Để hiểu được máy bơm hút chân không hoạt động như thế nào thì chúng ta cần phải tìm hiểu nguyên lý bơm hút chân không. Cùng với nắm được các dòng bơm hút chân không hiện có trên thị trường.
Hiểu được nguyên lý bơm hút chân không còn giúp chúng ta có thể sử dụng chúng hiệu quả hơn, đồng thời có lộ trình bảo trì bảo dưỡng dòng bơm này một cách hiệu quả.
Bơm hút chân không là gì
Bơm chân không là một thiết bị loại bỏ các phân tử khí ra khỏi một thể tích kín để đạt được sự chênh lệch về áp suất tạo ra một phần chân không.
Máy bơm hút chân không được thiết kế theo nhiều công nghệ khác nhau dựa trên các yêu cầu về áp suất và ứng dụng mà nó phục vụ. Khi thiết lập hệ thống bơm chân không, việc định cỡ theo các thông số chính xác là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tối ưu.
Đơn vị áp suất chân không
Theo SI (viết tắt từ tiếng Pháp Le Système. International d’Unités), đơn vị chính thức để đo áp suất khí chân không là pascal (ký hiệu: Pa). Các đơn vị áp suất khác thường được sử dụng để nêu áp suất khí chân không là torr, micron và mbar.
Việc sử dụng các đơn vị đo áp suất chân không có ưu tiên khu vực, ứng dụng và ngành: torr thường được sử dụng ở Hoa Kỳ, trong khi mbar là đơn vị đo được ưa chuộng ở Châu Âu. Pascal được sử dụng phổ biến ở Châu Á.
Một torr (ký hiệu: Torr) xấp xỉ bằng một milimét thủy ngân trong áp kế ở 0°C. Đơn vị micrômet có thể được tìm thấy trong ngành công nghiệp chân không và nó có nguồn gốc từ torr đơn vị trong đó một milliTorr bằng một micrômet.
Đơn vị torr được đặt theo tên của nhà vật lý người Ý Evangelista Torricelli và đơn vị torr không phải là đơn vị SI.
| Unit conversion | Pa | mbar | micron | psi | mmHg (0°C) |
| 1 Torr = | 133.322 | 1.33322 | 1000 | 0.0193368 | 0.99999984 |
Ngành công nghiệp chân không Châu Âu ưa chuộng đơn vị milibar theo hệ mét (ký hiệu: mbar) cho áp suất chân không. Millibar có nguồn gốc từ đơn vị bar và hai đơn vị này ban đầu được giới thiệu bởi nhà khí tượng học người Na Uy Vilhelm Bjerknes. Một mbar bằng 100 Pa hoặc một hPa.
Trong khí tượng học trước đây mbar là đơn vị được ưa chuộng cho mức áp suất khí quyển, nhưng ngày nay đơn vị SI Hectopascal là đơn vị chính thức cho khoa học khí tượng và dự báo thời tiết.
| Unit conversion | Pa | Torr | micron (mTorr) | psi | mmHg (0°C) |
| 1 mbar = | 100.0 | 0.750062 | 750.061561 | 0.0145038 | 0.750061561 |
Pascal là đơn vị SI chính thức cho áp suất chân không và do đó được sử dụng rộng rãi trong khoa học vật lý. Một pascal là lực của một Newton trên một mét vuông tác dụng vuông góc lên một bề mặt. Pascal được đặt theo tên của nhà toán học, vật lý và nhà phát minh người Pháp Blaise Pascal.
| Unit conversion | mbar | Torr | micron (mTorr) | psi | mmHg (0°C) |
| 1 Pa = | 0.01 | 0.00750062 | 7.50061561 | 0.000145038 | 0.00750062 |
Nguyên lý bơm hút chân không
Chân không là không gian không có vật chất, nơi áp suất khí bên trong thể tích này thấp hơn áp suất khí quyển.
Chức năng chính của bơm hút chân không là thay đổi áp suất trong không gian chứa để tạo ra chân không toàn phần hoặc một phần về mặt cơ học hoặc hóa học.
Áp suất sẽ luôn cố gắng cân bằng giữa các vùng được kết nối khi các phân tử khí chảy từ cao xuống thấp để lấp đầy toàn bộ diện tích của thể tích đó. Do đó, nếu một vùng áp suất thấp mới được đưa vào, khí sẽ tự nhiên chảy từ vùng có áp suất cao sang vùng mới có áp suất thấp cho đến khi chúng có áp suất bằng nhau.
Lưu ý rằng quá trình chân không này được tạo ra không phải bằng cách “hút” các chất khí mà là đẩy các phân tử. Bơm chân không về cơ bản di chuyển các phân tử khí từ vùng này sang vùng khác để tạo ra chân không bằng cách thay đổi trạng thái áp suất cao và áp suất thấp.
Khi các phân tử bị loại bỏ khỏi không gian chân không, việc loại bỏ các phân tử bổ sung trở nên khó hơn theo cấp số nhân, do đó làm tăng công suất chân không cần thiết. Các dải áp suất được xếp thành một số nhóm:
- Chân không thô / thấp: 1000 đến 1 mbar / 760 đến 0,75 Torr
- Chân không mịn / trung bình: 1 đến 10-3 mbar / 0,75 đến 7,5-3 Torr
- Chân không cao: 10-3 đến 10-7 mbar / 7,5-3 đến 7,5-7 Torr
- Chân không cực cao: 10-7 đến 10-11 mbar / 7,5-7 đến 7,5-11 Torr
- Chân không siêu cao: <10-11 mbar / <7,5-11 Torr
Phân loại bơm hút chân không
Máy bơm chân không được phân loại theo phạm vi áp suất mà chúng có thể đạt được để giúp phân biệt khả năng của chúng. Các phân loại này là:
- Máy bơm chính (Dự phòng) xử lý các dải áp suất chân không thô và thấp.
- Bơm tăng áp xử lý dải áp suất thấp và trung bình.
- Bơm thứ cấp (chân không cao) xử lý phạm vi áp suất chân không cao, rất cao và siêu cao.
Tùy thuộc vào yêu cầu áp suất và ứng dụng vận hành, công nghệ bơm chân không được coi là ướt hoặc khô. Máy bơm ướt sử dụng dầu hoặc nước để bôi trơn và làm kín, trong khi máy bơm khô không có chất lỏng trong không gian giữa các cơ cấu quay hoặc các bộ phận tĩnh được sử dụng để cô lập và nén các phân tử khí. Không cần bôi trơn, máy bơm khô có dung sai rất chặt chẽ để hoạt động hiệu quả mà không bị mài mòn.
Ứng dụng bơm hút chân không trong công nghiệp
Các dòng bơm hút chân không công nghiệp Robuschi hiện đang được cung cấp rộng rãi trên khắp thế giới. Chúng được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp như:
- Thực phẩm: máy bơm chân không cho quy trình bốc hơi đa hiệu ứng trong các hệ thống sản xuất nước ép trái cây
- Ngành công nghiệp dược phẩm: hệ thống chân không sơ cấp với bơm chân không RVS cho các quá trình chưng cất
- Đóng chai: bơm chân không được sử dụng để hút không khí trong hệ thống chiết rót chai thủy tinh
- Ngoài ra với nguyên lý hoạt động đặc biệt của chúng bên bơm hút chân không còn được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác như: ngành sơn, ngành điện tử, gỗ, ngành giấy, vệ sinh công nghiệp…
TKS trực thuộc Thái Khương đang là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các gói dịch vụ bảo trì bảo dưỡng máy bơm công nghiệp các loại tại thị trường Việt Nam. Các bạn cần tư vấn xử lý các vấn đề về hư hỏng máy bơm, hay cần bảo trì bảo dưỡng trọn gói hệ thống của mình thì hãy liên hệ ngay với TKS nhé!
