شود. این نوع پمپ قابلیت کوبل شدن با روتس پمپ جهت دستیابی به فشار وکیوم پایین تر تا میزان فشار وکیوم (3*10^-3  میلی بار  ) را دارد.

نحوه کارکرد پمپ وکیوم روغنی: تیغه های گریز از مرکز داخل روتور چرخشی با روغن بوده که به صورت گریز از مرکز از داخل روتور به بیرون پرتاب می شود که با چرخش روتور در داخل یک جداره دایره ای موجب مکش و جابجای هوا با فشار منفی می شود، شامل  سه مرحله پیوسته 1- مکش 2- تراکم 3- مکش گاز یا هوا است.

نحوه عملکرد پمپ چرخشی در شکل زیر

 

 


تیغه پمپ وکیوم روتاری از سه تیغه گرافیتی یا پلی آمید است. در پمپ وکیوم روغنی استفاده از روغن جهت روان کنندگی، پر کردن فضا‌هـای راکد و شکاف ها و درزگیری در وکیوم است. در پمپ وکیوم از گاز جهت پمپاژ بخارات  )به ویژه بخار آب(  بدون عملیات میعان سازی بخار در درون پمپ استفاده می کنند.




 

 

پمپ روتاری وین یک پمپ جابجایی مثبت است و متشکل از پره های نصب شده در روتور است که در داخل یک حفره می چرخد. در برخی موارد این پره می تواند برای حفظ تماس با دیواره های پمپ طول متغیر داشته باشد. در 16 ژوئن 1847 توسط چارلز سی بارنز ثبت اختراع شد.

پیشرفت های مختلفی در این زمینه انجام شده است از جمله پمپ های روتاری مختلف برای گازهای مختلف.



 

 

پمپ وکیوم رینگ آبی
پمپ های رینگ مایع جزء پمپ های خلاء پایین و با کاربرد زیاد در صنایع جهت جابجای هوا و مواد است. پمپ وکیوم رینگ آبی دارای اصطکاک و استهلاک کمی بین قطعات است که به صورت تک مرحله ای و 2 مرحله ای در مدل های ساده از جنس چدن سخت و مدل سوپر آلیاژ جهت محیطی اسیدی با فشار وکیوم 33 میلی بار با گردش آب و فشار حداکثر 25 میلی بار با گردش روغن طراحی و تولید می شود.

کاربرد پمپ وکیوم رینگ مایع در صنایع نفت و گاز، نیروگاه، غذایی و در کارخانجات تولید کاغذ، شیشه، روغن، قند و شکر، پلاستیک، بیمارستانها، آجر، رب و ... می باشد.

 تاریخچه

پمپ های رینگ آبی اولین بار در سال 1903 توسط نهاد ثبت اختراعات آلمان به شرکت زیمنسSchuckert  اعطا شد. حدودا در همان زمان در اتریش ثبت اختراع این محصول به زیمنسSchuckertwerke  برای یک پمپ رینگ آبی مشابه اعطا شد.


پمپ تک و چند مرحله ای

 پمپ رینگ آبی می توانند یک یا چند مرحله ای باشد، به طور معمول یک پمپ چند مرحله ای می تواند به دو مرحله فشرده سازی بر روی یک محور مشترک برسد.

در خدمات خلاء کاهش فشار قابل دسترسی توسط فشار بخار از رینگ آبی محدود شده است.

به عنوان خلاء تولید نزدیک فشار بخار از پمپ رینگ آبی، افزایش حجم بخار آزاد شده از رینگ آبی کاهش می یابد. ظرفیت خلاء باقی مانده است. بهره وری از سیستم کاهش خواهد یافت.

پمپ های تک مرحله خلاء معمولا تولید خلاء 35 تور (میلی متر جیوه)  و پمپ دو مرحله ای می تواند خلاء تا 25 تور تولید کند.

 چرخش پمپ رینگ آبی

 برخی پمپ های رینگ آبی با الگوی جریان تخلیه کار می کنند. این مایع توسط دیگر تجهیزات خارجی پمپ، از جریان گاز جدا شده است. در برخی از سیستم ها رینگ آبی منفصل توسط مبدل های حرارتی و یا برج خنک کننده سرد می شود و سپس به بدنه پمپ باز می گردد.

 در برخی از سیستم های گردشی، آلودگی از گاز جدا می شود و بسته به پیکربندی سیستم در درون پمپ محبوس می شود.

این آلاینده ها در نهایت باعث آسیب و کاهش عمر پمپ می شوند. در این مورد با استفاده از سیستم های تصفیه مورد نیاز باید اطمینان حاصل شود که آلودگی در سطح قابل قبولی نگه داشته شود.

در سیستم های غیر چرخشی، مایع منفصل ( معمولا آب ) به عنوان یک جریان ضایعات حضور دارد. در این مورد آب تازه سرد برای کاهش ضایعات استفاده می شود. ملاحظات زیست محیطی در حال شکل دادن سیستم های "یک بار از طریق" هستند که به طور فزاینده ای در حال رشد می باشند.

این پمپ های ساده اما بسیار قابل اعتماد کاربردهای صنعتی زیادی دارند. آنها استفاده می شود برای حفظ خلاء کندانسور در بخار ژنراتور با از بین بردن گازهای تغلیظ نشدنی که در آن سطح خلاء معمولا 30-50 میلی بار است استفاده می شوند. آنها در ماشین آلات کاغذ نیز مورد بهره برداری هستند.

 یکی دیگر از کاربردهای خلاء تولید محصولات کاغذ پالپ است مانند جعبه های تخم مرغ و بسته بندی های دیگر.  کاربردهای دیگر شامل اصلاح خاک که در آن آب زمین آلوده از چاه ها توسط خلاء کشیده شده است.

در پالایش روغن، تقطیر در خلاء نیز توسط پمپ های خلاء رینگ آبی انجام می شود.

  کمپرسور رینگ آبی اغلب در سیستم بازیافت بخار نیز استفاده می شود.



نوع مایع

پمپ های رینگ آبی می توانند از هر مایع سازگار با روند که دارای خواص فشار بخار مناسب هستند استفاده کنند. اگر چه رایج ترین آن آب است اما تقریبا هر مایع دیگر را می توان مورد استفاده قرار داد. دومین مایع شایع روغن است. از آنجا که روغن دارای فشار بخار بسیار کم است، پمپ خلاء های رینگ آبی معمولا سرد شده توسط هوا هستند.

توانایی استفاده از هر مایع اجازه می دهد تا پمپ رینگ آبی برای حلال بازیابی مناسب باشد. اگر فرآیند، مانند تقطیر یا یک خشک کن خلاء، تولید بخارات تولوئن باشد، استفاده از تولوئن به عنوان درزگیر ممکن است، ارائه آب خنک کننده به اندازه کافی سرد برای حفظ فشار بخار درزگیر و مایع کم به اندازه کافی برای است جلو و خلاء مورد نظر.

مایعات یونی در پمپ های مایع خلاء می توانند فشار خلاء را از حدود 70 میلی بار به زیر 1 میلی بار کاهش دهند. 

وکیوم چیست؟

وکیوم به فضای خالی محصور با فشار پایین تر از فشار جو در یک منطقه گفته می شود، بر این اساس میزان فشار وکیوم پایین، فشار وکیوم متوسط، فشار وکیوم بالا و فشار وکیوم فوق بالا دسته بندی می شوند.

برخی از کاربردهای وکیوم در فرآیندهای  انتقال مواد، فشرده سازی، پوشش، رنگ نشانی، خنک سازی، تغلیظ، گاززدایی، تقطیر، خشک کردن، انتقال سیال، فشرده سازی گاز، فشرده سازی هیدروژن، جوهر و حلال، انتقال پنوماتیک، راکتور، بازیابی حلال، تبخیر لایه نازک، فیلتراسیون خلاء، بازیابی مواد

انواع پمپ وکیوم: پمپ وکیوم روتاری ون، پمپ وکیوم دیافراگمی، پمپ وکیوم رینگ مایع، پمپ وکیوم پیستونی، پمپ وکیوم اسکرو، توربو پمپ، دیفیوژن پمپ و ...
تعریف کلی  وکیوم

خلاء = فضای خالی، vacuum = در زبان [ لاتین ] به معنای خالی

تعاریف علمی وکیوم

- فشار پایین تر از فشار جو که در یک منطقه محصور شده است.

- فضایی که در آن فشار به طور قابل توجهی پایین تر از فشار جو باشد.

 

جدول دسته بندی وکیوم براساس میزان فشار وکیوم


 
 



فرمول محاسبه وکیوم

فرمول کشف و آزمایش شده محاسبه فشار وکیوم توسط رابرت بویل است که در 1662 منتشر شده است.

p = فشار

V = حجم

n = تعداد مولکولهای گاز

R = ثابت گاز جهانی

T = درجه حرارت

PV = NRT

به خوبی برای فشار زیر اتمسفر و درجه حرارت طبیعی کار می کند.
*برای بالا بردن دقت بهتر است از یک ضریب تصحیح ( Q ) استفاده شود.

 

 


نظریه جنبشی گاز
نظریه ای است که می تواند نتایج تجربی رابرت بویل را توضیح دهد.

برگرفته از نظریه جنبشی گاز

V = سرعت مولکول گازی

m = جرم مولکول گازی

K = ثابت بولتزمن



 

  

سرعت مولکول گاز و مسیر آزاد متوسط

برگرفته از نظریه جنبشی گاز

λ = میانگین مسیر آزاد

D = قطر مولکول گازی

VRMS = ریشه میانگین مربع سرعت

 

جدول مشخص کردن سطح میزان وکیوم  


 

دیفیوژن پمپ

 

پمپ دیفیوژن از دسته پمپ هایی است که به خاطر طراحی ساده، کارایی بالا، سرعت پمپاژ بالا، توان عملیاتی بالا، فشار نهایی پایین، عمر کاری طولانی مدت، قیمت مناسب و هزینه های تعمیر و نگهداری پایین جزء محبوب ترین و پرکاربردترین پمپ های فشار وکیوم بالا high vacuum صنایع به شمار می رود که در فرآیندهای کوتینگ، طیف سنجی جرمی، ابزار دقیق، تحقیق و توسعه، متالورژی و تولید مواد شیمیایی به کار برده می شود.

پمپ دیفیوژن بر خلاف پمپ های توربو از قطعات متحرک استفاده نمی شود در نتیجه کاملا با دوام و قابل اعتماد است. سرعت تخلیه پمپ دیفیوژن از ۱۰ الی ۴۵۰۰۰ لیتر بر ثانیه با محدوده فشار کاری 10-10 تا 10-2 میلی بار است.

عملکرد پمپ دیفیوژن

پمپ دیفیوژن از یک محفظه فولاد ضد زنگ استوانه ای یا خمره ای شکل ساخته شده است که بدنه آن توسط آب خنک می شود. در داخل محفظه استوانه ای یک فواره چتر مانند قرار دارد که دارای ۳ طبقه است، در مرحله اول عمل گرم شدن روغن که از نوع سیلیکونی است جهت راه اندازی جت بخار توسط هیتر که در کف استوانه تعبیه شده انجام می شود که بعد از گرم شدن  بخارات روغن متراکم شده و توسط پرده مخروطی بخار رو به پایین هدایت می شود، بخار متراکم به جداره سرد دیفیوژن برخورد کرده و هوای ما بین خود و جداره را به سمت پایین پمپ هدایت می‌کند و پمپاژ مولکول های گاز به سمت دهانه خروجی انجام می شود بعد از برخورد بخارات روغن با دیواره عمل کندانس انجام می شود و روغن دیفیوژن به صورت مایع در کف پمپ جمع می شود.

 

مواردی که قبل از انتخاب پمپ دیفیوژن باید در نظر گرفت:

  • انتخاب پمپ نسبت به سرعت پمپاژ و محدوده فشار وکیوم مورد نیاز
  • مناسب با فرآیند و شرایط کاری 
  • مناسب با جریان گازهای مولکولی و چسبناک

 

مواردی که قبل از راه اندازی پمپ دیفیوژن باید در نظر گرفت:

  • قبل از راه اندازی عملکرد صحیح پمپ پشتیبان، تجهیزات کنترلی و اتصالات از لحاظ نشتی کنترل شود
  • از عملکرد صحیح سیستم کولینگ مطمئن شوید در صورتی که سیستم خنک کننده به درستی انجام نشود عمل کندانس روغن به درستی انجام نمی شود در نتیجه موجب کاهش راندمان و عملکرد پمپ می شود.
  • فشار داخلی پمپ همواره کنترل شود تا از عملکرد صحیح جت بخار و برگشت روغن مطمئن شوید
  • برای جلوگیری از برگشت روغن و داشتن خلاء تمیز استفاده از تله سرد بر روی دهانه ورودی پمپ توصیه می شود.
  • از روغن دیفیوژن سیلیکونی اصلی و تخصصی استفاده شود.



روتس پمپ


روتس بلوئر از دسته پمپ های مکانیکی چرخشی است که نیاز به پمپ وکیوم پشتیبان جهت راه اندازی دارد. ساختار روتس پمپ از یک استاتور به صورت پوسته خالی و 2 لوپ که با فاصله بسیار کم که حدود 0/1 تا 0/5 میلیمتر از هم فاصله دارن طراحی شده است ( مطابق شکل زیر ) سرعت گردش لوپ های روتس پمپ از ۱۴۰۰ تا ۴۰۰۰ دور بر دقیقه است.

 

 روتس پمپ عموما در فرآیندهایی که مقدار زیادی گاز منتشر می شود به کار می رود که سرعت تخلیه و پمپاژ بالایی دارد و فشار کاری از 0/1 تا 0/001 میلی بار به صورت خطی با حداقل افت می باشد، این ویژگی موجب می شود این پمپ با وکیوم روتاری کوبل شده تا مانع افت فشار در وکیوم های روتاری و در نتیجه افزایش راندمان در تخلیه و یا پمپاژ گاز شود. ظرفیت تولیدی پمپ های روتس بلوئر متفاوت بوده که از حدود 150 متر مکعب بر ساعت تا 50000 هزار متر مکعب بر ساعت طراحی و تولید می شود.

ویژگیهای روتس پمپ

  • هزینه تعمیر و نگهداری پایین
  • راندمان بالا در پمپاژ گاز
  • داشتن خلاء تمیز
  • خطی بودن فشار
  • ایمنی بالا 

توربو پمپ وکیوم

پمپ توربو مولکولار از دسته پمپ های فشار وکیوم بالا high vacuum با ساختار مکانیکی و الکتریکی است. قسمت مکانیکی از بدنه خارجی، ديسک­ های روتور و استاتور و بخش الکتریکی از موتور، نگهدارنده محور و هسته مرکزی تشکيل شده است. کار محور موتور این است که حرکت چرخشی را به قسمت­های ديگر ( ديسک­ ها ) انتقال دهد که توسط بلبرینگ نگهداری می­ شود. نگهدارنده­ ها در سه نوعِ مغناطيسی، بلبرينگی، گازی و مگنتی وجود دارد.

کاربرد پمپ های توربو جهت فرآیندهای خاص با فشارهای بالای وکیوم با داشتن خلاء تمیز در فیزیک هسته ای، آزمایشات تحقیق و توسعه، آنالیز مواد، اندازه گیری طیف جرم، کوتینگ، لیتوگرافی و ... است. سرعت کارکرد پمپ های وکیوم از 20000 تا 80000 دور بر دقیقه است.  

 

مواردی که قبل از انتخاب پمپ توربو مولکولار باید در نظر گرفت:

  • سرعت پمپاژ و محدوده فشار وکیوم مورد نیاز 
  • مناسب با فرآیند و شرایط کاری
  • مناسب با جریان گازهای مولکولی و چسبناک
  • ظرفیت مورد نیاز
  • استفاده از پمپ پشتیبان مناسب نسبت به ظرفیت توربو پمپ

 

ویژگی های توربو پمپ

  • بدون صدا و لرزش
  • بدون محدودیت نصب
  • بدون نیاز به روان کاری
  • داشتن خلاء تمیز
  • عدم تماس اصطکاکی بلبرینگ ها