Bơm hút chân không dùng khí nén

Ngày nay, bơm hút chân không dùng khí nén được thiết kế và lắp đặt ngay trên các dây chuyền phân loại hay đóng gói sản phẩm. Chúng hiệu quả hơn so với các cách phân loại cũ rất nhiều. Tuy nhiên thiết bị chân không này cũng có khá nhiều nhược điểm và cần nhiều lưu ý khi chọn lựa chúng!

Bơm hút chân không dùng khí nén là gì?

Nó có vẻ kỳ lạ, nhưng có thể tạo ra chân không bằng khí nén. Các ống dẫn chân không, đôi khi được gọi là ống phóng, hoặc venturi sử dụng dòng khí nén thông qua một vòi phun chuyên dụng để tạo chân không mà không cần bơm chân không cơ học. Những thiết bị này được gọi là bơm hút chân không dùng khí nén hoặc là van chân không khí nén.

Quy trình ở dạng đơn giản nhất không sử dụng các bộ phận chuyển động nên rất đáng tin cậy. Nó cũng rất tốn năng lượng; giống như hầu hết các thiết bị chạy bằng khí nén, máy hút chân không tiêu thụ năng lượng gấp khoảng 10 lần so với máy bơm chân không cơ học cho cùng một định mức lưu lượng. Đây không phải là lỗi mà phản ánh sự kém hiệu quả của khí nén.

Van bơm hút chân không dùng khí nén
Van bơm hút chân không dùng khí nén

Do chi phí cao của khí nén, nên cần xem xét ứng dụng có phù hợp hay không, khả năng chạy liên tục hay theo giai đoạn? Ví dụ về hoạt động của một máy bơm hút chân không dùng khí nén, thiết bị này tiêu thụ 50 cfm liên tục và chạy theo chu kỳ làm việc 24 giờ x 7 ngày mỗi tuần, cung cấp cát vào silo trong xưởng đúc kim loại. Nó tiêu thụ khoảng 10.000 đô la điện mỗi năm. Chính vì thế, với những ứng dụng này, người ta sẽ sử dụng bơm hút chân không cơ học để tối ưu hiệu quả và chi phí.

Nguyên lý hút chân không dùng khí nén

Máy bơm hút chân không dùng khí nén Venturi hoạt động như thế nào?

Ở dạng đơn giản nhất, máy bơm cho luồng không khí qua một lỗ thông gió hình nón. Khi không khí nén rời khỏi lỗ hạn chế hình nón tới các đường hở lớn hơn, áp suất giảm và vận tốc tăng lên.

Cường độ sao cho tạo thành chân không (áp suất thấp hơn áp suất không khí xung quanh) và không khí được kéo vào luồng không khí đang chảy và thổi ra ngoài.

Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động

Phân loại bơm hút chân không dùng khí nén

Bơm hút chân không dùng khí nén có hai loại chính như sau:

Máy tạo chân không một cấp

Máy tạo chân không một cấp sử dụng khí nén bằng cách tăng tốc nó qua ống hạn chế để tạo ra hiệu ứng Venturi, giúp hút chân không thể tích cần thiết.

Các bơm hút chân không Venturi một cấp này có phần hạn chế về khả năng phù hợp với nhiều ứng dụng một cách hiệu quả, vì thiết kế cơ bản của chúng được thiết lập để đáp ứng yêu cầu lưu lượng cao nhất hoặc khối lượng hút cao nhất.

Thông thường, loại máy tạo chân không này có tỷ lệ tiêu thụ khí nén (scfm) trên lưu lượng chân không (tỷ lệ áp suất khí quyển được loại bỏ khỏi hệ thống) không tốt hơn 1: 1 và đôi khi cao đến 2 hoặc 3: 1.

Máy tạo chân không nhiều cấp

Máy tạo chân không nhiều giai đoạn được phát triển để cải thiện cho nhiều ứng dụng. Các thiết bị nhiều tầng sử dụng một loạt các vòi phun cho phép khí nén mở rộng trong các giai đoạn được kiểm soát. Điều này thường cải thiện tỷ lệ tiêu thụ khí nén và lưu lượng chân không lên mức khoảng 1: 3 hoặc tốt hơn.

Các dạng van hút chân không bằng khí nén
Các dạng van hút chân không bằng khí nén

Các thiết bị nhiều tầng cũng êm hơn đáng kể và có thể tạo chân không ở áp suất thấp hơn. Hiệu suất này sẽ làm giảm lưu lượng khí nén cần thiết trong cùng điều kiện hoặc giảm thời gian phản ứng và tăng năng suất.

Ưu điểm bơm hút chân không bằng khí nén

Máy tạo chân không dùng khí nén Venturi hay van hút chân không bằng khí nén có nhiều ưu điểm, bao gồm:

    • Không rung
    • Không sinh nhiệt
    • Không có bộ phận chuyển động
    • Hút chân không được bật và tắt ngay lập tức với nguồn cung cấp khí
    • Chịu đựng các điều kiện áp lực rất tốt
    • Giá thấp
    • Sửa chữa hoặc thay thế nhanh chóng
    • Có thể được đặt rất gần với quy trình, giảm lượng không khí thoát ra và cung cấp thời gian chu kỳ nhanh hơn
    • Nhẹ và di động
    • Không cần điện
    • Thay đổi thành phần nhanh chóng
Các phụ kiện van hút chân không dùng khí nén
Các phụ kiện van hút chân không dùng khí nén

Lưu ý khi sử dụng bộ hút chân không dùng khí nén

    • Xác định chân không yêu cầu thấp nhất, giữ nó ở đó và cố gắng không vượt quá nó
    • Đạt đến cấp độ này càng nhanh càng tốt
    • Tắt khí nén tự động nếu có thể, khi ở mức cần thiết

Để thực hiện điều này, một số dữ liệu cần thiết:

Tổng khối lượng hệ thống cần rút ra – đường dây, cốc, chỗ rò rỉ, …

Mức hoạt động tối ưu tối thiểu của chân không cần thiết là bao nhiêu? Điều này rất quan trọng và rất đáng để thử nghiệm nếu được yêu cầu.

Làm thế nào để bạn có để đạt được chân không này nhanh nhất?

Bạn có dự đoán bất kỳ thay đổi nào về thời gian chu kỳ bắt buộc trong tương lai gần không? Thông tin này sẽ cho phép xác định kích thước dòng thích hợp và lựa chọn máy bơm nhiều tầng thích hợp.

Những loại kiểm soát nào là cần thiết? Những hạn chế là gì?

Máy tạo chân không Venturi thường phải được đặt càng gần (hoặc gần) quy trình thực tế càng tốt.

Áp dụng đúng công nghệ chân không để giảm chi phí năng lượng: Sử dụng thiết bị đúng cách để giảm áp suất khí nén đầu vào, dẫn đến việc sử dụng khí nén ít hơn để tạo ra mức chân không tương tự. Máy bơm chân không sử dụng khí nén đồng trục thường có thể hoán đổi thân máy cho nhau, cho phép thay đổi hiệu suất dễ dàng và tiết kiệm để phù hợp với nhiều tình huống (tức là áp suất đầu vào, tốc độ hút chân không,…).

Phần lớn thời gian hút chân không là từ 12″Hg và chân không sâu hơn. Mức độ chân không tăng từ 18″ lên 27″Hg là gấp 10 lần. Do đó, hãy sử dụng mức chân không thấp hơn với cốc lớn hơn bất cứ khi nào có thể. Lựa chọn cốc thích hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa chi phí vận hành và năng suất, và công nghệ cốc chân không mới tiếp tục tạo ra nhiều ưu điểm hơn.

Một dạng bơm chân không dùng khí nén
Một dạng bơm chân không dùng khí nén

Tiêu chí lựa chọn thiết bị chân không

Các tiêu chí lựa chọn chính cho máy tạo chân không dùng khí nén được liệt kê trong các phần bên dưới:

Tỷ lệ hút

Bạn có thể so sánh các máy tạo chân không về tốc độ hút của chúng. Điều này thường được tính bằng m³/h, l/min hoặc cfm. Các giá trị dựa trên các điều kiện tiêu chuẩn, có nghĩa là nhiệt độ môi trường xung quanh (20°C) và áp suất môi trường xung quanh ở mực nước biển (1013 mbar).

Tốc độ hút tối đa được định nghĩa là tốc độ dòng chảy lớn nhất mà bộ tạo chân không hút khỏi môi trường. Điều này có nghĩa là dòng chảy tự do, vì vậy tốc độ dòng chảy khi gắp phôi sẽ thấp hơn.

Tốc độ hút cần thiết là kết quả của thể tích bên trong của cốc hút và đường ống. Hơn nữa, việc xử lý các vật liệu xốp, chẳng hạn như bìa cứng, đòi hỏi tốc độ hút cao hơn so với các vật liệu kín khí. Đối với những ứng dụng này, tốc độ hút cao quan trọng hơn mức chân không cao.

Một dạng van hút chân không trong công nghiệp
Một dạng van hút chân không trong công nghiệp

Mức độ chân không

Mức chân không thường được cho dưới dạng phần trăm hoặc giá trị tương đối. Chân không được xác định liên quan đến áp suất môi trường xung quanh. Mức chân không 80% có nghĩa là áp suất thấp hơn 80% so với áp suất môi trường. Nếu áp suất không khí xung quanh là áp suất tuyệt đối 1013 mbar (14,7 psi), thì chân không 80% có nghĩa là áp suất chân không tuyệt đối là 202 mbar.

Thời gian tạo chân không

Thời gian tính bằng giây cần thiết để tạo ra một mức chân không cụ thể.

Tiêu thụ khí nén

Đây là mức tiêu thụ khí nén (tính bằng l/phút hoặc scfm) của máy nén khí để tạo ra một mức chân không cụ thể.

Hoạt động

Tùy thuộc vào yêu cầu cho ứng dụng của bạn, máy tạo chân không có thể được sử dụng bằng khí nén hoặc điện. Máy phát điện thích hợp cho ứng dụng ở những nơi không có sẵn khí nén.

Ứng dụng van hút chân không dùng khí nén

Máy bơm hút chân không dùng khí nén được sử dụng nhiều trong các ngành sản xuất khác nhau.

Ứng dụng
Ứng dụng

Một số ví dụ tiêu biểu cho ứng dụng của thiết bị bơm hút chân không này như:

    • Dùng trong các dây chuyền đóng gói như: đóng gói thực phẩm, nhựa, đồ hộp, thuỷ tinh…
    • Cánh tay robot để hút và di chuyển các vật
    • Tạo hình vật phẩm trong luyện kim, trong ngành khuôn đúc nhựa hay thuỷ tinh…

Là thiết bị được dùng nhiều trong nhà máy sản xuất, tuy nhiên rằng thông tin về các dòng thiết bị này vẫn còn rất ít trên internet. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp đến bạn những kiến thức cơ bản nhất về bơm hút chân không dùng khí nén. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *