ทั่วไป
เครื่องสร้างสูญญากาศทำงานอย่างไร?

เครื่องสร้างสูญญากาศทำงานอย่างไร?

มุมมองที่ครอบคลุมของเครื่องกำเนิดสุญญากาศ

เครื่องกำเนิดสุญญากาศทำงานโดยการดูดอากาศออกจากระบบ ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันต่ำ เทคโนโลยีที่ใช้จะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของระบบ และตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดจะถูกกำหนดโดยพิจารณาจากปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณอากาศที่ต้องดูดออก ระดับสุญญากาศที่ต้องการ และพลศาสตร์ของไหลที่เกี่ยวข้อง เครื่องกำเนิดสุญญากาศทั่วไป ได้แก่ ปั๊มสุญญากาศ โบลเวอร์ และอีเจ็คเตอร์สุญญากาศ 

เหตุใดเราจึงใช้เครื่องกำเนิดสุญญากาศในอุปกรณ์ยกสูญญากาศ?

เครื่องกำเนิดสุญญากาศถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ยกสุญญากาศเพื่อสร้างความแตกต่างของแรงดันระหว่างบรรยากาศและ ถ้วยสุญญากาศ ซึ่งจะสร้างแรงยึดเกาะที่จำเป็นในการยกของขึ้น เครื่องกำเนิดสุญญากาศจะดูดอากาศในบรรยากาศเข้ามาและระบายออก ทำให้เกิดสุญญากาศบางส่วนในถ้วยดูด แรงดันที่แตกต่างกันนี้ช่วยให้ถ้วยดูดสามารถยึดเกาะกับวัตถุได้อย่างมั่นคง แม้จะมีแรงภายนอก เครื่องกำเนิดสุญญากาศได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ทำให้มั่นใจได้ว่า อุปกรณ์ยกสุญญากาศ สามารถยกของหนักและเทอะทะได้อย่างปลอดภัยในการใช้งานที่หลากหลาย

industrial-vacuum-filters
ถังพักสุญญากาศ

จะเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่เหมาะสมได้อย่างไร?

การเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่เหมาะสมสำหรับสายการผลิตต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายประการ ได้แก่ ประเภทของผลิตภัณฑ์ที่จัดการ น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ เวลารอบการทำงานที่ต้องการ และระดับสุญญากาศที่ต้องการ ต่อไปนี้คือขั้นตอนบางส่วนที่จะช่วยเป็นแนวทางในการเลือก:

  • พิจารณาประเภทของผลิตภัณฑ์ที่จะจัดการ: คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่จัดการอาจส่งผลต่อการเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศ ตัวอย่างเช่น หากผลิตภัณฑ์มีรูพรุนหรือมีพื้นผิวไม่เรียบ อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดสุญญากาศที่มีอัตราการไหลสูงเพื่อให้ได้ระดับสุญญากาศที่ต้องการ ในกรณีนี้ เครื่องเป่าลมสุญญากาศน่าจะเป็นทางออกที่ดีกว่า
  • คำนวณน้ำหนักของผลิตภัณฑ์: น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ที่จะยกจะส่งผลต่อแรงยกที่ต้องการของเครื่องกำเนิดสุญญากาศ ควรเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่สามารถสร้างแรงยกได้เพียงพอต่อการเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ยิ่งระดับสุญญากาศสูงเท่าไหร่ ความสามารถในการยกก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เมื่อ ปัญหาการรั่วไหลของอากาศไม่ใช่ปัญหาหลักในการใช้ งาน ปั๊มสุญญากาศจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับโรงงานของคุณ
  • กำหนดเวลาการทำงานที่ต้องการ: ระยะเวลาการทำงาน หรือระยะเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง อาจส่งผลต่ออัตราการไหลและระดับสุญญากาศที่ต้องการของเครื่องกำเนิดสุญญากาศ ควรเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่สามารถให้อัตราการไหลและระดับสุญญากาศที่จำเป็นต่อการเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ภายในระยะเวลาการทำงานที่ต้องการ ข้อได้เปรียบสำคัญของเครื่องพ่นสุญญากาศคือความคล่องตัวสูงในการควบคุมการดูดและการปล่อยชิ้นงาน ทำให้รอบการทำงานสั้นกว่าเครื่องกำเนิดสุญญากาศอื่นๆ 

โดยรวมแล้ว การเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่เหมาะสมต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึงข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ และระดับสุญญากาศที่ต้องการ การพิจารณาปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้สามารถเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ในสายการผลิต

ประเภทของเครื่องกำเนิดสุญญากาศทั่วไปในอุตสาหกรรม

ปั๊มสุญญากาศ

ปั๊มสุญญากาศสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ปั๊มแบบปริมาตรบวกและปั๊มถ่ายเทโมเมนตัม ปั๊มแบบปริมาตรบวกทำงานโดยการดักจับปริมาตรของก๊าซด้วยกลไก แล้วลดปริมาตรลงเพื่อสร้างสุญญากาศบางส่วน ปั๊มประเภทนี้ยังแบ่งย่อยได้อีกสองประเภทย่อย คือ ปั๊มแบบหมุนและแบบลูกสูบ ขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลื่อนที่ที่ใช้ในการอัดก๊าซ ปั๊มถ่ายเทโมเมนตัมใช้เจ็ตความเร็วสูงหรือพื้นผิวเคลื่อนที่เพื่อสร้างบริเวณความดันต่ำ และมักใช้เพื่อสร้างสุญญากาศสูง

ปั๊มแบบปริมาตรบวกแบบโรตารีใช้กลไกหมุนเพื่ออัดก๊าซและสร้างสุญญากาศ ตัวอย่างของปั๊มโรตารี ได้แก่ ปั๊มแบบใบพัดโรตารี ปั๊มแบบสกรู และปั๊มแบบวงแหวนของเหลว ในปั๊มแบบใบพัดโรตารี โรเตอร์ที่มีใบพัดติดตั้งแบบเยื้องศูนย์จะหมุนภายในโพรงในตัวเรือนปั๊ม ดักจับก๊าซแล้วอัดก๊าซเมื่อถูกอัดไปยังช่องระบายออก ปั๊มแบบสกรูทำงานบนหลักการเดียวกัน แต่ใช้สกรูเกลียวสองตัวหรือมากกว่าเพื่ออัดก๊าซ ปั๊มแบบวงแหวนของเหลวใช้ใบพัดหมุนที่มีใบพัดซึ่งจุ่มอยู่ในของเหลวบางส่วนเพื่ออัดก๊าซ

ปั๊มลูกสูบแบบลูกสูบเคลื่อนที่ไปมา หรือที่รู้จักกันในชื่อปั๊มลูกสูบ ใช้ลูกสูบเพื่ออัดก๊าซภายในกระบอกสูบ ในปั๊มลูกสูบแบบลูกสูบ ก๊าซจะถูกดึงเข้าสู่กระบอกสูบในจังหวะดูด จากนั้นจะถูกอัดเมื่อลูกสูบเคลื่อนกลับไปยังวาล์วระบาย

เครื่องสร้างสุญญากาศ-ปั๊มสุญญากาศ
เครื่องสร้างสุญญากาศ-ปั๊มสุญญากาศ

โบลเวอร์สุญญากาศ

เครื่องเป่าสุญญากาศ หรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องเป่าแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง หรือเครื่องเป่าแบบรีเจนเนอเรทีฟ เป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่อากาศชนิดหนึ่งที่สร้างกระแสลมที่มีแรงดันต่ำและปริมาตรสูงโดยการหมุนใบพัดภายในตัวเรือน ต่างจากปั๊มแบบปริมาตรบวกที่สร้างสุญญากาศโดยการขยายโพรงที่ปิดสนิท เครื่องเป่าสุญญากาศทำงานโดยการเร่งอากาศหรือก๊าซผ่านใบพัดเพื่อสร้างแรงดันต่าง ๆ ที่ดึงและเคลื่อนย้ายอากาศ

เครื่องเป่าสุญญากาศมักใช้ในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ที่ต้องการแหล่งลมที่มีแรงดันต่ำและปริมาณลมสูงอย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ มักใช้ในระบบลำเลียงแบบใช้ลมเพื่อเคลื่อนย้ายวัสดุที่เป็นเม็ดหรือผง ในโรงงานบำบัดน้ำเสียเพื่อเติมอากาศในน้ำ และในเครื่องบรรจุสุญญากาศเพื่อไล่อากาศออกจากถุงหรือภาชนะที่ปิดผนึก

ใบพัดของเครื่องเป่าสุญญากาศโดยทั่วไปจะออกแบบให้มีใบพัดแบบโค้งไปข้างหลัง โค้งรัศมี หรือโค้งไปข้างหน้า ซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลากลาง เมื่อใบพัดหมุน ใบพัดจะดูดอากาศหรือก๊าซจากช่องทางเข้าและเร่งออกไปยังผนังตัวเรือน ก่อให้เกิดกระแสน้ำวนความเร็วสูงที่ก่อให้เกิดบริเวณความดันต่ำที่กึ่งกลางของใบพัด บริเวณความดันต่ำจะสร้างสุญญากาศที่ดูดอากาศหรือก๊าซจากช่องทางเข้าเข้ามาได้มากขึ้น ในขณะที่กระแสลมความเร็วสูงจะเคลื่อนย้ายอากาศหรือก๊าซผ่านตัวเรือนและออกทางช่องทางออก

vacuum-generator-vacuum-blower

อีเจ็กเตอร์สุญญากาศ

ตัวจ่ายสุญญากาศ ทำงานตามหลักการแบร์นูลลี ซึ่งระบุว่าเมื่อความเร็วของของไหลเพิ่มขึ้น ความดันของของไหลจะลดลง ใน ตัวจ่ายสุญญากาศ อากาศอัดจะถูกส่งผ่านหัวฉีดรูปเวนทูรี ทำให้เกิดความดันลดลงและเกิดสุญญากาศ กระแสลมความเร็วสูงที่ไหลผ่านหัวฉีดเวนทูรีจะสร้างสุญญากาศเนื่องจากความดันลดลงในพื้นที่จำกัด ตามหลักการแบร์นูลลี

เครื่องกำเนิดสุญญากาศเวนทูรี หรือที่เรียกว่า อีเจ็คเตอร์ โดยทั่วไปจะตั้งอยู่ปลายน้ำของหัวฉีดเวนทูรี และช่วยรักษาระดับสุญญากาศภายในระบบ อีเจ็คเตอร์ใช้สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันต่ำที่เกิดจากหัวฉีดเวนทูรีเพื่อดึงอากาศโดยรอบเข้ามาและรักษาสุญญากาศ การผสมผสานระหว่างหัวฉีดเวนทูรีและอีเจ็คเตอร์เป็นวิธีการสร้างและรักษาสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพสูง

หัวเป่าลมสุญญากาศ (Vacuum-Ejectors)
vacuum-generator-nozzle

ถังเก็บสูญญากาศ โซลูชันครบวงจรสำหรับการจ่ายสูญญากาศที่เสถียร

ถังเก็บสุญญากาศคืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเก็บและรักษาแรงดันสุญญากาศภายในระบบ ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ที่กักเก็บสุญญากาศที่สร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดสุญญากาศ ช่วยให้สามารถรักษาสุญญากาศได้ตามระยะเวลาที่กำหนด แม้ในขณะที่เครื่องกำเนิดสุญญากาศไม่ได้ทำงาน ถังเก็บสุญญากาศ มีหลายรูปแบบ ได้แก่ ถัง ตัวสะสม และถังเก็บไดอะแฟรม มักใช้ในงานที่ต้องบำรุงรักษาสุญญากาศสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การจัดการวัสดุ การบรรจุ และการยกสุญญากาศ ขนาดและการออกแบบของถังเก็บสุญญากาศจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของระบบ รวมถึงปริมาณอากาศที่จะเก็บ ระดับสุญญากาศที่ต้องการ และอัตราการไหลที่ต้องการ

ถังพักสุญญากาศ
ถังพักสุญญากาศ

สรุป

เทคโนโลยีการสร้างสุญญากาศแต่ละแบบมีจุดแข็งและจุดอ่อนเฉพาะตัว ปั๊มสุญญากาศสามารถสร้างสุญญากาศได้สูงและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการสุญญากาศระดับสูง โดยทั่วไปแล้วโบลเวอร์จะใช้ในระบบขนาดใหญ่และสามารถผลิตบริเวณที่มีแรงดันต่ำได้ในราคาที่ค่อนข้างต่ำ เครื่องกำเนิดสุญญากาศแบบเวนทูรีประหยัดพลังงานและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงการใช้พลังงาน

สรุปแล้ว เครื่องกำเนิดสุญญากาศเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้สร้างบริเวณความดันต่ำภายในระบบ ปั๊มสุญญากาศ โบลเวอร์ และเครื่องกำเนิดสุญญากาศแบบเวนทูรี เป็น เครื่องกำเนิดสุญญากาศ สามประเภทหลัก ซึ่งแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน การเลือกเครื่องกำเนิดสุญญากาศที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะด้านจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของระบบ รวมถึงระดับสุญญากาศที่ต้องการและการใช้พลังงาน