نکات مهم انتخاب پمپ خلا | راهنمای خرید پمپ وکیوم

در انتخاب پمپ خلا مناسب، عموم مردم بدون اطلاعات دقیق از انواع پمپ ها، گمان می‌کنند که ایجاد خلاء روش ساده ای است که با قرار دادن درپوش در پمپ و راه اندازی آن، خلاء موردنیاز حاصل می‌گردد؛ اما در واقع برای ایجاد خلا، مراحل بیشتر و پیچیده‌تری لازم است انجام شود.هود لامینار در این مقاله در کنار توضیحات درباره پارامترهای خلا مناسب، به شما 4 فاکتور عمده که هنگام خرید و انتخاب پمپ وکیوم مناسب به آن نیاز دارید را به شما گفته‌ایم.

انتخاب پمپ خلا

پمپ های خلاء برای حذف مولکول های هوا و گاز در یک محفظه درزبندی شده بکار می‌روند. سطح خلاء با استفاده از گاز فرایندی در فشار معین قابل کنترل است. انتخاب پمپ وکیوم مناسب نه تنها مستلزم درک درست از سطح فرآیند و شناسایی کاربرد آن است؛ بلکه مستلزم درک شرایط فرایند، محدوده عملکرد و مزایا و محدودیت های هر نوع پمپ خلا نیز می‌باشد.

هنگام انتخاب پمپ خلاء، باید چندین فاکتور را در نظر بگیرید. اول از همه، انتخاب شما باید با استفاده مورد نظر شما مطابقت داشته باشد؛ یعنی ابتدا بدانید قرار است چه کاری با دستگاه پمپ وکیوم خود انجام دهید، سپس با توجه به نیازتان، اقدام به خرید پمپ خلا نمایید. این موضوع به شما این امکان را می‌دهد که فناوری، روغن کاری، مقاومت شیمیایی، سطح خلاء و سرعت جریان لازم را بتوانید مشخص کنید.

عامل اساسی راهنمای خرید پمپ خلاء برای شما بدون شک، کیفیت و سطح وکیوم مطلوب دستگاه است. انواع مختلفی از خلاء وجود دارد:

• خلاء خشن یا کم
• خلاء زیاد
• خلاء فوق العاده بالا

تفاوت بین این سه مورد در کمیاب بودن تعداد مولکول‌های بدست آمده است که با فشار گازهای باقیمانده اندازه‌گیری می‌شود. هرچه فشار ضعیف‌تر باشد، تعداد مولکول‌ها در یک سانتی‌متر مربع، ضعیفتر است. در نتیجه کیفیت نیز خلاء بالاتر می‌رود.

معیارهای مهم خرید پمپ خلا شامل موارد زیر می‌شود:

سطح خلا

اولین معیار مهم در انتخاب پمپ خلا (وکیوم)، انتخاب سطح خلا هست. انتخاب پمپ وکیوم تا حد زیادی به سطح خلاء مورد نیاز بستگی دارد. محدوده فشارهای مختلف در سیستم خلاء به شرح زیر است:

• خلاء کم (از mbar تا 1 mbar)
• خلاء متوسط (1 mbar تا mbar)
• خلاء بالا (mbar تا mbar)
• خلاء بسیار بالا (mbar تا mbar)
• خلاء خیلی شدید (محدوده فشار کمتر از mbar)

در خلاء کم و متوسط، بیشتر مولکول های گاز در داخل محفظه خلاء قرار دارند. در حالیکه در خلاء بسیار بالا (UHV) و خلاء خیلی شدید (XHV) بسیاری از مولکول های باقیمانده به ترتیب بر روی دیواره محفظه و داخل آن قرار می‌گیرند. بنابراین، فناوری های مختلفی از پمپ ها برای بازه های مختلف فشار خلاء مورد نیاز است.

همچنین در انتخاب پمپ خلا باید در نظر داشته باشید که آیا هدف از ایجاد خلاء عمدتاً پمپاژ مولکول های هوا و گازها به اتمسفر جهت رسیدن به سطح فشار مورد نظر است یا حفظ سطحی از فشار معین زمانی که بارهای خاصی از گاز به سیستم خلاء وارد می شود (به دلیل فرایند). برخی از پمپ های خلاء برای فرآیندهای پمپاژ بهینه‌سازی شده‌اند (ممکن است با بارهای بالا از گاز فرآیند مواجه شوند)، در حالیکه برخی دیگر از پمپ ها قادر به حمل بارهای بالایی از گاز نیز هستند.

با توجه به سطح خلاء موردنظر، ترکیبی از سیستم های مختلف پمپ خلاء مورد نیاز است. پمپ های خلاء اولیه، پمپ هایی هستند که در محدوده خلاء کم و متوسط مولکول ها را به اتمسفر تخلیه کرده و به صورت جداگانه فعالیت می‌کنند. پمپ های خلاء بالا و بسیار بالا مانند توربوپمپ ها و پمپ های انتشار، برای ایجاد خلاء و تخلیه مولکول ها به پمپ های اولیه نیاز دارند. در یون، گاززدای غیر قابل تبخیر (NEG) و کرایو پمپ ها، تخلیه اولیه و پشتیبانی گاه به گاه پمپ اولیه (برای عنوان مثال در مراحل غیرفعال سازی یا فرایند بازسازی) انجام می‌پذیرد.

تاثیر فرآیند بر پمپ خلا

با توجه به کاربرد و محیط موردنظر برای پمپاژ، انتخاب پمپ های خلا متفاوت خواهد بود! بعنوان مثال، پمپ های پره دار روتاری (RV) برای طیف وسیعی از کاربردهای خلاء کم و متوسط ازجمله؛ تحقیق و توسعه، ابزارهای تحلیلی، فعالیت های صنعتی و پوششی، تصعید یخ، مهندسی فرآیند و بسیاری دیگر از زمینه ها، مناسب هستند.

استفاده از روغن بعنوان درزگیر و مایع خنک کننده، عمل پمپاژ را تسهیل کرده و کاربرد پمپ ها را گسترش می دهد بطوریکه عمل پمپاژ را در صورت وجود خاک، گرد و غبار و میعانات نیز ممکن می سازد. از سوی دیگر، پمپ های اسکرول با استفاده از دو فنر مارپیچ که درزبندی شده و به طور ناهماهنگ در مقابل یکدیگر می چرخند، گازها را فشرده سازی کرده و خلاء بدون هیدروکربن را ایجاد می نمایند. این امر منجربه صرفه جویی در هزینه های بهره برداری و نگه داری می شود. در مقایسه با پمپ های RV، کاربرد پمپ های خلاء اسکرول عمدتاً به فرآیندهای عاری از هرگونه گرد و غبار و خاک محدود شده است. با قرار گرفتن پمپ ها در معرض گرد و غبار در مدت زمان بسیار کوتاه، آسیب جدی به صفحه درزبندی شده وارد می شود.

با در نظر گرفتن این امر، برای انتخاب پمپ خلا مناسب، لازم است تاثیر کاربرد سیستم پمپ وکیوم انتخاب شده و همچنین تاثیر احتمالی موارد زیر به دقت مورد ارزیابی قرار گیرد:

• گرد و غبار یا پسماند ناشی از فرایند
• گازهای مخربی مانند کلر در حضور بخار آب
• خروجی بالای گاز
• تخلیه مکرر
• حرکات و ضربات مکانیکی
• ارتعاشات
• بازتابش گرما به پمپ ( درحین پشتیبانی توسط اپراتورها)
• تابش (اشعه ایکس)
• میدان های مغناطیسی

تاثیر پمپ بر روی کاربرد

ارزیابی تاثیر پمپ خلاء بر روی کاربرد یا فرایند آن بسیار حائز اهمیت است.  چندین متغیر که در انتخاب انواع مختلف پمپ های خلا موثر می باشند عبارتند از:

• انتشار روغن یا هیدروکربن
• ارتعاش ایجاد شده توسط پمپ
• انتشار صدا
• انتشار EMC
• میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط پمپ
• انتشار جزئی
• انتشار گرما
• مصرف انرژی

متغیرهای موثر تنها به موارد فوق محدود نمی‌شوند. با توجه به موارد مذکور، پمپ های RV به دلیل انتشار روغن، در ایجاد خلاء بدون هیدروکربن با مشکل مواجه‌اند. از سوی دیگر، فناوری اسکرول با وجود اینکه قادر به ایجاد خلاء بدون هیدروکربن است، به دلیل فرسودگی درزبند با خطر انتشار ذرات همراه می‌باشد.

سرمایه گذاری و نگهداری

آخرین معیاری که جهت انتخاب و خرید پمپ خلا (وکیوم) باید مورد بررسی قرار گیرد نگهداری پمپ خلا و سرمایه گذاری روی آن است. به این صورت که با در نظر گرفتن اهداف استفاده از پمپ خلا ، هزینه های اولیه سرمایه گذاری، هزینه کارکرد و نگه داری باید مورد ارزیابی گیرند. در صورت استفاده از دو سیستم پمپ خلا بالا مانند پمپ های توربومولکولی (TMP) و پمپ های انتشار روغن هزینه های اولیه برای پمپ TMP در مقایسه با پمپ انتشار روغن بطور قابل توجهی بیشتر خواهد شد. با در نظر گرفتن هزینه مالکیت در یک دوره پنج ساله، پمپ های انتشار روغن بدلیل هزینه های گزاف در مصرف انرژی و نگهداری ممکن است نسبت به پمپ های TMP هزینه های بیشتری متحمل شوند. در برخی از محصولات، مزایای اقتصادی از طریق پمپی با اندازه و عملکرد معین فراهم می گردد.