เหตุใดปั๊มลูกสูบของคุณจึงไม่บรรลุประสิทธิภาพการปั๊มที่เผยแพร่ 1 กุมภาพันธ์ 2021

8 MIN READ

หากคุณใช้ปั๊มลูกสูบโรตารี่ในโรงงานของคุณ คุณอาจตระหนักได้ว่าปั๊มจะทํางานได้เร็วเท่ากับข้อมูลจําเพาะที่เผยแพร่เมื่อปั๊มใหม่และน้ํามันสะอาดเท่านั้น ไม่ว่าจะใช้สําหรับเตาหลอมโลหะ ระบบการสะสมของไอ ห้องจําลองพื้นที่ หรือการใช้งานการทําให้แห้งก็ตาม หลังจากการใช้งานไม่กี่ครั้ง ประสิทธิภาพจะเริ่มลดลง เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้จะแย่ลงเท่านั้น แต่เหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นและคุณจะทําอย่างไรเพื่อแก้ไขปัญหานี้

ผลกระทบของน้ําในปั๊มลูกสูบของคุณ

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าเพราะเหตุใดประสิทธิภาพของปั๊มจึงแย่ลงในวันที่เปียกชื้น ทั้งหมดนี้เกิดจากน้ําที่ควบแน่นในปั๊ม เมื่อกวนอย่างแรง น้ํามันจะอิมัลชันกับน้ํา ดังนั้นในบางครั้งจึงมีน้ํามากจนน้ํามันกลายเป็นนม ในวันที่เปียกชื้น คุณอาจไม่สามารถเจาะได้ต่ํากว่า 100 ไมครอนแม้จะใช้โบลเวอร์ก็ตาม

น้ําที่เกี่ยวข้องจะถูกปั๊มออกจากห้องสุญญากาศและท่อเมื่อดูดสุญญากาศเข้าไปในห้อง ซึ่งจะควบแน่นในปั๊มเมื่อแรงดันของไอน้ําเพิ่มขึ้นถึงแรงดันบรรยากาศใกล้กับไอเสียของปั๊มสุญญากาศ

 น้ําเหลวหนึ่งมิลลิลิตรจะระเหยเป็นไอน้ําประมาณ 1.24 ลิตรที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (STP) อยู่ภายใต้กฎกฎของก๊าซที่เหมาะสม เมื่อแรงดันลดลง ปริมาตรของไอน้ําจะเพิ่มขึ้น หากแรงดันลดลงจากหนึ่งล้านไมครอน (ความดันบรรยากาศ) เป็นหนึ่งไมครอน ไอน้ํา 1.2 ลิตรจะเปลี่ยนเป็นไอน้ํา 1.24 ล้านลิตร (เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง น้ํา 1 มล. เป็นปริมาตรโดยประมาณของปลายนิ้วของคุณใต้เล็บ) ถามตัวเองว่ามีน้ําที่ควบแน่นอยู่ภายในปั๊มลูกสูบของคุณกี่มิลลิลิตรในเวลาใดๆ ตั้งอยู่ที่ด้านล่างของถังน้ํามันหรือถูกกระแทกภายในปั๊มในขณะที่ทํางาน

ทุกครั้งที่ปั๊มของคุณผ่านรอบการบีบอัด จะมีสุญญากาศที่สะสมอยู่ด้านหลังลูกสูบ เมื่อแรงดันลดลงต่ํากว่าแรงดันแฟลช ของเหลวบางส่วนจะกลายเป็นไอภายในปั๊มของคุณ ไอระเหยนี้สามารถใช้ได้ถึงครึ่งหนึ่งของความเร็วในการปั๊มของคุณ และในท้ายที่สุดก็คือสิ่งที่ทําให้คุณไม่สามารถบรรลุประสิทธิภาพการปั๊มที่เผยแพร่

เพราะเหตุใดคุณจึงไม่สามารถกลับสู่ประสิทธิภาพเริ่มต้นของปั๊มได้

แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนน้ํามัน ประสิทธิภาพของปั๊มที่ออกจากกล่องก็จะไม่สามารถทําได้อีก เนื่องจากไม่สามารถกําจัดน้ําออกทั้งหมดได้ บ่อยครั้งที่ถ้าแรงดันที่ต้องการของคุณต่ํา เช่น ต่ํากว่า 20 ไมครอน คุณจะไม่สามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้หากไม่มีโบลเวอร์ Roots เหนือนั้น คุณไม่น่าจะบรรลุแรงดันด้วยโบลเวอร์ Roots เรามักจะเห็นกรณีที่การผสมผสานปั๊ม/โบลเวอร์จะอยู่ที่ 50 ไมครอนหรือสูงกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาพอากาศชื้น นี่คือเหตุผลที่คุณจะไม่คืนประสิทธิภาพของปั๊มลูกสูบเมื่อใหม่อีกต่อไป แม้ว่าคุณจะเปลี่ยนน้ํามันก็ตาม

คุณจะไม่สามารถระบายน้ําออกได้ทั้งหมด เว้นแต่คุณจะรันปั๊มให้ร้อนโดยเปิดสวิตช์บัลลาสต์ก๊าซเพื่อขับความชื้นออก บัลลาสต์ก๊าซทํางานได้ทันเวลา แต่เวลาเป็นสิ่งที่สายการผลิตไม่มี เวลาที่คุณรอให้ปั๊มของคุณเตรียมพร้อมนั้นเป็นเวลาที่สูญเสียไป หรือที่เรียกว่าเวลาหยุดทํางาน ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงที่สุด

ที่เกี่ยวข้อง: วาล์วบัลลาสต์ก๊าซมีประโยชน์หลายประการสําหรับผู้ใช้ปั๊มสุญญากาศ แต่มักถูกมองข้ามไป เรียนรู้เพิ่มเติมว่าอุปกรณ์เสริมปั๊มสุญญากาศที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพเหล่านี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนได้อย่างไร

เรียนรู้เพิ่มเติม:

น้ําจะไม่หายไป

นี่คือปัญหาใหญ่ ไอน้ําจะดูดซับปริมาณมากที่แรงดันต่ํา เช่นเดียวกับก๊าซอื่น ๆ ส่วนที่ยุ่งยากของน้ําคือน้ําควบแน่นได้ง่ายบนพื้นผิว โดยเฉพาะพื้นผิวโลหะที่เย็นกว่า 1000C (2120F) เมื่อเปิดออกสู่บรรยากาศ สารดังกล่าวจะถูกดูดซับโดยวัสดุดูดความชื้น เช่น ฝุ่นและโลหะคลอไรด์ จากนั้นจะดึงออกจากระบบโดยปั๊มสุญญากาศ ซึ่งอาจควบแน่นภายในได้ 

หากคุณมีปั๊มสุญญากาศแบบแห้งที่ทํางานภายในร้อนพอที่จะรักษาน้ําให้อยู่ในสถานะไอ เช่นเดียวกับปั๊มส่วนใหญ่ การควบแน่นของน้ําจะไม่เป็นปัญหาเลย ด้วยปั๊มแบบแห้งส่วนใหญ่ คุณจะได้ประสิทธิภาพการปั๊มในวันที่ 1,000 เท่ากับที่คุณได้ในวันแรก

การลดการดูดซับในระบบสุญญากาศของคุณ

ไอน้ํามีผลกระทบร้ายแรงอีกประการหนึ่งต่อประสิทธิภาพของสุญญากาศ น้ําเป็นโมเลกุลขั้ว หมายความว่ามีขั้วไฟฟ้าขนาดโมเลกุล ซึ่งทําให้มีแนวโน้มมากขึ้นที่จะติดกับพื้นผิวแม้ว่าจะไม่ควบแน่น และต้านทานการดูดซับจากพื้นผิวมากกว่าก๊าซ เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน หรืออาร์กอน ขณะที่คุณลึกลงไปในสุญญากาศ โมเลกุลน้ํามีแนวโน้มที่จะดีซึมซับมากขึ้น ซึ่งถือว่าเป็นการปล่อยก๊าซออก ทําไมเรื่องนี้จึงเป็นปัญหาร้ายแรง 

เมื่อแรงดันลดลงต่ํากว่า 100 ไมครอน จะยังคงมีไอน้ําจํานวนมากอยู่บนพื้นผิวของระบบสุญญากาศของคุณ ย้อนกลับไปที่ความสัมพันธ์แรงดัน-ปริมาตร แรงดันที่ต่ํากว่า 10 เท่าต้องใช้ความเร็วในการปั๊มมากกว่า 10 เท่า

ความดันเทียบกับเวลา

โดยทั่วไปแล้ว เกจที่ทํางานในสุญญากาศระดับหยาบถึงปานกลางมีความแม่นยําสูงกว่าเกจที่ทํางานในสุญญากาศระดับปานกลางถึงสูงพิเศษ นอกจากนี้ เครื่องวัดโดยตรงยังมีความแม่นยํามากกว่าเครื่องวัดโดยอ้อม เกจวัดโดยตรงมักมีความแม่นยําระหว่าง 0.2 ถึง 2% โดยความแม่นยําจะลดลงเมื่อแรงดันลดลง โดยทั่วไปแล้ว มาตรวัดทางอ้อมจะแตกต่างกันระหว่าง 10% และ 30% ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ แต่มีความถูกต้องแม่นยําที่สม่ําเสมอในทุกช่วง

ดังนั้น คุณจําเป็นต้องเลือกเครื่องชั่งที่เหมาะสมระหว่างความแม่นยําที่ต้องการและความดันในการทํางาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณตั้งใจจะใช้เกจวัด

ที่เกี่ยวข้อง: สํารวจกลุ่มผลิตภัณฑ์เกจวัดสุญญากาศและตัวควบคุมที่แม่นยําของ Leybold บนหน้าผลิตภัณฑ์ของเรา 

เริ่มด้วยการลดลงของแรงดันที่ชัน จากนั้นจะแบนลงโดยที่อัตราการไล่ก๊าซเกือบเท่ากับความเร็วในการปั๊ม (ในกรณีของเส้นสีน้ําเงิน การไล่ก๊าซจะเกิดขึ้นภายในปั๊ม)

ความแตกต่างระหว่างกราฟสีเขียวและกราฟสีเหลืองอําพันคือสิ่งที่คุณคาดหวังได้หากคุณใช้โบลเวอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบปั๊ม คุณทั้งสองคนจะลดเวลาและได้สุญญากาศที่ลึกขึ้น ความแตกต่างระหว่างกราฟสีเหลืองอําพันและกราฟสีน้ําเงินคือช่องว่างที่คล้ายกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโบลเวอร์สามารถลดการสูญเสียประสิทธิภาพในปั๊มลูกสูบได้ นอกจากนี้ยังหมายความว่าคุณสูญเสียประโยชน์ของโบลเวอร์เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการควบแน่นของน้ําในปั๊มของคุณ และนั่นอาจเป็นค่าปรับที่มีมูลค่าสูงมาก เมื่อดูแผนภูมิเวลาข้างต้น คุณจะเห็นว่าชุดปั๊ม/โบลเวอร์ที่แสดงด้วยเส้นสีเขียวอ่อนจะถึง 10 ไมครอนในเวลาประมาณ 5 นาที ในขณะที่เส้นโค้งสีเหลืองที่แสดงถึงปั๊ม/โบลเวอร์ที่มีน้ํามันปนเปื้อนน้ําใช้เวลา 35 นาทีเพื่อไปถึง 10 ไมครอน หากคุณมีรอบการผลิตที่ใช้เวลา 2 ชั่วโมง ก็จะสิ้นเปลืองเวลา 30 นาทีในการรอให้ถึงสุญญากาศเพื่อเริ่มต้นกระบวนการ ในระหว่างการผลิต 8000 ชั่วโมงต่อปี คุณสูญเสียเวลาการผลิต 120,000 นาที ซึ่งเป็นการสูญเสียความสามารถในการผลิต 25% การปรับความต้องการสุญญากาศของคุณให้เป็น 20 ไมครอนเป็นขั้นตอนที่ยอดเยี่ยมหากเข้ากันได้กับกระบวนการของคุณ ความแตกต่างก็คือ 9 นาทีเทียบกับ 3 นาที อย่างไรก็ตาม กว่า 8000 ชั่วโมงต่อปี คุณกําลังสิ้นเปลือง 72,000 นาที หรือ 1200 ชั่วโมง

การใช้ปั๊มสุญญากาศแบบแห้งเพื่อผลลัพธ์สูงสุด

ดังนั้น คุณจะทําอย่างไรเพื่อลดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับไอน้ําในระบบสุญญากาศของคุณ คุณสามารถกําจัดปั๊มลูกสูบโรตารี่หรือปั๊มหยาบที่มีน้ํามันในปั๊มได้ ปั๊มสุญญากาศแบบแห้งเช่น Leybold DRYVAC ทํางานที่อุณหภูมิสูงมากภายใน (สูงถึง 1800C หรือ 3560F) ดังนั้นจึงจะไม่ควบแน่นน้ําภายในปั๊ม 

ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหาการมีน้ําในปั๊มสุญญากาศของคุณ คุณสามารถขับน้ําออกจากพื้นผิวของห้องสุญญากาศของคุณโดยการให้ความร้อน ดังนั้นชุดปั๊มจะปั๊มเสมอเหมือนใหม่เสมอ และดังนั้นจึงสามารถลดเวลาในการปั๊มของคุณได้ตามที่แสดงในภาพประกอบด้านบน

การใช้ปั๊มไอน้ํามันเพื่อเร่งกระบวนการ

ตัวเลือกที่สองคือการพิจารณาปั๊มไอน้ํามันเช่น Leybold OB 6000 ปั๊มไอน้ํามันจะมีความเร็วในการปั๊มมากกว่าระบบโบลเวอร์เชิงกลที่แรงดันต่ํากว่า 15 ไมครอน อันที่จริงแล้ว OB 6000 มีความเร็วในการปั๊มมากกว่าสี่เท่าของปั๊มเส้นโค้งสีน้ําเงินที่ตั้งค่าไว้ที่แรงดันต่ํากว่า 15 ไมครอน ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม? ลองใช้ OB 12000 หรือ OB 18000

วิธีที่จะได้ผลลัพธ์การปั๊มที่ดีที่สุด

การเดิมพันที่ดีที่สุดของคุณคือติดต่อผู้จัดการฝ่ายบัญชีของ Leybold ในพื้นที่ของคุณเพื่อขอให้พวกเขาประเมินระบบของคุณและแนะนําวิธีที่คุณสามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ดีขึ้นได้ 

เวลาหยุดทํางานของปั๊มมีความสําคัญเพียงใด กระบวนการทั้งหมดของคุณจะหยุดชั่วคราวจนกว่าจะตรงตามข้อกําหนดด้านแรงดัน การหยุดทํางานของปั๊มเป็นการสูญเสียเงิน ซึ่งหมายถึงการสูญเสียเวลาและการผลิตผลิตภัณฑ์น้อยลง ซึ่งจะเพิ่มเวลารอบโดยรวมของคุณโดยตรง ซึ่งหมายความว่าคุณจะมีรอบต่อสัปดาห์และต่อปีน้อยลง ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการผลิตของคุณ 

หากคุณคุ้นเคยกับเวลาหยุดทํางานของปั๊มที่ยาวนานแล้ว คุณอาจเห็นการเพิ่มการผลิตของคุณอย่างมากโดยการเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสม ผลตอบแทนจากการลงทุนโดยทั่วไปเมื่ออัปเกรดเป็นอุปกรณ์สุญญากาศที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นจะน้อยกว่าหกเดือน