Máy bơm hút chân không là gì? Cấu tạo, phân loại Vacuum Pump

Những thông tin về bơm hút chân không đang thu hút được sự quan tâm của rất nhiều người. Không chỉ về cấu tạo hay phân loại mà các hãng sản xuất Vacuum Pump nào uy tín, cách thức lắp, lưu ý khi chọn lựa đều được TKĐ làm rõ trong bài viết này. Bạn hãy cùng tham khảo nhé!

bơm hút chân không

mã giảm giá shopee

Máy bơm hút chân không là gì?

Bơm hút chân không là thiết bị được con người phát minh, chế tạo thành công vào năm 1650. Qua nhiều năm liền cải tiến và thay đổi thì nó càng ứng dụng rộng rãi hơn, mang lại hiệu quả cho con người.

Máy bơm hút chân không là loại thiết bị chuyên dùng để loại bỏ những hơi hay phân tử khí, phân tử nước để mang đến 1 môi trường gần như chân không hoặc chân không phục vụ công việc.

máy bơm hút chân không là gì

Cấu tạo bơm hút chân không

Một bơm chân không loại vòng nước sẽ được cấu tạo từ 2 bộ phận chính là:

+ Phần tĩnh: Gồm nhiều chi tiết như:

Vách ngăn giữa 2 buồng của máy bơm: Chi tiết này thường xuất hiện tại các bơm hút chân không vòng nước 2 cấp.

Buồng bơm: Máy bơm 1 cấp thì có 1 buồng bơm, máy bơm 2 cấp sẽ có 2 buồng bơm.

Mặt bích: Những loại bơm có 2 cấp thì chắc chắn sẽ có 2 mặt bích đầu hút.

+ Phần động: Cánh máy bơm với loại bơm 1 cấp thì nó có 1 cánh, bơm 2 cấp thì sẽ có 2 cánh bơm, trục bơm, phớt làm kín cổ trục. Một số loại bơm thì lại trang bị thêm 1 dây tết chèn vòng bi.

Xem thêm: Máy bơm hóa chất là gì? Đặc điểm, phân loại Chemical Pump

Nguyên lý bơm hút chân không

Tương tự như với các thiết bị khác thì máy bơm hút chân không cũng có 1 nguyên lý hoạt động riêng. Nó hoạt động theo nguyên tắc piston.

Thiết bị này có các chuyển động quay trong chất lỏng. Cánh bơm và trục là 2 bộ phận của bơm có thể chuyển động. Khi trục quay, cánh bơm quay và chất lỏng sẽ quay liên tục. Lực văng ly tâm hình thành và hướng ra bên ngoài nên tạo ra 1 vòng chất lỏng và dòng này quay đồng tâm với vỏ của bơm.

Chất lỏng được hình thành do lực ly tâm khi cánh bơm quay. Lúc này, cổng hút sẽ thực hiện chức năng là hút không khí. Khi cửa hút đã thông thì các chất lỏng này sẽ quay vào không gian được tạo từ lưỡi và cánh bơm. Không khí sẽ bị đẩy qua cổng xả và ra môi trường bên ngoài. Việc này sẽ tiếp tục cho đến khi không gian lưỡi và cánh bơm bị chạm vào cổng xả thì vòng chất lỏng sẽ đưa khí bị nén vào cổng xả và làm nên 1 chu kỳ mới.

nguyên lý bơm hút chân không

Phân loại bơm chân không

Theo áp suất chân không

Nếu phân chia theo áp suất chân không thì sẽ có 4 loại như:

+ Bơm chân không áp thấp: Thấp hơn 10^-5.

+ Bơm chân không áp trung bình: từ 10^-5 – đến 0.1.

+ Bơm chân không áp cao: Từ 0.1 – 100.

+ Bơm chân không áp rất cao: Cao hơn 100.

Theo cấu trúc của bơm

Bơm hút chân không kiểu piston (Piston Vacuum Pump)

Đây chính là một trong những thiết bị chân không chuyên dùng để chứa lượng hơi nhỏ ngưng tụ hoặc loại bỏ khí. Thiết bị này có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc sử dụng như 1 máy bơm phụ để hỗ trợ cho những máy bơm chân không khác còn lại. Lưu ý, nó không được sử dụng như 1 bơm chuyên để bơm hút chất từ thùng chứa này sang thùng chứa khác, để tránh nhầm lẫn với các máy bơm vận chuyển.

Loại này thường dùng cho các hệ thống sấy chân không, lò hơi, ngâm chân không, luyện kim chân không hay một số ngành công nghiệp chân không, ứng dụng chân không để vận hành.

Các loại bơm này thường không có khác nhau nhiều về cấu trúc cũng như hình dạng, bao gồm: Một thân bơm, đường ray dẫn hướng, van bán tròn, van xả, bộ phận quay lệch tâm của van trượt, trục.

Bơm này sẽ vận hành dưới sự điều khiển của một động cơ thông qua 1 vành đai hình tam giác rồi đến các cánh quạt. Theo thiết kế thì động cơ sẽ được cố định trên thân của bơm với 1 tấm động cơ.

1 Ống van trượt trong bơm hút chân không loại piston. Có 1 bánh xe lệch tâm và sẽ được cố định trên 1 trục. Tấm van trượt thì được gắn trên ống van trượt nên có thể trượt lên hoặc trượt xuống trong đường ray trượt có hình dạng bán nguyệt. Nó còn có thể xoay trái, phải. Vì thế mà thân bơm sẽ được phân chia thành khoang A, khoang B bằng tấm van trượt, van trượt. Bơm hoạt động thì các thể tích khoang A, khoang B sẽ tăng giảm và thay đổi theo định kỳ, nhờ vậy bơm hoàn thành quá trình xả, hút.

Bơm hút chân không piston

Bơm Ion (Sputter Ion Pump)

Hoạt động của thiết bị này dựa trên nguyên tắc chuyển đổi, ion hóa. Đó là nhờ các chất, vật liệu hoạt động hóa học để kết hợp với khí nén nhằm loại bỏ chúng, các phân tử khí dẫn và mang điện, chiếm đóng.

Từ trường cao sẽ kết hợp với điện áp cao khoảng 4kv – 7kv sẽ tạo ra một đám mây các plasma hay inox dương, lắng đọng trên 1 cực âm titan. Một số trường hợp, đám mây này sẽ lắng đọng trên 1 cực âm thứ cấp bổ sung tantalum.

Hiện tượng phún xạ xuất hiện khi cực âm sẽ bắt giữ các khí và sau đó sẽ phủ lên 1 màng mỏng thu khí.

Với các bơm này thì định kỳ nên thay thế cực âm 1 lần. Những máy bơm này thường không có bộ phận chuyển động nên không yêu cầu bảo trì cao. Khi làm việc, nó có thể đạt tốc độ bơm tối đa lên 1000 l/s và đạt áp suất 7,5 x 10-12 Torr. Khi yêu cầu áp lực thấp thì nên ưu tiên chọn loại loại này.

bơm ion

Bơm hút chân không lạnh (Cryopump)

Cryopump là loại bơm hoạt động bằng cách thu giữ và lưu khí cũng như hơi. Thay vì chuyển chúng qua máy bơm thì nó sử dụng công nghệ hiện đại để lưu trữ khí: Bẫy khí ở bề mặt rất lạnh với nhiệt từ 10 độ K cho đến 20 độ K tương đương với mức nhiệt âm 260 độ C hay đông lạnh để đóng băng hoàn toàn. Các máy bơm này có nhược điểm là lưu trữ hạn chế. Lượng khí nén và hơi sau khi thu thập được phải thường xuyên loại bỏ ra khỏi máy bơm. Cách thức đơn giản đó là: Làm nóng bề mặt của nó rồi bơm lượng khí hơi này sang một máy bơm khác.

Muốn loại bơm này hoạt động thì người dùng cần phải trang bị thêm một máy nén lạnh để làm mát những bề mặt. Thông thường loại bơm này có thể thể đạt được phạm vi tốc độ bơm từ 1200 đến 4200 l/s và áp suất 7,5 x 10-10 Torr.

Bơm hút chân không lạnh

Theo chất lỏng công tác

Bơm hút chân không vòng nước (Liquid Ring Vacuum Pump)

Đây là loại bơm chuyên cung cấp chân không vận hành trong các hệ thống công nghiệp chuyên sản xuất hóa chất, chế biến lương thực thực phẩm, in ấn bao bì, dầu khí, dược phẩm, năng lượng điện hay các sản phẩm dệt may. Thiết bị này có thể sử dụng chất lỏng hoặc nước để làm chất bịt kín.

Thiết bị không có bộ phận tiếp xúc, cơ chế vận hành đơn giản nên thiết bị này được xem là một trong những sự lựa chọn đáng tin cậy, an toàn. Nó có thể làm việc và xử lý khí tiềm tàng khả năng nguy hiểm hay khí bẩn.

cấu tạo Bơm hút chân không vòng nước

Bơm hút chân không vòng dầu (Oil Rotary Vane Vacuum Pump)

Loại bơm không vòng dầu này phổ biến hơn không chỉ trong sản xuất công nghiệp mà còn trong ứng dụng nghiên cứu. Bơm này có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với bơm tăng áp hay cả bơm thứ cấp và bơm tăng áp để mang lại hiệu quả.

Nếu nó được sử dụng độc lập thì được xem như 1 bơm chân không áp trung bình, không dùng cho công việc áp lực lớn và bơm nhanh.

Cấu tạo bơm hút chân không vòng dầu

Bơm hút chân không khô

Loại bơm này có đặc điểm là không sử dụng chất lỏng nào để tạo ra chân không. Nó cũng tránh việc tiếp xúc khí có thể hòa tan trong khí quyển. Vì thế khi làm việc, thiết bị dễ tăng nhiệt cao vì k có chất lỏng nào hấp thụ được nhiệt từ hoạt động bơm.

Theo công suất

Mini

Loại bơm này sẽ tùy thuộc vào mục đích mà dùng với nguồn điện 12v- 220v. Tuy trọng lượng nhẹ và cấu trúc nhỏ gọn nhưng bơm vẫn đảm bảo được các tiêu chí về độ bền, tiết kiệm không gian và năng lượng. Chính vì là loại mini nên người dùng có thể đặt ở nhiều nơi khác nhau mà không phải lo lắng diện tích lắp đặt.

Các loại bơm mini chính hãng có thể cung cấp năng lượng tối ưu cho máy móc vì thế mà nó dùng nhiều trong các hệ thống dân dụng nhỏ như đóng gói thành phẩm. Và lúc này nó hoạt động với dòng điện 12v. Trong các ứng dụng khác như hút, nạp gas của điều hòa, máy lạnh không khí thì bơm được dùng là loại mini với điện áp 220v. Loại này sẽ dùng cho những công việc có tính chất đơn giản hơn.

Công nghiệp

Bơm hút chân không dùng cho công nghiệp là loại có công suất lớn gấp nhiều lần so với loại mini sử dụng 3 pha 380v hoặc 1 pha 220v.

Ví dụ như: Dùng trong các phòng thí nghiệm, các hệ thống in ấn, đóng gói sản phẩm, chế biến thực phẩm, sản xuất các thiết bị.

Trong công nghiệp thường sử dụng các loại như: Bơm hút chân chân không vòng dầu, vòng nước, khô, điều hòa máy lạnh.

Tham khảo ngay: Máy bơm màng là gì? Nguyên lý và phân loại Diaphragm pump

Ứng dụng của máy bơm chân không

Trong ngành y tế

Trong y tế thì người ta dùng Vacuum Pump loại không vòng nước để hút dịch, hút đờm hay trong hệ thống phòng phẫu thuật.

Trong ngành in

Thiết bị này sẽ được dùng trong công nghệ in để giúp các giấy hay bìa carton được ép chặt vào lô in xuyên suốt trong quá trình in, loại bỏ những hạt bụi, tạp chất trên bề mặt giấy trước khi phun mực in… Vì thế mà vai trò của nó rất quan trọng.

Trong chế biến gỗ

Trong chế biến gỗ thì sơn là khâu cần được chú trọng. Máy hút chân không sẽ hút những tạp chất khí để quá trình sơn được trơn tru, bề mặt gỗ nhẵn mịn hơn, tốc độ phun sơn nhanh và diện phủ sơn rộng hơn.

Trong sản xuất ống nhựa

Trong sản xuất ống nhựa thì loại Vacuum Pump tham gia vào khâu định hình kích thước, hình dạng của sản phẩm để có thể điều khiển dao cắt, loại bỏ các phế phẩm.

Trong bảo quản thực phẩm

Để đóng gói thực phẩm khô hay tươi sống lâu dài thì các máy hút chân không hiện đại được ứng dụng. Nó sẽ hút hết khí oxi trong các túi, hộp để giảm quá trình oxi hóa, tăng thời gian bảo quản.

Trong sản xuất giấy

Đối với công nghiệp sản xuất giấy: Ăn, vở, vệ sinh thì bơm tham gia vào khâu hình thành tờ giấy cơ bản. Người ta sử dụng máy bơm chân không vòng nước để tạo nên khoảng chân không chứa bột giấy sau khi tinh lọc.

Trong sản xuất kính an toàn

Để sản xuất kính an toàn thì trong hệ thống ấy người ta có sử dụng các máy hút chân không. Quy trình làm việc tuần tự có 8 bước từ đưa tấm kính nguyên khổ vào cắt cho đến đưa kính đi vào hệ thống nén, gia nhiệt ở mức nhiệt 160 độ C. Cuối cùng là kiểm tra, hoàn thiện sản phẩm để xuất xưởng.

ứng dụng của máy bơm hút chân không

Cách chọn mua máy Vacuum Pump

+ Khi lựa chọn máy bơm chân không có cánh quay thì người mua cần chú ý bởi là chất lỏng hay chất khí thì bao giờ cũng sẽ chưa 1 lượng nước nhỏ những hạt bụi li ti. Đối với những yêu cầu mức độ chân không cao hơn thì người dùng có thể dùng thêm các thiết bị lọc. Người dùng có thể sử dụng loại bơm không có cánh quay, cấu tạo sẽ khá giống với máy hút chân không thông thường.

+ Cần xác định dòng lưu chất mà bơm sẽ làm việc là loại nào? Tính chất của nó là kiềm hay axit, giá trị của PH là bao nhiêu. Tùy theo nó là loại chất nào, khả năng ăn mòn ra sao mà người dùng sẽ cân nhắc chọn loại bơm chân không xử lý trung hòa hoặc bằng phương pháp lọc.

+ Ngoài ra còn phải xác định được dòng chất bơm là dầu nhớt hay chất ô nhiễm, cao su. Thiết bị bơm chân không phải được lựa chọn thật kỹ càng

cần biết được liệu vật thể đang được bơm có phải là chất bị ô nhiễm cao su hay dầu nhớt không? Thiết bị chân không phải được lựa chọn kỹ lưỡng cho các phương tiện máy bơm khác nhau.

Người dùng cần chú ý hơn khi mà nếu có những hạt, khí có tính chất ăn mòn thì cần xem xét từ cửa đầu vào máy bơm, lắp thêm các bộ phận như: Bình ngưng, bộ lọc. Tuy nhiên, người dùng có thể tham khảo các kỹ sư hoặc hãng để tư vấn.

+ Độ rung, tiếng ồn và thẩm mỹ của thiết bị.

Những thiết bị có tiếng ồn nhỏ và độ rung thấp, nhỏ gọn và đẹp mắt sẽ được ưa chuộng hơn.

+ Cuối cùng sẽ là yếu tố giá thành của thiết bị.

Một thiết bị tốt, có giá phải chăng thường sẽ được cung cấp tại các địa chỉ uy tín. Những loại bơm hút chân không mini 12v, 24v có sẵn ở thị trường khá đa dạng với nhiều mức giá khác nhau để người dùng chọn. Ngoài ra, người dùng còn xem xét thời gian bảo hành, cách thức vận chuyển, lắp đặt ra sao.

Cách lắp đặt và sử dụng bơm chân không

Cách lắp đặt và sử dụng bơm chân không

Khi lắp đặt và dùng bơm thì khách hàng có thể tham khảo thêm một số lưu ý như sau:

+ Đầu bơm luôn có khớp nối đi kèm và nó dùng để lắp nối trục động cơ có công suất tương ứng với đầu bơm.

+ Bệ bơm được đặt trên một mặt phẳng và nó có thể được bắt 1 cách chắc chắn xuống nền bằng các bu lông để tránh việc dịch chuyển khỏi vị trí, xê dịch, rung lắc.

+ Động cơ và đầu bơm cần được cố định trên bệ bơm. Nó được truyền động thông qua một khớp nối và canh chuẩn xác để nó đồng trục.

+ Tại đầu bơm sẽ có 1 cửa hút nằm ở phía khớp nối và nó được nối với 1 bình trung gian, thể tích khoảng ≥ 0.3m3. Bình trung gian có chức năng tích chứa đất cát, nước, cần thiết để có thể hạn chế đất cát đi vào buồng bơm làm mòn cánh quạt hay ma sát, tắc nghẽn tại van 1 chiều. Bình trung gian này sẽ nối với buồng cần hút chân không.

+ Ở dưới đáy bình trung gian thì có 1 van dùng để xả đất cát, bụi bẩn và nước, phía trên bình thì được trang bị thêm đồng hồ đo áp lực. Khi lắp mặt bích và ống thì cần đảm bảo yêu cầu để kín và đạt áp suất làm việc tối đa nhất.

+ Ở trên đầu bơm có ống nước phi 21 nối với téc nước. Nó ở dưới khớp nối, đặt cao hơn đầu bơm, có thêm 1 van để đóng mở khóa nước. Lưu ý, nước cấp cho bơm phải đảm bảo độ sạch, không tạp chất.

+ Động cơ được khởi động thông qua 1 tủ điện gồm: aptomat, thiết bị đóng cắt, công tắc tơ, rơ le chống mất pha, rơ le nhiệt, đồng hồ chỉ thị. Tủ phải có dây nguồn tương ứng với công suất động cơ.

Trước khi dùng thì người kỹ thuật phải kiểm tra đầu bơm xem có bị xiết chặt quá không, quay trơn tru không. Khi bị xiết cần xử lý để đầu quay được trơn hơn bằng việc dùng kìm nước cặp tại khớp nối và quay cho đến khi ổn. Điều này không chỉ làm cho những máy bơm chân không mới mà còn áp dụng với bơm cũ, không được sử dụng 1 thời gian dài.

Cần xem xét động cơ có quay đúng chiều không? Người dùng phải cấp nguồn nước đầy đủ để làm mát buồng bơm và tạo chân không làm việc. Người dùng không nên tự ý sửa chữa hay thay đổi thiết kế, bộ phận trong bơm theo ý muốn vì có thể khiến bơm không hoạt động được.

Xem ngay: Máy bơm ly tâm là gì? Cấu tạo, phân loại Centrifugal pumps

Thương hiệu Vacuum Pump uy tín

Tham khảo một số thương hiệu tên tuổi trên thị trường về dòng sản phẩm

LEYBOLD

Ưu điểm của các loại bơm này đó chính là độ tin cậy khi làm việc, cấu tạo gọn, kích thước nhỏ, không gây tiếng ồn, có thể vận hành với áp suất 1000 mbar trong điều kiện liên tục.

bơm chân không LEYBOLD

Edwards

Điểm vượt trội của dòng bơm Vacuum Pump của Edwards chính là thiết bị có khả năng xử lý hơi nước, tốc độ bơm nhanh, áp lực chân không cao nên vừa tham gia sản xuất vừa có thể ứng dụng trong thí nghiệm, nghiên cứu khoa học.

Hãng mang đến nhiều chọn lựa với bơm chân không vòng dầu 2 cấp E2M 0.7, E2M 1.5, E2M 175, E2M 12…

Bơm hút chân không vòng dầu 1 cấp: E2M30, nES100, Edwards nES200, nES40…

bơm hút chân không edwards

HANBELL

Với máy bơm hút chân không của hãng này thì bạn có thể điều chỉnh tách lượng hơi nước theo nhu cầu thông qua các van đệm kép.

Một số dòng tiêu biểu như: PX-10, P-16, PX-21, PX-40, PX-60, PX-100, PX-160, PX-200…

bơm chân không HANBELL

Hy vọng bài viết này sẽ mang đến thông tin hữu ích cho các bạn!

5/5 (1 bình chọn)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *