پمپ خلاءیا پمپ وکیوم چیست؟ انواع و مزایا

پمپ وکیوم، قطعه‌ای حیاتی است که می‌تواند با بیرون راندن گاز از یک محفظه بسته، خلاء ایجاد کند. و فشار اتمسفر (وزن هوا در سطح زمین)، بر کارایی آن تأثیر می‌گذارد. با افزایش فشار اتمسفر، عملکرد پمپ‌های خلاء بهبود می‌یابد. این پمپ‌ها، هم در محیط‌های صنعتی مانند جاروبرقی‌ها و  کوره‌های خلاء و هم در آزمایشگاه‌های علمی که دستگاه‌هایی مانند شتاب دهنده‌های ذرات و راکتورها را تأمین می‌کنند، نقش اساسی دارند. زمانی که قصد انتخاب این محصول را دارید، باید بدانید که اولاً، پمپ وکیوم چیست؟ ثانیاً، چه مزایا و کاربردهایی دارد؟ و درنهایت، با توجه به نوع کار شما و فشار خروجی مدنظرتان، کدام نوع آن برای شما مناسب است؟

وکیوم یا خلاء چیست؟

به عنوان پیش نیاز فهم پمپ خلاء، درک مفهوم اساسی خلاء ضروری است. خلاء، در ساده‌ترین شکل خود، فضایی خالی از ماده است که اغلب بدون فشار هوا یا با میزان حداقلی آن مشخص می‌شود. در دنیای طبیعی، خلاءهای محض و ناب، بسیار نادر هستند؛ اما نبوغ انسانی به ما اجازه می‌دهد تا خلاء مصنوعی ایجاد کنیم؛ شاهکاری که از طریق پمپ وکیوم امکان پذیر شده است.

پمپ وکیوم چیست؟

پمپ وکیوم یا پمپ خلاء، یک دستگاه مکانیکی با مهندسی دقیق است که توانایی خارق‌العاده‌ای برای حذف مولکول‌های گاز از یک محفظه یا ظرف مهر و موم شده، در نتیجهٔ ایجاد خلاء جزئی یا کامل دارد. این عملیات اساسی، به پمپ‌های خلاء، در حوزه‌های مختلفی اعم از  کاربردهای صنعتی، تحقیقات علمی و محصولات مصرفی، نقشی ضروری می‌دهد.

انواع پمپ وکیوم یا خلاء

درک پیچیدگی‌های انواع پمپ وکیوم یا پمپ خلاء، به صنایع این امکان را می‌دهد که بر اساس نیازهای خاص خود، اعم از جابه‌جایی گازهای مرطوب، دستیابی به سطوح خلاء بالا، حفظ خلوص و یا کار در محیط‌های حساس به آلودگی، انتخاب‌های آگاهانه‌ای داشته باشند. هر نوع دارای مزایایی ویژه است که این دستگاه‌ها را به دارایی‌های ارزشمندی در کاربردهای متنوع صنعتی و علمی تبدیل می‌کند.

۱. پمپ خلاء لیکویید رینگ

پمپ‌های وکیوم لیکویید رینگ، به دلیل انعطاف‌پذیری و توانایی در رسیدگی به امور چالش برانگیز، مشهور هستند. آن‌ها بر اساس اصل استفاده از مهر و موم رینگ مایع برای ایجاد خلاء عمل می‌کنند.

مکانیسم: این پمپ‌ها، از یک مایع چرخان (معمولاً آب یا روغن)، برای ایجاد حلقه یا رینگ مایع استفاده می‌کنند که به عنوان مهر و موم بین پروانه و بدنه عمل می‌کند. هنگامی که پروانه می‌چرخد، خلاء جزئی ایجاد می‌کند و گاز را می‌کشد.

۲. پمپ وکیوم روتاری وین

از پمپ‌های وکیوم روتاری وین، برای دستیابی به سطوح خلاء بالا با نویز کم استفاده می‌کنند.

مکانیسم: این پمپ‌ها، با استفاده از آب بند روغن، برای ایجاد مهر و موم محکم بین پره‌ها و پوسته کار می‌کنند. با چرخش روتور، گاز در فضای بین پره‌ها محبوس شده، فشرده می‌شود و خلاء ایجاد می‌کند.

۳. پمپ پیستونی دا

پمپ‌های پیستونی دا، که به پمپ‌های دیافراگمی نیز معروف هستند، بدون روغن کار می‌کنند و برای کاربردهایی که خلوص بالا را می‌طلبند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مکانیسم: این پمپ‌ها، از یک دیافراگم انعطاف پذیر استفاده می‌کنند که برای ایجاد خلاء، به جلو و عقب حرکت می‌کند. دیافراگم، گاز پمپاژ شده را از روغن روان کننده پمپ جدا می‌کند. آن‌ها، برای کاربردهایی که به خلوص فوق العاده نیاز دارند، مناسب هستند.

جهت خرید و استعلام قیمت پمپ پیستونی هیدرولیک کلیک نمایید.

۴. پمپ وکیوم خشک

پمپ‌های خلاء خشک، از گازهای نجیب برای ایجاد خلاء استفاده می‌کنند و برای کاربردهایی که در آن‌ها آلودگی یک نگرانی است، ایدئال هستند.

مکانیسم: این پمپ‌ها، برای ایجاد خلاء، به جای آب بندی مایع، از فشرده سازی گاز استفاده می‌کنند. آن‌ها به هیچ مایع روانکاری متکی نیستند؛ دلیل استفاده از نام «خشک» برای آن‌ها همین است.

۵. پمپ تقویت کننده خلاء

پمپ‌های تقویت کننده خلاء، همراه با سایر پمپ‌های وکیوم کار می‌کنند تا با افزایش اختلاف فشار، عملکرد خود را تقویت کنند.

مکانیسم: این پمپ‌ها، با گرفتن خروجی یک پمپ خلاء دیگر (اغلب یک پمپ روتاری وین یا پمپ لیکویید رینگ) کار می‌کنند و گاز را بیشتر فشرده می‌کنند؛ تا فشارهایی حتی کمتر را هم به دست آورند.

۶. پمپ خلاء با سیستم گردش آب

پمپ‌های خلاء با سیستم گردش آب، از آب به عنوان سیال آب‌بندی استفاده می‌کنند. و جایگاه خود را در کاربردهایی که آلودگی در آن‌ها نگران کننده است، پیدا می‌کنند.

مکانیسم: استفاده این پمپ‌ها از آب، مشابه پمپ‌های رینگ مایع است؛ اما برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند که به آب به عنوان محیط آب بندی نیاز دارند.

مزایا پمپ خلاء

مزایای فروانی که پمپ وکیوم یا پمپ خلاء ارائه می‌دهد، وجود آن را در صنایع و کاربردهای مختلف ضروری می‌کند. از جملهٔ مهم‌ترین این مزایا، که فراتر از توانایی آن‌ها در ایجاد خلاء هستند، عبارتند از:

۱. ثبات در سطوح خلاء

یکی از مهم‌ترین مزایای این دستگاه‌ها، توانایی آن‌ها در حفظ سطوح خلاء ثابت است. این ثبات، در کاربردهایی که به کنترل دقیق فشار و خلاء نیاز دارند، بسیار مهم است. صنایعی مانند تولید نیمه هادی، داروسازی و بسته‌بندی مواد غذایی، برای اطمینان از کیفیت و یکپارچگی محصولات خود، به این ثبات متکی هستند.

۲. کارایی

این پمپ‌ها، در تخلیه هوا از محفظه، بسیار کارآمد هستند. آن‌ها می‌توانند به سرعت به سطوح خلاء مورد نظر دست یابند و در فرآیندهای مختلف، در زمان و انرژی صرفه جویی کنند. این راندمان، به ویژه در محیط‌های صنعتی، که سرعت تولید و مصرف انرژی از عوامل حیاتی هستند، بسیار ارزشمند است.

۳. دقت و صحت

در تحقیقات علمی و امور آزمایشگاهی، دقت و صحت در درجه اول اهمیت قرار دارد. این دستگاه‌ها، در ایجاد محیط‌های کنترل شده برای آزمایش‌ها، نقش محوری دارند. و اطمینان حاصل می‌کنند که محققان می‌توانند با شرایط مطمئن و قابل تکرار کار کنند. این دقت، در زمینه‌هایی مانند فیزیک، شیمی و علم مواد، اساسی است.

۴. کنترل محیطی

این پمپ‌ها، در فرآیندهایی که حذف گازها یا ایجاد یک محیط کنترل شده ضروری است، بسیار مفید هستند. این امر، در حفظ و افزایش ماندگاری محصولات غذایی، با حذف هوا و جلوگیری از اکسیداسیون، حیاتی است. بسته‌بندی خلاء، نمونه بارز این کاربرد است.

کاربردهای پمپ وکیوم

کاربردهای پمپ وکیوم یا پمپ خلاء، در حوزه‌های بسیاری گسترش یافته است و هر کدام از صنایع، از آن‌ها، برای اهداف خاصی استفاده می‌کنند.

۱. ساخت نیمه هادی

این پمپ‌ها، در قلب فرآیندهای تولید نیمه هادی قرار دارند. و محیط‌های فوق‌العاده تمیزی را که برای تولید ریزتراشه‌ها لازم است، ایجاد می‌کنند. آن‌ها اچ کردن دقیق، رسوب گذاری و سایر مراحل مهم در ساخت تراشه را امکان پذیر می‌کنند.

۲. بسته بندی مواد غذایی

در صنایع غذایی، از بسته بندی وکیوم برای افزایش عمر مفید محصولات استفاده می‌شود. آن‌ها، با خارج کردن هوا از بسته بندی، از فساد آن جلوگیری کرده و تازگی را حفظ می‌کنند.

۳. تحقیقات آزمایشگاهی

در تحقیقات علمی و آزمایشگاهی، از این دستگاه‌ها جهت ایجاد شرایط کنترل شده برای آزمایش‌ها استفاده می‌شود. این امر، در زمینه‌هایی مانند علم مواد، شیمی و فیزیک ضروری است.

۴. دستگاه‌های پزشکی

در حوزه پزشکی، پمپ‌های خلاء در دستگاه‌های نجات دهنده زندگی مانند ونتیلاتورها یافت می‌شوند؛ جایی که فشار کنترل شده‌ای را برای بیماران مبتلا به مشکلات تنفسی ایجاد می‌کنند. همچنین، آن‌ها در اتاق‌های عمل، سیستم‌های مکش را تغذیه می‌کنند.

نحوه عملکرد پمپ وکیوم

عملکرد یک پمپ وکیوم یا پمپ خلاء، یک هماهنگی پیچیده از اختلاف فشار است. کار با ایجاد اختلاف فشار بین محفظه داخلی و محیط خارجی شروع می‌شود. این واریانس فشار، نیروی مقاومت ناپذیری بر مولکول‌های گاز وارد می‌کند و آن‌ها را وادار به مهاجرت از محفظه به پمپ می‌کند. و در نتیجه، منجر به ایجاد خلاء می‌شود. مهم است که بدانیم مکانیسم خاص عملکرد، بسته به نوع محصول مورد استفاده، متفاوت است.

محدوده‌های تولید فشار پمپ وکیوم

انواع مختلف پمپ وکیوم، محدوده‌های فشار خروجی مشخصی را ارائه می‌دهند که عاملی اساسی در پاسخ به این سؤال است که برای هر کاربرد، مناسب‌ترین پمپ وکیوم چیست؟ یا اینکه ملاک انتخاب یک پمپ وکیوم چیست؟ در این راه، تطبیق ظرفیت پمپ با نیازهای کار شما، برای اطمینان از راندمان و اثربخشی بهینه، بسیار مهم است. رده‌بندی این محدوده‌ها به این شرح است:

خلاء پایین: فشار تا ۱ تور
خلاء متوسط: فشار از ۱ تا  ۳-۱۰ تور
خلاء بالا: فشار از ۳-۱۰ تا ۷-۱۰ تور
خلاء فوق العاده بالا: فشار از ۷-۱۰ تا ۱۱-۱۰ تور
خلاء بی نهایت بالا: فشار کمتر از ۱۱-۱۰ تور