ปั๊ม Rotary Vane แบบซีลน้ำมันเครื่องเดียวกัน เมื่อสูบอากาศแห้งสามารถทรงตัวที่ 0.1 mbar ได้ แต่เมื่อเปลี่ยนเป็นก๊าซในกระบวนการที่มีไอน้ำ 0.5 kg/h ภายในหนึ่งไตรมาสน้ำมันก็เกิดอิมัลชันและเปลี่ยนเป็นสีขาวขุ่น การแยกเส้นทางแรกที่แท้จริงในการเลือกปั๊มสุญญากาศไม่ใช่ขนาดความเร็วในการสูบ แต่คือตัวก๊าซเอง: องค์ประกอบที่ควบแน่นได้จะควบแน่นลงในน้ำมัน ฝุ่นจะกัดกร่อนช่องว่างระหว่างใบสไลด์กับห้องปั๊ม ส่วนตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะกัดกินแผ่นวาล์วก่อน แล้วจึงกัดกินห้องปั๊ม ปัญหาสามประเภทนี้สอดคล้องกับการดำเนินการที่แตกต่างกันสามแบบ—เปิดแก๊สแบลลาสต์ เพิ่มตัวกรองด้านหน้า เปลี่ยนรุ่นปั๊ม และแต่ละข้อสามารถตรวจสอบได้ด้วยสูตรในขั้นตอนการเลือก
1. แบ่งก๊าซออกเป็นสามประเภทก่อน
| ลักษณะก๊าซ | จุดแรกที่เสียหายในปั๊ม | การดำเนินการที่ต้องทำในการเลือก |
|---|---|---|
| องค์ประกอบที่ควบแน่นได้ (ไอน้ำ ไอตัวทำละลาย) | น้ำมันปั๊มเกิดอิมัลชัน สุญญากาศสูงสุดไม่ขึ้น รอบการเปลี่ยนน้ำมันจาก 2000 h ลดลงเหลือไม่กี่ร้อยชั่วโมง | เปิดแก๊สแบลลาสต์ + ควบแน่นด้านหน้า ตรวจสอบด้วยความดันย่อยฝั่งระบาย |
| ฝุ่น อนุภาค | ใบสไลด์สึกหรอ ความกลมของห้องปั๊มถูกทำลาย ทางเดินน้ำมันอุดตัน | กรองด้านเข้า คำนวณความเร็วในการสูบที่มีประสิทธิผลใหม่ตามความนำเชิงอนุกรม |
| ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนประเภทกรด ฮาโลเจน ตัวทำละลาย | แผ่นวาล์วและผนังด้านในห้องปั๊มกัดกร่อน ชิ้นส่วนซีลเสื่อมสภาพ | ล้าง/ควบแน่นด้านหน้า หรือเปลี่ยนไปใช้ปั๊มแห้งที่ห้องปั๊มไม่มีน้ำมัน |
ในสามประเภทนี้สิ่งที่จัดการยากคือสภาวะซ้อนทับ: มีทั้งไอน้ำและกรด ของเหลวควบแน่นตกลงในน้ำมันโดยตรง การกัดกร่อนและอิมัลชันเกิดขึ้นพร้อมกัน
2. ก๊าซที่ควบแน่นได้: คำนวณไอน้ำไปยังฝั่งระบาย แล้วจึงตัดสินใจว่าจะเปิดแก๊สแบลลาสต์หรือไม่
หลายคนคำนวณเฉพาะความดันด้านเข้า คิดว่า 8 mbar ยังห่างจากความดันไออิ่มตัวของน้ำมาก แต่จริง ๆ แล้วไอน้ำถูกอัดในห้องปั๊มจนใกล้ความดันบรรยากาศแล้วจึงถูกระบายออก การควบแน่นเกิดขึ้นที่ฝั่งระบาย
สามสูตรก็เพียงพอ:
- อัตราการไหลเชิงปริมาตรของไอน้ำ V_w = (m / M) × R × T / p โดย m คืออัตราการไหลเชิงมวลของไอน้ำ (g/h), M = 18.015 g/mol, R = 8.314 J/(mol·K), T ใช้หน่วยอุณหภูมิสัมบูรณ์, p ใช้ความดันสัมบูรณ์ด้านเข้า (Pa)
- ความดันย่อยของไอน้ำที่ด้านเข้า p_w = p × (V_w / S) โดย S คือความเร็วในการสูบของปั๊มที่จุดความดันนั้น
- ความดันย่อยของไอน้ำฝั่งระบาย p_dis = p_w × K, อัตราส่วนการอัด K ≈ p_ระบาย / p_ด้านเข้า เมื่อระบายออกสู่บรรยากาศให้ p_ระบาย ประมาณ 1013 mbar
ตัวอย่างการคำนวณ: ห้อง 8 mbar, 40 ℃, กระบวนการพาไอน้ำออกมา 0.5 kg/h, ใช้ DPL-V0100 (ที่ 50 Hz ความเร็วในการสูบ 100 m³/h, 3.0 kW, สุญญากาศสูงสุดเมื่อปิดแก๊สแบลลาสต์ 0.1 mbar, เมื่อเปิดแก๊สแบลลาสต์ 0.5 mbar)
- อัตราการไหลเชิงโมล: 500 g/h ÷ 18.015 g/mol = 27.75 mol/h
- อัตราการไหลเชิงปริมาตรที่ 40 ℃, 8 mbar: 27.75 × 8.314 × 313.15 ÷ 800 = 90.3 m³/h
- สัดส่วนต่อความเร็วในการสูบของปั๊ม: 90.3 ÷ 100 = 90% นั่นคือในความดันด้านเข้า 8 mbar มีไอน้ำอยู่ 7.2 mbar
- อัตราส่วนการอัด: 1013 ÷ 8 ≈ 127, ความดันย่อยของไอน้ำฝั่งระบาย ≈ 7.2 × 127 ≈ 915 mbar
- ที่อุณหภูมิปั๊ม 70 ℃ ความดันไออิ่มตัวของน้ำประมาณ 312 mbar (คำนวณตามสมการ Antoine สอดคล้องกับข้อมูลสมบัติของน้ำ IAPWS), 915 mbar สูงกว่านั้นมาก
ข้อสรุปชัดเจน: หากไม่เปิดแก๊สแบลลาสต์ ไอน้ำเหล่านี้จะควบแน่นในน้ำมันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในทางกลับกันเมื่อคำนวณค่าที่อนุญาต เมื่อไม่เปิดแก๊สแบลลาสต์ ความดันย่อยของไอน้ำด้านเข้าต้องไม่เกิน 312 ÷ 127 ≈ 2.5 mbar นั่นคือในความดันรวม 8 mbar ไอน้ำมีสัดส่วนได้สูงสุดสามในสิบ ปั๊มนี้ใช้งานไม่ได้ในสภาวะนี้
หลังจากเปิดแก๊สแบลลาสต์ อัตราส่วนการอัดถูกลดลงเหลือประมาณ 10 (วาล์วแก๊สแบลลาสต์ควรเปิดเมื่อใด บทความนั้นคำนวณหลักการไว้) ความดันย่อยของไอน้ำด้านเข้าที่อนุญาตเพิ่มขึ้นเป็น 312 ÷ 10 ≈ 31 mbar, 7.2 mbar มีส่วนเผื่อ 4 เท่า ข้อแลกเปลี่ยนคือสุญญากาศสูงสุดลดจาก 0.1 mbar ไปเป็น 0.5 mbar ดังนั้นเมื่อกระบวนการต้องการต่ำกว่า 0.5 mbar จะฝืนเปิดแก๊สแบลลาสต์เป็นเวลานานไม่ได้ ต้องเพิ่มคอนเดนเซอร์ที่ฝั่งเข้าเพื่อดักไอน้ำไว้ก่อน — ดูพารามิเตอร์ได้ที่ ปั๊ม Rotary Vane แบบซีลน้ำมันขั้นเดียว V0025A–V0100
3. สภาวะฝุ่น: แรงดันตกของไส้กรองต้องแปลงเป็นความเร็วในการสูบที่มีประสิทธิผลตามความนำเชิงอนุกรม
ความเร็วในการสูบตามพิกัดคือค่าที่ทางเข้าปั๊ม ตัวกรองฝุ่นติดตั้งอยู่หน้าปั๊ม แรงดันตกจะรวมกันตามความนำเชิงอนุกรม และกินความเร็วในการสูบไปส่วนหนึ่ง สองสูตร:
- ความนำเทียบเท่าของตัวกรอง C = p × S ÷ Δp (p คือความดันใช้งาน mbar, S คือความเร็วในการสูบของปั๊มที่ความดันนั้น m³/h, Δp คือแรงดันตกของไส้กรอง mbar)
- ความเร็วในการสูบที่มีประสิทธิผล S_eff = 1 ÷ (1/S + 1/C)
ตัวอย่างการคำนวณ: DPL-V0063 (ที่ 50 Hz 63 m³/h, 2.2 kW), ความดันใช้งาน 100 mbar, ไส้กรองใหม่มีแรงดันตก 8 mbar ที่อัตราการไหลนี้
- C = 100 × 63 ÷ 8 ≈ 787 m³/h
- S_eff = 1 ÷ (1/63 + 1/787) ≈ 58.3 m³/h ต่ำกว่าพิกัด 7.
บทความที่เกี่ยวข้อง
- การเลือกปั๊มสำหรับสายบรรจุภัณฑ์สุญญากาศอาหาร เริ่มคำนวณจากสี่พารามิเตอร์นี้ก่อน
- การเลือกปั๊มใบพัดแบบไม่ใช้น้ำมันกับปั๊มซีลน้ำมันที่มีอัตราการสูบใกล้กัน: ขอบเขตของ DPL-V15L/V25L/V40L
- เส้นท่อสุญญากาศและขนาดวาล์ว: กำหนดอย่างไรจึงไม่กระทบความเร็วในการสูบ
- Products
- เครื่องคำนวณการเลือกปั๊มสุญญากาศ: การคำนวณเวลาสูบและการแปลงอัตราการสูบ
- คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับปั๊มสุญญากาศ: การเลือกใช้ การบำรุงรักษา และการเสนอราคา