پمپ وکیوم

پمپ وکیوم (پمپ خلاء) چیست؟

امـروزه سیستم‌هـای وکیـوم در صنـایع مختلف کـاربرد زیـادی پیدا کـرده‌اند. صنـایع مـواد غذایی ، ضدعفونی محصولات کشـاورزی ، تولید مواد شیمیـایی ، تعمیر سیستم‌هـای سرد کننده ، تعویض روغن اتومبیل ، بـازرسی جوش ، سـاخت کامپوزیت ، تولید بدنه‌های فلزی ، مصارف آزمایشگاهی و … با وکیوم سر و کار دارند. به فشارهای پایین‌تر از فشار اتمسفر هوا حالت خلاء گفته می‌شود. این کار را پمپ وکیوم که به آن پمپ خلاء هم گفته می‌شود، انجام می‌دهند.
حوزه عملکرد سیستم‌های وکیوم مابین فشار اتمسفر و صفر مطلق است. خلاء بسته به فشار گاز به چهار دسته تقسیم می‌شود : خلاء کم : از فشار اتمسفر تا 1 میلی بار ، خلاء متوسط : از 1 تا 10 میلی بار ، خلاء زیاد : از 10 تا 100 میلی بار ، خلاء خیلی زیاد : از 100 تا 1000 میلی بار با توجه به دسته بندی فوق جهت خلاء های مختلف از پمپ وکیوم آب در گردش (رینگ آبی) ، پمپ وکیوم روغنی و خشک استفاده می‌شود.

پمپ وکیوم آب در گردش :

پمپ وکیوم آب در گردش که با اسم پمپ وکیوم آبی یا پمپ وکیوم رینگ آبی هم شناخته می‏‌شود، یکی از انواع پمپ‎‌‏ خلاء است که از ابداع و تکمیل آن بیش از یک قرن می‏‌گذرد. این ماشین‏‌های دوار تک محوره، طبق اصل جابجایی مثبت کار می‏‌کنند و برای ایجاد خلاء در صنایع مختلفی کاربرد دارند. این پمپ که با استفاده از حلقه آب ایجاد شده به وسیله پروانه، خلاء ایجاد می‏‌کند از دریچه ورودی، گاز وارد محفظه پمپ می‏‌شود و مخلوط آب و گاز از دریچه خروجی خارج می‎‏‌شود که می‏‌توان از خروجی آن به عنوان کمپرسور نیز استفاده کرد.
این پمپ وکیوم در انتقال بخار، گازهای معمولی و گازهای دارای آلایندگی استفاده می‌‏شود و قدرت خلاء بالا، استهلاک کم و طول عمر زیادی دارند. پمپ وکیوم آب در گردش از نظر میزان خلاء و تعداد پروانه در دو دسته تک مرحله‏‌ای و دو مرحله‌‏ای طراحی می‎‏‌شوند؛ پمپ‌‏های دو مرحله‌‏ای میزان فشار خلاء و بازدهی بالاتری نسبت به پمپ‌‏های تک‏ مرحله‏‌ای دارند و برای مصارف سنگین استفاده می‏‌شوند. شکل زیر یک نمونه پمپ وکیوم آب در گردش ساخت شرکت متحد را نشان می‌‏دهد.

(پمپ وکیوم آب در گردش متحد مدل MVP 25)

ساختار و نحوه عملکرد پمپ وکیوم آبی :

مطابق شکل زیر، در پمپ‌‏های وکیوم آب در گردش، گاز از طریق دریچه ورودی (1) به داخل پمپ مکش شده و از طریق دریچه تخلیه (3) به بیرون رانده می‏‌شود. پروانه (4) با پره‏‌ها در محفظه استوانه‏‌ای (5) به صورت غیر هم‏‌مرکز قرار داده شده‌‏اند. محفظه شامل آب یا مایع در حال چرخش (6) است و از طریق درگاه تغذیه آب (2)، تغذیه می‏‌شود و همراه با گاز از طریق دریچه تخلیه، خارج می‌گردد.

 (شماتیک پمپ وکیوم آب در گردش و ساختار آن)
با چرخش پروانه، حلقه‌‏ای از آب چرخان ایجاد می‌‏شود و با حذف مولکول‌‏های هوا خلاء تولید شده و گاز را از طریق درگاه ورودی (7) مکش می‏‌کند. به دلیل غیر هم‏‌مرکز بودن پروانه و محفظه، گاز در حین چرخیدن، فشرده می‏‌شود و همراه با آب از طریق درگاه خروجی (8) به بیرون منتقل می‌گردد. به عبارتی دیگر پره‌‏ها در عمل مکش و دهش به عنوان یک پیستون عمل می‏‌کنند. بنابراین در طی هر چرخش، گاز از درگاه ورودی مکش و فشرده شده و به درگاه تخلیه منتقل می‌گردد.
توجه به این نکته ضروری است که آب در حال گردش برای از بین بردن گرمای حاصل از تراکم گاز نیز استفاده می‏‌شود. به دلیل ازدیاد تعداد پره‏‌ها، عملیات به طور مداوم انجام شده و تخلیه به صورت غیر نوسانی صورت می‏‌گیرد. وقتی دریچه ورودی به سیستم بسته و خروجی به اتمسفر متصل می‌شود، پمپ گاز را از سیستم می‏‌گیرد و آن را به اتمسفر تخلیه می‏‌کند و به عنوان پمپ خلاء عمل می‌کند. اما، وقتی ورودی به اتمسفر و خروجی به یک سیستم بسته متصل شود، پمپ گاز را از اتمسفر می‏‌کشد و آن را به داخل سیستم تخلیه می‏‌کند و به عنوان کمپرسور عمل می‌‏کند.

بیشتر بخوانید: ساید چنل چیست و چه کاربردی دارد؟
پمپ‏‌ وکیوم آبی برای کار در محیط‏‌های خورنده و ساینده مناسب است؛ به همین دلیل جنس اجزاء آن‏ها بسیار مهم است. متریال مورد استفاده برای بدنه و پروانه پمپ معمولا فولاد ضد زنگ ، چدن خاکستری و برنز آلیاژی است و  محور آن از جنس فولاد است. برای جلوگیری از نشتی آب، آب‏‌بندهایی از جنس کربن، ویتون و کاربید سیلیسیم استفاده می‌‏شود.

روش تغذیه آب پمپ خلاء آب در گردش :

آب که به عنوان ایجاد‏کننده خلاء و خنک‏‏ کننده پمپ عمل می‏‌کند، به همراه گاز از دریچه خروجی تخلیه می‌‏شود، به همین دلیل باید با آب جایگزین پر شود تا پمپ به کار پیوسته خود ادامه دهد. همچنین آب نباید حاوی ذرات جامد مانند شن و ماسه باشد، زیرا اجزاء پمپ وکیوم در معرض سایش قرار می‌‏گیرند. سه روش برای تغذیه آب وجود دارد:

الف) سیستم یک‏بار مصرف (بدون بازیافت):

در این سیستم آب تخلیه شده در جداساز از گاز جدا می‌‏شود و دوباره به سیستم پمپاژ باز نمی‏‌گردد. مقدار از دست رفته آب باید به وسیله یک منبع خارجی تامین شود.

سیستم یکبار مصرف (بدون بازیافت)

ب) سیستم با بازیافت جزئی:

در این روش مصرف آب به حداقل می‎‏رسد و بیش از 50 درصد آب مصرفی پمپ برای ایجاد خلاء به وسیله یک جداساز آب از گاز بازیافت می‌شود و دوباره به سیستم پمپاژ برمی‏‌گردد.

 (سیستم با بازیافت جزئی)

ج) سیستم تمام بازیافت:

در این روش آب تقریبا به طور کامل به وسیله جداساز بازیافت می‌‏شود و به پمپ برمی‌‏گردد. یک مبدل حرارتی برای خنک کردن آب حاصل از فشرده‏‌سازی گاز و برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون به سیستم اضافه شده و قبل از پمپ قرار می‏‌گیرد.

 (سیستم تمام بازیافت)

منحنی مشخصه پمپ وکیوم آب در گردش :

برای شرح کامل کارایی پمپ خلاء آب در گردش، ظرفیت مکش بر حسب متر مکعب بر ساعت یا دقیقه به عنوان تابعی از فشار خلاء ایجاد شده بر حسب میلی‌‏بار یا میلی‏‌متر جیوه یا کیلو پاسکال بر روی یک منحنی ارائه می‏‌شود. با استفاده از این نمودار نقطه کاری پمپ خلاء مشخص می‌‏شود. در شکل زیر منحنی دبی-فشار یک نمونه از پمپ‌‏های وکیوم آبی برای مثال نشان داده شده است.

بیشتر بخوانید: کاربرد پمپ مگنتی

 (منحنی مشخصه پمپ وکیوم آب در گردش مدل VK شرکت سازنده Tsurumi pump)

کاربرد پمپ وکیوم آبی :

پمپ‏‌ وکیوم آبی کاربردهای گسترده‏‌ای در صنایع مختلف دارند که به مواردی از آن‏ها در زیر اشاره شده‏‌ است:

صنایع پتروشیمی برای تقطیر و بازیابی بخار
صنایع شیمیایی برای تقطیر، فیلتراسیون، پلیمرازیسیون و ضدعفونی کردن
صنایع نیروگاهی برای تخلیه هوای کندانسور و …
صنایع غذایی برای پخت، تبلور، تبخیر، انجماد و خشک کردن
صنایع کاغذ سازی برای آبگیری از خمیر کاغذ و …
صنایع چوب و MDF برای گیر دادن چوب یا MDF بر روی CNC
صنایع بسته‌‏بندی برای خالی کردن هوا از بسته‏‏‌ها
سیستم وکیوم مرکزی بیمارستان‏‌ها
فرآیندهای خشک کردن و گاز زدایی
دامداری برای شیر دوشی
انتقال مواد و گازها
ملاس و الکل سازی
صنایع شیشه و پلاستیک
صنایع نساجی
صنایع پلیمر و سرامیک
صنایع فلزات و ریخته گری
صنایع آجر و سفال
صنایع دارویی و پزشکی

مزایا و معایب پمپ خلاء آب در گردش :

پمپ‏ خلاء آب در گردش مزایای متعددی دارد که می‏توان به این موارد اشاره کرد:

به دلیل عدم برخورد سطح فلز با فلز، نیاز به روانکاری اجزاء پمپ نیست.
ظرفیت و نرخ جریان حجمی بالایی دارند.
قابلیت انتقال اکثر گازها و بخارها حتی گازهای قابل اشتعال و انفجار را دارند.
میزان صدا و ارتعاش کمی دارند.
قابلیت استفاده در محیط‏‌هایی با فضای کم را دارند.
به دلیل آب‏‌بندی قطعات، نیاز به تعمیر و نگهداری در این پمپ‌‏ها کم است.
طراحی این‏گونه پمپ‌‏ها ساده است و و در مقابل خوردگی مقاوم هستند.
دمای کاری آن‏ها پایین و قابل کنترل است.

پمپ‌‏ وکیوم آب در گردش محدودیت در خلاء دارند؛ به طوری که در پمپ‌‏های تک مرحله‏‌ای حداقل فشار خلاء ایجاد شده 33 میلی‏‌بار است که همان فشار بخار آب در دمای 15 درجه سانتی‏گراد است. برای دستیابی به فشارهای پایین‌‏تر باید از روغن به جای آب استفاده شود.

تعمیر و نگهداری پمپ وکیوم آبی:

پمپ‌‏ وکیوم آبی برای کارکرد درست و دقیق به تعمیر و نگهداری نیاز دارند. قطعات پمپ وکیوم ممکن است به دلیل کاویتاسیون، فرسایش، خوردگی و … آسیب ببینند و نیاز به تعمیر و تعویض داشته باشند. البته در این مورد پمپ باید بازرسی شود تا اقدامات اصلاحی پیش از تعمیرات گران قیمت آن انجام شود و از خرابی بیش از حد جلوگیری شود.
یاتاقان‌‏های روغنی آن‏ها باید به طور منظم و در فاصله 2500 ساعت کاری روغن‏‌کاری شوند. برای جلوگیری از ورود مواد جامد همراه با آب و گاز به درون پمپ و متلاشی کردن پروانه، پمپ باید در فواصل معین تمیز شود.
اگر پمپ خلاء در ایجاد خلاء و ظرفیت مورد نظر دچار مشکل شد، پیش از تعمیر و باز کردن پمپ باید به موارد زیر توجه کرد:

جهت چرخش موتور باید بررسی شود.
برای جلوگیری از انسداد خط ورودی تامین آب و لوله‌‏های مکش و تخلیه و در نتیجه کاهش ظرفیت، باید آن‏ها را بررسی کرد.
ممکن است در سیستم نشتی پیش آمده باشد و تخلیه را افزایش و میزان فشار خلاء را کاهش داده باشد؛ بنابراین باید نشتی در سیستم پیدا شود.
دمای بالا باعث کاهش ظرفیت پمپ می‌‏شود، پس دمای آب باید کنترل شود و در صورت نیاز سرد شود.

برند های معروف تولید کننده :

شرکت‌‏های سازنده پمپ خلاء آب در گردش، این تجهیزات را با ظرفیت مکش و فشار متنوع برای کاربردهای صنعتی مختلف به بازار عرضه می‌‏کنند. از معروف‏‌ترین این شرکت‌‏ها می‏‌توان به برندهای ایرانی از جمله متحد و کیان پارس و برندهای خارجی از جمله بوش (Bosch) اشاره کرد.
شرکت کیان پارس یک شرکت داخلی با هدف ساخت پمپ‏‌ وکیوم با رینگ مایع در سال 1374 تاسیس شد. پمپ وکیوم آب در گردش کیان پارس با ظرفیت 25 تا 500 متر مکعب بر ساعت و حداکثر فشار 30 میلی‏‌لیتر جیوه تولید می‌‏شوند. این تجهیزات صنعتی راه اندازی ساده‌‏ای دارند و در صورت نیاز به صورت سفارشی تولید می‌‏شوند.

(پمپ وکیوم آبی کیان پارس مدل KPV)
پمپ وکیوم متحد از دیگر تولیدات داخلی است که دارای حدکثر فشار 800 میلی‌‏بار و ظرفیت بیشینه 1000 متر مکعب بر ساعت است. شرکت متحد فعالیت خود را از سال 1357 با ساخت پمپ‌‏ سانتریفیوژ، ونتیلاتور و … آغاز کرده و تا به امروز جوابگوی بسیاری از نیازها در صنعت بوده است.

(پمپ خلاء متحد سری MVP)
شرکت بوش یکی از بزرگ‏ترین تولیدکنندگان پمپ‌‏ خلاء، بلوئر و کمپرسور در دنیا است این شرکت آلمانی با بیش از 50 سال تجربه و صادرات محصولات خود به 40 کشور دنیا، تجهیزات صنعتی با کیفیت و مقرون به صرفه تولید می‏‌کند.

(پمپ وکیوم بوش سری Zebra)

قیمت پمپ وکیوم :

شما عزیزان می توانید برای خرید پمپ وکیوم و مشاوره تخصصی با کارشناسان فروش شرکت آتور صنعت و دریافت کاتالوگ پمپ خلاء با شماره 32004-031 تماس حاصل فرمایید.