Bơm hút chân không màng, hay còn gọi là Diaphragm Vacuum Pump, là một loại bơm chân không sử dụng màng nhựa dẻo để tạo ra và duy trì môi trường chân không. Cơ chế hoạt động của bơm dựa trên chuyển động lên xuống của màng, hút không khí từ đầu vào và đẩy ra ở đầu xả. Loại bơm này có thể đạt áp suất tuyệt đối trong khoảng từ 0.5 đến 100 mbar.
Bơm hút chân không màng Diaphragm Pump
Nguyên lý hoạt động của bơm màng dựa trên sự di chuyển của một màng cao su hoặc Teflon bên trong thân bơm. Khi màng di chuyển lên xuống, nó tạo ra sự thay đổi áp suất, hút khí từ đầu vào và đẩy nó ra ở đầu ra. Quá trình này được điều khiển bởi hai van tự động ở đầu hút và đầu xả, hoạt động tuần tự dựa trên sự chênh lệch áp suất.
Cấu tạo và nguyên lý bơm màng
Mục Lục
Ưu điểm và Ứng dụng của Bơm Hút Chân Không Màng
Bơm hút chân không màng ngày càng được ưa chuộng để thay thế các loại bơm phản lực nước trong các ứng dụng phòng thí nghiệm, nhờ tính chất thân thiện với môi trường. Quy trình nén khô của bơm màng không tạo ra chất thải lỏng như nước hoặc dầu, giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường làm việc.
Cấu hình Bơm Màng: Đơn, Nối Tiếp và Song Song
Với cấu hình một buồng bơm (một “đầu bơm”), bơm màng có thể đạt áp suất tối đa khoảng 50 mbar. Tuy nhiên, áp suất cuối cùng này bị giới hạn bởi thể tích chết còn lại giữa đầu bơm và màng ngăn (túi khí trong màng). Để đạt được áp suất chân không sâu hơn, các nhà sản xuất thường sử dụng cấu hình nhiều đầu bơm nối tiếp. Hai đầu bơm nối tiếp có thể đạt tới 3 mbar, và ba đầu bơm nối tiếp thậm chí có thể đạt tới 0.5 mbar.
Để tối ưu hóa chi phí sản xuất, nhiều nhà sản xuất thiết kế buồng bơm và màng ngăn với kích thước đồng nhất, cho phép sản xuất hàng loạt. Các bơm màng được lắp nối tiếp để đạt áp suất cuối cùng sâu hơn, trong khi các bơm màng được lắp song song để tăng tốc độ bơm tổng thể.
Vật liệu Màng: Teflon và Khả năng Kháng Dung Môi
Một số loại bơm màng sử dụng màng lọc Teflon, có khả năng kháng dung môi hóa học, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các quy trình hóa học đòi hỏi độ bền và khả năng chống ăn mòn cao.
Thông số kỹ thuật và lựa chọn bơm phù hợp
Trên thị trường hiện nay, các dòng bơm hút chân không màng thường có tốc độ bơm từ 0.1 đến 5 m³/h. Đối với các ứng dụng đòi hỏi tốc độ bơm cao hơn, các kỹ sư thường ưu tiên sử dụng máy bơm cuộn xoắn ốc.
Một số máy bơm màng được trang bị động cơ 24 V-DC, cho phép tích hợp chúng vào các thiết bị di động. Ngoài ra, một số model còn có động cơ với tốc độ thay đổi, giúp giảm tốc độ bơm (và tiếng ồn) khi không cần thiết, đồng thời kéo dài tuổi thọ của bơm.
Mặt cắt bơm chân không màng
Linh kiện bơm chân không màng
Ứng dụng đa dạng của bơm hút chân không màng
Bơm hút chân không màng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
- Phòng thí nghiệm hóa học: Các phiên bản bơm màng kháng hóa chất được sử dụng phổ biến trong các thiết bị như thiết bị bay hơi quay, máy lọc và chiết rót hóa chất.
- Y tế và dược phẩm: Bơm màng tiêu chuẩn được sử dụng trong các quy trình y tế, dược phẩm, sấy khô, sấy thăng hoa, sấy gel.
- Đóng gói: Hút túi khí đóng gói cho đệm chân không và nệm chân không.
- Công nghiệp: Ứng dụng trong lò nướng chân không nhỏ.
Bơm chân không màng trong phòng thí nghiệm
Ngoài ra, các máy bơm hút chân không màng có áp suất cuối cùng 3 mbar hoặc tốt hơn thường được sử dụng làm bơm phụ trợ cho bơm phân tử Turbo hoặc bơm hút chân không khuếch tán dầu.
Hệ thống bơm Turbo
Bảo trì và lưu ý khi sử dụng bơm hút chân không màng
Hầu hết các máy bơm chân không màng hiện đại có thời gian bảo trì định kỳ sau hơn 10.000 giờ sử dụng. Các bộ phận cần được kiểm tra và thay thế định kỳ bao gồm màng, tấm van và miếng đệm. Dấu hiệu phổ biến cho thấy cần bảo trì là áp suất cuối kém, thường do màng hoặc van bị rò rỉ hoặc vỡ.
Việc bảo trì bơm màng khá đơn giản và có thể được thực hiện bởi người dùng, với các bộ dụng cụ phụ tùng có sẵn và hướng dẫn chi tiết trên web. Quá trình này không đòi hỏi kỹ năng hoặc công cụ đặc biệt.
Để kéo dài tuổi thọ của bơm, cần tránh bơm các chất bụi bẩn và chất lỏng. Nếu cần bơm các chất này, máy bơm cần được mở ra và làm sạch sau đó. Nếu chất lỏng đã xâm nhập vào máy bơm, cần đảm bảo nó được dẫn qua phía chất lỏng có thể thoát qua ống xả.
Kết luận
Bơm hút chân không màng đã trở thành một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong các phòng thí nghiệm. Với khả năng tạo ra môi trường chân không ổn định, kích thước nhỏ gọn, và khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài, bơm màng là một giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường so với các loại bơm chân không truyền thống. Thiết kế tiên tiến và độ bền cao giúp bơm hút chân không màng hoạt động ổn định trong hơn 10.000 giờ, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ứng dụng khoa học và công nghiệp hiện đại.