ผู้ค้าส่งจากจีน ปั๊มลูกสูบสำหรับงานหนักพร้อมหัวเย็นหุ้มด้วยสุญญากาศ ปั๊มออกซิเจนเหลว สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน เครื่องยนต์ปั๊มสุญญากาศ

ประเภทของปั๊มสุญญากาศ

ปั๊มสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่ดูดโมเลกุลของก๊าซออกจากปริมาตรที่ปิดสนิทและทิ้งสุญญากาศบางส่วนไว้เบื้องหลัง หน้าที่ของมันคือการสร้างสุญญากาศสัมพัทธ์ภายในปริมาตรหรือพื้นที่ที่กำหนด มีปั๊มสุญญากาศหลายประเภท ได้แก่ ปั๊มแบบแรงเหวี่ยง ปั๊มแบบสกรู และปั๊มแบบไดอะแฟรม

ปั๊มแรงเหวี่ยงไปข้างหน้า

ปั๊มสุญญากาศแบบแรงเหวี่ยงชนิดปริมาตรคงที่ เป็นหนึ่งในประเภทปั๊มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ประสิทธิภาพของปั๊มชนิดนี้มีข้อจำกัดในด้านวัสดุ และสามารถรับมือกับความเข้มข้นของของแข็งได้ค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม การใช้ปั๊มชนิดนี้ก็มีข้อดีบางประการเหนือกว่าปั๊มประเภทอื่นๆ
ปั๊มแบบปริมาตรคงที่ (Positive displacement pumps) มีโพรงด้านดูดที่ใหญ่กว่าและโพรงด้านจ่ายที่เล็กกว่า ทำให้เหมาะสำหรับงานที่เกี่ยวข้องกับของเหลวที่มีความหนืดสูงและแรงดันสูง การออกแบบของปั๊มชนิดนี้ทำให้สามารถวัดและควบคุมปริมาณของเหลวที่สูบได้อย่างแม่นยำ ปั๊มแบบปริมาตรคงที่ยังเหมาะสำหรับงานที่ต้องการการวัดปริมาณที่แม่นยำอีกด้วย
ปั๊มแบบปริมาตรคงที่ (Positive displacement pumps) มีข้อดีกว่าปั๊มแบบแรงเหวี่ยง (Centrifugal pumps) หลายประการ ปั๊มแบบปริมาตรคงที่สามารถสูบจ่ายของเหลวที่มีความหนืดสูงกว่าปั๊มแบบแรงเหวี่ยงได้ นอกจากนี้ยังทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าปั๊มแบบแรงเหวี่ยง ทำให้เหมาะสมกับการใช้งานบางประเภทมากกว่า และปั๊มแบบปริมาตรคงที่ยังสึกหรอน้อยกว่าด้วย
ปั๊มสุญญากาศแบบปริมาตรคงที่ทำงานโดยการดูดของเหลวเข้าไปในห้องและขยายปริมาตรให้ใหญ่ขึ้น จากนั้นจึงระบายออกสู่บรรยากาศ กระบวนการนี้เกิดขึ้นหลายครั้งต่อวินาที เมื่อการขยายตัวถึงระดับสูงสุด วาล์วดูดจะปิด วาล์วระบายอากาศจะเปิด และของเหลวจะถูกดันออกมา ปั๊มสุญญากาศแบบปริมาตรคงที่มีประสิทธิภาพสูงและนิยมใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท

ปั๊มแรงเหวี่ยงแบบดูดเองได้

ปั๊มแรงเหวี่ยงแบบดูดเองได้ถูกออกแบบมาพร้อมกับถังเก็บน้ำเพื่อช่วยไล่อากาศออกจากปั๊ม จากนั้นน้ำนี้จะถูกหมุนเวียนกลับไปทั่วทั้งปั๊ม ทำให้ปั๊มสามารถทำงานได้โดยปราศจากอากาศ ถังเก็บน้ำสามารถติดตั้งอยู่เหนือหรือด้านหน้าใบพัดได้ จากนั้นปั๊มจะสามารถสำรองน้ำไว้สำหรับการเริ่มต้นทำงานได้
ตัวเรือนปั๊มประกอบด้วยช่องที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกักเก็บน้ำและโครงสร้างแบบกึ่งเกลียวคู่ เมื่อน้ำไหลเข้าสู่ปั๊มผ่านช่อง A น้ำจะไหลกลับไปยังใบพัดผ่านช่อง BC เมื่อเริ่มใช้งานปั๊มเป็นครั้งที่สอง น้ำในตัวปั๊มจะถูกหมุนเวียนกลับเข้าไปใหม่ผ่านใบพัด กระบวนการหมุนเวียนนี้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
ปั๊มเหล่านี้มีให้เลือกหลายรุ่นและหลายวัสดุ ผลิตจากเหล็กหล่อสแตนเลสพิเศษ ทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ สามารถใช้งานในสภาวะแรงดันสูงได้ และการออกแบบช่วยลดความจำเป็นในการใช้เช็ควาล์วทางเข้าและวาล์วกลาง นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งท่อดูดแบบยาวได้โดยไม่ต้องเปิดใช้งาน
ปั๊มแรงเหวี่ยงแบบดูดเองได้ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้ด้วยตัวเอง แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ คือ ไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีแหล่งของเหลว วาล์วกันกลับหรือแหล่งของเหลวภายนอกสามารถช่วยให้คุณเริ่มการทำงานของปั๊มแบบดูดเองได้

ปั๊มสกรู

คุณสมบัติทางกลและทางความร้อนของปั๊มสุญญากาศแบบสกรูมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของปั๊ม ปั๊มชนิดนี้มีช่องว่างเล็กน้อยระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์เพื่อลดการไหลย้อนกลับและการขยายตัวเนื่องจากความร้อน อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงาน ดังนั้นจึงมีระบบระบายความร้อนภายในที่ใช้น้ำไหลเวียนผ่านช่องสเตเตอร์ของปั๊ม ปั๊มนี้ติดตั้งวาล์วควบคุมด้วยเทอร์โมสตัทเพื่อควบคุมการไหลของน้ำ นอกจากนี้ยังมีสวิตช์เทอร์โมสตัทสำหรับควบคุมอุณหภูมิด้วย
ปั๊มสุญญากาศแบบสกรูทำงานโดยการกักเก็บก๊าซไว้ในช่องว่างระหว่างโรเตอร์และตัวเรือน จากนั้นก๊าซจะถูกส่งไปยังพอร์ตไอเสียและถูกขับออกไปที่ความดันบรรยากาศ ปลายด้านปล่อยของสกรูที่มีลักษณะเรียวจะช่วยลดปริมาตรของก๊าซที่ถูกกักไว้ในห้องลงอีก ปัจจัยทั้งสองนี้ทำให้ปั๊มทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
ปั๊มสุญญากาศแบบสกรูได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ในบางการใช้งาน ปั๊มจำเป็นต้องทำงานที่ความดันต่ำมาก เช่น เมื่อต้องการสูบอากาศปริมาณมาก สำหรับการใช้งานดังกล่าว ปั๊ม SCREWLINE SP เหมาะอย่างยิ่ง อุณหภูมิขาออกต่ำและเส้นทางการสูบโดยตรงช่วยให้กระบวนการทางอุตสาหกรรมทำงานได้อย่างต่อเนื่อง ปั๊มเหล่านี้ยังมีซีลเพลาแบบไม่สัมผัสเพื่อลดการสึกหรอทางกล นอกจากนี้ ยังมีระบบแบริ่งแบบคานยื่นพิเศษเพื่อกำจัดแหล่งที่มาของความเสียหายของแบริ่งและการปนเปื้อนของสารหล่อลื่น
ปั๊มสุญญากาศแบบสกรูใช้สกรูระบายความร้อนด้วยอากาศในการสร้างสุญญากาศ มีขนาดกะทัดรัด สะอาด และมีระบบตรวจสอบระยะไกลพร้อมระบบอัจฉริยะในตัว ผู้ใช้สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของปั๊มจากระยะไกลได้โดยใช้แอปพลิเคชัน

ปั๊มไดอะแฟรม

ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมเป็นหนึ่งในประเภทของปั๊มสุญญากาศที่พบได้บ่อยที่สุดในห้องปฏิบัติการและโรงงานผลิต ไดอะแฟรมเป็นเยื่อยางยืดที่ยึดอยู่รอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก แม้ว่าจะไม่สามารถปิดผนึกปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมได้ แต่ก็มีวิธีที่จะบรรเทาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบนี้ได้
ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมมีความอเนกประสงค์และสามารถใช้ในงานสุญญากาศสะอาดได้หลากหลายประเภท ปั๊มเหล่านี้มีจำหน่ายทั่วไปพร้อมระบบวาล์วในตัว แต่ก็สามารถดัดแปลงให้มีวาล์วเพิ่มเติมได้เช่นกัน เนื่องจากปั๊มไดอะแฟรมมีความอเนกประสงค์มาก จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเลือกประเภทที่เหมาะสมกับงาน การเข้าใจวิธีการทำงานของปั๊มจะช่วยให้คุณเลือกปั๊มที่เหมาะสมกับงานได้อย่างถูกต้อง
ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมมีข้อดีมากมาย รวมถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานมาก ปั๊มไดอะแฟรมส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้นานถึงหมื่นชั่วโมง อย่างไรก็ตาม อาจไม่มีประสิทธิภาพสำหรับกระบวนการที่ต้องการสุญญากาศลึก ซึ่งในกรณีดังกล่าวอาจต้องใช้เทคโนโลยีทางเลือกอื่น นอกจากนี้ เนื่องจากหลักการทางฟิสิกส์ของปั๊มไดอะแฟรม ขนาดของปั๊มเหล่านี้อาจมีข้อจำกัด และไม่เหมาะสำหรับการสูบจ่ายด้วยความเร็วสูง
ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมเป็นปั๊มอเนกประสงค์ชนิดหนึ่งในห้องปฏิบัติการ ได้รับความนิยมเนื่องจากโครงสร้างที่ไม่ต้องใช้น้ำมันและการบำรุงรักษาต่ำ มีให้เลือกหลายแบบและมีคุณสมบัติเสริมมากมาย นอกจากการบำรุงรักษาต่ำแล้ว ยังทนต่อสารเคมีและสามารถใช้กับตัวอย่างได้หลากหลายประเภท อย่างไรก็ตาม ปั๊มไดอะแฟรมมักมีปริมาตรการสูบจ่ายต่ำกว่าปั๊มสุญญากาศชนิดอื่น

ความดันบรรยากาศเป็นปัจจัยสำคัญในระบบปั๊มสุญญากาศ

ความดันบรรยากาศคือความดันที่เกิดจากการชนกันของโมเลกุลอากาศ ยิ่งโมเลกุลชนกันมากเท่าไร ความดันก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หลักการนี้ใช้ได้ทั้งกับก๊าซบริสุทธิ์และก๊าซผสม เมื่อคุณวัดความดันบรรยากาศ มาตรวัดความดันจะอ่านค่าได้ประมาณ 14.7 psia ยิ่งความดันสูงเท่าไร แรงที่กระทำต่อโมเลกุลของก๊าซก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ก๊าซที่เข้าสู่ระบบปั๊มสุญญากาศมีความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศและอาจมีของเหลวปนอยู่ด้วย กลไกของกระบวนการนี้สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีพลังงานจลน์ระดับโมเลกุล ทฤษฎีนี้ตั้งสมมติฐานว่าโมเลกุลของก๊าซในบรรยากาศมีความเร็วสูง โมเลกุลของก๊าซที่เกิดขึ้นจะเริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางสุ่ม ชนกัน และสร้างแรงดันบนผนังของภาชนะสุญญากาศ
ความดันบรรยากาศเป็นปัจจัยสำคัญในระบบปั๊มสุญญากาศ ระบบปั๊มสุญญากาศจะใช้งานไม่ได้หากไม่มีการวัดความดันบรรยากาศอย่างถูกต้อง ความดันในบรรยากาศคือความดันรวมของก๊าซทั้งหมด รวมถึงไนโตรเจนและออกซิเจน การใช้ความดันรวมแทนความดันย่อยอาจก่อให้เกิดปัญหาได้ เนื่องจากค่าการนำความร้อนของก๊าซต่างๆ แตกต่างกันอย่างมาก การทำงานที่ความดันเต็มที่จึงอาจเป็นอันตรายได้
ในการเลือกปั๊มสุญญากาศ ควรพิจารณาช่วงการทำงานของปั๊ม ปั๊มบางชนิดทำงานที่ความดันบรรยากาศต่ำ ในขณะที่บางชนิดออกแบบมาเพื่อทำงานที่ความดันสูงหรือสูงมาก ปั๊มแต่ละประเภทใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยเพิ่มข้อดีเฉพาะตัวของแต่ละประเภท

ปั๊มแบบสกรูมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการสูบก๊าซที่มีมวลโมเลกุลต่ำกว่า

การดูดสุญญากาศต้องใช้ปั๊มคุณภาพสูง ปั๊มประเภทนี้ต้องสามารถสูบก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงและความดันต่ำมากได้ ปั๊มแบบสกรูสามารถใช้ในงานห้องปฏิบัติการได้ และมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อสูบก๊าซที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ความทนทานต่อสารเคมีเป็นสิ่งสำคัญต่ออายุการใช้งานของปั๊ม วัสดุที่ทนต่อสารเคมีก็มีให้เลือกใช้เช่นกัน วัสดุที่สัมผัสกับของเหลวที่ทนต่อสารเคมีจะช่วยลดการสึกหรอ
ปั๊มเฟืองมีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มสกรู แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเมื่อสูบก๊าซที่มีมวลโมเลกุลต่ำ ปั๊มเฟืองยังต้องการมอเตอร์ขนาดใหญ่กว่าเพื่อให้ได้กำลังสูบเท่ากัน เมื่อเทียบกับปั๊มเฟืองแล้ว ปั๊มโพรงหมุน (Progressive Cavity Pump) มีระดับเสียงต่ำกว่าและอายุการใช้งานยาวนานกว่า นอกจากนี้ ปั๊มเฟืองยังมีขนาดใหญ่และไม่เหมาะสำหรับพื้นที่แคบ
ปั๊มแบบโพรงหมุน (Progressive Cavity Pump) มีสกรูสองหรือสามตัว ตัวเรือน และฝาปิดด้านข้าง นอกจากนี้ยังติดตั้งเฟืองและแบริ่ง การออกแบบทางกลทำให้สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงได้โดยมีเสียงรบกวนต่ำมาก ปั๊มแบบโพรงหมุนเป็นปั๊มอเนกประสงค์ที่สามารถใช้งานได้หลากหลาย
คอมเพรสเซอร์แบบสกรูแห้งมีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่แตกต่างกัน และสามารถทำงานได้ทั้งที่ความดันสูงและต่ำ ความดันแตกต่างสูงสุดที่อนุญาตสำหรับคอมเพรสเซอร์แบบสกรูมีตั้งแต่ 0.4 MPa สำหรับโรเตอร์ 3/5 ถึง 1.5 MPa สำหรับโรเตอร์ 4/6 ตัวเลขเหล่านี้จำเป็นต้องพิจารณาเป็นกรณีๆ ไป

แก้ไขโดย CX 2023-11-07