Trong ngành công nghiệp đóng gói hiện đại, bơm chân không đóng vai trò then chốt như trái tim của hệ thống đóng gói hút chân không. VITEKO với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp và lắp đặt thiết bị công nghiệp, hiểu rõ tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng loại bơm chân không phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
Bài viết này chúng tôi sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện về bơm chân không, từ nguyên lý hoạt động, các loại bơm phổ biến đến ứng dụng thực tế và hướng dẫn vận hành bảo trì. Những thông tin này sẽ giúp người dùng có được kiến thức nền tảng để lựa chọn và sử dụng bơm chân không hiệu quả nhất.
I. Tổng quan về bơm chân không
Bơm chân không là một trong những thiết bị công nghiệp quan trọng bậc nhất trong các máy đóng gói hút chân không hiện đại. Để hiểu rõ hơn về vai trò và tầm quan trọng của thiết bị này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về định nghĩa, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
1. Giới thiệu về bơm hút chân không
Bơm chân không là thiết bị cơ khí chuyên dụng được thiết kế để hút không khí và các loại khí ra khỏi một không gian kín. Quá trình này tạo ra môi trường có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển, giúp đạt được trạng thái chân không cần thiết cho quá trình đóng gói.
Trong công nghiệp đóng gói, bơm chân không đóng vai trò quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Thiết bị này không chỉ đơn thuần là một máy bơm, mà còn là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả của toàn bộ quy trình đóng gói.
Việc sử dụng bơm chân không trong đóng gói mang lại nhiều lợi ích quan trọng. Hệ thống giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm, bảo vệ hình dáng và duy trì chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình vận chuyển và lưu trữ.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Bơm chân không bao gồm nhiều bộ phận hoạt động đồng bộ với nhau. Buồng bơm là trái tim của hệ thống, nơi diễn ra quá trình tạo chân không chính. Rotor hoặc cánh gạt đóng vai trò tạo chuyển động cơ học cần thiết.
Hệ thống dầu bôi trơn đảm bảo các bộ phận chuyển động hoạt động trơn tru và bền bỉ. Van một chiều ngăn không khí quay trở lại không gian đã được hút chân không, trong khi bộ lọc bảo vệ các bộ phận khỏi bụi bẩn và tạp chất.
Nguyên lý hoạt động của bơm chân không dựa trên quá trình hút - nén - xả liên tục. Không khí từ không gian cần tạo chân không được hút vào buồng bơm, sau đó được nén lại và xả ra môi trường, tạo nên một chu trình khép kín.
Xem thêm:
II. Các loại bơm chân không phổ biến
Trong thị trường hiện nay có nhiều loại bơm chân không khác nhau, mỗi loại đều có những đặc điểm và ưu nhược điểm riêng. VITEKO sẽ giới thiệu chi tiết về 6 loại bơm chân không phổ biến nhất để quý khách có thể lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng.
1. Bơm chân không vòng nước
Bơm chân không vòng nước là một trong những loại bơm đơn giản và phổ biến nhất. Thiết bị này sử dụng nước làm chất tạo kín và làm mát trong quá trình hoạt động.
Nguyên lý hoạt động của bơm dựa trên sự chuyển động của vòng nước bên trong buồng bơm. Khi rotor quay, lực ly tâm đẩy nước về phía thành buồng bơm, tạo ra các khoang kín chứa không khí.
Quá trình vận hành của bơm chân không vòng nước diễn ra êm ái và ít phát sinh tiếng ồn. Chi phí đầu tư và vận hành của loại bơm này khá thấp so với các loại bơm khác trên thị trường.
Tuy nhiên, bơm chân không vòng nước có một số hạn chế đáng kể. Độ chân không tạo ra thường không cao và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nước sử dụng. Bên cạnh đó, việc tiêu tốn một lượng nước liên tục trong quá trình hoạt động cũng là một điểm cần cân nhắc.
2. Bơm chân không vòng dầu
Bơm chân không vòng dầu là loại bơm được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng tạo độ chân không cao. Thiết bị này sử dụng dầu làm chất bôi trơn và tạo màng kín khí giữa các khoang chứa không khí.
Trong quá trình hoạt động, dầu không chỉ đóng vai trò tạo màng ngăn mà còn thực hiện nhiệm vụ bôi trơn và làm mát cho toàn bộ hệ thống. Điều này giúp bơm hoạt động ổn định và có tuổi thọ cao hơn so với bơm vòng nước.
Mặc dù có nhiều ưu điểm, bơm chân không vòng dầu vẫn tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý. Chi phí dầu bôi trơn thường cao và cần được thay thế định kỳ. Ngoài ra, luôn tiềm ẩn nguy cơ nhiễm dầu vào sản phẩm nếu không được bảo trì đúng cách.
3. Bơm chân không khô
Bơm chân không khô là thế hệ bơm hiện đại, được thiết kế đặc biệt cho các ngành công nghiệp yêu cầu độ sạch cao. Đặc điểm nổi bật của loại bơm này là không sử dụng bất kỳ chất lỏng nào trong quá trình tạo chân không.
Cơ chế hoạt động của bơm dựa trên sự chuyển động chính xác của các cặp rotor hoặc scroll. Các bộ phận này tạo ra những khoang kín khí hoàn toàn mà không cần đến sự hỗ trợ của dầu hay nước, đảm bảo môi trường làm việc luôn sạch sẽ.
Mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội về mặt môi trường và độ sạch, bơm chân không khô lại có giá thành khá cao. Công suất của loại bơm này thường thấp hơn so với các loại bơm truyền thống, đồng thời chi phí đầu tư ban đầu cũng lớn hơn đáng kể.
4. Bơm chân không kiểu piston
Bơm chân không kiểu piston là thiết bị có cấu tạo dựa trên nguyên lý chuyển động tịnh tiến của pittông trong xi-lanh. Thiết bị này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chân không rất cao và ổn định.
Quá trình hoạt động của bơm piston diễn ra theo chu kỳ nén-giãn nở liên tục. Khi piston chuyển động xuống, không khí được hút vào buồng bơm thông qua van nạp; khi piston chuyển động lên, không khí bị nén và đẩy ra ngoài qua van xả.
Ưu điểm nổi bật của bơm piston là khả năng tạo độ chân không cực cao và công suất lớn. Tuy nhiên, loại bơm này thường có kích thước lớn, phát sinh nhiều tiếng ồn và chi phí đầu tư cao hơn so với các loại bơm khác.
5. Bơm chân không kiểu cánh gạt
Bơm chân không kiểu cánh gạt được thiết kế với rotor lệch tâm và các cánh gạt có thể trượt ra vào. Khi rotor quay, các cánh gạt tự động trượt ra do lực ly tâm, tạo thành các khoang kín chứa không khí giữa rotor và thân bơm.
Trong quá trình hoạt động, thể tích của các khoang này thay đổi liên tục do sự lệch tâm của rotor. Khi thể tích khoang tăng lên, không khí được hút vào; khi thể tích giảm xuống, không khí bị nén và đẩy ra ngoài.
Loại bơm này có ưu điểm là vận hành êm ái và kích thước nhỏ gọn. Tuy nhiên, các cánh gạt thường bị mài mòn nhanh và cần thay thế định kỳ, đồng thời yêu cầu bảo dưỡng thường xuyên để duy trì hiệu suất.
6. Bơm chân không kiểu rotor kép
Bơm chân không kiểu rotor kép là thiết bị hiện đại với hai rotor đồng trục quay ngược chiều nhau. Cấu tạo đặc biệt này cho phép bơm hoạt động với hiệu suất cao và độ ổn định tuyệt vời.
Khi hoạt động, hai rotor quay đồng bộ với nhau mà không có tiếp xúc cơ học, nhờ đó giảm thiểu ma sát và tăng tuổi thọ thiết bị. Không khí được hút vào và nén theo nguyên lý dương - âm của hai rotor, tạo ra dòng khí liên tục và ổn định.
Bơm rotor kép có khả năng tạo lưu lượng lớn và hoạt động rất ổn định. Tuy nhiên, loại bơm này có giá thành cao nhất trong các loại bơm chân không, đồng thời yêu cầu kỹ thuật bảo trì phức tạp và chi phí bảo dưỡng lớn.
III. Ứng dụng của bơm hút chân không trong công nghiệp
Sau khi tìm hiểu về các loại bơm chân không phổ biến, chúng ta sẽ đi sâu vào phân tích các ứng dụng cụ thể của chúng trong công nghiệp. Điều này sẽ giúp người dùng có cái nhìn toàn diện hơn để lựa chọn loại bơm phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Bơm chân không đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại. VITEKO đã triển khai và lắp đặt các hệ thống bơm chân không cho nhiều đơn vị sản xuất khác nhau, từ đó tích lũy được nhiều kinh nghiệm quý báu về các ứng dụng đa dạng của thiết bị này.
1. Đóng gói thực phẩm
Trong ngành thực phẩm, bơm chân không đóng vai trò quyết định trong việc tạo môi trường bảo quản không có oxy. Thiết bị này có khả năng tạo áp suất âm từ -0.02 đến -0.09 MPa, giúp loại bỏ gần như hoàn toàn không khí trong bao bì.
Hệ thống đóng gói hiện đại thường kết hợp bơm chân không với bơm khí trơ như nitơ (N2) và carbon dioxide (CO2). Việc này tạo ra môi trường bảo quản đặc biệt với tỷ lệ khí được kiểm soát chặt chẽ, giúp thực phẩm có thể bảo quản lâu gấp 2-3 lần so với phương pháp thông thường.
Đối với thịt tươi sống, các doanh nghiệp thường sử dụng bơm chân không công suất trung bình từ 40-100 m³/h. Ở mức áp suất -0.08 MPa, môi trường yếm khí được tạo ra sẽ ức chế sự phát triển của vi khuẩn và ngăn chặn quá trình oxy hóa gây hư hỏng thực phẩm.
2. Sản xuất điện tử
Ngành điện tử cần môi trường siêu sạch để sản xuất linh kiện. Bơm chân không giúp tạo ra môi trường này bằng cách loại bỏ 99.9999% phân tử không khí trong khu vực sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Khi mạ các lớp kim loại lên linh kiện, cần duy trì áp suất chân không ổn định. Điều này giúp các hạt kim loại phủ đều trên bề mặt linh kiện, tạo ra lớp mạ mỏng và đồng đều.
Trong quá trình hàn linh kiện nhạy cảm, môi trường chân không giúp ngăn không cho không khí tiếp xúc với mối hàn. Nhờ đó, mối hàn không bị oxy hóa và có độ bền cao, đảm bảo linh kiện hoạt động ổn định
3. Công nghiệp dược phẩm
Sản xuất dược phẩm cần môi trường vô trùng và quy trình đặc biệt. Bơm chân không giúp thực hiện quá trình đông khô thuốc, biến nước thành hơi ở nhiệt độ thấp -40°C mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng thuốc.
Các khu vực sản xuất thuốc vô trùng luôn duy trì áp suất âm nhẹ. Kỹ thuật này tạo ra luồng khí một chiều, ngăn bụi bẩn và vi khuẩn từ bên ngoài xâm nhập vào khu vực sản xuất sạch.
Khi cô đặc thuốc, môi trường chân không giúp dung môi bay hơi ở nhiệt độ thấp (45-50°C). Nhờ vậy, các hoạt chất trong thuốc không bị hỏng vì nhiệt độ cao, đồng thời quá trình sản xuất diễn ra nhanh hơn.
IV. Hướng dẫn lựa chọn và lắp đặt hệ thống bơm chân không
Mỗi ngành công nghiệp đều có những yêu cầu riêng về hệ thống bơm chân không. Trong phần tiếp theo, VITEKO sẽ hướng dẫn cách chọn và lắp đặt bơm chân không phù hợp với từng nhu cầu sử dụng cụ thể.
1. Tiêu chí lựa chọn theo ngành
Bơm chân không vòng nước: Đây là lựa chọn phù hợp cho ngành thực phẩm và dược phẩm nhờ không có nguy cơ nhiễm dầu. Với công suất từ 20-150 m³/h, loại bơm này đáp ứng tốt nhu cầu của các cơ sở vừa và nhỏ. Chi phí đầu tư và vận hành thấp là ưu điểm lớn, tuy nhiên cần nguồn nước ổn định để duy trì hiệu suất.
Bơm chân không vòng dầu: Thích hợp cho các ngành công nghiệp nặng và chế biến gỗ. Loại bơm này tạo được độ chân không cao (-0.098 MPa) và hoạt động ổn định trong thời gian dài. Tuy chi phí dầu bôi trơn cao nhưng bù lại có tuổi thọ thiết bị lâu dài và khả năng chịu tải tốt.
Bơm chân không khô: Là giải pháp cao cấp cho ngành điện tử và phòng sạch. Hoạt động không cần dầu hoặc nước, tạo môi trường cực kỳ sạch với độ chân không sâu. Chi phí đầu tư cao nhưng đảm bảo được yêu cầu khắt khe về độ tinh khiết trong sản xuất.
Bơm chân không kiểu piston: Phù hợp với các ứng dụng cần độ chân không cao như ngành luyện kim và sản xuất kính. Công suất lớn (200-500 m³/h) và độ bền cao là ưu điểm nổi bật. Tuy nhiên, thiết bị có kích thước lớn và phát sinh nhiều tiếng ồn khi hoạt động.
Bơm chân không kiểu cánh gạt: Được sử dụng phổ biến trong ngành nhựa và cao su. Thiết kế nhỏ gọn, vận hành êm ái là những ưu điểm chính. Tuy nhiên, cánh gạt dễ mòn và cần thay thế định kỳ, đặc biệt trong môi trường có nhiều bụi.
Bơm chân không kiểu rotor kép: Là lựa chọn cao cấp cho các nhà máy sản xuất chất bán dẫn. Tạo được lưu lượng lớn và độ chân không rất cao, hoạt động ổn định. Chi phí đầu tư và bảo trì cao nhưng đảm bảo được yêu cầu nghiêm ngặt của quy trình sản xuất điện tử.
2. Quy trình lắp đặt tiêu chuẩn
Không gian lắp đặt cần thoáng mát, nhiệt độ không quá 40°C. Khoảng cách tối thiểu từ bơm đến tường là 50cm để thuận tiện cho công tác bảo trì. Nếu lắp trong phòng kín, cần trang bị hệ thống thông gió phù hợp.
.jpeg)
Thiết kế đường ống cần tuân thủ nguyên tắc càng ngắn và thẳng càng tốt. Đường kính ống phải phù hợp với công suất bơm, thông thường bằng hoặc lớn hơn đường kính cổng hút của bơm.
Các mối nối phải được làm kín hoàn toàn, tránh rò rỉ khí. Nên sử dụng van một chiều để ngăn dòng khí chảy ngược khi dừng máy. Đặc biệt chú ý đến độ dốc của đường ống để tránh đọng nước hoặc tạp chất.
Lắp đặt tủ điện điều khiển ở vị trí thuận tiện quan sát và vận hành. Công suất điện cung cấp phải đảm bảo dư 20% so với công suất định mức của bơm. Lắp đặt các thiết bị bảo vệ như:
- Cầu dao chống quá tải
- Rơ le nhiệt
- Công tắc khẩn cấp
- Đồng hồ đo điện áp và dòng điện
Lắp đặt đồng hồ đo chân không tại các vị trí quan trọng để theo dõi áp suất hoạt động. Với bơm vòng nước, cần có đồng hồ đo lưu lượng và áp suất nước cấp. Đối với bơm dầu, lắp kính quan sát mức dầu ở vị trí dễ theo dõi.
3. Các lưu ý quan trọng
Lắp đặt đồng hồ đo chân không tại các vị trí quan trọng để theo dõi áp suất hoạt động. Với bơm vòng nước, cần có đồng hồ đo lưu lượng và áp suất nước cấp. Đối với bơm dầu, lắp kính quan sát mức dầu ở vị trí dễ theo dõi.
Bụi bẩn là kẻ thù số một của bơm chân không. Nên lắp đặt thiết bị trong phòng kín, tránh xa khu vực phát sinh nhiều bụi. Đối với môi trường nhiều bụi, cần lắp thêm bộ lọc bụi đầu hút và tăng tần suất vệ sinh lên nhiều hơn.
Đừng quên khởi động bơm không tải trong 5-10 phút đầu để đảm bảo các bộ phận hoạt động trơn tru. Quan sát tiếng ồn bất thường và độ rung của thiết bị. Sau đó mới từ từ tăng tải lên mức làm việc tiêu chuẩn.
Ghi chép đầy đủ các thông số vận hành hàng ngày vào nhật ký. Việc này giúp doanh nghiệp phát hiện sớm các bất thường và có kế hoạch bảo trì phù hợp.
Xem thêm:
V. Cách vận hành và bảo trì hệ thống hiệu quả
Vận hành và bảo trì đúng cách là yếu tố then chốt giúp kéo dài tuổi thọ và duy trì hiệu suất tối ưu của bơm chân không. VITEKO sẽ hướng dẫn chi tiết quy trình vận hành an toàn và kế hoạch bảo trì hiệu quả.
1. Quy trình vận hành an toàn
Trước khi khởi động bơm, người vận hành cần thực hiện các bước kiểm tra:
- Kiểm tra mức dầu/nước ở mức tiêu chuẩn
- Đảm bảo van xả đóng hoàn toàn
- Kiểm tra điện áp nguồn ổn định
Khi khởi động, cần tuân thủ trình tự:
- Mở van cấp nước làm mát (nếu có)
- Khởi động động cơ chính
- Đợi áp suất ổn định mới bắt đầu tải
- Theo dõi trong quá trình vận hành
Trong quá trình hoạt động, cần theo dõi các thông số:
- Áp suất chân không duy trì ổn định
- Nhiệt độ động cơ không vượt quá 70°C
- Dòng điện tiêu thụ nằm trong định mức
- Không có tiếng ồn hoặc rung động bất thường
Khi kết thúc, thực hiện theo trình tự:
- Giảm tải từ từ
- Tắt động cơ chính
- Đóng van cấp nước làm mát
- Mở van xả để cân bằng áp suất
VITEKO đề xuất kế hoạch bảo trì định kỳ dựa trên thời gian vận hành thực tế của thiết bị. Việc tuân thủ lịch bảo trì sẽ giúp phát hiện sớm các hư hỏng và duy trì hiệu suất tối ưu.
2. Lịch bảo trì định kỳ
Những yếu tố cần kiểm tra đối với lịch bảo trì hằng ngày:
- Mức dầu/nước làm mát
- Áp suất hoạt động
- Nhiệt độ các bộ phận
- Độ rung và tiếng ồn
Khi bảo trì thiết bị mỗi tháng, cần chú ý đến những vấn đề sau:
- Vệ sinh bộ lọc đầu hút
- Kiểm tra độ căng dây đai
- Bôi trơn các ổ đỡ
- Kiểm tra độ kín các mối nối
- Đo dòng điện động cơ
Lịch bảo trì định kỳ 3 tháng:
- Thay dầu bôi trơn
- Kiểm tra van một chiều
- Vệ sinh két làm mát
- Cân chỉnh động cơ
- Kiểm tra hệ thống điện
Lịch bảo trì định kỳ 6 tháng:
- Kiểm tra độ mòn cánh gạt
- Vệ sinh buồng bơm
- Thay phớt làm kín
- Kiểm tra ổ bi
- Cân bằng động rotor
Tuân thủ nghiêm ngặt lịch bảo trì trên sẽ giúp phòng ngừa sự cố và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành vẫn có thể gặp một số trục trặc cần được xử lý kịp thời.
3. Xử lý sự cố thường gặp
Khi độ chân không không đạt yêu cầu, nguyên nhân thường do rò rỉ tại các mối nối hoặc bộ lọc bị tắc nghẽn. Người vận hành cần kiểm tra và siết chặt các mối nối, vệ sinh hoặc thay thế bộ lọc. Trong một số trường hợp, nguyên nhân có thể do phớt làm kín bị hỏng cần được thay mới.
Tiếng ồn thường xuất hiện khi ổ bi bị mòn hoặc dây đai truyền động bị lỏng. Cần kiểm tra và thay thế ổ bi nếu có dấu hiệu hư hỏng, đồng thời điều chỉnh lại độ căng dây đai theo thông số tiêu chuẩn.
Khi dòng điện vượt quá định mức, có thể do tải quá lớn hoặc các bộ phận cơ khí bị kẹt. Cần giảm tải về mức phù hợp và kiểm tra các chi tiết chuyển động. Đặc biệt chú ý đến tình trạng của ổ bi và độ đồng tâm của trục.
Nhiệt độ cao bất thường có thể do hệ thống làm mát gặp vấn đề hoặc dầu bôi trơn đã xuống cấp. Cần vệ sinh két làm mát, kiểm tra lưu lượng nước và thay dầu bôi trơn theo đúng định kỳ. Trong một số trường hợp, có thể do tải vượt quá công suất thiết kế.
Với hơn nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp và lắp đặt hệ thống bơm chân không công nghiệp, VITEKO tự hào là đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp. Để được tư vấn chi tiết về lựa chọn, lắp đặt và bảo trì bơm chân không phù hợp với nhu cầu sử dụng, quý khách vui lòng liên hệ hotline 093 345 5566. Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm của VITEKO sẽ hỗ trợ quý khách 24/7, từ tư vấn chọn thiết bị đến các vấn đề kỹ thuật phát sinh trong quá trình sử dụng. Hãy để VITEKO đồng hành cùng sự phát triển của doanh nghiệp quý khách!
Xem thêm:
>>Bấm vào ảnh để xem chi tiết chương trình khuyến mãi máy hút chân không<<