CÔNG NGHỆ SẤY CHÂN KHÔNG VACON

Tại giải thưởng sáng tạo khoa học công nghệ (VIFOTEC) 2010 trong lĩnh vực bảo vệ môi trường đã có một công trình duy nhất thuộc ngành lâm nghệp và chế biến gỗ là dự án Nghiên cứu công nghệ,thiết kế chế tạo hệ thống sấy gỗ công nghiệp sử dụng hơi nước và chân không (VA CON) đạt giải ba.Kết quả này là quá trình nghiên cứu trong 5 năm của kỹ sư Đặng Hữu Tiệp – Trưởng phòng Kỹ Thuật CN cùng cộng sự của mình tại công ty CPTMCN & Chế biến gỗ từ năm 2005 - 2010

Có rất nhiều phương pháp sấy hiện tại được ứng dụng để có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về mặt chất lượng,thời gian sấy được tối giảm thì sự lựa chọn hàng đầu của những doanh nghiệp lớn luôn là phương pháp sấy chân không.Trong điều kiện chân không thấp,nhiệt độ hóa hơi của nước rất thấp sẽ làm tăng quá trình thoát ẩm trong nguyên liệu ,mặt khác độ chênh lệch áp suất chính là động lực chính,được tạo bởi bơm hút chân không và các thiết bị đi kèm như thiết bị ngưng tụ,dụng cụ đo,vật liệu chân không,kiểm tra áp suất cho phép tính toán và lựa chọn để đạt được độ chân không sâu sẽ tạo nên sự chênh lệch áp suất  lớn giữa áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt vật liệu và phân áp suất hơi nước  trong môi trường đặt vật sấy.Chính vì những ưu điểm không bị tác động biến tính và giữ được gần như đầy đủ các tính chất đặc trưng ban đầu nên sản phẩm sấy khô bằng phường pháp sấy chân không giữ được thời gian sử dụng lâu dài và ít bị tác động bởi yếu tố ngoài.

Hiện nay tại nhiều nước công nghiệp phát triển thì công nghệ sấy chân không này đã được áp dụng từ lâu nhưng đối với những doanh nghiệp trong nước vẫn chưa được áp dụng phổ biến do chi phí đầu tư ban đầu khá cao và vận hành phức tạp.

Với nhu cầu sử dụng như hiện nay,việc nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ chân không sử dụng áp suất âm (VA CON) đã mang đến bước đột phá trong lĩnh vực sấy gỗ cứng,gỗ quý phục vụ cho Ngành công nghệp chế biến gỗ xuất khẩu trong nước cùng sự nỗ lực

Đáp ứng được yêu cầu đặc thù của doanh nghiệp,tiết kiệm năng lượng,thân thiện với môi trường,tiếp cận công nghệ hiện đại và trình độ kỹ thuật tiên tiến của Châu Âu là những mục tiêu chính của công trình.Với số lượng sấy không quá lớn cho 1 mẻ hàng nhưng thời gian sấy phải ngắn,chất lượng gỗ được đảm bảo,giá thành hợp lý,công nghệ thân thiện với môi trường và góp phần tiết kiệm tài nguyên

Công nghệ sấy chân không VACON đã giúp thời gian sấy nhanh hơn gấp 3 lần,chất lượng gỗ sấy tốt hơn,giảm tỷ lệ khuyết tật của gỗ sấy,giá thành sấy hợp lý và giảm 20% so với sấy bằng hơi nước thông dụng.Cùng với những ưu điểm vượt trội trên,công nghệ sấy chân không VACON còn giảm hiệu suất tiêu thụ năng lượng và thân thiện với môi trường.

Chúng tôi đã có cơ hội được gặp gỡ ông B.V.H – Giám đốc Công ty Mỹ nghệ nội thất Nam Hà –Đơn vị sử dụng cả 2 thiết bị sấy công nghệ VACON cho biết rằng “Có thể nói, đây là công nghệ đột phá trong lĩnh vực sấy gỗ tại Việt Nam. Với thời gian sấy nhanh và hiệu quả nhất đối với các cơ sở sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ cao cấp, nến rất cần phát triển loại máy sấy này rộng rãi trong ngành chế biến gỗ. Theo tôi, điều hạn chế duy nhất là giá mua máy sấy này cao hơn khá nhiều so với xây dựng các buồng sấy hơi nước thông dụng’’

Công nghệ hiện đại và thân thiện môi trường nên trong khoảng thời gian năm 2011 Công ty INWO đã lên kế hoạch chế tạo lắp ráp 30 bộ thiết bị sấy chân không công nghiệp để cung ứng cho các doanh nghệp chế biến quy mô vừa và nhỏ.Đây là một bước đi vững chắc,khẳng định vị thế của doanh nghiệp Việt Nam nói chung và các doanh nghiệp chế biến gỗ nói riêng trong thời kỳ kinh tế hội nhập

Khái niệm về chân không

Chân không là không gian không chứa các vật chất,xuất phát từ “vacuus” theo tiếng Latin có nghĩa là “bỏ trống” hoặc “Khoảng trống” .Về mặt lý thuyết hay thực tiễn đã chứng minh rằng chân không là một khu vực có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển khá nhiều.Các nhà vật lý thường thảo luận về những kết quả kiểm tra của những ý tưởng có thể xảy ra trong môi trường chân không hoàn hảo,với họ thỉnh thoảng gọi là “chân không” hoặc là không gian trống.

Diễn giải lịch sử

Chân không là một trong những chủ đề thường xuyên của các cuộc tranh luận triết học từ thời Hy Lạp cổ đại, nhưng đã không được nghiên cứu thực nghiệm cho đến thế kỷ 17, đã có nhiều tranh cãi về việc liệu một cái gì gọi là chân không. Nhà triết học Hy Lạp cổ đại tranh luận về sự tồn tại của chân không, hoặc bãi bỏ, trong bối cảnh của thuyết nguyên tử, trong đó thừa nhận giá trị và nguyên tử là các yếu tố cơ bản của giải thích vật lý . Theo Plato, ngay cả những khái niệm trừu tượng của một khoảng trống gì đặc biệt phải đối mặt với thái độ hoài nghi đáng kể: nó không thể được bắt giữ bởi các giác quan, nó có thể không, tự nó, bổ sung thêm tính chất lý giải vượt quá khối lượng vật lý mà nó là tương xứng và  theo định nghĩa, nó được hiểu theo đúng nghĩa đen nghĩa là không có gì cả.

 

Trong cuốn sách IV, Aristotle đã cung cấp nhiều luận cứ chống lại sự trống rỗng: ví dụ, chuyển động qua một môi trường trong đó không có trở ngại có thể tiếp tục vô tận. Mặc dù Lucretius lập luận cho sự tồn tại của chân không trong thế kỷ thứ nhất trước Công nguyên và Anh hùng Alexandria đã cố gắng nhưng không thành công để tạo ra một chân không nhân tạo vào thế kỷ đầu tiên,do đó là các học giả châu Âu như Roger Bacon, Blasius của Parma và Walter Burley trong thế kỷ 13 va 14 đã tập trung sự chú ý vào những vấn đề này.

 

Trong thời Trung cổ thế giới Trung Đông, các nhà vật lý và học giả Hồi giáo, Al-Farabi (Alpharabius, 872-950), đã tiến hành một thí nghiệm nhỏ liên quan đến sự tồn tại của chân không, trong đó ông nghiên cứu pittông cầm tay trong nước, ông kết luận rằng lượng khí có thể mở rộng để lấp đầy không gian có sẵn, và ông cho rằng các khái niệm về chân không hoàn hảo là không mạch lạc.Tuy nhiên, theo Nader El-Bizri, nhà vật lý Ibn al-Haytham (Alhazen, 965-1039) và các nhà thần học Mu'tazili không đồng ý với Aristotle và Al-Farabi, và họ ủng hộ sự tồn tại của một khoảng trống. Bằng cách sử dụng hình học, Ibn al-Haytham chứng minh nơi (al-Makan) là khoảng trống tưởng tượng ba chiều giữa các bề mặt bên trong của một cơ quan chứa.

Thế kỷ 17 chứng kiến ​​sự nỗ lực đầu tiên để định lượng các phép đo của một phần chân không,phong vũ biểu thủy ngân Evangelista Torricelli của năm 1643 và các thí nghiệm Blaise Pascal rằng cả hai đã chứng minh một phần chân không một phần.

 

Trong năm 1654, Otto von Guericke phát minh ra máy bơm chân không đầu tiên và tiến hành thí nghiệm bán cầu Magdeburg nổi tiếng của ông.Trong thí nghiệm này có 16 con ngựa được chia sang 2 bên,mỗi bên kéo 1 bán cầu kim loại đã mài nhẵn,đặt áp sát nhau và được rút hết khí ở trong bằng bơm hút chân không do ông chế tạo.Thông qua thí nghiệm này con người mới thấy được sức ép to lớn từ bầu khí quyển lên mặt đất như thế nào.

 

Chân không đã trở thành một công cụ có giá trị công nghiệp trong thế kỷ 20 với sự ra đời của bóng đèn sợi đốt và ống chân không,và một loạt các công nghệ chân không đã trở thành phổ biến. Sự phát triển gần đây của các chuyến bay vũ trụ của con người đã nâng quan tâm đến tác động của chân không sức khỏe con người, và hình thức cuộc sống nói chung.

Đo lường

Chất lượng của chân không được biểu thị bằng lượng vật chất còn lại trong hệ thống, do đó, một chân không chất lượng cao là bao gồm rất ít vật chất còn lại trong nó. Chân không chủ yếu được đo bằng áp suất tuyệt đối của nó, nhưng một đặc tính hoàn chỉnh đòi hỏi các thông số hơn nữa, chẳng hạn như nhiệt độ và thành phần hóa học.

Thực tế cho thấy rằng ở bất cứ đâu trong vũ trụ chưa có nơi nào tồn tại áp suất chân không hoàn hảo như lý thuyết.Những thí nghiệm và ứng dụng chỉ có thể tạo ra khoảng không gian chứa một số nhỏ lượng vật chất và áp suất thấp.Tuy nhiên chúng cũng được gọi là chân không.Trong kỹ thuật khi nói về những bơm hút chân không được hiểu tùy theo quy ước về giới hạn áp suất,vậy chân không được hiểu rằng khoảng không-thời gian cụ thể bao gồm mật độ vật chất thấp hoặc rất thấp và khái niệm này được hiểu một cách tương đối.

Một số loại chân không :

*Atmospheric Pressure : Được gọi là áp suất khí quyển tiêu chuẩn (760 Torr)

*Low Vacuum : Là chân không thô,có thể đạt được bằng những thiết bị thô sơ như máy hút bụi và cột áp kế lỏng

* Medium Vacuum : Chân không trung bình,nó có thể đạt được với 1 bơm hút chân không duy nhất nhưng áp suất khá thấp để đo lường với 1 áp kế khí.Nó có thể đo bằng một thước đo McLeod,đo nhiệt hoặc 1 máy đo điện dung.

*High Vacuum : Chân không cao thường đòi hỏi phải bơm nhiều giai đoạn và đo lường ion.

* Ultra High Vacuum : Chân không siêu cao đòi hỏi phải sử dụng khoang nung để loại bỏ các dấu vết của một số loại khó,quy trình cũng đặc biệt khác.Đối với tiêu chuẩn của Anh và Đức xác đinh mức chân không siêu cao áp suất dưới 10-6 Pa(10-8 Torr)

* Perfect Vacuum : là trạng thái lý tưởng của chân không,ở trạng thái này không tồn tại bất cứ hạt vật chất nào.Nó không thể đạt được ở trong phòng thí nghiệm mặc dù có thể có khối lượng nhỏ,thời gian ngắn và không có hạt vật chất nào trong đó. Ngay cả khi tất cả các hạt của vật chất đã được gỡ bỏ, vẫn sẽ là photon và graviton,năng lượng tối, những hạt ảo, và các khía cạnh khác của chân không lượng tử.

Tương đối so với phép đo tuyệt đối

Chân không được đo bằng đơn vị áp suất, thường là tương đối trừ cho môi trường xung quanh áp suất khí quyển trên Trái đất. Tuy nhiên, số lượng chân không thể đo lường được tương đối khác nhau với điều kiện địa điểm,vị trí. Trên bề mặt của sao Mộc, nơi mà áp suất khí quyển trên mặt đất là cao hơn nhiều so với trên Trái đất, áp suất chân không tương đối sẽ cao hơn nhiều.Cũng như trên bề mặt của mặt trăng với hầu như không có bầu khí quyển, nó sẽ là vô cùng khó khăn để tạo ra một chân không tương đối.

Đơn vị đo tương đối của 1atm

Các đơn vị SI áp lực là pascal (biểu tượng Pa), nhưng chân không thường được đo lường trong torrs, được đặt tên cho Torricelli, một nhà vật lý người Ý đầu tiên (1608-1647). Một torr bằng sự dịch chuyển của một milimet thủy ngân (mmHg) trong một áp kế với 1 torr bằng 133,3223684 Pascals trên độ không áp suất tuyệt đối. Chân không thường cũng đo khí áp trên quy mô hoặc là một tỷ lệ phần trăm của áp suất không khí trong các thanh bar . Chân không thấp thường được đo bằng milimet thủy ngân (mmHg) hoặc Pascals (Pa) dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn. "Dưới không khí" có nghĩa là áp suất tuyệt đối bằng với áp suất khí quyển hiện nay.

Thiết bị đo lường

Nhiều thiết bị được sử dụng để đo áp lực trong chân không, phụ thuộc vào phạm vi của chân không là cần thiết.

Đồng hồ đo lực thủy tĩnh (như cột áp kế thủy ngân) bao gồm một cột dọc của chất lỏng trong một ống có đầu tiếp xúc với những áp lực khác nhau. Cột này sẽ tăng hay giảm cho đến khi trọng lượng của nó là cân bằng với chênh lệch áp suất giữa hai đầu ống

 

Chỉ số McLeod có thể đo chân không cao như 10-6 torr (0,1 mPa), đó là phương pháp đo trực tiếp thấp nhất trong áp suất có thể với công nghệ hiện tại. Đồng hồ đo chân không khác có thể đo áp suất thấp hơn, nhưng chỉ gián tiếp bằng cách phép đo các đặc tính chịu áp lực kiểm soát khác. Các phép đo gián tiếp phải được hiệu chỉnh thông qua một phép đo trực tiếp, phổ biến nhất là một thước đo McLeod

Các kenotometer là một loại máy đo thủy tĩnh, thường được sử dụng trong các nhà máy điện sử dụng tua bin hơi nước. Các kenotometer đo chân không vào khoảng trống hơi nước của bình ngưng, đó là ống xả của giai đoạn cuối cùng của tuabin.

Đồng hồ đo cơ khí hoặc đàn hồi phụ thuộc vào một ống Bourdon, màng ngăn, hoặc viên nang, thường được làm bằng kim loại, điều này sẽ thay đổi hình dạng để đáp ứng với áp suất của vùng.

Đồng hồ ion đo được sử dụng trong chân không siêu cao. Họ có hai loại: catot nóng và catot lạnh. Trong bản catot nóng,một sợi nung nóng bằng điện tạo ra một chùm tia điện tử. Các electron di chuyển trong đồng hồ và ion hóa các phân tử khí xung quanh. Các ion kết quả được thu thập tại một điện cực âm. Dòng điện phụ thuộc vào số lượng của các ion và phụ thuộc vào áp suất trong máy đo

Sử dụng chân không

 

Chân không rất hữu ích trong một loạt các quy trình và các thiết bị. Đầu tiên sử dụng rộng rãi của nó là trong bóng đèn sợi đốt để bảo vệ dây tóc từ sự tác động của hóa học.Một số tính chất trơ của khí hóa học được tạo ra bởi ứng dụng chân không,chân không cũng hữu ích cho hàn chùm tia điện tử, hàn lạnh, đóng gói chân không và chiên chân không

 

Chân không siêu cao được sử dụng trong việc nghiên cứu làm sạch bề mặt nguyên tử,việc sử dụng chân không rất tốt trong bảo quản bề mặt sạch nguyên tử với quy mô trong một  khoảng thời gian lâu dài.

Chân không sâu làm giảm nhiệt độ sôi của chất lỏng và đẩy mạnh quá trình bốc khí ở nhiệt độ thấp được sử dụng trong sấy, chưng cất, luyện kim, và quá trình tẩy. Các tính chất điện của chân không làm cho kính hiển vi điện tử và ống chân không, bao gồm cả ống tia cathot.

Sự tác động của chân không lên con người và động vật

 

Người và động vật tồn tại trong môi trường chân không sẽ mất ý thức sau một vài giây và chết vì tình trạng thiếu oxy trong vài phút, nhưng các triệu chứng gần như không giống hình ảnh thường được mô tả trong phương tiện truyền thông và văn hóa phổ biến. Sự bí  khí có thể gây sưng phồng một số cơ quan bên trong  cơ thể lên gấp hai lần kích thước bình thường của nó và làm chậm lại viêc trao đổi chất.

Thí nghiệm trên động vật đã cho thấy sự phục hồi nhanh chóng  là điều bình thường nếu thời gian tiếp xúc trong môi trường chân không ngắn hơn 90 giây, trong trường hợp tiếp xúc với toàn bộ cơ thể trong thời gian dài hơn sẽ gây tử vong và việc hồi sức chưa bao giờ thành công.

Có rất ít những dữ liệu có sẵn từ tai nạn con người.Sử dụng tay và chân tiếp xúc với môi trường chân không có thể diễn ra lâu hơn nếu hơi thở không bị ảnh hưởng. Vào năm 1660 Robert Boyle là người đầu tiên thí nghiệm chân không gây tử vong cho động vật nhỏ.

Một thí nghiệm chỉ ra rằng thực vật có thể tồn tại trong một môi trường áp suất thấp (1,5 kPa) trong khoảng 30 phút

Nguồn : HCTECH biên dịch

CÁC ỨNG DỤNG CỦA BƠM HÚT CHÂN KHÔNG

Các ứng dụng bơm hút chân không công nghiệp bao gồm từ xử lý cơ học (ví dụ như các thao tác nâng hạ của những vật nặng và nhẹ bởi các miếng đệm hút),sự lắng đọng của các mạch điện tử tích hợp trên chip silicon. Rõ ràng, yêu cầu về chân không được là rất khác nhau như quy trình cụ thể bằng cách sử dụng chân không. Trong khoảng áp suất chân không thường (áp suất khí quyển) các ứng dụng điển hình là xử lý cơ khí, đóng gói chân không, tạo hình, lấy mẫu khí, lọc, khử khí trong dầu, nồng độ của dung dịch nước, xử lý thẩm thấu của các thành phần điện, chưng cất….

 

Với áp suất thấp xuống khoảng 10-4 torr, nhiều quá trình luyện kim như tan chảy, đúc, nung kết, xử lý nhiệt, và hàn có thể được lợi ích. Các quá trình hóa học như chưng cất và đông khô cũng cần sử dụng một số loại bơm hút chân không. Đông khô được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dược phẩm để chuẩn bị vắc-xin và thuốc kháng sinh và để lưu trữ da và huyết tương. Ngành công nghiệp thực phẩm đông khô cà phê chủ yếu, mặc dù hầu hết các loại thực phẩm có thể được lưu trữ mà không cần làm lạnh sau khi đông khô, và kỹ thuật này đang nhận được chấp nhận rộng rãi trên toàn thế giới.

 

Phạm vi áp xuống khoảng 10-6 torr được sử dụng để đông lạnh (nhiệt độ thấp) và cách điện. Nó được sử dụng trong sản xuất các loại đèn; Bóng đèn hình truyền hình, ống tia X; lớp phủ màng mỏng trang trí, quang học và điện tử; và khối lượng phát hiện quang phổ rò rỉ.

Trong lớp màng mỏng, một kim loại hoặc hợp chất bay hơi trong chân không từ một nguồn trên một vật liệu cơ hoặc chất nền. Các vật liệu cơ nói chung là nhựa sơn trang trí; kính cho lớp phủ quang học; và gốm thủy tinh, hoặc silica cho lớp phủ điện. Độ dày của màng có thể thay đổi từ khoảng 1/4 bước sóng ánh sáng nhìn thấy được đến 0,001 inch trở lên. Trong lĩnh vực quang học, lớp phủ chống phản xạ được gửi vào ống kính máy ảnh, kính thiên văn, kính đeo mắt, và các thiết bị quang học khác, làm giảm đáng kể số lượng ánh sáng phản xạ bằng các ống kính và do đó đưa ra một hình ảnh sáng truyền qua.

Để đạt được chân không đủ cao cho lớp phủ màng mỏng và dùng cho công nghiệp khác đòi hỏi phải áp lực xuống đến 10-6 torr và một hệ thống bơm bao gồm các bơm hút chân không vòng dầu được sử dụng cho mục đích này,đối với những bơm hút chân không khô hoặc vòng nước thường không tạo được độ chân không cao nhưng chúng lại được ứng dụng trong rât nhiều những lĩnh vực khác nhau

TRONG NGHIÊN CỨU

Hầu hết các phòng thí nghiệm nghiên cứu sử dụng chân không trực tiếp trong các thí nghiệm của mình hoặc sử dụng thiết bị mà phụ thuộc vào chân không cho hoạt động.

Những áp suất thấp nhất thu được trong phòng thí nghiệm nghiên cứu, trong đó thiết bị nói chung là tương tự, nhưng nhỏ hơn được sử dụng bởi ngành công nghiệp.

Điển hình của các thiết bị nghiên cứu sử dụng chân không xuống khoảng 10-6 torr là kính hiển vi điện tử, phân tích khối phổ kế, máy gia tốc hạt, và thiết bị mô phỏng không gian rộng lớn.

 

Tại khu vực áp lực xuống và dưới 10-9 torr, ứng dụng nghiên cứu bao gồm cách điện, thí nghiệm chuyển đổi năng lượng nhiệt hạch, ống lò vi sóng, kính hiển vi ion thực địa, kính hiển vi phát xạ trường, nhẫn lưu trữ cho máy gia tốc hạt, các thí nghiệm mô phỏng không gian đặc biệt, và làm sạch bề mặt nghiên cứu. Trong nhiều thí nghiệm nó không chỉ là cần thiết để đạt được những áp lực như vậy 10-9 torr nhưng để giảm bộ hydrocarbon ở thể khí còn sót lại đến mức tối thiểu. Ngay cả dấu vết nhỏ của hydrocarbon có thể làm cho kết quả không đáng tin cậy. Để đạt được một chân không để tàu này chân không và các thiết bị bên trong phải được khử khí ở mức độ lớn nhất có thể. Một giải pháp phổ biến là nướng toàn bộ thiết bị cho một số giờ vào khoảng 350 ° C trong khi duy trì một chân không trong khu vực  10-5 torr.

 

Nguồn : HCTECH biên dịch

Một câu truyện ngắn về chân không (P1)

Thuật ngữ và Công nghệ

Công nghệ hút chân không

 

Công nghệ hút chân không là một thuật ngữ áp dụng cho tất cả các quá trình vật lý và đo lường được thực hiện trong điều kiện áp suất khí quyển thấp hơn bình thường.

Một quá trình đo lường hoặc vật lý thường được thực hiện trong chân không với một trong các lý do sau đây:

Để loại bỏ các thành phần của khí quyển có thể gây ra một phản ứng vật lý hay hóa học trong quá trình này làm phiền một điều kiện cân bằng tồn tại ở điều kiện phòng bình thường như việc loại bỏ hoặc làm tắc khí hòa tan hoặc chất lỏng dễ bay hơi từ số lượng lớn vật liệu (ví dụ, các loại dầu khử khí, đông khô) hoặc hấp phụ khí từ bề mặt (ví dụ, dọn dẹp ống lò vi sóng và các máy gia tốc tuyến tính trong quá trình sản xuất) để tăng khoảng cách mà một phân tử phải đi trước khi nó va chạm với nhau, qua đó giúp các phần tử trong quá trình di chuyển mà không va chạm giữa nguồn và mục tiêu (ví dụ, trong mạ chân không, máy gia tốc hạt, ống hình ảnh truyền hình.) để giảm số lượng các phân tử tác động mỗi giây, do đó làm giảm nguy cơ nhiễm bẩn các bề mặt chuẩn bị sẵn sàng trong môi trường chân không (ví dụ, trong các nghiên cứu làm sạch bề mặt và chuẩn bị, màng mỏng tinh khiết).

Đối với bất kỳ quá trình chân không, các tham số hạn chế đối với áp lực tối đa cho phép có thể được xác định bởi:

+Số lượng phân tử trong một đơn vị thể tích

+Quãng đường tự do trung bình

+Thời gian cần thiết để tạo thành một lớp đơn

Ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển thông thường (0,03 mét khối) khí chứa khoảng 7x1023 phân tử di chuyển theo các hướng ngẫu nhiên với tốc độ khoảng 1.000 dặm một giờ (1.600 km một giờ). Việc trao đổi động lực truyền đạt cho các bức tường bằng một lực lượng 14,7 pound cho mỗi inch vuông diện tích. Áp suất khí quyển này có thể được thể hiện trong một số đơn vị khác nhau , nhưng cho đến gần đây nó thường được biểu diễn theo trọng lượng của một cột thủy ngân của đơn vị mặt cắt ngang và 760 milimetres (mm) cao. Vì vậy, một bầu khí quyển tiêu chuẩn tương đương với 760 mm Hg, nhưng để tránh các bất thường của các đơn vị tương đương rõ ràng khác nhau, một thuật ngữ, torr, đã được mặc nhiên công nhận. Một bầu không khí tiêu chuẩn = 760 torr (1 torr = 1 mm Hg). Thuật ngữ này đã được thay thế vào năm 1971 của SI đơn vị xác định là niutơn trên một mét vuông (N / m 2), và được gọi là pascal (một pascal = 7.5x10-3 torr).

 

Việc sử dụng quan trọng đầu tiên của công nghệ hút chân không trong ngành công nghiệp xảy ra khoảng 1900 trong sản xuất bóng đèn điện. Những thiết bị khác yêu cầu một nguồn chân không cho hoạt động nối tiếp, chẳng hạn như các loại ống điện tử. Hơn nữa, nó đã được phát hiện ra rằng một số quy trình thực hiện trong chân không đạt được một trong hai kết quả cao, hoặc kết thúc mà  không thể đạt được trong điều kiện khí quyển bình thường. Sự phát triển này bao gồm việc "nở rộ" của các bề mặt ống kính để tăng độ truyền dẫn ánh sáng, việc chuẩn bị huyết tương cho các ngân hàng máu, và sản xuất các kim loại phản ứng như titan. Sự xuất hiện của năng lượng hạt nhân vào những năm 1950 cung cấp động lực cho sự phát triển của thiết bị chân không trên quy mô lớn. Các ứng dụng ngày càng tăng cho quá trình chân không được phát hiện đều đặn, như trong mô phỏng không gian và vi điện tử.

 

Nguồn : HCTECH biên dịch

Mồi nước cho hệ thống bơm nước công nghiệp

bằng bơm hút chân không

Phương pháp dùng bơm hút chân không để mồi nước cho hệ thống bơm nước thường được áp dụng trong các hệ thống bơm có công suất lớn và vừa, như các các trạm bơm nước vào các kênh mương, đập thuỷ điện, trong công nghiệp… .

Các bơm nước thuộc loại ly tâm muốn hoạt động được thì trong buồng bơm phải luôn được chứa đầy nước. Mà trong thời gian bơm nước ngừng hoạt động thì lượng nước trong buồng bơm sẽ bị tụt dần đến hết nước. Nếu bơm nước ly tâm hoạt động trở lại trong khi buồng bơm không chứa đầy nước thì nó sẽ không bơm được nước lên, để lâu sẽ dẫn đến bơm nóng quá gây nguy hiểm.

Bài viết dưới đây sẽ mô tả phương pháp “ Mồi nước bằng bơm hút chân không”.

Mồi nước là làm cách nào đó để buồng bơm và đường ống hút được chứa đầy nước. Vì thế, việc mồi bơm luôn được thực hiện cho mỗi lần bơm nước. 

Hệ thống bơm hút được kết nối đến phần cao nhất của bơm nước ly tâm qua đường ống chân không và các van mồi. Có thể dùng bơm hút chân không vòng nước hoặc bơm hút chân không vòng dầu.

Khi cấp điện cho hệ thống hoạt động thì bơm hút chân không sẽ được hoạt động trước, tạo ra áp suất chân không trong đường ống dẫn nước và buồng bơm để hút nước từ miệng hút lên đong đầy đến phần cao nhất của bơm. Khi nước được hút đến các van mồi (priming valve) thì các van này đóng lại và đồng thời tác động công tắc hành trình cấp nguồn cho Bơm ly tâm hoạt động. 

Bơm chân không được lựa chọn theo công suất lớn bé của hệ thống bơm nước, tính chất và đặc thù công việc của bơm nước ly tâm. Độ chân không thường được chọn ở (67 mbar  - 93 mbar).

Thời gian mồi bơm nước ly tâm với bơm cấp nước T = 3 - 5 phút, bơm chữa cháy T < 3 phút.

ỨNG DỤNG BƠM CHÂN KHÔNG TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CÁ HỒI HUN KHÓI

Trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá, người ta không ngừng đưa các thành tựu khoa học công nghệ vào trong sản xuất, các loại hình sản xuất thủ công với quy mô nhỏ được thay thế bằng một dây chuyền sản xuất với công nghệ hiện đại, tự động hoá cho sản lượng lớn mà lại đáp ứng đủ các yêu cầu về an toàn vệ sinh.

Trong các nhà máy chế biến thực phẩm cũng đã dần dần áp dụng công nghệ mới vào sản xuất. Đặc biệt là công nghệ “Sản xuất sản phẩm cá hồi xông khói với hệ thống chân không” với sản lượng hàng nghìn tấn một năm. Các sản phẩm được tạo ra có mặt rất nhiều trên các gian hàng tại phần lớn hệ thống siêu thị khắp thế giới.

Các sản phẩm cá hồi được đóng gói trong một bầu không khí thay đổi, sử dụng một hệ thống chân không tập trung. Chỉ sử dụng công nghệ chân không đáng tin cậy nhất.

Cơ sở mới có hai dây chuyền sản xuất, được chia thành các sản phẩm cá hồi hun khói ấm và lạnh. Bao bì sản phẩm được thực hiện trong ba dòng bán tự động, trong đó sản phẩm cuối cùng được vận chuyển đến trạm đóng gói tự động, nhưng bao bì trong khay hoặc giấy gói lá được thực hiện bằng tay.

Bao bì được vận chuyển đến khâu đóng gói. Ở đây các núm hút được kết nối với hệ thống chân không sẽ có nhiệm vụ mở miệng bao để cho cá thành phẩm vào và được hút Oxy để sản phẩm lưu giữ được trong thời gian lâu hơn do được giảm thiểu khả năng oxy hoá.

Tất cả các sản phẩm được đóng gói trong một bầu không khí trơ 70% lượng khí carbon dioxide (CO2) và 30% nitơ (N2). Những lợi thế của bao bì chân không được giữ lại - oxy được lấy ra, đáng kể làm tăng tuổi thọ sản phẩm. Khí trơ trong bao bì bảo vệ sản phẩm từ nghiền và sau đó bị khô. Nó cũng duy trì sự xuất hiện không cho phép nhầm lẫn của cá hồi tươi hun khói, đã rạch theo lát.

Bơm hút chân không vòng nước sử dụng cho sản xuất xi-rô

VIệc sản suất siro thường được diễn ra trong mùa đông,khi thời tiết thay đổi đêm lạnh và ngày ấm áp là điều kiện cần thiết để có thể tạo ra dòng nhựa trên cây.Cách thông thường để thu thập nhựa cũng khá giống với cách người ta lấy nhựa cao su,ở đây họ khoan các lỗ trên thân cây và treo những chiếc xô lên đó,tuy nhiên việc đó khá tốn thời gian và năng suất không cao.Ngày nay họ sử dụng một ống nhựa plastic và một chiếc bơm hút chân không vòng nước để lấy nhựa cây đã cho thấy năng suất tăng lên đáng kể và đảm bảo rằng chúng vẫn sạch và lạnh khi được vận chuyển đến nhà máy sản xuất.

Bơm hút chân không vòng nước Tuthill AF loại 1 cấp và KLRC loại hai cấp được sử dụng rộng rãi cho ứng dụng này,với độ chân không đặc trưng đòi hỏi ở mức 17’’ đến 25’’ HgV.Bơm hút chân không vòng nước Tuthill’s có thể sử dụng với nước hoặc dầu dạng lỏng được làm kín với nhiều hình dạng khác nhau.Hệ thống OSR là một  loại dầu được khép kín bao gồm cả một bơm AF một cấp.

 

 

Các tính năng của dòng bơm hút chân không AF

+ Công suất đạt từ 5-300 CFM

+Độ chân không từ 15’’ đến 29’’

+Lựa chọn vật liệu – gang,đồng,không gỉ.

 

Nguồn :Tuthill Vacuum (HCTECH biên dịch )

Bơm hút chân không sử dụng cho máy phát điện làm mát bằng Hydro

Máy phát điện được làm mát bằng một hệ thống tuần hoàn khí Hydro và sử dụng quạt được gắn trên trục rotor của máy phát điện.Nhiệt lượng được hấp thụ bởi khí loại bỏ khi chúng đi qua và làm mát một ống dẫn được gắn trong khung stator.Một hệ thống kín bao gồm 1 bể chứa,một bơm hút chân không,bộ lọc và một bộ điều khiển áp suất.

Các bơm hút chân không thường được sử dụng để hút không khí,hơi nước và khí hydro từ những tank dầu kín.

Kể từ khi được chấp thuận bởi GE từ những năm 1950 trở lại đây đã có một số lượng lớn bơm hút chân không Beach-Russ được nhập vào thị trường này.Gần đây chúng tôi nhận được khá nhiều thông tin phản hồi từ thị trường vì lý do Beach-Russ không đủ khả năng cung cấp các bộ phận,linh kiện thay thế hoặc máy bơm cần thiết cho những người sử dụng hiện tại.Tuthill Kinney KD 30 & KD 50 là hai mẫu model bơm hút chân không lý tưởng phục vụ cho hệ thống các máy hydrogen dầu chân không.Hiện nay model KD 50 của chúng tôi là hệ thống bơm hút chân không piston sử dụng vòng quay dẫn động trực tiếp phù hợp với ứng dụng này.

 

Ưu điểm sử dụng của bơm hút chân không piston Tuthill

- Thiết kế chắc chắn với hệ thống piston quay

- Khả năng chịu hơi nước mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất bơm chân không

- Van khí ngăn chặn sự ngưng tụ bên trong buồng bơm

- Khả năng kháng cự mài mòn và ăn mòn do xử lý QPQ

- Tích hợp bộ phận khử dầu

- Thiết kế làm mát không khí bằng RPM thấp

- Bán hàng và hỗ trợ kỹ thuật trên toàn quốc

- Cung cấp các bộ phận có sẵn nhanh

- Hỗ trợ lắp đặt trên toàn Bắc Mỹ

Nguồn :Tuthill Vacuum and Blower Systems  (HCTECH biên dịch)

So sánh giữa bơm hút chân không khô và vòng nước cho việc xử lý dung môi

Bơm hút chân không vòng nước và bơm hút chân không khô là hai loại bơm phổ biến nhất và thuận lợi nhất để xử lý các  chất dung môi. Cả hai loại máy bơm không cần sử dụng dầu làm kín và làm mát cho phép hơi dung môi được hút thông qua các máy bơm mà không gây nguy hiểm cho các máy bơm trong khi đối với loại bơm hút chân không sử dụng dầu hoặc loại bơm piston không yêu cầu sử dụng dầu bôi trơn bên trong có thể có một vấn đề.

Các bơm hút chân không vòng nước hoặc khô vẫn sử dụng dầu nhưng chỉ là dầu bôi trơn ở các vòng vi để duy trì hai trục song song quay trong thời gian sử dụng nhằm tránh các tiếp xúc giữa cổ trục và mặt bích.

Bơm hút chân không khô

Các bơm hút chân không khô không sử dụng chất lỏng mà dựa vào khe hở giữa cánh quạt và nhà ở và tốc độ quay cao hơn để giảm lượng khí thoát ra. Việc thiếu một chất bịt kín lỏng cũng gây ra việc xả nhiệt độ cao hơn giúp duy trì tính năng "khô" của bơm bằng cách giúp đỡ để giữ hơi quá trình trong giai đoạn bay hơi từ đầu vào xả. Các bơm khô không được hưởng lợi do tác dụng ngưng tụ nhưng không được hưởng lợi bằng cách giữ các dung môi áp suất hơi cao như Methylene Chloride, Acetone, MEK, vv trong pha hơi trong khi đi qua bơm. Một số máy bơm khô có thể xử lý một lượng nhỏ chất lỏng quá trình mang sang nhưng nếu điều này xảy ra liên tục bơm sẽ không duy trì dặc điểm "khô" và hiệu suất cũng sẽ trở thành hạn chế bởi áp suất hơi của chất lỏng.

Khi xử lý quá trình ăn mòn chất lỏng,bơm chân không vòng nước có thể sử dụng một vật liệu chống ăn mòn của xây dựng như 316 SST trong khi bơm khô dựa vào sử dụng một chống ăn mòn phủ như teflon và giữ chất lỏng trong giai đoạn bay hơi để giảm thiểu khả năng ăn mòn.

Bơm hút chân không vòng nước

 

Các vành đai nước đòi hỏi phải sử dụng nước làm kín các khe hở và làm mát lượng nhiệt đó bao gồm BHP của máy bơm và lượng nhiệt ngưng tụ. trong một số trường hợp nước được sử dụng như keo khi quá trình dung môi được xử lý là immiscible hoặc chỉ cần một lượng nhỏ có thể trộn với nước và có thể được chiết trong một bể tách lớn.Máy bơm hút chân không vòng nước thường dựa vào xử lý các chất lỏng quá trình tại đầu vào và ngưng tụ chúng vào pha lỏng khi đi qua máy bơm,. Kể từ khi bơm hút chân không vòng nước hoạt động với dung dịch nước nó có thể xử lý chuyển tiếp các dung môi liên tục từ quá trình này tới quá trình khác.

Nguồn :HCTECH