Lịch sử hình thành

Máy bơm chân không là một thiết bị hút các phân tử khí từ một thể tích kín để bỏ lại phía sau một phần chân không. Công việc của máy bơm chân không là tạo ra chân không tương đối trong một dung tích. Máy bơm chân không đầu tiên được phát minh vào năm 1650 bởi Otto von Guericke, và đó là hậu bối của máy bơm hút cái mà có từ thời cổ đại.

Otto von Guericke

Các bơm đời đầu

Tiền thân của bơm chân không là bơm hút. Máy bơm hút kép được tìm thấy ở thành phố Pompeii. Kỹ sư người Ả Rập Al-Jazari sau này đã mô tả máy bơm hút hai tác động như một phần của máy nâng nước vào thế kỷ 13. Ông cũng nói rằng một máy bơm hút đã được sử dụng trong ống hình chữ U (Siphon) để phun lửa (Greek fire). Máy bơm hút sau này xuất hiện ở châu Âu thời trung cổ từ thế kỷ 15.

Đến thế kỷ 17, các thiết kế máy bơm nước đã được cải thiện đến mức chúng tạo ra chân không đo được, nhưng điều này chưa được hiểu ngay thời điểm đó. Những gì đã được biết là máy bơm hút không thể kéo nước vượt quá một chiều cao nhất định khoảng 10 mét. Giới hạn này được xem xét trong các dự án thủy lợi, thoát nước mỏ, và đài phun nước trang trí theo kế hoạch của Công tước xứ Toscana, vì vậy công tước ủy thác cho Galileo Galilei điều tra vấn đề. Galileo gợi ý không chính xác trong tờ Two New Sciences (1638) rằng cột nước của một máy bơm nước sẽ tự vỡ khi nước đã được nâng lên đến 10 mét. Các nhà khoa học khác đã chấp nhận thử thách, bao gồm Gasparo Berti, người đã tái hiện nó bằng cách xây dựng áp kế nước đầu tiên ở Rome vào năm 1639. Áp kế của Berti tạo ra chân không phía trên cột nước, nhưng ông không thể giải thích nó là gì. Một bước đột phá đã được học trò của Galileo là Evangelista Torricelli thực hiện vào năm 1643. Dựa trên ghi chú của Galileo, ông đã xây dựng áp kế thủy ngân đầu tiên và viết một luận điểm thuyết phục rằng không gian ở trên đỉnh là một chân không. Chiều cao của cột sau đó được giới hạn ở trọng lượng tối đa mà áp suất khí quyển có thể có được; đây là chiều cao giới hạn của bơm hút.

Năm 1650, Otto von Guericke đã phát minh ra máy bơm chân không đầu tiên. Bốn năm sau, ông tiến hành thí nghiệm Magdeburg nổi tiếng của mình, cho thấy rằng các đội ngựa không thể tách hai bán cầu mà không khí bên trong đã được rút hết ra. Robert Boyle đã cải tiến thiết kế của Guericke và tiến hành các thí nghiệm về các tính chất của chân không. Robert Hooke cũng giúp Boyle sản xuất một máy bơm không khí giúp tạo ra chân không.

Hình minh hoạ thí nghiệm Magdeburg

Thế kỉ 19

Nghiên cứu về chân sau đó không còn được quan tâm, cho đến năm 1855, khi Heinrich Geissler phát minh ra bơm dịch chuyển thủy ngân và đạt được chân không kỷ lục khoảng 10 Pa (0,1 Torr). Một số tính chất điện trở nên có thể quan sát được ở mức chân không này, và điều này làm sự quan tâm đối với chân không trở lại. Điều này lần lượt dẫn đến sự phát triển của ống chân không. Máy bơm Sprengel là công cụ sản xuất chân không được sử dụng rộng rãi vào thời bấy giờ.

Thế kỉ 20

Đầu thế kỷ 20 chứng kiến sự phát minh ra nhiều loại máy bơm chân không, bao gồm máy bơm kéo phân tử, máy bơm khuếch tán và máy bơm phân tử tua bin.

Các loại bơm chân không

Máy bơm có thể được phân loại rộng rãi theo 3 kỹ thuật:

  • Máy bơm dạng đẩy khí sử dụng cơ chế liên tục mở rộng khoang, cho phép khí chảy vào từ buồng, bịt kín khoang và xả khí vào khí quyển.
  • Máy bơm dạng truyền động, còn được gọi là máy bơm phân tử, sử dụng các tia tốc độ cao của chất lỏng đặc hoặc cánh quay tốc độ cao để đánh bật các phân tử khí ra khỏi buồng.
  • Máy bơm dạng bẫy khí thu thập khí ở trạng thái rắn hoặc trạng thái hấp thụ. Điều này bao gồm máy đông lạnh, máy lấy nước và máy bơm ion.

Máy bơm đẩy khí là hiệu quả nhất đối với mức chỉ cần chân không thấp. Máy bơm truyền động kết hợp với một hoặc hai máy bơm đẩy khí là cấu hình phổ biến nhất được sử dụng để đạt được mức chân không cao. Trong cấu hình này, bơm đẩy phục vụ hai mục đích:

Đầu tiên, để nó có được chân không thô trong bình được làm trống trước khi máy bơm truyền động chạy để có được chân không cao, vì máy bơm truyền động không thể bắt đầu bơm ở trạng thái áp suất khí quyển.

Thứ hai, máy bơm đẩy khí hỗ trợ bơm truyền động bằng cách hút khí đến mức chân không thấp, sự tích lũy các phân tử dịch chuyển trong bơm chân không cao. Máy bơm bẫy khí có thể được thêm vào để đạt đến mức chân không cực cao, nhưng chúng đòi hỏi tái tạo định kỳ các bề mặt mà bẫy các phân tử không khí hoặc ion. Do yêu cầu này, thời gian hoạt động của chúng có thể ngắn không tưởng trong lưu lượng chân không thấp và cao, do đó hạn chế việc sử dụng chúng trong mức chân không cực cao. Máy bơm cũng khác nhau về các chi tiết như dung sai sản xuất, vật liệu bịt kín, áp suất, dòng lưu lượng, có hoặc không lưu lượng hơi dầu, khoảng thời gian sử dụng, độ tin cậy, dung sai với bụi, dung sai với hóa chất, dung sai với chất lỏng và độ rung.

Máy bơm dạng đẩy khí (Positive displacement pump)

Một phần chân không có thể được tạo ra bằng cách tăng thể tích của vật chứa. Để tiếp hút khí buồng vô triệt để mà không cần tăng mở rộng, một khoang chân không có thể được đóng lại, xả khí và mở đón khí liên tục. Đây là nguyên tắc hoạt động của máy bơm dạng đẩy khí, ví dụ như máy bơm nước thường ngày. Bên trong bơm, một cơ chế mở rộng một khoang kín nhỏ để giảm áp suất của nó dưới áp suất của khí quyển. Do chênh lệch áp suất, một số chất lỏng từ buồng (hoặc giếng) được đẩy vào khoang nhỏ của bơm. Khoang của bơm sau đó được bịt kín khỏi buồng, mở ra bầu khí quyển và ép lại cỡ nhỏ.
Các hệ thống phức tạp hơn được sử dụng cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp, nhưng nguyên lý cơ bản về làm nhỏ thể tích tuần hoàn là như nhau:

  • Bơm cánh gạt quay (Phổ biến nhất)
  • Bơm màng chắn (Không nhiễm dầu)
  • Bơm vòng nước (Khả năng chống bụi cao)
  • Bơm đầu búa (dao động chân không)
  • Bơm xoắn ốc (Bơm khô tốc độ cao nhất)
  • Bơm trục vít (10pa)
  • Bơm cánh gạt ngoài
  • Bơm tăng áp

Một máy bơm chân không dạng đẩy khí di chuyển cùng một thể tích khí với mỗi chu kỳ, vì vậy tốc độ bơm của nó là không đổi trừ khi nó bị rò khí chạy ngược dòng.

Positive displacement pump

Máy bơm dạng truyền động (Momentum transfer pump)

Trong một máy bơm dạng truyền động, các phân tử khí được tăng tốc từ phía chân không đến phía xả (thường được duy trì ở áp suất giảm bởi một máy bơm đẩy khí trước đó). Chỉ có thể bơm truyền động dưới áp suất khoảng 0,1 kPa. Vật chất được định hình khác nhau ở các áp suất khác nhau dựa trên các định luật của động lực học chất lỏng. Ở áp suất khí quyển và chân không nhẹ, các phân tử tương tác với nhau và tác động lên các phân tử lân cận của chúng trong cái được gọi là dòng chảy nhớt. Khi khoảng cách giữa các phân tử tăng lên, các phân tử tương tác với các thành của buồng thường xuyên hơn với các phân tử khác, và bơm phân tử trở nên hiệu quả hơn bơm đẩy khí. Chế độ này được gọi là mức chân không sâu.

Máy bơm phân tử quét ra một khoảng lớn hơn so với máy bơm cơ khí, và làm liên tục, làm cho chúng có khả năng cải thiện tốc độ bơm cao hơn nhiều. Chúng hoạt động ở vùng của seal giữa chân không và chỗ xả khí. Vì không có seal, một áp suất nhỏ tại ống xả có thể dễ dàng gây chảy ngược qua máy bơm; điều này được gọi là ứ đọng. Tuy nhiên, trong chân không cao, dao động áp suất có ít ảnh hưởng đến dòng chảy chất lỏng, và máy bơm phân tử có thể đạt được tiềm năng đầy đủ của chúng.

Hai loại bơm phân tử chính là bơm khuếch tán và bơm phân tử. Cả hai loại bơm đều thổi ra các phân tử khí khuếch tán vào máy bơm bằng cách truyền động lực cho các phân tử khí. Bơm khuếch tán thổi ra các phân tử khí bằng các tia hơi dầu hoặc thủy ngân, trong khi Bơm phân tử sử dụng quạt tốc độ cao để đẩy khí. Cả hai máy bơm này sẽ bị sụt tốc và không thể bơm nếu xả trực tiếp ra áp suất khí quyển, vì vậy chúng phải được xả đến một chân không cấp thấp hơn được tạo ra bởi một máy bơm cơ học, trong trường hợp này được gọi là máy bơm dự phòng.

Giống như bơm dạng đẩy khí, áp suất cơ sở sẽ đạt được khi rò rỉ, xả khí và chạy ngược dòng bằng với tốc độ bơm, nhưng bây giờ việc giảm thiểu sự rò rỉ và xả khí đến mức so với việc chạy ngược dòng trở nên khó khăn hơn nhiều.

Momentum transfer pump

Máy bơm dạng bẫy khí (Entrapment pump)

Bơm bẫy khí có thể là bơm đông lạnh, sử dụng nhiệt độ lạnh để ngưng tụ khí ở trạng thái rắn hoặc hấp thụ, bơm hóa chất, phản ứng với khí để tạo ra cặn rắn, hoặc bơm ion, sử dụng điện trường mạnh để ion hóa khí và đẩy các ion vào chất nền rắn. Động cơ ngưng tụ lạnh (cryomodule) sử dụng chế độ ngưng tụ lạnh (cryopumping). Các loại khác là bơm hấp thụ, bơm hút không bay hơi, và bơm thăng hoa titan…

Entrapment pump

Good Motor Vietnam Co., Ltd

TP.HCM
- 51 Bàu Cát 1, Phường 14, Quận Tân Bình, TP.HCM (Văn phòng)
- 04 Liên Khu 1-6, Bình Trị Đông, Bình Tân, TP.HCM (Kho hàng)
- Lầu 8,Số 19 Nguyễn Đình Chính, P.11, Phú Nhuận, Thành phố Hồ Chí Minh

Hà Nội
- Đội 1, Lạc Thị, Ngọc Hồi, huyện Thanh Trì, Hà Nội (Kho hàng)
- 934 Đường Bạch Đằng, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội (Nơi nhận hàng, bảo hành)

Đà Nẵng
- Số 1, Đường Phạm Hùng, Quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng (Nơi nhận hàng, bảo hành)

 

Các giải pháp bơm hút chân không

Chúng tôi cung cấp bơm hút chân không Nhật, Châu Âu đã qua sử dụng với các ứng dụng tiêu biểu:

Buồng hút chân không khử bọt keo Resin, Epoxy, Silicon
Giá thành thấp, phù hợp các bạn cá nhân sản xuất thủ công, quy mô nhỏ

Chế tạo máy hút chân không để khử bọt dung dịch theo tiêu chuẩn công nghiệp, tiêu chuẩn phòng sạch. Chúng tôi thiết kế, chế tạo, lắp đặt theo yêu cầu khách hàng.

Tư vấn ứng dụng bơm hút chân không để hút dịch bệnh nhân trong các phòng khám nha khoa.

Tư vấn bơm hút chân không phụ trợ bơm hút chân không Turbo, bơm hút chân không khuyết tán dầu.
Bơm hút chân không trong phân tích quang phổ, phân tích kính hiển vi.

Giải pháp hút chân không để nâng hạ vật nặng.
Ứng dụng giác hút chân không.

Cung cấp hệ thống bàn hút chân không kẹp giữ phôi máy CNC

Tư vấn máy hút chân không cho bàn hút chân không kẹp giữ phôi máy CNC.

Tư vấn bơm hút chân không khô, máy bơm hút chân không vừa hút, vừa thổi cho máy in offset.

Tư vấn máy bơm hút chân không cho ứng dụng sấy thăng hoa.

Tư vấn máy bơm hút chân không cho ứng dụng chiết xuất tinh dầu

Tư vấn bơm hút chân không cho ứng dụng chưng cất rựu, chưng cất mật ong, chưng cất các loại chất lỏng.

Hút chân không trước khi bơm khí gas máy lạnh
Hút chân không làm sạch đường ống hệ thống điện lạnh tòa nhà

Bơm hút chân không cho máy ép kính màn hình điện thoại
Bơm hút chân không cho máy ép kính ốp tường ngành trang trí nội thất

Author

0932.95.15.81