ما هي درجة الفراغ في المضخة؟

فهم مفهوم درجة الفراغ يعد أمرًا أساسيًا لأي شخص يتعامل مع مضخات التفريغ، وخاصة في سياق الصناعات مثل ريشة ومرشح كربون لمضخات التفريغيشير مصطلح "درجة الفراغ" إلى قياس الضغط الذي يشير إلى مستوى الفراغ داخل النظام. وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد فعالية مضخة الفراغ، وله تأثير كبير على أداء المعدات في قطاعات مختلفة، من التطبيقات الطبية إلى معالجة وتصنيع الأغذية.

في هذا الدليل التفصيلي، سنشرح ما يلي درجة الفراغ ما هي مضخة التفريغ وأهميتها وكيفية عملها مع أنواع مختلفة من المضخات. إذا كنت تفكر في استخدام مضخة التفريغ أو صيانتها، فستوفر لك هذه المقالة كل ما تحتاج إلى معرفته.

فهم ضغط الفراغ

ما هو ضغط الفراغ؟

ضغط الفراغ يشير إلى مستويات الضغط التي تكون أقل من الضغط الجوي. في الأساس، يقيس مقدار انخفاض الضغط مقارنة بالظروف الجوية العادية من حولنا. المضخات الفراغية هي أجهزة تساعد في إنشاء مستويات الضغط المنخفضة هذه عن طريق إزالة جزيئات الغاز من حجم محكم، وبالتالي إنشاء مكنسة.

هناك ثلاثة أنواع أساسية من الضغط يتم مناقشتها بشكل شائع في تكنولوجيا الفراغ:

• الضغط الجوي:الضغط الذي يمارسه وزن الهواء في الغلاف الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر، ويساوي تقريباً 1013 مليبار.
• الضغط المطلق:الضغط المقاس بالنسبة إلى الفراغ المثالي (الضغط صفر).
• ضغط الفراغ:الضغط داخل بيئة محكمة الغلق حيث يتم تقليل عدد جزيئات الغاز إلى مستوى أقل من الضغط الجوي.

على المدى درجة الفراغ يستخدم لوصف مدى الفراغ الناتج، والذي يتم قياسه عادةً بـ مبار أو تور.

كيف يتم قياس درجة الفراغ؟

ال درجة الفراغ يتم قياسه باستخدام أجهزة تسمى مقاييس الفراغهناك عدة أنواع من المقاييس التي يمكن استخدامها، اعتمادًا على نطاق الفراغ الذي تعمل به، بما في ذلك:

• مقاييس أنبوب بوردون:مناسب لقياس ضغوط الفراغ الخشنة.
• مقاييس بيراني:تستخدم عادة لضغوط الفراغ المتوسطة إلى العالية.
• أجهزة قياس التأين:تستخدم لمستويات الفراغ العالية للغاية.

أ درجة فراغ عالية يشير إلى مضخة فعالة للغاية مع عدد منخفض من جزيئات الغاز المتبقية في الحجم، في حين أن درجة فراغ منخفضة يشير إلى فراغ أقل فعالية.

"كلما ارتفعت درجة الفراغ، كلما اقتربت من الفراغ المثالي أو التام، مما يشير إلى وجود عدد أقل من جزيئات الغاز داخل النظام."

أنواع مضخات التفريغ واستخداماتها

أنواع مختلفة من مضخات التفريغ

هناك أنواع متعددة من مضخات التفريغ، كل منها مناسب لتطبيقات مختلفة اعتمادًا على مستوى الفراغ المطلوب. فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا:

• مضخات دوارة تُستخدم غالبًا حيث يلزم وجود فراغ معتدل. وهي تتميز ريش الكربون، والتي تعد ضرورية لتشغيل المضخة وطول عمرها. على سبيل المثال، 90138800005 | مجموعة WN 124-220 الأصلية من Becker مكونة من 5 ريش يمكن أن يكون خيارًا بديلاً ممتازًا لهذه المضخات.

• مضخات حلقات المياه يتم استخدامها عند التعامل مع المواد الكيميائية العدوانية، حيث يساعد استخدام الماء كختم على إدارة التلوث.
• مضخات الحجاب الحاجز وهي مثالية عندما يكون هناك حاجة إلى تشغيل خالٍ من الزيت، مثل التطبيقات الطبية أو المعملية.

اختيار مضخة التفريغ المناسبة

يتطلب اختيار مضخة التفريغ الصحيحة فهم درجة الفراغ مطلوب لتطبيقك المحدد. العوامل التي تؤثر على اختيار المضخة تشمل:

1. مستوى الفراغ المطلوب:تتطلب التطبيقات المختلفة مستويات مختلفة من الفراغ. مضخات دوارة مثالية للمستويات المعتدلة، في حين مضخات تفريغ حلقات الماء يتم استخدامها للفراغات العميقة.
2. ظروف التشغيل:تؤثر درجة الحرارة والرطوبة والمواد الملوثة المحتملة جميعها على نوع المضخة المطلوبة.
3. احتياجات الصيانة:المضخات التي تتطلب ريش الكربون سوف تحتاج إلى استبدال الريشة بشكل منتظم للحفاظ على الكفاءة. باستخدام قطع غيار عالية الجودة، مثل 90137301010 | مجموعة WN 124-205 الأصلية من Becker مكونة من 10 ريش، يمكن أن يطيل عمر المضخة.

الضغط المطلق مقابل الضغط الفراغي

العلاقة بين الضغط المطلق وضغط الفراغ

الضغط المطلق يقيس الضغط بالنسبة للفراغ المثالي، بينما ضغط الفراغ يقيس الضغط بالنسبة للغلاف الجوي. وفيما يلي كيفية اختلافهما:

• الضغط المطلق (Pabs):يتم قياسه من الضغط الصفري المطلق، والذي يمثل الفراغ الكامل.
• ضغط الفراغ (Pv):يتم قياسه بالنسبة للضغط الجوي الحالي. وهو في الواقع الفرق بين الضغط الجوي والضغط داخل الفراغ.

صيغة الحساب ضغط الفراغ يكون:

[
Pv = Patm – Pabs
]

أين:

• بى فى هو ضغط الفراغ.
• باتم هو الضغط الجوي.
• بابس هو الضغط المطلق.

"الضغط المطلق يكون دائمًا أعلى من ضغط الفراغ لأنه يشمل المكون الجوي."

يساعد فهم هذه المفاهيم في اختيار مضخة التفريغ التي تناسبك درجة الفراغ متطلبات.

مثال على حالة استخدام الضغوط المطلقة وضغوط الفراغ

فكر في مضخة فراغ حلقة الماء تستخدم في الصناعة الكيميائية. مستوى الفراغ المطلوب لعملية التقطير الكيميائي المحددة هو ضغط مطلق يبلغ 100 ملي بار. لتحقيق ذلك، يجب أن تخلق مضخة الفراغ ضغطًا أقل بكثير من الضغط الجوي (1013 ملي بار عند مستوى سطح البحر). وبالتالي، درجة الفراغ يجب أن تكون مضخة الماء قادرة على تحقيق الضغط المطلق المطلوب باستمرار.

لماذا تعتبر درجة الفراغ مهمة؟

التأثير على أداء المعدات

ال درجة الفراغ ترتبط بشكل مباشر بمدى قدرة مضخة التفريغ على أداء وظيفتها. تعني درجة التفريغ العالية ما يلي:

• كفاءة أفضل:تقوم المضخة بإزالة المزيد من جزيئات الغاز، مما يؤدي إلى خلق بيئة أنظف وأكثر تحكمًا.
• تقليل الملوثات:وهو أمر مهم بشكل خاص في التطبيقات الحساسة مثل الأدوية، حيث يمكن أن يؤدي تقليل الملوثات إلى نجاح أو فشل دفعة من المنتج.
• انخفاض تكاليف الصيانة:إن مستويات الفراغ المناسبة تعني عددًا أقل من الأعطال والتآكل في المعدات.

مراقبة درجة الفراغ في التطبيقات الصناعية

في الصناعات التي تستخدم مضخات التفريغ على نطاق واسع، مثل تغليف المواد الغذائية أو صناعة السيارات، من الأهمية بمكان مراقبة درجة الفراغ. أي انحراف كبير عن الفراغ المطلوب يمكن أن يؤدي إلى:

• قضايا جودة المنتج:يمكن أن تؤثر مستويات الفراغ غير المناسبة على ملمس الأطعمة المعبأة أو مدة صلاحيتها أو سلامتها.
• زيادة التآكل والتلف:يؤدي تشغيل المضخة في ظروف غير مثالية إلى زيادة الحمل على المكونات المختلفة، بما في ذلك ريش الكربون و المرشحات.

دور مضخات حلقات المياه في تحقيق درجة الفراغ المطلوبة

مضخات تفريغ حلقات المياه وآليتها

مضخات تفريغ حلقات الماء تُستخدم بشكل متكرر في التطبيقات ذات الفراغ المتوسط إلى العالي. درجة الفراغ في هذه المضخات يتم تحقيق ذلك باستخدام الماء كسائل مانع للتسرب، والذي يشكل حلقة دوارة داخل حجرة المضخة لإنشاء الفراغ. وهي مفيدة بشكل خاص في التعامل مع الغازات المحملة بالبخار.

• كيف يعمل؟:عندما تدور المروحة، يتم قذف الماء على الغلاف، مما يؤدي إلى إنشاء تجاويف بين شفرات المروحة. يساعد هذا الإجراء على سحب جزيئات الغاز وضغطها، مما يؤدي إلى توليد فراغ.
• التطبيقات:تستخدم هذه المضخات على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والدوائية والتعدينية.

لماذا تختار مضخة حلقة المياه؟

تُعد مضخات التفريغ ذات الحلقات المائية مثالية للعمليات التي تولد الأبخرة، حيث يعمل الماء كمبرد ويمكنه امتصاص الحرارة المتولدة أثناء الضغط. كما أنها تتحمل الجزيئات الصغيرة، على عكس أنواع المضخات الأخرى التي تتطلب بيئات نظيفة للغاية.

ومع ذلك، للحفاظ على الاتساق درجة الفراغمن المهم التأكد من:

• إمداد المياه بشكل سليم:قد يؤدي عدم كفاية إمدادات المياه إلى تقليل درجة الفراغ، مما يؤثر سلبًا على كفاءة المضخة.
• ريش ذات جودة جيدة:إذا أصبحت الريش مهترئة، فإن المضخة ستفقد قدرتها على الحفاظ على الفراغ المطلوب.

نصائح للحفاظ على مضخات التفريغ

الصيانة الدورية للحفاظ على درجة الفراغ

الحفاظ على الوضع الأمثل درجة الفراغ يعتمد الأمر على الصيانة المنتظمة والسليمة. فيما يلي بعض مهام الصيانة المهمة:

1. فحص جودة الزيت:إذا كانت المضخة تستخدم الزيت، تأكد من أن اللزوجة والجودة مناسبتان. زيت حليبي يشير إلى التلوث، مما قد يقلل من درجة الفراغ.
2. فحص ريش الكربون:فحص واستبدال بانتظام ريش الكربون حسب الحاجة. 90138800005 | مجموعة WN 124-220 الأصلية من Becker مكونة من 5 ريش يوصى به للحصول على أداء موثوق به.