Trên bảng chọn kiểu, V0155 và V0160 nằm cạnh nhau: một máy 150 m³/h, một máy 160 m³/h, động cơ đều 4.0 kW, cửa nạp đều G2". Nhìn qua chỉ hơn kém 10 mét khối, cổng kết nối và công suất cũng như nhau, tưởng như chọn máy nào cũng được.
Thực tế không phải vậy. Khác biệt giữa hai máy này, tốc độ hút chỉ chiếm chưa đến một nửa, phần lớn nằm ở chân không tới hạn: V0155 khi tắt ballast khí 0.3 mbar, V0160 khi tắt ballast khí 0.1 mbar. Chênh 0.2 mbar này quyết định có những điều kiện công nghệ dùng được, có những điều kiện hoàn toàn không đạt tới.
1. Trước tiên, đặt đủ thông số thực của hai máy cạnh nhau
| Hạng mục | V0155 | V0160 |
|---|---|---|
| Tốc độ hút định mức (50/60Hz) | 150 / 175 m³/h | 160 / 190 m³/h |
| Chân không tới hạn (tắt ballast khí) | 0.3 mbar | 0.1 mbar |
| Chân không tới hạn (mở ballast khí) | 0.5 mbar | — |
| Công suất động cơ | 4.0 kW | 4 kW |
| Điện áp | Ba pha 220/240V, 380/415V | Ba pha 220/240V, 380/415V |
| Cửa nạp / xả | G2" / G2" | G2" / G2" |
| Độ ồn (50/60Hz) | 70 dB | 70 / 72 dB |
| Lượng dầu | 4 L | 5 ~ 8.5 L (khoảng của dòng này) |
| Khối lượng | 108 kg | 120 kg |
Chênh lệch tốc độ hút 6.7%, công suất như nhau, cổng kết nối như nhau, kích thước lắp đặt cùng một cấp. Vì vậy chọn theo kiểu “cảm giác bơm lớn hơn thì an toàn hơn” ở đây là vô ích — chọn lớn hơn một cỡ nếu không rơi vào chân không tới hạn thì cũng chỉ mua được mức chênh tốc độ hút gần như không đo ra được.
2. Thử tính: 10 mét khối tiết kiệm được bao nhiêu thời gian
Lấy một buồng có thể tích thực 2 m³, hút từ áp suất thường 1013 mbar xuống 10 mbar. Tốc độ hút ước tính theo 50Hz, tốc độ hút không đổi trong đoạn thể tích:
t = (V / S) × ln(P₁ / P₂)
- V0155: S = 150 m³/h = 2.5 m³/min, t = (2 / 2.5) × ln(1013 / 10) = 0.8 × 4.618 ≈ 3.69 min
- V0160: S = 160 m³/h = 2.67 m³/min, t = (2 / 2.67) × 4.618 ≈ 3.46 min
Chênh 0.23 phút, tức là 14 giây. Cùng một hệ ống, cùng một buồng, mức chênh này trong thực tế bị tốc độ rò qua mặt bích, khí thoát ra từ thành buồng và thời gian chuyển van lấn át dễ dàng.
Kết luận rõ ràng: nếu quy trình của bạn chỉ làm việc ở vùng trên 10 mbar, 10 mét khối này không đáng để phải mang thêm 12 kg khối lượng và thêm 1~4.5 L dầu.
3. Khác biệt chỉ tách ra khi tiến gần tới hạn
Đưa áp suất mục tiêu xuống 0.5 mbar, khoảng cách giữa hai bơm thành một dạng khác. Đoạn này phải thay chân không tới hạn vào, vì tốc độ hút sẽ giảm rõ rệt khi tiến gần tới hạn:
t = (V / S) × ln[(P₁ − Pu) / (P₂ − Pu)], Pu là chân không tới hạn của bơm
- V0155 (Pu = 0.3): t = 0.8 × ln[(10 − 0.3) / (0.5 − 0.3)] = 0.8 × 3.881 ≈ 3.11 min
- V0160 (Pu = 0.1): t = 0.75 × ln[(10 − 0.1) / (0.5 − 0.1)] = 0.75 × 3.209 ≈ 2.41 min
Cùng một hành trình, chênh 0.70 phút, tức là 42 giây, chậm hơn 29%. Cộng hai đoạn lại: V0155 toàn trình 6.80 min, V0160 là 5.87 min.
Công thức này là mô hình đơn giản hóa, tốc độ hút thực tế dưới 10 mbar giảm dốc hơn tuyến tính, thời gian trên máy thật sẽ dài hơn tính toán; nhưng xu hướng là đúng — càng gần tới hạn, khoảng cách chân không tới hạn càng được khuếch đại, khoảng cách tốc độ hút càng không liên quan.
Đi xa hơn nữa: nếu quy trình yêu cầu 0.2 mbar, V0155 có đáy là 0.3 mbar, bơm này không phải chậm, mà là mãi mãi không tới được. Tính bao lâu cũng vô nghĩa.
4. Khi nào 0.3 mbar là đủ
Không phải mọi điều kiện công nghệ đều cần 0.1 mbar. Ở các cảnh huống dưới đây, 0.3 mbar của V0155 là đủ dùng, chọn nó phù hợp hơn:
- Hút giữ bằng chân không, nâng hạ bằng chân không: điểm làm việc ở mức 40~70 mbar, cách xa tới hạn
- Đóng gói chân không, tẩm ngấm, ngâm tẩm: điểm làm việc thường ở 5~50 mbar, cần xét tốc độ hút và tốc độ hồi phục
- Sấy chân không, khử bọt: dựa vào ballast khí để mang hơi nước và dung môi đi, sau khi mở ballast khí chân không tới hạn là 0.5 mbar, khác biệt với khi tắt ballast khí không quan trọng
- Tầng trước được nối với bơm Roots, mà vùng làm việc của Roots vốn đã ở 1~100 mbar
Ngược lại, các trường hợp điển hình buộc phải dùng V0160 là mấy loại sau:
- Tầng trước của phủ màng chân không, xử lý nhiệt chân không, yêu cầu xuống dưới 0.1 mbar mới cho phép mở bơm chân không cao
- Áp suất cuối của chưng cất chân không, chưng cất phân tử được giữ ở 0.1~0.2 mbar
- Quy trình yêu cầu buồng trong giai đoạn giữ áp ổn định dưới 0.3 mbar và không cho phép mở ballast khí
- Cần chạy bám sát tới hạn trong thời gian dài; khi gần tới hạn, hiệu suất thể tích của bơm thấp, nhiệt độ dầu cao, nếu điểm khởi đầu đặt cao thì mức tiêu thụ dầu và tỷ lệ hỏng hóc đều sẽ tăng
5. Đừng chọn theo bảng tốc độ hút từ trên xuống dưới
Trong bảng thông số của dòng này có một chỗ dễ bỏ sót: chân không tới hạn không phải cứ tăng theo tốc độ hút một cách đơn điệu.
| Mẫu | Tốc độ hút (50Hz) | Chân không tới hạn (tắt ballast khí) |
|---|---|---|
| V0160 | 160 m³/h | 0.1 mbar |
| V0202 | 200 m³/h | 0.1 mbar |
| V0250 | 250 m³/h | 0.5 mbar |
| V0302 | 300 m³/h | 0.5 mbar |
| V300B | 280 m³/h | 0.08 mbar |
Tốc độ hút của V0302 gần gấp đôi V0160, nhưng chân không tới hạn lại kém 4 lần. Bởi vì hai hạng mục này đến từ những đánh đổi thiết kế khác nhau: tốc độ hút phụ thuộc đường kính xy-lanh và tốc độ quay, chân không tới hạn phụ thuộc khe hở, đường dầu và kết cấu xả khí, cũng như phân khúc quy trình mà mẫu máy đó hướng tới.
Vì vậy trình tự chọn kiểu nên là: trước tiên xác định điểm áp suất làm việc và có cần mở ballast khí hay không, sàng ra các mẫu có chân không tới hạn đạt yêu cầu, rồi trong số còn lại chọn theo tốc độ hút và nhịp thời gian. Ngược lại, nếu xem tốc độ hút trước, rất dễ mua phải một bơm hút rất nhanh nhưng không hút tới mức cần thiết.
6. Hiện trường 60Hz và mặt lắp đặt
Tốc độ hút của cả hai bơm đều tăng theo tần số: V0155 lên 175 m³/h, V0160 lên 190 m³/h, khoảng cách từ 10 mét khối thành 15 mét khối. Chọn kiểu cho khu vực 60Hz phải tính theo cột 60Hz, và một số mẫu không phù hợp với khu vực 60Hz, trước khi đặt hàng cần xác nhận với bên chúng tôi mẫu máy và cấu hình cụ thể. Độ ồn cũng thay đổi: V0155 công bố 70 dB, V0160 ở 60Hz là 72 dB, cách âm phòng máy làm theo mức cao hơn.
Về mặt lắp đặt, 108 kg và 120 kg đều thuộc phạm vi có thể đặt sàn, không cần cẩu nâng, nhưng đệm giảm chấn và bu lông chân đế phải chọn theo khối lượng toàn máy, không chọn theo khối lượng thân bơm. Nhớ thêm dầu theo vạch kính dầu của từng máy, V0155 là 4 L, V0160 trong khoảng 5~8.5 L tùy mẫu cụ thể.
7. Logic chọn máy trong một câu
- Điểm làm việc trên 1 mbar, không cần mở ballast khí để ép xuống dưới 0.3 mbar → V0155, tiết kiệm khối lượng, tiết kiệm dầu, kết cấu đơn giản hơn
- Điểm làm việc ở bất kỳ vị trí nào trong khoảng 0.1~0.3 mbar, hoặc yêu cầu thẳng xuống dưới 0.3 mbar → V0160, bơm 0.3 mbar ở đây không có dư lượng, về mặt vật lý không tới được
- Cần mở ballast khí thường xuyên để xử lý hơi nước và dung môi, đồng thời còn yêu cầu dưới 0.3 mbar → cả hai máy đều phải đánh giá lại, V0155 sau khi mở ballast khí có chân không tới hạn là 0.5 mbar, đây không phải là việc chỉnh thông số là giải quyết được
Hai ô liền kề trên bảng chọn kiểu thường không phải “xấp xỉ như nhau, chọn lớn cho an toàn”, mà là “một cái đủ, một cái không đủ”. Hỏi rõ quy trình thực sự dừng ở điểm áp suất nào trước, rồi mới quay lại xem tốc độ hút — đảo ngược thứ tự, chiếc bơm mua được sẽ là sai.
Bài viết liên quan
- Bơm kín dầu một cấp 0.1 mbar có đủ không: cách đánh giá cho bơm sơ cấp trong mạ phủ
- Van ballast khí mở khi nào, mở trong bao lâu
- Hai cấp 2V80 và một cấp V0100: 4×10⁻⁴ mbar có đáng không
- V0025A – V0100 Bơm chân không cánh quạt một cấp kín dầu
- V0155 Bơm chân không kiểu cánh gạt kín dầu một cấp
- V0630B Bơm chân không cánh quạt kín dầu một cấp