پمپ وکیوم خشک

امروزه پمپ های وکیوم نقش حیاتی در صنایع مختلف ایفا می کنند. پمپ های وکیوم برای تخلیه محفظه های خلاء تا استخراج مواد در سطوح مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در میان انواع مختلف پمپ های وکیوم، پمپ وکیوم خشک به دلیل  ارائه مزایای متعدد جایگاه ویژه ای در صنعت پیدا کرده است. پمپ های خلاء بدون روغن مسیری طولانی را از اختراع اولیه تا جایگاه امروزی خود به عنوان ابزارهای ضروری در صنایع مختلف طی کرده اند.
با پیشرفت های مداوم در فناوری، پمپ های خشک به طور فزاینده ای کارآمدتر، قابل اعتمادتر و سازگار با محیط زیست می شوند و در مقایسه با پمپ های روغنی سنتی، جایگزینی مدرن و سودمندتری به شمار می آیند.

پمپ وکیوم خشک چیست ؟

پمپ وکیوم خشک نوعی پمپ  خلاء است که برای ایجاد خلاء در یک محفظه، بدون استفاده از روغن یا سیالات روان کننده دیگر عمل می کند. این نوع پمپ ها در مقایسه با سایر پمپ های وکیوم  مزایای متعددی از جمله عدم آلودگی، نگهداری آسان تر و عملکرد در راستای حفظ محیط زیست را ارائه می دهند.  برخلاف پمپ های وکیوم روغنی که از روغن و سیالات روان کننده برای ایجاد خلاء استفاده می کنند و بدون هیچگونه سیال اضافی عمل می کنند.

اجزا اصلی پمپ وکیوم خشک

پمپ های وکیوم خشک با وجود تنوع در انواع و مدل، اجزای اصلی مشابهی دارند. در ادامه به بررسی آنها می پردازیم:

محفظه پمپ (Housing) :

منظور از محفظه، محفظه اصلی پمپ است که اجزای داخلی پمپ را در خود جای می دهد و فضایی را برای ایجاد خلاء فراهم می کند. محفظه پمپ می تواند از جنس هایی مانند آلومینیوم، چدن یا فولاد ضد زنگ و در اشکال استوانه ای، مکعبی یا مستطیلی طراحی شود.

واحد پمپ (Pump Unit) :

واحد پمپ، قلب پمپ وکیوم است و وظیفه ایجاد خلاء را بر عهده دارد. واحد پمپ می تواند از انواع مختلفی مانند پره ای دوار، دیافراگمی، اسکرو و غیره باشد. که هر نوع مکانیسم خاص خود را برای ایجاد خلاء دارد.

پره ها، دیافراگم یا پیچ ها (Vanes, Diaphragm or Screws) :

اجزای اصلی واحد پمپ هستند که با حرکت خود حجم محفظه را تغییر می دهند و گاز را به سمت خروجی هدایت می کنند. پره ها از جنس  گرافیت، فنولیک یا فلز ساخته می شوند. دیافراگم ها معمولا از جنس لاستیک یا سیلیکون هستند. پیچ ها نیز می توانند از جنس فلز باشند.

میل لنگ (Crankshaft) :

در پمپ های دیافراگمی، میل لنگ وظیفه حرکت رفت و برگشتی دیافراگم را بر عهده دارد. میل لنگ باید از جنس محکم و بادوام باشد تا بتواند حرکت دیافراگم را به طور روان و با قدرت کافی انجام دهد.

درزگیر (Seals) :

استفاده از درزگیرها برای جلوگیری از نشت گاز و حفظ خلاء ایجاد شده ضروری است. از انواع مختلف درزگیرها مانند لباسی، حلقه ای، O-ring و غیره می توان در پمپ های خشک استفاده کرد.

شیر ورودی و خروجی (Intake and Exhaust Valves) :

شیر ورودی به ورود گاز به داخل محفظه پمپ و شیر خروجی به خروج گاز از محفظه پمپ کمک می کنند.شیرها می توانند از نوع دستی، پنوماتیکی یا برقی باشند.

موتور الکتریکی (Electric Motor) :

موتور الکتریکی نیروی لازم برای چرخش پره ها، حرکت دیافراگم یا پیچ ها را تامین می کند. موتور الکتریکی می تواند از نوع AC یا DC باشد و باید با ولتاژ و فرکانس برق منطقه شما سازگار باشد.

سیستم کنترل (Control System) :

سیستم کنترل وظیفه تنظیم عملکرد پمپ وکیوم، مانند سرعت، فشار و دمای پمپ را بر عهده دارد. سیستم کنترل، ساده و دستی یا پیچیده و کامپیوتری است.

فیلتر (Filter) :

فیلتر برای جلوگیری از ورود ذرات معلق و آلودگی ها به داخل محفظه پمپ و همچنین محافظت از اجزای داخلی پمپ استفاده می شود. فیلترها از جنس کاغذ، پارچه یا فلز و در اشکال کارتریجی یا خطی می باشند.

سنسورها (Sensors) :

سنسورها برای اندازه گیری و پایش پارامترهای مختلف پمپ مانند فشار، دما و سطح روغن (در برخی مدل ها) استفاده می شوند. از انواع مختلف سنسورها مانند فشار، دما و سطح می توان در پمپ های وکیوم خشک استفاده کرد.

کاربرد های پمپ وکیوم خشک

پمپ های وکیوم خشک به دلیل اینکه از هیچگونه مایع در فرآیند خلاء استفاده نمیکند دارای یه خلاء پاک و تمیز میباشد. این امتیاز در صنایع متفاوت که نیاز به هوای پاک در محیط ایزوله دارند نقش پررنگی ایفا می کنند و به عنوان قلب تپنده در فرآیندهای مختلف، طیف گسترده ای از مزایا را برای تولیدکنندگان و مصرف کنندگان به ارمغان می آورند.
در صنایع غذایی با حذف اکسیژن از بسته بندی، رشد میکروارگانیسم ها کند شده و باعث جلوگیری از اکسیداسیون و افزایش طول عمر مواد غذایی به طور قابل توجهی می شود. همچنین با حذف رطوبت و خشک کردن مواد غذایی  به افزایش ماندگاری و حفظ طعم، رنگ و مواد مغذی خوراکی کمک می کند.
در صنایع دارویی برای حذف گازها و حلال ها از واکنش های شیمیایی و تقطیر مواد دارویی در تولید دارو از پمپ وکیوم استفاده می شود.  همچنین در امر فیلتراسیون و استریلیزاسیون تجهیزات پزشکی و دارویی کاربرد دارند.
در صنایع چاپ برای تخلیه هوا قبل از چاپ و اطمینان از کیفیت چاپ مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ های وکیوم خشک به طور دقیق کاغذ را نگه می دارند و از چین خوردگی، ناهمواری و ایجاد خطا جلوگیری می کنند. همچنین می توانند کاغذ را به سرعت و به طور کارآمد تغذیه کنند و به افزایش راندمان چاپ کمک کنند. در چاپخانه ها از پمپ وکیوم فوت و مک یا مک و باد معروف به پمپ ذغالی استفاده میشود که از باد خروجی پمپ جهت پرتاب کاغذ استفاده میشود.
پمپ وکیوم در صنعت متالوژی نیز کاربردهای فراوانی دارد. برای مثال در فرآیند ذوب خلاء از پمپ وکیوم خشک برای تخلیه هوای محفظه ذوب استفاده می شود. این کار به حذف ناخالصی ها از مذاب و بهبود کیفیت فلز نهایی کمک می کند. این پمپ ها در ریخته گری، پوشش دهی، آلیاژ سازی و عملیات های حرارتی نیز نقش قابل توجهی ایفا می کنند.
به علاوه این پمپ ها در مصارف بسته بندی، آزمایشگاهی، الکترونیک، صنایع پزشکی و شیمیایی و… کاربرد دارند. به طورکلی پمپ های وکیوم خشک ابزار ارزشمندی برای صنایع متفاوت هستند و می توان از آنها برای بهبود کیفیت، افزایش کارایی و صرفه جویی در هزینه ها استفاده کرد.

مزایای پمپ وکیوم خشک

بدون روغن: پمپ وکیوم خشک از روغن یا سایر مایعات روان کننده استفاده نمی‌کند، که به معنای عدم وجود خطر آلودگی سیال به محصول یا فرآیند است. این امر باعث می شود این پمپ ها برای استفاده در کاربردهایی مانند صنایع غذایی، دارویی و نیمه‌رساناها که در آنها کیفیت محصول بسیار مهم است ایده‌آل باشد.
تعمیر و نگهداری آسان: به طور کلی به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به پمپ‌های وکیوم روغنی نیاز دارند. فاقد قطعات پیچیده هستند و مرتبا به تعویض روغن یا فیلتر نیاز ندارند.
کم سر و صدا:به طور قابل توجهی نسبت به پمپ‌ وکیوم روغنی بی‌صداتر عمل می‌کند. این امر آنها را برای استفاده در محیط‌هایی که به صدا حساسیت دارد، مانند بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها و دفاتر، ایده‌آل می‌کند.
عمر طولانی: پمپ وکیوم خشک به طور کلی عمر طولانی‌تری نسبت به پمپ‌های وکیوم روغنی دارند. این امر به دلیل طراحی ساده‌تر آنها و عدم وجود مایعاتی است که  باعث فرسایش و خوردگی می شود.
دوستدار محيط زيست: این پمپ ها ضایعات روغنی تولید نمی‌کنند و خطر نشت روغن به محیط را ندارند.
کارایی بالا: این پمپ می تواند به سطوح متوسط خلاء دست یابد و در عین حال از نظر انرژی کارآمد باشد. خلاء بین 50 الی 200 میلی بار که در موارد زیادی کارآمد است.
مناسب برای کاربردهای مختلف

معایب پمپ وکیوم خشک

از معایب پمپ وکیوم بدون روغن می توان به هزینه بالاتر نسبت پمپ وکیوم روغنی، محدودیت در ایجاد خلاء عمیق و حساسیت به ذرات موجود در گاز اشاره کرد.

انواع پمپ وکیوم خشک

این نوع از پمپ خلاء در انواع متنوعی طراحی و تولید شده است. همچنین دارای مکانیزم و کاربردهای منحصر به فردی هستند. در اینجا به طور خلاصه به رایج ترین انواع آنها اشاره می کنیم:

پمپ وکیوم خشک روتاری (پره ای دوار):

این نوع پمپ از پره های چرخشی برای ایجاد خلاء استفاده می کند. به این صورت که درون پمپ وکیوم های روتاری پروانه هایی مقابل هم وجود دارند که هوا را به صورت چرخشی جذب و به خلاء پمپاژ می کنند. پمپ های وکیوم روتاری وین به دلیل عملکرد ساده، سایز کوچک، طول عمر بالا، عدم ایجاد آلایندگی و قیمت مناسب رایج ترین نوع پمپ های وکیوم خشک هستند.

پمپ وکیوم خشک اسکرو:

از دو پیچ مارپیچ هم مرکز برای ایجاد خلاء استفاده می کند. پمپ های وکیوم اسکرو به دلیل عدم نیاز به روغن جهت روانکاری، برای کاربردهایی که در آنها وجود روغن مجاز نیست، مناسب هستند. توانایی تولید سرعت تخلیه تا 2500 مترمکعب از مزایای قابل توجه پمپ های اسکرو به حساب می آید. اگرچه این نوع پمپ ها خلاء پایین و متوسط دارند اما می توانند سطوح بالاتری از خلاء را نسبت به پمپ های وکیوم روتاری وین ایجاد کنند. خلاء نهایی این نوع پمپ وکیوم 0.01 میلی بار میباشد.

وکیوم دیافراگمی:

این نوع پمپ از یک دیافراگم لاستیکی یا سیلیکونی برای ایجاد خلاء استفاده می کند. پمپ های وکیوم دیافراگمی بدون روغن هستند و هیچ گونه آلودگی ایجاد نمی کنند. همچنین، این نوع پمپ ها برای کار با مواد خورنده مناسب هستند. با این حال، پمپ های وکیوم دیافراگمی معمولا سطوح پایین تری از خلاء را نسبت به سایر انواع پمپ های وکیوم خشک ایجاد می کنند.

نحوه عملکرد پمپ وکیوم خشک

عملکرد پمپ وکیوم خشک بر اساس ایجاد حجم مرده در محفظه پمپ و انتقال گاز به خارج از آن است. این امر با استفاده از روش های مختلفی قابل انجام است که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

پمپ های روتاری (پره ای دوار):

در این نوع پمپ، پره های دوار داخل محفظه پمپ می چرخند. با چرخش پره ها، حجم محفظه بین پره ها و بدنه پمپ به طور متناوب افزایش و کاهش می یابد. هنگامی که حجم محفظه پمپ افزایش پیدا می کند، گاز از طریق دهانه ورودی به داخل پمپ کشیده می شود. سپس پره ها می چرخند و حجم محفظه را کاهش می دهند و گاز را به سمت خروجی پمپ هدایت می کنند. این فرآیند به طور مداوم تکرار می شود و منجر به ایجاد خلاء در محفظه پمپ می شود.
مزایا:طراحی ساده، ساختار مستحکم، قیمت مناسب، سرعت پمپاژ بالا
معایب:ایجاد صدا، سایش و شکستگی پره ها، حساسیت به ذرات معلق

پمپ های دیافراگمی:

یک دیافراگم انعطاف پذیر توسط یک میل لنگ به عقب و جلو حرکت می کند. حرکت دیافراگم حجم محفظه پمپ را تغییر می دهد. هنگامی که دیافراگم به سمت بالا حرکت می کند، حجم محفظه افزایش می یابد و گاز از طریق دهانه ورودی به داخل پمپ کشیده می شود. سپس دیافراگم به سمت پایین حرکت می کند و حجم محفظه را کاهش می دهد و گاز را به سمت خروجی پمپ هدایت می کند. این فرآیند به طور مداوم تکرار می شود و منجر به ایجاد خلاء در محفظه پمپ می شود.
مزایا:کارکرد بدون روغن، عدم آلودگی، عملکرد آرام، قابلیت اطمینان بالا
معایب:سرعت پمپاژ پایین تر نسبت به پمپ های پره ای دوار، قیمت بالاتر، حساسیت به مواد شیمیایی خورنده و پارگی دیافراگم

پمپ های اسکرو:

دو یا چند پیچ مارپیچ داخل محفظه پمپ می چرخند. چرخش پیچ ها گاز را به سمت خروجی پمپ هدایت می کند.  با چرخش پیچ های پمپ، حجم بین پیچ ها و بدنه پمپ به طور مداوم کاهش می یابد و گاز را به سمت خروجی پمپ فشرده می کند. این فرآیند به طور مداوم تکرار می شود و منجر به ایجاد خلاء در محفظه پمپ می شود.
مزایا: سرعت پمپاژ، راندمان و قابلیت اطمینان بالا
معایب:قیمت بالا، پیچیدگی بیشتر، نیاز به روغن در برخی از مدل ها

عوامل موثر بر عملکرد:
سرعت پمپاژ
سطح وکیوم
اندازه پمپ
نوع گاز

بهترین برندهای پمپ خلاء خشک در بازار

گیو GEV :

پمپ وکیوم خشک گیو ساخت کشور ایتالیا است. پمپ گیو با تکنولوژی پیشرفته، در انواع و سری های مختلف تولید و طراحی شده است. به دلیل عملکرد بدون آلودگی، مقاومت بالا، عمر طولانی و ایجاد خلاء های عمیق پمپ گیو از محبوبیت بالایی در بازار ایران برخودار است.  با توجه به بهره مند بودن از استانداردهای ایمنی بالا استفاده از این پمپ باعث صرفه جویی در انرژی و هزینه ها می شود. پمپ وکیوم گیو، تنها پمپ اروپایی معتبر دارای استاندارد بین المللی از اتحادیه اروپا و کشور ایتالیا است. پمپ وکیوم گیو دارای ضمانتنامه رسمی و یکساله  از شرکت پیشگامان تجهیزوک، نماینده انحصاری این پمپ وکیوم در ایران می باشد.

بکر Beker:

بکر یک شرکت آلمانی است که در انواع و مدل های مختلف پمپ وکیوم تولید می کند. پمپ های خلاء بکر به دلیل داشتن عملکرد قوی، اتصالات با کیفیت، صدای کم، طراحی بادوام و عمر طولانی در بازار ایران شناخته شده اند.  اما باید به این نکته توجه کرد که پمپ وکیوم بکر برای ایجاد خلاء های کم و متوسط مناسب هستند.

نکات مهم برای انتخاب پمپ وکیوم مناسب

سطح خلاء مورد نیاز:

یکی از مهم ترین عوامل برای انتخاب پمپ وکیوم مناسب، تعیین سطح خلاء مورد نیاز برای کاربرد شما است. واحدهای متفاوتی مانند میلی متر جیوه (Torr)، پاسکال (Pa) یا اتمسفر مطلق (atm) برای اندازه گیری سطح خلاء وجود دارد.   پمپ های خشک در طیف وسیعی از سطوح خلاء از فشار اتمسفر تا 10 Torr یا حتی پایین تر موجود هستند.

سرعت پمپاژ:

سرعت پمپاژ به حجم گازی که پمپ می تواند در واحد زمان مشخص تخلیه کند اشاره دارد. معمولا سرعت تخلیه بر حسب متر مکعب در ساعت (m³/h) یا فوت مکعب در دقیقه (CFM) اندازه گیری می شود. سرعت پمپاژ مورد نیاز شما به حجم محفظه ای که باید تخلیه شود و زمان مورد نظر برای تخلیه آن بستگی دارد.

نوع گاز

برخی از پمپ های وکیوم بدون روغن برای پمپاژ کردن گازهای خاص یا خورنده طراحی شده اند. اگر می خواهید گازهای خورنده را پمپاژ کنید باید پمپ مقاوم در برابر خوردگی  انتخاب نمایید.

عوامل محیطی:

دما، رطوبت و مواد شیمیایی خورنده می تواند بر عملکرد پمپ خلاء تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، برخی از پمپ ها برای کار در دمای بالا یا محیط های مرطوب مناسب نیستند.

سر و صدا:

پمپ های وکیوم می توانند در حین کار سر و صدای قابل توجهی ایجاد کنند. اگر صدا عامل مهمی است، باید پمپی را انتخاب کنید که دارای سطح صدای کم باشد.

هزینه تعمیر و نگهداری:

پمپ های وکیوم خشک در طیف وسیعی از قیمت ها موجود هستند. همچنین هزینه نگهداری آنها می تواند متفاوت باشد. هنگام انتخاب پمپ، باید بودجه و نیازهای نگهداری خود را در نظر بگیرید. برای اطلاع بیشتر از قیمت انواع پمپ وکیوم و قطعات یدکی می توانید به سایت tajhizvac.com مراجعه نمایید.

برند و خدمات پس از فروش:

انتخاب یک برند معتبر با سابقه ارائه خدمات پس از فروش خوب مهم است. این امر به شما اطمینان می دهد که در صورت بروز هرگونه مشکل می توانید به پشتیبانی و قطعات یدکی دسترسی داشته باشید. شرکت پیشگامان تجهیزوک با ارائه ضمانتنامه رسمی و خدمات پس از فروش می کوشد تا در انتخاب پمپ خلاء مناسب به مشتریان خود یاری رساند.
در نهایت، انتخاب پمپ وکیوم مناسب به نیازها و کاربرد خاص شما بستگی دارد. با در نظر گرفتن عواملی مانند سطح وکیوم مورد نیاز، سرعت پمپاژ، اندازه پمپ، نوع گاز و بودجه خود می توانید پمپ مناسب خود را انتخاب کنید.

علائم خرابی پمپ خلاء خشک

این پمپهای خلاء برای ایجاد خلاء بدون استفاده از روغن یا مایعات روان کننده عمل می کنند. با این حال، مانند هر دستگاه مکانیکی، آنها نیز می توانند با گذشت زمان خراب شوند.
در اینجا برخی از علائم رایج خرابی پمپ خشک را بررسی می کنیم :
کاهش خلاء:
یکی از شایع ترین علائم خرابی پمپ وکیوم خشک، کاهش توانایی آن در ایجاد و حفظ خلاء است. این مشکل می تواند ناشی از عوامل مختلفی باشد. مانند:
نشتی: نشتی در سیستم می تواند هوای محیط را وارد کند و از ایجاد خلاء کامل جلوگیری کند. نشتی ها را می توان در اتصالات، لوله ها، واشرها یا مهر و موم ها جستجو کرد.
سایش و پارگی قطعات: با گذشت زمان، قطعات متحرک پمپ مانند تیغه ها، پره ها یا دیافراگم ها می توانند فرسوده شوند. این امر می تواند به کاهش کارایی وکیوم و افزایش نشت هوا منجر شود.
مشکلات موتور: اگر موتور پمپ به درستی کار نکند، ممکن است نتواند سرعت یا گشتاور کافی برای ایجاد خلاء مورد نظر را تولید کند.
افزایش صدا و لرزش:
معمولا پمپ های وکیوم خشک در حین کار سر و صدا ایجاد می کنند. با این حال، اگر متوجه افزایش ناگهانی صدا یا لرزش شدید، باید مشکل را شناسایی کنید. این امر می تواند ناشی از:
بلبرینگ های فرسوده: از بلبرینگ ها برای صاف نگه داشتن اجزای متحرک پمپ استفاده می شود. بلبرینگ های فرسوده باعث ایجاد صدای سایشی یا لرزش می شوند.
قطعات آسیب دیده: اگر قطعاتی مانند تیغه ها، پره ها یا دیافراگم ها آسیب دیده باشند، می توانند در حین کار صدای ناهنجاری ایجاد کنند.
مشکلات موتور: مشکلات موتور مانند شل شدن تسمه یا آسیب دیدن یاتاقان می تواند باعث ایجاد صدا و لرزش اضافی شود.
گرم شدن بیش از حد:
پمپ های خشک برای خنک شدن خود به جریان هوا متکی هستند. اگر پمپ در محیط گرم یا با تهویه نامناسب کار کند، ممکن است بیش از حد گرم شود. گرم شدن بیش از حد می تواند به آسیب موتور یا سایر اجزای پمپ منجر شود.
روشن نشدن یا خاموش شدن ناگهانی:
اگر پمپ روشن نشود یا به طور ناگهانی خاموش شود، می تواند مشکل برق یا موتور باشد.
در صورت مشاهده هر یک از این علائم مهم است که پمپ وکیوم را توسط یک تکنسین واجد شرایط بررسی و تعمیر کنید. عدم توجه به مشکلات می تواند منجر به خرابی کامل پمپ و ایجاد هزینه های تعمیر بیشتر شود. با انجام معاینات منظم و توجه به علائم هشدار دهنده، می توانید به اطمینان از عملکرد صحیح و کارآمد پمپ وکیوم خود برای سالهای آینده کمک کنید.
جمع بندی
در کنار مزایای متعددی که پمپ های وکیوم خشک ارائه می دهند چالش هایی در توسعه و کاربرد آنها وجود دارد. که در حال حاضر تحقیقات و توسعه برای رفع این چالش ها و بهبود عملکرد پمپ های وکیوم درحال انجام است و آینده فناوری پمپ های وکیوم خشک روشن و پویا به نظر می رسد.
در این مقاله سعی کردیم شمارا با اینکه پمپ وکیوم خشک چیست و چه کاربردهایی دارد آشنا کنیم. برای دریافت اطلاعات بیشتر و خرید انواع پمپ وکیوم همراه با گارانتی وخدمات پس از فروش می توانید به سایت tajhizvac.com  مراجعه نمایید و یا با مشاوران ما تماس حاصل فرمایید.