หลักการทํางานพื้นฐานของปั๊มแพร่กระจาย 28 พฤษภาคม 2020
6 MIN READ
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับหลักการทํางานของปั๊มแบบแพร่กระจายเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการติดตามข่าวสารของบริษัท ไม่ว่าคุณจะอยู่ในแผนกใด หรือคุณมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเพียงใดในการดําเนินงานประจําวันของพวกเขา หากบริษัทของคุณใช้เครื่องมือเหล่านี้ ก็คุ้มค่าที่จะรู้พื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ระบบจะช่วยปกป้องคุณจากความไม่มีประสิทธิภาพของกระบวนการ และช่วยให้คุณทราบว่าจะตรวจพบผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพหรือระบุเวลาที่จําเป็นต้องบํารุงรักษาได้อย่างไร นี่คือการแนะนําอย่างรวดเร็วเพื่อเริ่มต้น
หลักการทํางานของปั๊มแพร่กระจาย
หม้อต้ม
น้ํามันปั๊มแบบแพร่กระจายจะกลายเป็นไอน้ําในส่วนหม้อต้มของปั๊ม (ดูภาพที่ 1) และเร่งความเร็วให้ถึงระดับเสียง (ในรูปของไอน้ํา) ผ่านหัวฉีดที่ควบคุมอย่างแม่นยํา
ภาพประกอบ 1 ส่วนหม้อต้มบนปั๊มแพร่กระจาย DIJ20
ม่านไอน้ํามัน
หัวฉีดเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อสร้างม่านน้ํามันที่ครอบคลุมเส้นผ่านศูนย์กลางทั้งหมดของปั๊ม (ดูภาพที่ 2)
โดยปกติแล้ว ปั๊มแบบแพร่กระจายสมัยใหม่จะมีการบีบอัดสี่หรือห้าขั้นตอน ซึ่งหมายถึงม่านน้ํามันแยกกันสี่หรือห้าม่านในชุด แต่ละจังหวะจะดักจับก๊าซเหนือม่านน้ํามันและขับออกใต้ม่านน้ํามัน และแต่ละจังหวะต่อมาจะมีหัวฉีดที่มีม่านที่สั้นลงเรื่อยๆ ม่านที่ยาวขึ้นจะให้พื้นที่ผิวมากมายเพื่อจับโมเลกุลเหนือม่าน แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านความแข็งแรงของม่าน ลองจินตนาการว่าคุณวางนิ้วโป้งเหนือปลายสายยางสวนเพื่อฉีดพ่น คุณสังเกตเห็นว่าน้ํายังคงอยู่ในแผ่นบางระยะก่อนที่จะแตกออกเป็นหยดเล็กๆ เช่นเดียวกันกับม่านน้ํามันในปั๊มกระจาย หากม่านแตก ก๊าซบางส่วนใต้ม่านจะไหลย้อนกลับ ทําให้สูญเสียการปั๊ม
ภาพประกอบ 2 ไอน้ํามัน "ม่าน"
การบีบอัด 5 ขั้นตอน
ดังนั้น เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้นผ่านขั้นตอนการบีบอัด ม่านจะสั้นลงและสั้นลง ในปั๊มห้าจังหวะ จังหวะสุดท้ายคือกระแสไอที่มีปริมาตรสูงและมีความเร็วสูง ซึ่งจะดึงก๊าซที่ปั๊มไปยังไอเสีย จังหวะที่ห้าจะลดความดันย้อนกลับในแต่ละจังหวะของสี่จังหวะเหนือจังหวะ ซึ่งช่วยให้ม่านน้ํามันยังคงความสมบูรณ์ด้วยแรงดันขาเข้าของปั๊มที่สูงขึ้น
ภาพประกอบ 3 การบีบอัด 5 ขั้นตอน
ความร้อนและเรขาคณิตภายใน
ปั๊มแบบแพร่กระจายมีปัจจัยหลักสองประการที่ทําให้ปั๊มทํางานได้: ความร้อนและรูปทรงเรขาคณิตภายใน โดยมีหลักการทํางานที่เรียบง่ายมาก แต่อาจมีความท้าทายมากในการออกแบบและการผลิตเนื่องจากข้อจํากัดที่เข้มงวดของปัจจัยทั้งสองนี้ หัวฉีดที่แน่นกว่าจะทําให้หม้อต้มปั๊มทํางานที่แรงดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถสร้างม่านน้ํามันที่แข็งแกร่งขึ้น แต่อาจทําให้มีแนวโน้มที่จะเกิดการปั่นป่วนและสูญเสียประสิทธิภาพมากขึ้นหากมีการป้อนพลังงานมากเกินไปเข้าไปในหม้อต้มโดยเครื่องทําความร้อน ระยะห่างที่กว้างขึ้นบนหัวฉีดอาจทําให้หม้อต้มทํางานที่แรงดันและอุณหภูมิต่ําลง แต่อาจใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนการไหลของไอน้ํามันที่สูงขึ้น เหมาะอย่างยิ่งสําหรับการสูบก๊าซส่วนใหญ่ แม้ว่าจะพยายามสูบไอน้ําได้ยากก็ตาม ปัจจัยบางประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊มได้แก่:
ขนาดทางเข้า: เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของความเร็วในการปั๊มในปั๊มสุญญากาศระดับสูงทั้งหมด
ประเภทน้ํามัน: มีน้ํามันพิเศษหลายชนิดที่ส่งผลต่อสุญญากาศขั้นสุดท้ายและประสิทธิภาพในการใช้งานที่แตกต่างกัน
น้ําหล่อเย็น: น้ําหล่อเย็นเป็นส่วนหนึ่งของวงจรความร้อนของปั๊มนี้ คุณต้องเพิ่มความร้อนเพื่อทําให้น้ํามันระเหย จากนั้นนําความร้อนออกเพื่อควบแน่นอีกครั้งสําหรับรอบถัดไปผ่านปั๊ม การระบายความร้อนให้กับปั๊มอย่างเพียงพออาจทําให้การทํางานเกิดขึ้นหรือหยุดชะงัก
ความเร็วในการปั๊มเทียบกับปริมาณงาน
ความเร็วในการปั๊มคือตัวเลขประสิทธิภาพของปั๊มที่ผู้คนส่วนใหญ่จะเห็นเผยแพร่โดยผู้ผลิตปั๊มแพร่กระจาย เป็นความเร็วเชิงปริมาตร ซึ่งหมายความว่าเมื่อแรงดันเปลี่ยนแปลง ปริมาณโมเลกุลก๊าซที่ปั๊มจริงจะเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ปั๊มจะใช้ก๊าซที่มีขนาดเท่ากันทุกวินาที แต่ด้วยโมเลกุลก๊าซที่มีอยู่น้อยกว่าที่แรงดันต่ํากว่า ก๊าซแต่ละชนิดจะมีความเข้มข้นน้อยกว่า ในทางกลับกัน ปริมาณงานคืออัตราการไหลของมวล เป็นการวัดจํานวนโมเลกุลก๊าซที่เคลื่อนที่จากทางเข้าของปั๊มไปยังทางออกของปั๊มในแต่ละวินาที ปั๊มที่มีอัตราการไหลสูงกว่าจะปั๊มห้องอบลงเร็วกว่าเสมอ เนื่องจากปั๊มจะปั๊มมากกว่าที่แรงดันสูงกว่า ซึ่งมีก๊าซมากกว่าที่จะนําออกมา ดังนั้น เมื่อพิจารณาข้อมูลจําเพาะเพื่อกําหนดปั๊มที่ดีที่สุดสําหรับระบบของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปรียบเทียบปริมาณงาน
ความเร็วปั๊มจริงเทียบกับความเร็วปั๊มที่เผยแพร่
เมื่อหลายทศวรรษที่ผ่านมา สมาคมสุญญากาศแห่งสหรัฐอเมริกาได้สร้างมาตรฐานสําหรับการวัดความเร็วในการปั๊มของปั๊มกระจาย น่าเสียดายที่วิธีการที่อยู่เบื้องหลังมาตรฐานนี้คํานวณความเร็วในการปั๊มที่สูงกว่าความเร็วในการปั๊มจริงประมาณ 70% ดังนั้น ความเร็วในการปั๊มแบบแพร่กระจายทั้งหมดที่ใช้มาตรฐาน AVS จะสูงเกินไปโดยใกล้เคียงกับตัวประกอบ 1.7
ภายหลัง ได้มีการสร้างมาตรฐานสากลขึ้นเพื่อวัดความเร็วในการปั๊มแบบแพร่กระจาย ISO (องค์การมาตรฐานสากล) มาตรฐานใหม่นี้โดย ISO นั้นใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น แม้ว่ายังคงประมาณ 25% เกินกว่าความเร็วในการปั๊มในโลกจริง เหตุผลเบื้องหลังความแตกต่างจากมาตรฐาน ISO คือการวัดค่าสําหรับมาตรฐานนี้จะดําเนินการในห้องปฏิบัติการด้วยก๊าซเดียว เช่น ไนโตรเจน ภายใต้สภาวะแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ ในโลกแห่งความเป็นจริง ห้องที่ถูกปั๊มมักจะเติมอากาศบรรยากาศ อากาศมีก๊าซจํานวนมาก รวมถึงไอน้ํา ซึ่งเป็นเรื่องท้าทายสําหรับปั๊มสุญญากาศส่วนใหญ่ในการกําจัดออกอย่างรวดเร็ว หากคุณมีไอน้ําเกิดขึ้นสูงในสถานที่ของคุณ ปั๊มที่ดีที่สุดคือปั๊มแบบเย็น ซึ่งจะใช้คุณสมบัติที่ควบแน่นได้ของไอน้ําเพื่อประโยชน์โดยการทําให้โมเลกุลแช่แข็งบนพื้นผิวขนาดใหญ่ เรียกดูผลิตภัณฑ์ปั๊มสุญญากาศแบบเย็นที่เรานําเสนอในหน้าผลิตภัณฑ์ของเรา
บางครั้งคําถามของคุณอาจไม่ใช่เรื่องพื้นฐาน เมื่อพวกเขาทําได้ จะดีกว่าหารือกับผู้เชี่ยวชาญ คลิกปุ่มด้านล่างและแชทกับทีม Leybold - เราพร้อมช่วยเหลือเสมอ!
