وکیوم چیست و انواع آن کدام است ؟

وکیوم یا خلاء به محیطی که فشار هوای آن کمتر از فشار جو باشد می گویند و بر اساس میزان فشار هوا به چهار گروه اصلی طبقه بندی می شوند:

1. وکیوم پایین (Rough Vacuum) 1000 – ۱ mbar
2. وکیوم متوسط ۱ – ۱۰-۳ mbar (Medium Vacuum)
3. وکیوم بالا ۱۰-۳ – ۱۰-۷ mbar (High Vacuum)
4. وکیوم فوق بالا ۱۰-۷- ۱۰-۱۰ mbar (Ulttra High vacuum)

در صنعت وکیوم اصطلاحات دیگری نیز مورد استفاده قرار می گیرد مانند فشار منفی یا فشار کم که نشان دهنده مفهوم آن است .

برای ایجاد وکیوم در حجمی معین از پمپ وکیوم استفاده می شود . پمپ وکیوم در اکثر صنایع مانند صنایع غذایی، دارویی ، شیمیایی ، کاغذ ، چاپ ، لاستیک ، پلاستیک ، آب و فاضلاب ، شیمی ، میز وکیوم ، سیم و کابل ، عایق کاری ، فوم ، قطعات داخلی خودرو ،ریخته گری ، جواهر سازی ، سیمان ، قند ، معدن ، لامپ سازی ، شیشه سازی ، مقوا سازی ، شیردوشی ، ماهی و میگو ، هوا دهی آب و فاضلاب ، های تک ، اپتیک ، رب سازی ، ماکارانی ، و… استفاده می شود .

وکیوم Vacuum یا خلاء به فضایی گفته می شود که خالی از ماده باشد. در چنین حالتی مولکول های هوا که عامل ایجاد فشار می باشند نیز وجود ندارند. این تعریف ایده آل خلاء می باشد. فشار صفر مطلق، در این فضا تعریف می شود. در عمل رسیدن به چنین محیطی امکان پذیر نیست زیرا همیشه تعدادی مولکول گاز وجود دارند. اما رسیدن به فشارهای بسیار بسیار پایین ، دور از واقعیت نیست و امروزه سیستم های وکیومی تولید شده اند که می توانند محیط هایی با قدرت تفکیک مولکول بر واحد حجم، بسیار پایین ایجاد کنند.

در اصطلاح به فشارهای پایین تر از فشار اتمسفر هوا، حالت خلاء گفته می شود. کلمه وکیوم از معادل لاتین کلمه خالی Empty می آید. با این وصف فشار مابین فشار اتمسفر و صفر مطلق را می توان حوزه سیستم های وکیوم دانست.

یک سیستم خلاء مجموعه ای متشکل از پمپها، فشارسنجها، شیرها، تله ها، اتصالات دایمی و غیر دایمی (فلنج ها) و لوله های متصل کننده آنها به یکدیگر است.

خلاء بسته به فشار گاز به چند دسته تقسیم بندی می شود:

• خلاء کم، از فشار اتمسفر تا ۱ میلی بار
• خلاء متوسط: از ۱ میلی بار تا ۱۰E-3 میلی بار
• خلاء زیاد: از ۱۰E-3 میلی بار تا ۱۰E-7 میلی بار
• خلاء خیلی زیاد: از ۱۰E-7 میلی بار تا ۱۰E-14 میلی بار

فشار گاز عبارت است از نیرو بر واحد سطحی که از طریق گاز در یک ظرف، بر سطح داخلی آن وارد می شود. در حقیقت مولکول های گاز از طریق انرژی جنبشی مولکول ها، به سطح ظرف ضربه یا نیرو وارد می کنند. هر چه دما بالاتر باشد مولکول ها با سرعت بیشتری حرکت می کنند و به دیواره ظرف نیروی بیشتری وارد می نمایند.

بر اساس تئوری جنبشی گازها، فشار گاز متناسب با تعداد برخورد مولکول ها بر واحد سطح در واحد زمان است و داریم:

P=1/3mnc2

جایی که m جرم مولکول بر حسب gr (نسبت جرم مولکولی به عدد آواگادرو)، c سرعت متوسط مولکول ها بر حسبcm/sec   و n دانسیته مولکولی (N/V) یا ریشه دوم سرعت متوسط مولکولی بر حسب تعداد بر سانتیمتر مکعب است.

پایین ترین فشار قابل دستیابی در محیط آزمایشگاهی و دمای استاندارد، حدود ۱۰E-13 torr   یا ۱۳Pico Paمی باشد. البته در سیستم های دما پایین و در حدود ۴ درجه کلوین فشار torr 5×۱۰E-17  یا  ۶.۷Femto Pa  نیز به صورت غیر مستقیم اندازه گیری شده است. از آنجا که فشار گاز از جنبش مولکولی ناشی می شود و همچنین جنبش مولکولی به صورت مستقیم با دما رابطه دارد، فشارهای بسیار بسیار پایین را می بایست در دماهای نزدیک به صفر مطلق تجربه نمود.

در هر رده خلاء از روش های پمپاژ، اندازه گیری و انتقال خاصی استفاده می شود. به جرات می توان گفت که بیشتر کاربردهای خلاء در صنعت با خلاء کم (محدوده اتمسفر تا ۱ میلی بار) صورت می گیرد.

خلاء کم بیشتر در فرآیندهای خشک کردن، فرمینگ، تغلیظ، تقطیر، پمپاژ مایعات، انتقال مواد، فیلتراسیون و فرآیندهای شیمیایی بکار می رود.

کوره های خلاء در خلاء متوسط عمل می کنند. لایه نشانی و تکنولوژی فیلم در محدوده خلاء زیاد ایجاد می شود. شتاب دهنده ذرات در محدوده بین خلاء زیاد و خیلی زیاد عمل می کند. خلاء های مافوق زیاد در همجوشی هسته ای و حلقه های شتاب دهنده ذرات کاربرد دارد. باید توجه داشت که هر حوزه وکیوم از تکنولوژی ویژه ای برخوردار است و بالطبع با پایین رفتن فشار، تمهیدات پیچیده تری می بایست بکار برد.

اساس کار پمپ وکیوم

پمپ وکیوم های KPV از دو قسمت اصلی روتور ROTOR (شفت و پروانه) و بدنه (سیلندر و سر سیلندرها) تشکیل شده است که در عین مکانیسم عمل ساده از کیفیت بهروری بالائی برخوردار می باشد.

جنس قطعات پمپها از کیفیت بالا و عملیات ماشینکاری آنها بر طبق استانداردهای ISO,DIN با دقت هایی در حد صدم میلیمتر صورت  می گیرد که باعث حداقل نشت داخلی و افزایش راندمان دستگاه می گردد. روتور(ROTOR)  پمپها با دستگاه کامپیوتری بالانس دینامیکی می شود که موجب حذف ارتعاشات دینامیکی می گردد.

هر دستگاه از لحاظ ظرفیت ، فشار ، میزان خلاء ، مصرف قدرت و راندمان های مختلف آزمایش کامل می گردد و کلیه قطعات در مراحل اقلام ورودی ، ماشینکاری، ساخت ، مونتاژ و تحویل نهائی ۱۰۰%توسط بخش Q.C کارخانه کنترل  می گردد.

حرکت دورانی و خارج از مرکز پروانه حول محور پمپ وکیوم در داخل سیلندر محتوی آب سبب تشکیل رینگ آب می گردد. در جهت دوران با ورود و خروج مداوم پره ها در داخل آب، حجم بسته فضای بین دو سرسیلندر ، هر دو پره و جداره داخلی رینگ آب در یکطرف افزایش می یابد ( ناحیه مکش ) و عمل مکش صورت می گیرد و در طرف دیگر کاهش یافته ( ناحیه دهش ) و عمل تراکم انجام می پذیرد.

عمل خنک کردن پمپ وکیوم بوسیله آب انجام می گیرد و می توان از کندانس ذرات آب همراه هوای خروجی و برگشت آن به پمپ نیز استفاده نمود که در نتیجه خنک شدن پمپ و تثبیت درجه حرارت واکنش تراکم بصورت ایزوترمال صورت می پذیرد .

شرایط مناسب اجرا پمپ وکیوم

مشخصات فنی پمپ ها در شرایط استاندارد (دمای گاز یا هوای ورودی ۲۰°C، فشار محیط ۷۶۰mmhg  و دمـای آب ورودی به پمپ ۱۵°C یا کمتر) می باشد. در صورت تغییر شرایط مذکور به خصوص دما و رینگ آب ورودی و نیز بخار آب یا هوای گرم (سیال مورد مکش) ظرفیت پمپ

کاملا تحت تأثیر قرار گرفته و تقلیل می یابد که در این صورت بایستی شرایط آب ورودی اصلاح و برای تخلیه بخار آب یا هوای گرم از پمپ وکیوم با ظرفیت بالاتری استفاده شود.

جهت استعلام قیمت و مشاوره فرم زیر را تکمیل نمایید تا کارشناس مربوطه در اسرع وقت با شما تماس بگیرد.

جهت استعلام قیمت و مشاوره فرم زیر را تکمیل نمایید تا کارشناس مربوطه در اسرع وقت با شما تماس بگیرد.