วิธีเลือกน้ำมันปั๊มสุญญากาศและผสมกันได้หรือไม่: จากระดับความหนืดถึงความเสี่ยงจากการผสมน้ำมัน

น้ำมันในปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันไม่ได้ทำหน้าที่เพียงหล่อลื่นเท่านั้น มันสร้างฟิล์มน้ำมันระหว่างใบพัดกับห้องปั๊ม และปิดช่องรั่วของห้องอัด ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ทำให้ปั๊มแบบซีลน้ำมันเข้าถึงระดับ 0.1 mbar ได้ ขณะเดียวกันน้ำมันยังพาความร้อนจากการอัดออกไป และห่อเศษโลหะจากการสึกหรอกับฝุ่นให้จมลงก้นถังน้ำมัน ดังนั้นหากเลือกน้ำมันผิด สิ่งที่เห็นหน้างานจะไม่ใช่ “สึกหรอเร็วขึ้นเล็กน้อย” แต่จะเป็นระดับสุญญากาศขึ้นไม่ได้ เวลาสูบอากาศยาวขึ้น และจำนวนครั้งในการเปลี่ยนน้ำมันเพิ่มเป็นสองเท่า ต่อไปนี้จะแยกอธิบาย “วิธีเลือก” กับ “ผสมกันได้หรือไม่” ออกจากกัน

1. กำหนดกลุ่มน้ำมันตามระดับสุญญากาศก่อน แล้วจึงกำหนดระดับความหนืดตามสภาวะการใช้งาน

ISO 6743 จัดน้ำมันสำหรับปั๊มแบบปริมาตรที่มีการหล่อลื่นด้วยน้ำมันในกลุ่ม D โดยแบ่งตามระดับสุญญากาศในการทำงานเป็นสุญญากาศต่ำ สุญญากาศกลาง และสุญญากาศสูง แต่ละช่วงแบ่งตาม наличие или отсутствие การกัดกร่อนของก๊าซออกเป็นสองระดับ (DVA/DVB, DVC/DVD, DVE/DVF) ส่วน DIN 51506 ของเยอรมนีเป็นอีกเกณฑ์หนึ่งที่แบ่งตามสารเติมแต่งและภาระ: VB, VC เป็นน้ำมันแร่ที่ไม่มีสารเติมแต่ง, VBL, VCL เติมสารต้านออกซิเดชัน, VDL เหมาะกับแรงดันสูงและภาระหนัก จุดร่วมของทั้งสองเกณฑ์คือ ยิ่งระดับสุญญากาศสูงและภาระหนักเท่าใด ความต้องการด้านการต้านออกซิเดชันและความดันไอต่ำของน้ำมันก็ยิ่งสูงขึ้น

ปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียวของเรา V0025A ถึง V0100 (หน้าผลิตภัณฑ์ V0025A–V0100) มีค่าสุญญากาศสุดท้ายเมื่อปิดแก๊สแบาลลาสต์ที่ 0.1 mbar ส่วน V0025A อยู่ที่ 0.5 mbar ซึ่งอยู่ในรอยต่อระหว่างสุญญากาศต่ำกับสุญญากาศกลาง การเลือกน้ำมันปั๊มสุญญากาศชนิดน้ำมันแร่ที่เติมสารต้านออกซิเดชันก็เพียงพอ ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันปั๊มดิฟฟิวชันสำหรับสุญญากาศสูง เพราะน้ำมันชนิดหลังมีความหนืดต่ำและความดันไอต่ำ เมื่อใช้กับปั๊มแบบนี้ฟิล์มน้ำมันกลับจะบางเกินไป

ระดับความหนืดให้ดูสี่เรื่อง: ความเร็วรอบ อุณหภูมิน้ำมัน ระยะห่างการประกอบ และอุณหภูมิอากาศเข้า หากความเร็วรอบสูงให้เลือกต่ำลงหนึ่งระดับ ที่ 50Hz เครื่องส่วนใหญ่คือ 2900 r/min ส่วน V300B คือ 1500 r/min ภายใต้สภาวะเดียวกันปั๊มขนาดใหญ่สามารถเลือกสูงขึ้นหนึ่งระดับได้ หากอุณหภูมิน้ำมันสูงต่อเนื่อง (โรงงานร้อนอบอ้าว ทำงานต่อเนื่อง ลมระบายความร้อนไม่ดี) ให้เลือกสูงขึ้นหนึ่งระดับ หากฤดูหนาวต้องสตาร์ทบ่อยและระยะห่างในห้องปั๊มเล็ก ความหนืดสูงจะทำให้น้ำมันถูกดูดช้าและกระแสสตาร์ทสูง

เมื่อส่งออกไปยังพื้นที่ 60Hz ต้องตรวจสอบแยกต่างหาก: เอกสารข้อกำหนดระบุว่าบางรุ่นไม่เหมาะกับพื้นที่ 60Hz เมื่อความเร็วรอบสูงขึ้น อุณหภูมิน้ำมันและข้อกำหนดน้ำมันจะเปลี่ยน ก่อนสั่งซื้อต้องยืนยันการกำหนดค่าที่ตรงกันกับโรงงาน

2. ตัวอย่างคำนวณ: สภาพน้ำมันกลายเป็นเวลาสูบอากาศได้อย่างไร

ในช่วงสูบหยาบใช้สูตรนี้ประมาณเวลาสูบอากาศ:

t = (V / S) × ln(P0 / P1)

V คือปริมาตรห้องสูบ (m³), S คืออัตราการสูบที่มีประสิทธิผล (m³/h) เมื่อแปลง t เป็นวินาทีต้องคูณด้วย 3600

ยกตัวอย่าง V0100 หนึ่งเครื่อง มีอัตราการสูบตาม名义 100 m³/h สูบห้องสูบขนาด 2 m³ จาก 1000 mbar ลงถึง 10 mbar ก่อนอื่นคำนวณอัตราการสูบที่มีประสิทธิผล: หักการสูญเสียจากท่อ วาล์ว และตัวกรองออก คิดเป็น 70% ของค่า nominal จะได้ S = 70 m³/h เมื่อแปลงเป็นหน่วยวินาทีคือ 70 ÷ 3600 = 0.0194 m³/s

t = (2 ÷ 70) × 3600 × ln(1000 ÷ 10) 　= 102.9 s × 4.605 　= 474 s ≈ 7 นาที 54 วินาที

จากนั้นดูกรณีน้ำมันเสื่อมสภาพ: เลือกความหนืดสูงเกินไปจนดูดน้ำมันไม่พอในสภาพเย็น หรือน้ำมันเกิดอิมัลชันแล้วและความสามารถในการซีลด้วยฟิล์มน้ำมันลดลง อัตราการสูบที่มีประสิทธิผลลดลงเหลือ 50 m³/h

t = (2 ÷ 50) × 3600 × 4.605 = 144 s × 4.605 = 663 s ≈ 11 นาที 3 วินาที

ปั๊มเครื่องเดียวกัน ห้องสูบเดียวกัน เวลาสูบอากาศเปลี่ยนจาก 7 นาที 54 วินาทีเป็น 11 นาที 3 วินาที เพิ่มขึ้น 40% ในสายการผลิตต่อเนื่อง ตัวเลขนี้คือความแตกต่างของรอบเวลาการผลิต ไม่ใช่ “รู้สึกช้าลงเล็กน้อย”

เมื่อเข้าใกล้สุญญากาศสุดท้ายต้องใช้สูตรแก้ไขที่มีความดันสุดท้าย: t = (V / S) × ln[(P0 − Pu) / (P1 − Pu)] โดย Pu ใช้ความดันสุดท้ายเมื่อปิดแก๊สแบาลลาสต์ที่ 0.1 mbar แทนค่า: ln(999.9 ÷ 9.9) = 4.615, t = 102.9 s × 4.615 = 475 s ต่างจากสูตรข้างต้นเพียง 1 s ซึ่งแสดงว่าในระดับ 10 mbar นี้ คอขวดคืออัตราการสูบที่มีประสิทธิผล ไม่ใช่สุญญากาศสุดท้ายของปั๊ม ปัญหาน้ำมันสะท้อนที่อัตราการสูบก่อน ส่วนระดับสุญญากาศที่ลดลงเป็นสัญญาณที่เกิดช้ากว่า หากต้องการทดลองคำนวณหน้างานสามารถใช้เครื่องคำนวณการเลือกุ่นได้โดยตรง

3. ปริมาณน้ำมันและรอบเปลี่ยนน้ำมัน: คำนวณก่อนว่าหนึ่งปีต้องใช้น้ำมันเท่าใด

ยกตัวอย่าง V0100 จำนวน 5 เครื่อง แต่ละเครื่องใช้น้ำมัน 2 L ทำงานปีละ 4000 ชั่วโมง:

• เปลี่ยนทุก 500 ชั่วโมง: 4000 ÷ 500 = 8 ครั้ง, 8 × 2 = 16 L/เครื่อง/ปี, 5 เครื่องรวม 80 L
• เปลี่ยนทุก 1000 ชั่วโมง: 4 ครั้ง, 8 L/เครื่อง/ปี, 5 เครื่องรวม 40 L
• เปลี่ยนทุก 2000 ชั่วโมง: 2 ครั้ง, 4 L/เครื่อง/ปี, 5 เครื่องรวม 20 L

เลือกน้ำมันผิดทำให้รอบเปลี่ยนจาก 2000 ชั่วโมงลดลงเหลือ 500 ชั่วโมง ปริมาณน้ำมันที่ใช้ต่อปีเพิ่มจาก 20 L เป็น 80 L ส่วนต่างราคาต่อหน่วยของน้ำมันมักน้อยกว่าส่วนต่างหลายเท่านี้มาก ดังนั้น “น้ำมันราคาถูก” มักมีต้นทุนรวมสูงกว่า ในทางกลับกัน สภาวะสะอาดและแห้ง (อิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ การย้ายด้วยการดูดยึด) เปลี่ยนทุก 2000 ชั่วโมงถือว่าเหมาะสม ส่วนสภาวะที่มีไอน้ำ (ต้ม นึ่ง อบ หรือสูบสุญญากาศหลังล้าง) ต้องปรับรอบให้สั้นลง สัญญาณ判斷具體ให้ดูคำถามที่พบบ่อยและบทความเก่าเกี่ยวกับรอบเปลี่ยนน้ำมันปั๊ม ที่นี่ไม่กล่าวซ้ำ

4. ผสมกันได้หรือไม่: แบ่งเป็นสี่กรณี

1. เติมเพิ่มแบบแบรนด์เดียวกันรุ่นเดียวกัน: ได้ เติมตรงถึงเส้นกลางช่องมองน้ำมัน
2. ระดับความหนืดเดียวกันแต่ต่างแบรนด์: ไม่แนะนำให้ใช้ระยะยาว ระดับการกลั่นน้ำมันพื้นฐานและระบบสารเติมแต่ง (ต้านออกซิเดชัน ช่วยแยกน้ำ ต้านฟอง) ต่างกัน เมื่อผสมอาจขุ่นหรือตกตะกอน และที่สำคัญกว่าคือความสามารถในการแยกน้ำลดลง ปั๊มแบบซีลน้ำมันในสภาวะที่มีไอน้ำอาศัยความสามารถนี้ในการแยกน้ำออกอย่างรวดเร็ว เมื่อความสามารถนี้แย่ลง น้ำมันจะมีสีขาวขุ่นต่อเนื่อง
3. น้ำมันแร่กับน้ำมันสังเคราะห์ (PAO, เอสเทอร์): ไม่ผสม ความแตกต่างของขั้วอาจทำให้แยกชั้น สารเติมแต่งกินกันเอง ผลที่เห็นคือระดับน้ำมันปกติแต่ระดับสุญญากาศขึ้นไม่ได้
4. กรณีฉุกเฉิน: หากมีน้ำมันอีกชนิดอยู่ใกล้มือ สามารถเติมปริมาณเล็กน้อยให้สูงกว่าเส้นล่างสุดของระดับน้ำมัน เพื่อประคองไปจนถึงรอบหยุดตามแผน แล้วเปลี่ยนทั้งชุดและบันทึกแบรนด์กับรุ่นไว้ เพื่อใช้ตรวจสอบครั้งถัดไป

หลังจากผสมน้ำมันแล้วต้องทำสามอย่าง: เปิดแก๊สแบาลลาสต์เดินเครื่อง 20~30 นาทีเพื่อพาความชื้นออก; สังเกตช่องมองน้ำมัน 24 ชั่วโมงว่าขุ่นหรือแยกชั้นหรือไม่; หนึ่งสัปดาห์ต่อมาปิดแก๊สแบาลลาสต์แล้ววัดสุญญากาศสุดท้ายซ้ำ หากต่ำกว่าตอนใช้น้ำมันใหม่หนึ่งระดับขึ้นไป (เช่น V0100 จาก 0.1 mbar ลดไปที่ 0.3 mbar) ให้เปลี่ยนทั้งชุด ไม่ควรอาศัยการเติมเพิ่มเพื่อประคอง

5. ตารางตรวจสอบการเลือกน้ำมันด้วยตนเอง

ในขั้นตอนเลือกุ่น การระบุส่วนประกอบของก๊าซและรูปแบบการทำงานให้ชัดเจนช่วยประหยัดกว่าการเปลี่ยนน้ำมันภายหลัง V0155 ขึ้นไป (หน้าผลิตภัณฑ์ V0155) และ V0630B (หน้าผลิตภัณฑ์ V0630B) มีปริมาณน้ำมันมาก ต้นทุนการเปลี่ยนน้ำมันแต่ละครั้งสูง จึงยิ่งควรกำหนดน้ำมันให้เหมาะสมตั้งแต่ตอนเลือก

บทความที่เกี่ยวข้อง

• ปั๊มสำรองสำหรับงานเคลือบฟิล์ม 0.1 mbar เพียงพอหรือไม่: วิธีประเมิน
• วาล์วแก๊สแบาลลาสต์ควรเปิดเมื่อใดและนานเท่าใด
• วิธีประเมินการสึกหรอของใบพัด: ห้าสัญญาณที่วัดได้และจังหวะเปลี่ยน
• ปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียว V0025A–V0100
• ปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียว V0155
• ปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียว V0630B