Vacuum Ejectors Guide: Types of Vacuum Generators Explained

ประเภทของเครื่องสร้างสุญญากาศ: โบลเวอร์, อีเจ็คเตอร์ และปั๊มอีเจ็คเตอร์สุญญากาศ

ระบบสุญญากาศเป็นส่วนสำคัญของการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ซึ่งช่วยให้กระบวนการที่ต้องการสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ปราศจากอากาศและสิ่งปนเปื้อน ระบบเหล่านี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา อิเล็กทรอนิกส์ การแปรรูปอาหาร และการบินและอวกาศ ซึ่งความแม่นยำและความสะอาดเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การสร้างสภาวะสุญญากาศทำให้ระบบเหล่านี้อำนวยความสะดวกในการใช้งานต่างๆ รวมถึงบรรจุภัณฑ์ การจัดการวัสดุ และการแปรรูปทางเคมี

บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่ออธิบายประเภทต่างๆ ของเครื่องสร้างสุญญากาศ ได้แก่ เครื่องเป่าสุญญากาศ ปั๊มสุญญากาศ และเครื่องเป่าลมสุญญากาศ เราจะสำรวจหลักการทำงานของพวกเขา แยกแยะความแตกต่างในการดำเนินงาน ตรวจสอบการใช้งานเฉพาะของพวกเขา และให้คำแนะนำในการเลือกเครื่องสร้างสุญญากาศที่เหมาะสมสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจง

เครื่องสร้างสุญญากาศคืออะไร 

เครื่องสร้างสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นในงานอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งสร้างสภาวะสุญญากาศที่จำเป็นสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การจัดการวัสดุ การบรรจุ และการแปรรูปทางเคมี ประเภทหลักของเครื่องสร้างสุญญากาศ ได้แก่ หัวเป่าสุญญากาศ ปั๊มสุญญากาศ และเครื่องเป่าสุญญากาศ ซึ่งแต่ละประเภททำงานบนหลักการที่แตกต่างกันและเหมาะสำหรับงานเฉพาะ

อีเจ็กเตอร์สุญญากาศ

หัวเป่าสุญญากาศทำงานโดยอาศัยหลักการ Venturi effect โดยที่อากาศอัดหรือไอน้ำจะไหลผ่านหัวฉีด ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นและความดันลดลง จึงเกิดเป็นสุญญากาศ สิ่งที่โดดเด่นคือไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ทำให้มีการบำรุงรักษาน้อยที่สุดและมีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว ความเรียบง่ายนี้ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการสร้างสุญญากาศที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ เช่น ในระบบหยิบและวาง (pick-and-place) และเครื่องบรรจุภัณฑ์

ปั๊มสุญญากาศ

ปั๊มสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ทางกลที่กำจัดโมเลกุลของอากาศและก๊าซออกจากปริมาตรที่ปิดสนิทเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมสุญญากาศ มีหลายประเภท ได้แก่ ปั๊มโรตารี่เวน ไดอะแฟรม สกรู และปั๊มแหวนของเหลว ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสำหรับระดับสุญญากาศและการใช้งานที่แตกต่างกัน ปั๊มสุญญากาศมักใช้ในกระบวนการที่ต้องการสุญญากาศที่สม่ำเสมอและควบคุมได้ เช่น ในอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ และระบบดูดทางการแพทย์

โบลเวอร์สุญญากาศ

เครื่องเป่าสุญญากาศสร้างระดับสุญญากาศต่ำถึงปานกลางด้วยการไหลของอากาศสูง โดยใช้ใบพัดทางกลที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการการไหลของอากาศอย่างต่อเนื่อง เช่น การลำเลียงด้วยลม ระบบเติมอากาศ และการยกด้วยสุญญากาศ แม้ว่าจะมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แต่ความก้าวหน้าในการออกแบบได้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม

วิธีการเลือกเครื่องสร้างสุญญากาศที่เหมาะสม เครื่องเป่าสุญญากาศ vs หัวเป่าสุญญากาศ vs ปั๊มหัวเป่าสุญญากาศ

ตารางเปรียบเทียบ: 

เกณฑ์การคัดเลือก

1. ข้อกำหนดระดับสุญญากาศ: กำหนดระดับสุญญากาศที่จำเป็นสำหรับการใช้งานของคุณ ปั๊มสุญญากาศเหมาะสำหรับความต้องการสุญญากาศสูง ในขณะที่อีเจ็กเตอร์และโบลเวอร์เหมาะสำหรับข้อกำหนดสุญญากาศระดับกลางและระดับต่ำตามลำดับ
   
2. ประสิทธิภาพด้านพลังงาน: ประเมินการใช้พลังงาน โดยทั่วไปปั๊มสุญญากาศมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่าอีเจ็กเตอร์ ซึ่งต้องอาศัยแหล่งจ่ายอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง
   
3. ความต้องการในการบำรุงรักษา: พิจารณาความสามารถในการบำรุงรักษา อีเจ็กเตอร์ต้องการการบำรุงรักษาน้อยที่สุดเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ในขณะที่ปั๊มและโบลเวอร์ต้องการการซ่อมบำรุงตามปกติและการเปลี่ยนไส้กรองสุญญากาศ
   
4. สภาพแวดล้อมในการทำงาน: ประเมินสภาพแวดล้อมในการทำงาน อีเจ็กเตอร์เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สะอาด ในขณะที่ปั๊มและโบลเวอร์สามารถรองรับสภาวะที่ต้องการมากขึ้นได้
   
5. เวลาตอบสนอง: สำหรับการใช้งานที่ต้องการการสร้างสุญญากาศอย่างรวดเร็ว อีเจ็กเตอร์ให้เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว

ประเภทและการใช้งานของโบลเวอร์สุญญากาศ

ในบรรดาโบลเวอร์สุญญากาศประเภทต่างๆ โบลเวอร์แบบช่องด้านข้างและโบลเวอร์แบบ Roots ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากหลักการทำงานและประโยชน์ที่เป็นเอกลักษณ์

โบลเวอร์แบบช่องด้านข้าง

คำจำกัดความ: โบลเวอร์แบบช่องด้านข้าง หรือที่เรียกว่า regenerative blowers เป็นอุปกรณ์ที่สร้างสุญญากาศหรือแรงดันปานกลางผ่านการทำงานของใบพัด

วิธีการทำงาน: ใบพัดที่มีใบมีดหลายใบหมุนด้วยความเร็วสูงภายในตัวเรือนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ขณะที่ใบพัดหมุน จะดึงอากาศเข้าไปในช่องด้านข้างและเร่งความเร็ว ทำให้เกิดกระแสวน กระบวนการนี้จะเพิ่มแรงดันของอากาศ ซึ่งจะถูกปล่อยออกทางช่องระบาย การออกแบบช่วยให้อากาศไหลผ่านใบพัดหลายครั้ง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแตกต่างของแรงดัน

ข้อดี:

• การทำงานแบบไม่ใช้น้ำมัน: โบลเวอร์แบบช่องข้างทำงานโดยไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น ทำให้มั่นใจได้ถึงอากาศที่สะอาดและปราศจากสารปนเปื้อน
• การบำรุงรักษาต่ำ: ด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยที่สุดและการทำงานแบบไม่สัมผัส โบลเวอร์เหล่านี้ต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่าเมื่อเทียบกับประเภทอื่นๆ
• ประสิทธิภาพที่เงียบ: การออกแบบช่วยลดระดับเสียง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่จำเป็นต้องมีเสียงรบกวนต่ำ

การใช้งาน:

• การลำเลียงด้วยลม: ใช้ในการขนส่งวัสดุ เช่น ผงและเม็ด ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปอาหารและยา
• ระบบเติมอากาศ: จัดหาออกซิเจนในโรงบำบัดน้ำเสียเพื่อสนับสนุนกระบวนการย่อยสลายแบบใช้ออกซิเจน
• การยกด้วยสุญญากาศ: ใช้ในระบบหยิบและวาง (pick-and-place) สำหรับการจัดการวัสดุที่บอบบางโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย

Roots Blowers

คำจำกัดความ: Roots blowers หรือที่เรียกว่าโบลเวอร์แบบ Positive Displacement คืออุปกรณ์ที่เคลื่อนย้ายอากาศหรือก๊าซโดยการดักจับปริมาตรที่กำหนดและเคลื่อนย้ายจากทางเข้าสู่ทางออก

วิธีการทำงาน: โบลเวอร์ประกอบด้วยโรเตอร์สองตัวที่หมุนในทิศทางตรงกันข้ามภายในตัวเรือน ขณะที่โรเตอร์หมุน พวกมันจะดักจับอากาศในช่องว่างระหว่างกลีบโรเตอร์และตัวเรือน จากนั้นอากาศที่ถูกดักจับนี้จะถูกนำพาจากด้านทางเข้าสู่ด้านทางออก ซึ่งจะถูกปล่อยออกมา ต่างจากคอมเพรสเซอร์ Roots blowers จะไม่อัดอากาศภายในตัวเรือน แต่การบีบอัดจะเกิดขึ้นภายนอกแทน

ข้อดี:

• การไหลของอากาศที่สม่ำเสมอ: ให้การไหลของอากาศที่คงที่และปราศจากการสั่น ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการที่ต้องการความดันสม่ำเสมอ
• โครงสร้างที่แข็งแกร่ง: ออกแบบมาเพื่อรองรับสภาวะการทำงานที่รุนแรง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหนัก
• ความอเนกประสงค์: สามารถจัดการกับก๊าซต่างๆ และเหมาะสำหรับการใช้งานทั้งสุญญากาศและความดัน

การใช้งาน:

• การบำบัดน้ำเสีย: ใช้สำหรับการเติมอากาศในกระบวนการบำบัดทางชีวภาพเพื่อส่งเสริมกิจกรรมของจุลินทรีย์
• บรรจุภัณฑ์สุญญากาศ: ใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์เพื่อกำจัดอากาศออกจากบรรจุภัณฑ์ ยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์
• การจ่ายอากาศสำหรับการเผาไหม้: จัดหาอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ในเตาเผาและหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม

ประเภทและการใช้งานของเครื่องอีเจ็คเตอร์สุญญากาศ

เครื่องอีเจ็คเตอร์สุญญากาศเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ โดยนำเสนอการสร้างสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้โดยไม่จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ในบรรดาเครื่องอีเจ็คเตอร์สุญญากาศประเภทต่างๆ เครื่องอีเจ็คเตอร์อากาศและเครื่องอีเจ็คเตอร์ไอน้ำมีการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากหลักการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์และความเหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมเฉพาะ

เครื่องอีเจ็คเตอร์อากาศ

คำจำกัดความ: เครื่องอีเจ็คเตอร์อากาศเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ลมอัดเพื่อสร้างสุญญากาศผ่านปรากฏการณ์เวนจูรี

วิธีการทำงาน: ลมอัดจะถูกส่งผ่านหัวฉีด เพิ่มความเร็วและลดแรงดัน บริเวณที่มีแรงดันต่ำนี้จะดึงอากาศหรือก๊าซโดยรอบเข้ามา ทำให้เกิดสุญญากาศ ส่วนผสมของอากาศอัดและอากาศที่ถูกดึงเข้ามาจะไหลผ่านดิฟฟิวเซอร์ ซึ่งความเร็วจะลดลง และแรงดันจะเพิ่มขึ้น ทำให้สามารถระบายส่วนผสมออกได้ที่หรือใกล้เคียงกับแรงดันบรรยากาศ

ข้อดี:

• การออกแบบที่เรียบง่าย: เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เครื่องอีเจ็คเตอร์อากาศจึงมีโอกาสน้อยที่จะเกิดความล้มเหลวทางกลไกและต้องการการบำรุงรักษาน้อยที่สุด
• การตอบสนองที่รวดเร็ว: ให้การสร้างสุญญากาศอย่างรวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการรอบการทำงานที่รวดเร็ว
• ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา: ขนาดและน้ำหนักที่เล็กทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับระบบต่างๆ

การใช้งาน:

• เครื่องบรรจุภัณฑ์: ใช้สำหรับงานต่างๆ เช่น การซีลสุญญากาศและการขึ้นรูป ซึ่งการสร้างสุญญากาศที่รวดเร็วและเชื่อถือได้เป็นสิ่งสำคัญ
• ระบบหยิบและวางด้วยหุ่นยนต์: ใช้ในระบบอัตโนมัติสำหรับการจัดการชิ้นส่วน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และอาหาร เนื่องจากมีการตอบสนองที่รวดเร็วและความน่าเชื่อถือ
• อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ: ใช้ในงานที่ต้องการแหล่งสุญญากาศที่สะอาดและปราศจากน้ำมัน

สตีมอีเจ็คเตอร์

คำจำกัดความ: สตีมอีเจ็คเตอร์ใช้ไอน้ำแรงดันสูงเป็นตัวกลางในการสร้างสุญญากาศ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อน

วิธีการทำงาน: ไอน้ำแรงดันสูงจะขยายตัวผ่านหัวฉีด โดยแปลงพลังงานแรงดันเป็นพลังงานความเร็ว ไอน้ำความเร็วสูงนี้จะดึงก๊าซหรือไอระเหยจากกระบวนการ และส่วนผสมจะไหลผ่านดิฟฟิวเซอร์ ซึ่งความเร็วจะลดลงและความดันจะเพิ่มขึ้น ทำให้สามารถระบายส่วนผสมออกไปได้

ข้อดี:

• ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง: เหมาะสำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูงและก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• แข็งแกร่งและทนทาน: สามารถจัดการกับก๊าซและไอระเหยในปริมาณมาก ทำให้เหมาะสำหรับงานหนัก
• ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว: เช่นเดียวกับแอร์อีเจ็คเตอร์ การไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวส่งผลให้ต้องการการบำรุงรักษาน้อย

การใช้งาน:

• โรงงานเคมี: ใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การกลั่นสุญญากาศ การระเหย และการอบแห้ง ซึ่งจำเป็นต้องมีการสร้างสุญญากาศที่แข็งแกร่ง
• คอนเดนเซอร์ผลิตกระแสไฟฟ้า: ใช้เพื่อรักษาสุญญากาศในคอนเดนเซอร์ ปรับปรุงประสิทธิภาพของกังหันไอน้ำ
• อุตสาหกรรมปิโตรเคมี: ใช้ในกระบวนการต่างๆ ที่ต้องการการสร้างสุญญากาศที่เชื่อถือได้และต่อเนื่อง

ประเภทและการใช้งานของปั๊มสุญญากาศ

ปั๊มสุญญากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ โดยให้ระดับสุญญากาศที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน ตั้งแต่การบรรจุภัณฑ์ไปจนถึงการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ในบรรดาปั๊มสุญญากาศประเภทต่างๆ ปั๊มสุญญากาศแบบโรตารี่เวน (Rotary Vane Vacuum Pumps) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพและความสามารถรอบด้าน

ปั๊มสุญญากาศแบบโรตารี่เวน

คำจำกัดความ: ปั๊มสุญญากาศแบบโรตารี่เวน เป็นปั๊มแบบแทนที่เชิงบวก (Positive-Displacement Pumps) ที่ประกอบด้วยใบพัด (Vanes) ที่ติดตั้งอยู่บนโรเตอร์ (Rotor) ซึ่งหมุนอยู่ภายในช่อง เมื่อโรเตอร์หมุน ใบพัดจะเลื่อนเข้าและออก กักเก็บปริมาตรอากาศและระบายออกเพื่อสร้างสุญญากาศ

วิธีการทำงาน: โรเตอร์ถูกวางเยื้องศูนย์ภายในตัวเรือนทรงกระบอก ขณะที่มันหมุน แรงเหวี่ยงจะดันใบพัดออกไปด้านนอกกับผนังตัวเรือน สร้างห้องที่มีการขยายและหดตัว ซึ่งจะดูดและบีบอัดอากาศ จากนั้นจะถูกระบายออกทางช่องระบาย

ประเภท:

• ปั๊มสุญญากาศแบบโรตารี่เวนชนิดใช้น้ำมันหล่อลื่น: ปั๊มเหล่านี้ใช้น้ำมันเพื่อหล่อลื่นใบพัดและซีลห้อง ทำให้ได้ระดับสุญญากาศที่สูงขึ้นและการระบายความร้อนที่ดีขึ้น โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่ต้องการสุญญากาศที่ลึกกว่าและการทำงานต่อเนื่อง
• ปั๊มสุญญากาศแบบโรตารี่เวนชนิดทำงานแห้ง: ปั๊มเหล่านี้ไม่ใช้น้ำมัน ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน เช่น ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ดูแลรักษาง่ายกว่า แต่อาจมีข้อจำกัดในการสร้างระดับสุญญากาศที่ต่ำมาก

ข้อดี:

• ระดับสุญญากาศที่สม่ำเสมอ: ให้สุญญากาศที่เสถียรและควบคุมได้ เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ
• ความสามารถรอบด้าน: สามารถใช้งานได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมถึงการบรรจุภัณฑ์ การแพทย์ และห้องปฏิบัติการ
• ดีไซน์กะทัดรัด: ขนาดที่ค่อนข้างเล็กทำให้ง่ายต่อการติดตั้งเข้ากับระบบที่มีอยู่

การใช้งาน:

• บรรจุภัณฑ์: ใช้ในเครื่องบรรจุภัณฑ์สุญญากาศเพื่อกำจัดอากาศและยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์
• การดูดทางการแพทย์: ใช้ในอุปกรณ์ดูดทางการผ่าตัดและอุปกรณ์ทางการแพทย์อื่นๆ ที่ต้องการสุญญากาศ
• อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ: ใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง การกรอง และการกลั่น
• การยกด้วยสุญญากาศ: ใช้ในระบบหยิบและวางด้วยหุ่นยนต์เพื่อยกและเคลื่อนย้ายวัตถุ เช่น แผ่นกระจก แผ่นโลหะ หรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้ถ้วยดูดสุญญากาศ

เครื่องอีเจ็คเตอร์ ปั๊ม และโบลเวอร์สุญญากาศแต่ละชนิดมีข้อดีที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ตั้งแต่การตอบสนองที่รวดเร็วไปจนถึงระดับสุญญากาศสูงหรือการไหลของอากาศอย่างต่อเนื่อง การเลือกระบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความต้องการของกระบวนการเฉพาะของคุณ หากต้องการคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญและโซลูชันที่ปรับให้เหมาะสม โปรดติดต่อ เรา

อ่านเพิ่มเติม: 

• วิธีการใช้เครื่องดูดสูญญากาศ?
  
• สุญญากาศคืออะไร