Bơm Chân Không

Có nhiều loại bơm hút chân không khác nhau, nhưng chức năng chính của bơm chân không là hút chất lỏng hoặc các chất khí ra khỏi không gian kín chứa chúng. Không khí hoặc chất lỏng bị hút hoặc bơm ra ngoài, để lại khoảng trống với áp suất chân không.

Các dạng máy bơm hút chân không được sử dụng trong máy hút bụi gia dụng và thương mại, dùng để hút chân không thực phẩm hoặc đóng gói chân không các sản phẩm khác. Trong công nghiệp, chúng được ứng dụng trong rất nhiều dây chuyền và hệ thống sản xuất, như trong thực phẩm, trong hoá mỹ phẩm, trong ngành đúc khuôn nhựa hay thuỷ tinh…

Bơm hút chân không là gì

Bơm hút chân không là một loại máy bơm được sử dụng để giảm áp suất chất lỏng, so với áp suất khí quyển, để loại bỏ không khí dư thừa và các phần tử của nó. Trong một số ngành công nghiệp phát triển, yêu cầu môi trường chân không thường đặt lên hàng đầu. Do đó, bơm hút chân không đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ thống, dây chuyền sản xuất. Nhất là trong ngành y tế và F&B.

Các máy bơm này được phân thành nhiều loại và được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau theo các yêu cầu về độ chân không và độ dịch chuyển.

Hiệu quả làm việc của bơm hút chân không chủ yếu phụ thuộc vào các thông số như tốc độ bơm và lưu lượng. Một số ứng dụng thậm chí còn tính toán công suất của máy bơm theo công suất hút & khả năng tạo chân không theo Hg.

Bơm hút chân không tiếng Anh là gì

Trong tiếng Anh, bơm hút chân không thường được gọi với cái tên là Vacuum Pump. Vacuum pump được sử dụng rất phổ biến tại thị trường quốc tế, Chúng xuất hiện trong nhiều ứng dụng, nhiều dây chuyền kể cả nhà máy nhỏ cho đến những tập đoàn đa quốc gia!

Cấu tạo bơm hút chân không

Thực sự mà nói, trong thực tế có rất nhiều loại bơm hút chân không khác nhau được sử dụng. Do đó, việc nêu chính xác cấu tạo của các máy bơm hút chân không là điều không khả thi cho lắm. Các bạn có thể tham khảo một dòng bơm hút chân không cơ bản như hình ảnh bên dưới đây.

Nhưng xét về lý thuyết căn bản, thì bơm hút chân không có cấu tạo cũng rất đơn giản. Chúng gồm nhiều bộ phận cấu thành, các bộ phận đó là:

• Động cơ, tuỳ thuộc vào ứng dụng và buồng bơm mà chọn động cơ có công suất phù hợp
• Buồng bơm, trong buồng bơm thì có nhiều bộ phận như:
  • Khung gá: Giữ cố định bơm, để chống di chuyển và rung lắc khi bơm hoạt động
  • Đầu xả: Đẩy đối tượng ra khỏi buồng bơm
  • Đầu hút: Nhiệm vụ là hút đối tượng cần xử lý vào buồng bơm
  • Phốt và mặt bích: Có tác dụng làm kín quy trình bơm
  • Trục bơm: Bộ phận liên kết giữa cánh bơm và motor bơm, giúp truyền động năng từ động cơ sang cánh bơm
  • Cánh bơm: Đảm nhiệm vai trò luân chuyển đối tượng ra khỏi khu vực cần xử lý chân không

Nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không

Về bản chất, tất cả các máy bơm chân không hoạt động theo cùng một cách. Chân không được tạo ra bằng cách di chuyển phần lớn các phân tử khí hoặc chất lỏng ra khỏi khu vực cần xử lý bằng tạo ra sự chênh lệch áp suất so với khí quyển. Kết quả là khu vực có ít phần tử hơn sẽ có áp suất thấp hơn – hoặc là chân không – trong khi khu vực có nhiều phần tử hơn sẽ có áp suất cao hơn.

Ngày nay, hầu hết các máy bơm chân không hoạt động dựa trên một trong ba nguyên tắc: thể tích, truyền động lượng hoặc dạng quay. Trong khi cả bơm truyền động lượng và bơm quay đều được sử dụng để tạo ra các điều kiện chân không cao và siêu cao, chúng đòi hỏi rất nhiều năng lượng và bảo trì, do đó, tốn kém để vận hành.

Mặt khác, phần lớn việc sử dụng máy bơm chân không công nghiệp và thương mại được thực hiện bằng các máy bơm dạng thể tích, như máy bơm chân không trục vít. Sử dụng sức mạnh ổn định, nhất quán của vít xoắn kép hoặc vít xoắn, để hút chân không trong buồng kín và tạo chân không.

Phân loại bơm hút chân không

Hệ thống hút chân không công nghiệp có thể được xếp vào các nhóm dải áp suất sau:

• 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^-3Torr
• 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

Có năm loại bơm chân không chính được biết đến trên thế giới:

• Máy bơm chân không cánh quay (rotary vane vacuum pumps)
• Bơm chân không màng (diaphragm vacuum pumps)
• Bơm chân không vòng chất lỏng (liquid ring vacuum pumps)
• Máy bơm chân không dạng cuộn (scroll vacuum pumps)
• Máy bơm chân không dạng tua bin (turbomolecular vacuum pumps)

Nhưng ở thị trường Việt Nam, có các loại máy bơm hút chân không phổ biến nhất, được biết đến và sử dụng nhiều nhất như là:

• Bơm hút chân không vòng dầu
• Bơm hút chân không vòng nước
• Bơm hút chân không khô
• Và bơm chân không khí nén

Sự lựa chọn máy bơm chân không của bạn không chỉ phụ thuộc vào loại chân không cần thiết, mà còn phụ thuộc vào giá cả và độ bền của công nghệ yêu cầu.

Ưu nhược điểm của bơm hút chân không

Một số ưu điểm của bơm hút chân không có thể biết đến như là:

• Tạo môi trường chân không một cách nhanh chóng và an toàn
• Hoạt động ổn định, có nhiều tuỳ chọn về loại bơm để tối ưu về hiệu suất, công suất bơm
• Có thể dùng để bơm các đối tượng, chất độc hại mà không gây ô nhiễm môi trường xử lý
• Loại bỏ tắt ngẽn trên hệ thống đường ống hay bình chứa

Bên cạnh đó, bơm hút chân không cũng có những nhược điểm:

• Bị giới hạn về nhiệt độ làm việc
• Bị ảnh hưởng bởi chất lỏng dạng sệt
• Một số dòng chỉ phù hợp với một vài đối tượng bơm nhất định
• Áp suất hút của máy bơm bị giới hạn với hơi của chất lỏng bên trong máy bơm

Ứng dụng của bơm hút chân không

Các máy bơm này được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng công nghiệp. Tiêu biểu như: ngành đúc nhựa chính xác cao, sản xuất ống chân không, đèn hình CRT, sản xuất bóng đèn điện, xử lý chất bán dẫn, khắc khô, đặc biệt là cấy ion và lắng đọng ALD, PVD, CVD, & PECVD trong quang khắc, …

Bơm hút chân không còn được sử dụng để cung cấp hỗ trợ cho các thiết bị cơ khí. Ví dụ, máy bơm này có thể được bố trí trên động cơ trong xe hybrid & diesel. Cung cấp năng lượng cho các bộ phận của xe như phanh thủy lực, bộ giảm chấn, bộ điều khiển bướm ga và khóa cửa, …

Các máy bơm hút chân không này được sử dụng trong máy bay và thường được sử dụng để điều khiển con quay hồi chuyển trong nhiều loại thiết bị máy bay.

Ngoài ra, các máy bơm hút chân không còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khoa học, y tế và công nghiệp như bột giấy, xi măng, giấy, nhà máy điện, nhà máy đường, hóa chất, nhà máy dược phẩm,…