Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không là yếu tố quan trọng giúp người dùng hiểu rõ cách thiết bị này vận hành trong thực tế. Cùng khám phá từng bộ phận cơ bản và cơ chế hoạt động để lựa chọn đúng loại bơm phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn. Theo dõi bài viết dưới đây để nắm bắt thông tin dễ hiểu, ngắn gọn và sát thực tế nhất.

Cấu tạo chung của bơm hút chân không

Dưới đây là các bộ phận chính cấu thành nên một máy bơm hút chân không tiêu chuẩn. Tùy từng dòng máy mà thiết kế có thể khác nhau, nhưng về cơ bản vẫn bao gồm những phần sau:

Động cơ (motor): Cung cấp lực quay giúp vận hành bơm. Thường làm bằng dây đồng nguyên chất, gắn trực tiếp với trục bơm để truyền lực hiệu quả.
Buồng bơm (chamber): Nơi diễn ra quá trình hút, nén, xả khí. Buồng này kết nối trực tiếp với trục bơm và chứa cổng hút, cổng xả. Tùy loại bơm mà cấu tạo bên trong sẽ khác nhau (ví dụ: bơm cánh gạt có rotor lệch tâm, bơm vòng nước có cánh inox quay…).
Bộ phận tạo chân không (cơ cấu quay): Là phần lõi của máy, có thể là cánh gạt, piston, rotor, trục vít hoặc màng bơm tùy loại. Cánh bơm thường nằm trong rãnh rotor và có vai trò tạo lực hút.
Cổng hút (inlet): Nơi khí được hút vào buồng bơm.
Cổng xả (outlet): Nơi khí sau khi xử lý được đẩy ra ngoài.
Trục bơm: Truyền động từ động cơ đến bộ phận quay. Thường được làm từ inox để tăng độ bền và chống gỉ.
Gioăng và phớt: Giúp làm kín các khớp nối và buồng bơm, tránh rò rỉ khí. Gồm gioăng mặt bích, phớt cơ khí…
Chấn lưu khí (Gas ballast): Hạn chế hơi nước tích tụ trong máy, giúp điều chỉnh mức độ chân không ổn định hơn.
Các bộ phận phụ khác: Bao gồm bộ lọc, khớp nối, bu lông, ốc vít… giúp kết nối và cố định toàn bộ hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không

Bơm hút chân không hoạt động bằng cách tạo ra môi trường áp suất thấp trong một không gian kín. Dưới đây là nguyên lý làm việc cơ bản của loại thiết bị này:

Tạo khoang hút: Bơm tạo ra các khoang có thể tích thay đổi. Khi khoang mở rộng, áp suất bên trong giảm xuống thấp hơn áp suất bên ngoài, khiến không khí hoặc hơi nước bị hút vào qua cổng hút.
Nén và đẩy khí: Sau khi hút, khoang dần thu nhỏ lại. Lúc này, khí bị nén và áp suất tăng lên. Khi áp suất vượt quá áp suất bên ngoài, van xả mở ra để đẩy khí ra ngoài.
Tách và tuần hoàn (với bơm dùng chất lỏng): Một số bơm như bơm vòng dầu hoặc vòng nước sẽ tách khí và chất lỏng sau khi xả. Chất lỏng được lọc, làm mát và quay trở lại buồng bơm để tiếp tục chu trình.
Bơm khô: Với các loại không dùng chất lỏng, khoang công tác được thiết kế kín hoàn toàn, giúp vận hành sạch và không cần tách tuần hoàn chất lỏng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không vòng nước

Bơm hút chân không vòng nước là thiết bị dùng nước làm chất làm kín và làm mát, hoạt động ổn định và được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Dưới đây là cấu tạo và cách hoạt động cơ bản của loại bơm này:

1. Cấu tạo chính gồm:

Buồng bơm: Là nơi chứa nước để tạo vòng chất lỏng, đồng thời giúp làm mát và làm kín trong quá trình vận hành.
Rotor (cánh bơm): Gắn lệch tâm bên trong buồng bơm, thường làm bằng inox và có nhiều cánh dạng quạt giúp tạo chuyển động cho chất lỏng.

2. Nguyên lý hoạt động:

Tạo vòng nước: Khi rotor quay, nước bị văng ra và ép sát vào thành buồng, tạo thành một vòng chất lỏng liên tục.
Tạo áp suất thấp: Do rotor đặt lệch tâm, khoảng trống giữa các cánh và vòng nước sẽ thay đổi. Ở vị trí cổng hút, thể tích tăng lên làm giảm áp suất và hút không khí vào buồng bơm.
Nén khí: Khi cánh quay tiếp, thể tích thu hẹp lại, làm khí bị nén.
Xả khí: Tại cổng xả, khí nén được đẩy ra ngoài, kết thúc chu trình.

Ưu và nhược điểm của bơm chân không vòng nước

Bơm chân không vòng nước là thiết bị được sử dụng phổ biến nhờ tính ổn định và dễ vận hành. Dưới đây là một số điểm nổi bật và hạn chế của dòng máy này:

Ưu điểm gồm:

Xử lý khí ẩm tốt: Có khả năng hút và xử lý hiệu quả các loại khí có độ ẩm cao.
Vận hành êm: Hoạt động nhẹ nhàng, ít tiếng ồn, không tạo ra khí thải dầu.
An toàn trong môi trường nguy hiểm: Phù hợp sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ vì không dùng dầu bôi trơn.
Độ bền cao: Thiết kế chắc chắn, ít hỏng hóc, tuổi thọ dài.

Nhược điểm cần lưu ý:

Độ chân không không sâu: So với bơm vòng dầu, khả năng tạo chân không sâu thấp hơn.
Phụ thuộc vào nước: Cần có hệ thống cấp xả nước tuần hoàn và xử lý nước thải sau khi sử dụng.

Các loại bơm chân không phổ biến khác

Bên cạnh bơm chân không vòng nước, thị trường hiện nay còn có nhiều dòng bơm khác với nguyên lý và ứng dụng riêng biệt. Sau đây là một số loại phổ biến:

1. Bơm chân không vòng dầu

Sử dụng dầu chuyên dụng để làm kín và bôi trơn.
Đạt độ chân không sâu, vận hành ổn định và hiệu suất cao.
Phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chân không cao và liên tục.

2. Bơm chân không khô

Không dùng dầu hoặc chất lỏng để làm kín hay bôi trơn.
Khí xả ra hoàn toàn sạch, không mùi, không dầu.
Tiết kiệm chi phí bảo trì vì không cần thay dầu.
Gồm nhiều kiểu như bơm màng, bơm trục vít khô hoặc bơm cánh gạt khô.

3. Bơm chân không trục vít

Là một dạng bơm khô, sử dụng hai trục vít quay ngược chiều để hút và nén khí.
Cho hiệu suất cao, độ bền tốt và vận hành ổn định.
Thường dùng trong công nghiệp hóa chất, điện tử hoặc y tế.

4. Bơm chân không piston

Tạo chân không nhờ chuyển động lên xuống của piston.
Cấu tạo đơn giản, dễ bảo dưỡng, phù hợp cho các ứng dụng quy mô nhỏ.
Thường thấy trong các máy đóng gói, phòng thí nghiệm hoặc hệ thống chân không mini.

Phân biệt bơm hút chân không và máy bơm nước chân không gia đình

Dù tên gọi khá giống nhau, bơm hút chân không và máy bơm nước chân không gia đình là hai thiết bị hoàn toàn khác nhau. Sau đây là một số điểm phân biệt dễ hiểu:

1. Bơm hút chân không (Vacuum Pump)

Dùng để hút khí hoặc hơi khỏi một không gian kín, tạo ra môi trường chân không.
Là thiết bị kỹ thuật chuyên dụng, thường được lắp trong các hệ thống công nghiệp, phòng thí nghiệm, dây chuyền sản xuất…
Không cần nước mồi để hoạt động.

2. Máy bơm nước chân không gia đình (Bơm bán chân không)

Thực chất là máy bơm nước có khả năng hút nước lẫn khí, thích hợp cho các giếng sâu hoặc đường ống hút dài.
Được gọi là “bán chân không” vì chỉ tạo ra áp suất âm tương đối, không phải môi trường chân không thực sự.
Cần mồi nước trước khi sử dụng để buồng bơm có đủ áp suất hút.
Phổ biến trong các hộ gia đình, nhà vườn, hoặc hệ thống tưới tiêu quy mô nhỏ.

Kết luận:

Tóm lại, việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm hút chân không sẽ giúp bạn sử dụng thiết bị hiệu quả hơn và chọn đúng loại phù hợp cho từng nhu cầu. Bài viết trên đây đã trình bày một cách ngắn gọn, dễ hiểu những điểm cơ bản nhất. Hy vọng bạn đã có thêm kiến thức hữu ích để ứng dụng vào thực tế. Nếu có ý kiến đóng góp hoặc câu hỏi, hãy để lại bình luận và theo dõi trang để cập nhật thêm nhiều nội dung liên quan khác nhé!

Xem thêm: