Tổng hợp các dòng máy bơm chân không thông dụng cho công nghiệp

Máy bơm chân không

Tổng hợp các dòng máy bơm chân không công nghiệp thông dụng trên thị trường hiện nay

Sơ lược về máy bơm chân không

Máy bơm chân không được phát minh vào năm 1650 bởi Otto von Guericke, người Đức. Thiết bị có chức năng chính là loại bỏ không khí từ buồng chứa thể tích và chỉ trữ một lượng chân không ở lại. Về cơ bản bơm hút một không khí ra khỏi một vùng không gian kín hoặc không gian bị giới hạn để tạo môi trường chân không hoặc gần như chân không.

Hiệu suất máy bơm chân không chủ yếu phụ thuộc vào hai thông số quan trọng là tốc độ bơm và thông lượng đầu vào. Tốc độ bơm liên quan đến tốc độ dòng chảy ở đầu vào của thiết bị, thường được đo bằng thể tích trên một đơn vị thời gian. Lưu ý, tốc độ bơm ở mỗi loại bơm và khí được bơm là khác nhau, còn tùy thuộc vào thành phần hóa học của các khí còn lại trong buồng, và tốc độ dòng chảy trung bình của mỗi loại bơm cũng không giống nhau.

(Tốc độ bơm nhân với áp suất khí tại đầu vào cho ra kết quả số lượng phân tử được bơm trên mỗi đơn vị thời gian ở nhiệt độ không đổi được gọi là thông lượng.)

Việc tạo ra chân không trong một máy bơm đòi hỏi thiết bị đó phải di chuyển tất cả các phân tử khí ra khỏi hệ thống bên trong. Các phân tử khí sẽ chỉ di chuyển nếu có sự khác biệt về áp suất diễn ra giữa hai vùng của máy bơm. Vùng có số lượng phân tử nhỏ hơn sẽ là vùng áp suất thấp và vùng có số lượng phân tử nhiều hơn sẽ được coi là vùng áp suất cao. Một thiết bị có thể tạo ra chênh lệch áp suất giữa hai vùng không gian được coi là một máy bơm. Và bất kỳ máy bơm nào, nếu có thể tạo ra chân không thì được gọi là máy bơm chân không.

Bơm chân không vòng nước

 

Máy bơm chân không vận hành như thế nào

Nguyên tắc hoạt động của máy bơm chân không là loại bỏ phần không khí ra khỏi hệ thống kín bằng lực hút của bơm, làm giảm dần mật độ không khí trong một vùng không gian của thiết bị nhằm tạo ra chân không. Để loại bỏ được phần không khí ra ngoài, bơm sử dụng năng lượng cơ học của trục quay chuyển hóa thành năng lượng khí nén. Mức áp suất bên trong vùng thể tích máy được lưu trữ trở nên nhỏ hơn so với môi trường bên ngoài. Từ đó sự khác biệt áp suất được tạo ra giữa không khí bên trong và bên ngoài bơm.

Máy bơm chân không vận hành

Ưu điểm:

  • Bơm có thể hút, vận chuyển chất thải trong ngành mỏ khoáng một cách an toàn.
  • Máy bơm chân không có khả năng chống tràn cũng như khả năng kiểm soát mùi hương của chất lỏng được bơm.
  • Khả năng di chuyển các chất lỏng nguy hiểm an toàn, không rò rỉ để ngăn ngừa môi trường khỏi bị xâm nhiễm bởi chất lỏng.
  • Bơm loại bỏ chất thải một cách nhanh chóng từ các cống thoát nước bị tắc nghẽn.

Nhược điểm

  • Bơm hoạt động không hiệu quả khi xử lý những chất lỏng có dòng chảy đặc, chậm.
  • Chất lỏng bên trong máy bơm và khí xử lý phải phù hợp để tránh tình trạng nhiễm bẩn.
  • Áp suất hút của bơm có thể bị giới hạn bởi hơi của chất lỏng bên trong bơm.
  • Do áp suất hơi chất lỏng bịt kín bên trong, lượng chân không thu được có thể bị giới hạn ở nhiệt độ hoạt động của máy.

Các dòng máy bơm chân không thông dụng hiện nay trên thị trường

Máy bơm chân không dạng thể tích

Loại bơm chân không này vận hành bằng cách liên tục mở rộng khoang thể tích để cho khí từ buồng bên ngoài lọt vào. Sau đó khoang bơm được mở ra và thải khí ra môi trường khí quyển. Những máy bơm này rất hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu độ chân không thấp.

Bơm chân không dạng thể tích
Bơm chân không dạng thể tích

Máy bơm chân không chuyển động lượng

Bơm chân không chuyển động lượng là dạng bơm có chứa phân tử khí được gia tốc từ buồng chân không đến vị trí cổng xả. Hoạt động dựa trên tốc độ dòng chảy cao của chất lỏng để di chuyển các phân tử khí bên ngoài buồng bơm. Dòng bơm này được dùng cho các ứng dụng yêu cầu độ chân không cao và thường được kết hợp với các dòng bơm chân không dạng thể tích khác.

Máy bơm chân không tuần hoàn

Máy bơm chân không tuần hoàn sử dụng hiệu suất xoáy của chất lỏng để hoạt động. Bơm tạo ra áp suất không khí hoặc chân không bằng cách quay cánh quạt, xoáy chất lỏng rồi sau đó tạo ra lực ly tâm để tăng tốc, đẩy không khí ra ngoài. Tiếp đến, phần vỏ bơm sẽ có tác dụng đưa không khí trở lại thêm một lần nữa rồi đẩy mạnh không khí ra ngoài. Sau mỗi chu kỳ tuần hoàn như vậy thì áp suất của bơm sẽ ngày càng tăng lên.

Máy bơm chân không bẫy khí

Còn được gọi là máy bơm đông lạnh (cryopump) và thường được lắp đặt trong các thùng chứa. Dòng bơm này hoạt động bằng phương pháp phản ứng hóa học, nghĩa là bơm sử dụng nhiệt độ lạnh để nén khí đến trạng thái đông cứng và loại bỏ khí bằng cách hấp thụ hoặc ngưng tụ chúng trên bề mặt bên trong thành bơm. Nếu các phân tử khí tiếp xúc với bề mặt được làm lạnh của bơm, khí sẽ được ngưng tụ và loại bỏ dưới dạng chất lỏng. Bơm chân không bẫy khí có thể kết hợp sử dụng cùng với bơm chân không thể tích và bơm chân không chuyển động lượng để tạo ra các buồng chân không cực cao.

Bơm chân không đông lạnh
Bơm chân không đông lạnh

Ngoài ra, người ta còn phân loại bơm chân không dựa theo áp suất chân không của từng loại máy:

*Bơm chân không phòng thí nghiệm:

Là dòng bơm có áp suất chân không thấp được sử dụng trong các ứng dụng lọc, sấy khô, khử khí và bay hơi.

*Bơm chân không áp suất trung bình:

Được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu mức áp suất chân không dưới 10–3 Torr, như khử khí, sấy khô và đông lạnh.

*Bơm chân không áp suất cao:

Dùng cho các ứng dụng yêu cầu áp suất chân không cao hơn 10–3 Torr như phương pháp khối phổ, phủ bay hơi, mô phỏng chân không…

Và phân loại máy bơm dựa theo chất lỏng gồm có:

*Bơm chân không khô (không bôi trơn)

Thiết bị có khả năng cung cấp chân không sạch, không chứa bất kì vật chất nào trong toàn bộ phạm vi chân không được tạo ra. Những máy bơm này có độ bền cao, đòi hỏi ít bảo trì và không tạo ra bất kỳ chất thải nào khi hoạt động. Tuy nhiên máy bơm chân không khô có chi phí ban đầu cao so với các loại bơm chân không khác. Các máy bơm chân không khô điển hình bao gồm bơm màng, bơm pít-tông, máy nén cuộn và bơm chân không phân tử.

Nguyên lý vận hành bơm chân không phân tử
Nguyên lý vận hành bơm chân không phân tử
Bơm chân không phân tử
Bơm chân không phân tử

*Bơm hút chân không vòng dầu

Thiết bị được bôi trơn bằng dầu, cung cấp tốc độ bơm và mức chân không cao. Tuy nhiên, những máy bơm này đòi hỏi người dùng phải bảo dưỡng và thay dầu định kỳ. Dầu còn là nguy cơ có thể làm nhiễm bẩn chân không được tạo ra. Vì vậy, bơm thường được trang bị thêm các bộ lọc tại đầu vào và đầu ra để bảo vệ máy bơm và môi trường xung quanh. Bơm hút chân không vòng dầu bao gồm bơm chân không cánh gạt quay và bơm bánh răng.

bơm cánh gạt
Nguyên lý vận hành bơm chân không cánh gạt
bơm cánh gạt
Bơm chân không cánh gạt

*Bơm hút chân không vòng nước

Bơm hút chân không vòng nước cung cấp chân không với áp suất trung bình, bơm có khả năng chống ăn mòn tốt nhưng không phù hợp với các hệ thống nhạy cảm với hơi nước. Bơm có chi phí ban đầu thấp và không yêu cầu phải bảo trì nhiều nhưng cần lưu ý là bơm không thể xử lý nước bị ô nhiễm. Bơm hút chân không vòng nước còn thường được gọi là máy hút nước chân không.

Nguyên lý vận hành
Nguyên lý vận hành bơm chân không vòng nước
Máy bơm
Bơm chân không vòng nước

Thiết bị được sử dụng trong các ứng dụng y tế và khoa học và nhiều ngành công nghiệp hiện đại như:

Trên đây, là những thông tin cơ bản về cách vận hành chung của một máy bơm chân không và giới thiệu cho người đọc những dòng bơm chân không đang được dùng phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Vì vậy người dùng trước khi chọn mua một thiết bị, đầu tiên hãy xem xét mức áp suất chân không cần thiết của ứng dụng là như thế nào để có thể chọn ra một máy bơm phù hợp nhất.

Hy vọng bài viết trên giúp ích cho bạn hiểu thêm về bơm chân không.

Thái Khương hiện cung cấp những dòng máy bơm chân không thương hiệu Robuschi đảm bảo tiêu chuẩn EU, G7 ( Xem sản phẩm). Nếu bạn đang cần mà chưa biết chọn sao thì hãy liên hệ Thái Khương Pumps để được tư vấn miễn phí.

Thái Khương Pumps luôn sẵn sàng lắng nghe và hỗ trợ bạn.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *