Cùng một bơm cánh gạt kín dầu, khi hút không khí khô có thể ổn định ở 0.1 mbar; chuyển sang khí công nghệ có 0.5 kg/h hơi nước thì chỉ một quý là dầu bị nhũ hóa và chuyển trắng. Phân nhánh đầu tiên thực sự khi chọn bơm chân không không phải là tốc độ hút lớn hay nhỏ, mà là bản thân khí: thành phần ngưng tụ sẽ ngưng trong dầu, bụi sẽ mài mòn khe hở giữa cánh gạt và buồng bơm, môi chất ăn mòn sẽ ăn mòn lá van trước rồi đến buồng bơm. Ba loại vấn đề này tương ứng với ba hành động hoàn toàn khác nhau — mở van dằn khí, thêm lọc phía trước, đổi kiểu bơm; và mỗi hành động đều có thể kiểm tra bằng công thức ở giai đoạn chọn bơm.
I. Trước tiên chia khí thành ba loại
| Đặc tính khí | Bộ phận hỏng trước trong bơm | Hành động cần làm khi chọn bơm |
|---|---|---|
| Thành phần ngưng tụ (hơi nước, hơi dung môi) | Dầu bơm bị nhũ hóa, chân không giới hạn không đạt, chu kỳ thay dầu từ 2000 h rút xuống còn vài trăm giờ | Mở van dằn khí + ngưng tụ phía trước, kiểm tra theo áp suất riêng phần phía xả |
| Bụi, hạt | Cánh gạt mòn, độ tròn của buồng bơm bị phá hủy, đường dầu bị tắc | Lọc đầu vào, tính lại tốc độ hút hiệu dụng theo độ dẫn nối tiếp |
| Môi chất ăn mòn chứa axit, halogen, dung môi | Lá van và thành trong buồng bơm bị ăn mòn, phớt bị hỏng | Rửa/ngưng tụ phía trước, hoặc đổi sang bơm khô không dầu trong buồng bơm |
Trong ba loại, khó xử lý nhất là điều kiện chồng lấn: vừa có hơi nước vừa có axit, chất lỏng ngưng tụ rơi thẳng vào dầu, ăn mòn và nhũ hóa xảy ra đồng thời.
II. Khí ngưng tụ: tính hơi nước về phía xả rồi quyết định có mở van dằn khí hay không
Nhiều người chỉ tính áp suất đầu vào, thấy 8 mbar còn xa áp suất hơi bão hòa của nước, nhưng thực tế hơi nước bị nén trong buồng bơm đến gần áp suất khí quyển mới được xả ra, và ngưng tụ xảy ra ở phía xả.
Ba công thức là đủ:
- Lưu lượng thể tích hơi nước V_w = (m / M) × R × T / p, trong đó m là lưu lượng khối lượng hơi nước (g/h), M = 18.015 g/mol, R = 8.314 J/(mol·K), T dùng nhiệt độ , p dùng áp suất đầu vào (Pa).
- Áp suất riêng phần của hơi nước tại đầu vào p_w = p × (V_w / S), S là tốc độ hút của bơm tại điểm áp suất đó.
- Áp suất riêng phần hơi nước phía xả p_dis = p_w × K, tỷ số nén K ≈ p_xả / p_đầu vào; khi xả ra khí quyển, p_xả lấy khoảng 1013 mbar.
Ví dụ tính: buồng 8 mbar, 40 ℃, công nghệ mang ra 0.5 kg/h hơi nước, dùng DPL-V0100 (tần số 50 Hz, tốc độ hút 100 m³/h, 3.0 kW, chân không giới hạn khi đóng van dằn khí 0.1 mbar, khi mở van dằn khí 0.5 mbar).
- Lưu lượng mol: 500 g/h ÷ 18.015 g/mol = 27.75 mol/h
- Lưu lượng thể tích ở 40 ℃, 8 mbar: 27.75 × 8.314 × 313.15 ÷ 800 = 90.3 m³/h
- Tỷ lệ so với tốc độ hút của bơm: 90.3 ÷ 100 = 90%, tức trong 8 mbar đầu vào có 7.2 mbar là hơi nước
- Tỷ số nén: 1013 ÷ 8 ≈ 127, áp suất riêng phần hơi nước phía xả ≈ 7.2 × 127 ≈ 915 mbar
- Áp suất hơi bão hòa của nước ở nhiệt độ bơm 70 ℃ khoảng 312 mbar (tính theo phương trình Antoine, phù hợp với dữ liệu tính chất nước IAPWS), 915 mbar cao hơn nhiều so với giá trị này
Kết luận rõ ràng: không mở van dằn khí thì lượng hơi nước này chắc chắn ngưng trong dầu. Tính ngược giá trị cho phép: khi không mở van dằn khí, áp suất riêng phần hơi nước đầu vào không được vượt quá 312 ÷ 127 ≈ 2.5 mbar, nghĩa là trong tổng áp 8 mbar, hơi nước chiếm tối đa ba phần mười; bơm này không dùng được trong điều kiện làm việc này.
Sau khi mở van dằn khí, tỷ số nén bị pha loãng xuống khoảng 10 (khi nào mở van dằn khí bài đó đã tính nguyên lý), áp suất riêng phần h
Bài viết liên quan
- Chọn bơm cho dây chuyền đóng gói chân không thực phẩm: tính bốn thông số này trước
- Chọn bơm cánh trượt không dầu hay bơm kín dầu cùng tốc độ hút: ranh giới của DPL-V15L/V25L/V40L
- Đường ống chân không và đường kính van: xác định thế nào để không ảnh hưởng tốc độ hút
- Products
- Máy tính chọn bơm chân không: quy đổi thời gian hút và tốc độ hút
- Câu hỏi thường gặp về máy bơm chân không: chọn model, bảo trì và báo giá