نیاز به انتقال مایعات مخصوصاً در صنایع پتروشیمی، فاضلاب و محصولات غذایی باعث شده است تا پمپ‌های صنعتی اهمیت ویژه‌ای داشته باشند؛ پمپ خلأ یکی از انواع پمپ‌های صنعتی است که با نام پمپ وکیوم هم شناخته می‌شود. همان‌طور که از نام این پمپ هم مشخص است، کارکرد این پمپ هنگامی درست صورت می‌گیرد که اکسیژن و گازهای دیگر حضور نداشته باشند. امکان کار پمپ وکیوم یا پمپ خلأ در محدوده‌های فشار مختلف و همچنین استفاده از آن در صنایع مختلف، باعث به‌وجودآمدن انواع پمپ خلأ شده است. در ادامه، راجع به انواع پمپ خلأ، مزایا و کاربرد هر یک از آن‌ها به‌صورت مفصل بحث می‌کنیم.

پمپ خلأ چیست و چگونه کار می‌ کند؟

تقریباً تمامی پمپ‌های خلأ از یک محفظه، رتور و یک پروانه تشکیل می‌شوند؛ هنگامی‌که مایعات مختلف از سمت ورودی انواع پمپ خلأ وارد آن‌ها می‌شوند، قسمت متحرک با مایع ورودی اصطکاک ایجاد می‌کند و در اثر فشاری که توسط بخش مکانیکی وارد می‌شود، کار پمپ خلأ شروع می‌شود.

ساختمان کلی پمپ خلأ به‌صورت یک شیشه است که اگر به پشت آن نگاه کنید، متوجه وجود یک سوراخ می‌شوید که وظیفه مکش را بر عهده دارد؛ انواع پمپ خلأ باتوجه‌به خصوصیاتی مانند بیشترین و کمترین مقدار سطح خلأ، فشار هوا، سایز پمپ و سرعت پمپ مایعات، هم در کاربردهای عمومی و هم در کاربردهای صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرند. عوامل دیگر هم مانند انواع مایع یا گاز ورودی به پمپ، سایز محفظه داخل پمپ و دبی ورودی هم در انتخاب بهترین پمپ  از میان انواع پمپ خلأ بسیار اهمیت دارد.

بر اساس جهت حرکت مایعات، انواع پمپ خلأ به دو نوع پمپ‌های دریافت‌کننده و انتقال‌دهنده تقسیم‌بندی می‌شوند که هرکدام برای مصارف خاص عمومی و صنعتی استفاده می‌شوند. در ادامه انواع پمپ خلأ را به‌صورت جزئی‌تر معرفی می‌کنیم.

مروری بر تاریخچه پمپ خلأ

جالب است بدانید پمپ خلأ برای اولین‌بار در سال ۱۶۵۴ استفاده شده است و تاریخچه بسیار قدیمی دارد؛ جالب‌تر اینکه یک فیزیک‌دان ارتشی اهل انگلیس این پمپ را کشف کرد. همان‌طور که اشاره کردیم، پمپ خلأ توسط یک سوراخ، هوای داخل محفظه پمپ را از گازهای مختلف به‌صورت کامل تخلیه و یک خلأ ایجاد می‌کند. همین موضوع فلسفه کشف پمپ خلأ برای انتقال سریع گازها و مایعات از یک ناحیه به نواحی دیگر شد. رفته‌رفته با ایجاد صنایع و کاربردهای مختلف، نیاز به طراحی انواع پمپ خلأ هم حس شد و هم‌اکنون این پمپ یکی از پرکاربردترین‌ پمپ‌ها به‌حساب می‌آید.

عملکرد پمپ خلأ چگونه است؟

بهتر است کمی به‌صورت جزئی‌تر عملکرد انواع پمپ خلأ را بررسی کنیم. احتمالاً می‌دانید که طبق قوانین فیزیک، در صورت وجود اختلاف فشار بین دو ناحیه، ذرات گازها و مایعات مختلف از ناحیه پرفشار به کم‌فشار حرکت می‌کنند. این کاری است که دقیقاً پمپ خلأ انجام می‌دهد. فشاری که به مایع درون محفظه پمپ خلأ وارد می‌شود، توسط بخش مکانیکی پمپ خلأ تأمین می‌شود.

انواع پمپ خلأ و مزایای آنها

همان‌طور که اشاره کردیم، نیازها و کاربری‌های مختلف عمومی و صنعتی، باعث شده است تا شاهد وجود انواع پمپ خلأ در بازار باشیم که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌کنیم:

پمپ خلأ خشک یا بدون روغن

بر خلاف بیشتر پمپ‌های خلأ، در مورد پمپ وکیوم خشک، هیچ نیاز به روغن و دیگر مایعات به‌منظور ایجاد یک خلأ در داخل محفظه نیازی نداریم؛ بنابراین هیچ اثری از خنک‌کنندگی و روانکاری ناشی از وجود مایعات هم در داخل پمپ نخواهیم داشت، در نتیجه مکانیسم خنک‌کنندگی این نوع پمپ خلأ با بقیه پمپ‌ها متفاوت است.

پمپ‌های وکیوم خلأ معمولاً از جنس آهن و آلیاژ‌های آن ساخته می‌شوند و ازاین‌رو، دارای عمر طولانی، استحکام بالا و  اصطکاک بسیار پایین هستند. در میان انواع پمپ خلأ، از پمپ بدون روغن بیشتر در محیط‌هایی با چگالی فشار کم استفاده می‌شود. نبود آلایندگی ناشی از سوخت روغن در کنار حجم و قیمت مناسب از برجسته‌ترین ویژگی‌های پمپ وکیوم بدون روغن است.

پمپ خلأ با رینگ روغن

بر خلاف پمپ وکیوم خشک، این نوع پمپ همواره باید مقدار معینی روغن داشته باشد تا به‌خوبی کار کند. عملکرد این پمپ به‌صورت چرخشی با استفاده از دو تیغه رتور است که هوای ورودی را با فشاری که پمپ خلأ ایجاد می‌کند، به خروجی منتقل می‌کند. خنک نگه‌داشتن محفظه در کنار روانکاری از وظایفی است که روغن در پمپ خلأ بر عهده دارد. بدیهی است که سوختن روغن خروج دود و بخارهای غلیظ ناشی از آن را در محفظه در پی خواهد داشت؛ بنابراین از پمپ وکیوم رینگ روغن در سطح فشارهای متوسط و در مناطق با هوای آزاد استفاده می‌شود.

از تجهیزات و قطعات اختصاصی پمپ خلأ روغن نسبت به سایر انواع پمپ وکیوم، می‌توانیم به فیلتر روغن، دریچه‌ای برای تزریق روغن، عقربه نمایشگر میزان روغن، اگزوز و تیغه گردان اشاره کنیم. از مزایای استفاده از پمپ خلأ با رینگ روغن می‌توانیم به بازدهی بالا، ارتعاشات لرزشی کم، عملکرد روان پمپ و وزن نسبتاً سبک آن اشاره کنیم.

پمپ خلا با رینگ آب

پمپ خلأ با گردش، بیشترین استفاده را در میان انواع پمپ خلأ دارد؛ مکش در این نوع پمپ، نیازمند گردش آب در داخل محفظه است. به دلایلی مانند کاهش توان مصرفی، افزایش میزان خلأ، افزایش بازدهی پمپ خلأ، آلودگی کمتر نسبت به پمپ خلأ رینگ روغن، امکان انتقال انواع مایعات و گازها، اقتصادی بودن و داشتن عمر طولانی قابل‌توجه، پمپ وکیوم رینگ آب کاربردهای بیشتری نسبت به سایر پمپ‌های خلأ در صنعت دارد.

به‌صورت کلی پمپ خلأ مکنده با رینگ آب به سه دسته پمپ تک پروانه‌دار، پمپ با دو پروانه (با پمپ وکیوم پشتیبان) و پمپ خلأ با بیش از دو پروانه تقسیم‌بندی می‌شود.

پمپ خلأ با پیستون

یکی دیگر از انواع پمپ خلأ در صنعت، پمپ وکیوم پیستون دار است که معمولاً در کاربردهای با فشار بالا در صنایع بزرگ به کار گرفته می‌شود. ساختار این نوع پمپ به نحوی است که قابلیت تحمل در برابر فشار بالا و آلودگی زیاد را دارد. قیمت نسبتاً مناسب این پمپ‌ها هم استفاده از آن‌ها را در موارد خاص کاملاً اقتصادی کرده است.

مواردی که به آن‌ها اشاره کردیم، از معروف‌ترین پمپ‌های خلأ بودند که کارکردهای زیادی هم در مصارف عمومی و صنعتی دارند. اما انواع پمپ خلأ تنها به این موارد ختم نمی‌شود. پمپ خلأ روتاری روغنی و پمپ خلأ لیکویید رینگ از دیگر پمپ‌های وکیوم خاص در بازار هستند.

کاربردهای عمومی و صنعتی پمپ از نوع خلأ

از انواع پمپ خلأ در صنایع چوبی و فلزی، صنعت خودرو و لاستیک، صنعت تولید پلاستیک، صنایع بسته‌بندی، ریخته‌گری، داروسازی، صنایع غذایی استفاده می‌شود. همچنین جاروبرقی‌های مختلف هم متداول‌ترین وسیله برای استفاده از پمپ خلأ هستند. در بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها هم از انواع خاص پمپ خلأ استفاده می‌شود.

پرطرفدارترین پمپ وکیوم

همان‌طور که در بخش معرفی انواع پمپ خلأ بحث کردیم، به نظر می‌رسد که پمپ خلأ با گردش آب، محبوب‌ترین پمپ در میان سایرین است. بسته به نوع کارکرد در محیط و شرایط مختلف، می‌توانید نسبت به تهیه پمپ خلأ مناسب اقدام کنید.

سؤالات متداول

• پمپ خلأ چیست؟

یکی از انواع پمپ‌های صنعتی که گازهای درون محفظه آن توسط مکش کاملاً خارج شده و فشار توسط بخش مکانیکی به مایعات و گازها وارد می‌شود.

• انواع پمپ خلأ کدام‌ها هستند؟

پمپ خلأ بدون روغن (خشک)، پمپ خلأ با رینگ روغن، پمپ وکیوم با رینگ آب، پمپ خلأ پیستون دار، پمپ خلأ لیکویید رنگ.

• پمپ‌های خلأ کجاها کاربرد دارند؟

جاروبرقی خانگی، بیمارستان‌ها، صنایع چوبی و فلزی، صنعت خودرو و لاستیک، صنعت تولید پلاستیک، صنایع بسته‌بندی، ریخته‌گری، داروسازی و صنایع غذایی.

• برای خرید پمپ خلأ باید به چه نکاتی توجه کرد؟

عواملی مانند سایز محفظه موردنیاز، دبی مایع و چگالی گاز ورودی به پمپ، منطقه مورداستفاده پمپ خلأ، میزان فشار و چندین عامل دیگر در انتخاب پمپ خلأ مناسب، نقش دارند.

• در میان انواع پمپ خلأ، کدام یک بیشترین کاربرد را دارد؟

پمپ خلأ با رینگ آب به دلیل مزایای جذاب، پرکاربردترین پمپ خلأ در صنایع امروزی است.