🧪 آشنایی با Gas Ballast و نقش آن در پمپ وکیوم
قبل از توضیح در مورد گاز بالاست لازم است مختصری در مورد خلأ و دلیل نیاز به ایجاد خلأ و سپس در مورد یکی از انواع پمپهای ایجادکننده خلأ شرح داده شود.
لایه جو پیرامون زمین، فشاری به سطح کلیه اجسام زمین وارد میکند که دانشمندان در گذشته مقدار آن را در سطح دریای آزاد یعنی محلی که ارتفاع ندارد اندازهگیری و با واحدهای مختلفی مقدار آن را مشخص کردهاند که عبارتند از: 1013 mbar یا 760 mmHg و یا واحدهای دیگر.
در صنایع برای اکثر فرایندها یا تولیداتی مثل: شیمیایی، دارویی، الکترونیک، غذایی، لایهنشانی نانوتکنولوژی، شتابگرها، هایتک و… این فشار جو باید به مقدار مشخصی کاهش یابد تا آن فرایند امکانپذیر شود.
وظیفه پمپ وکیوم کاهش فشار جو و نزدیک کردن آن به صفر است، ولی هیچگاه صفر نخواهد شد؛ یعنی خلأ مطلق وجود ندارد.
برای کاهش این فشار، انواع پمپهای وکیوم طراحی شدهاند که هر کدام با توجه به مکانیزم ساخت قادرند مقدار مشخصی خلأ ایجاد کنند. با دانش و تکنولوژی امروزی و با ساخت انواع پمپهای وکیوم و نشانگرها جهت اندازهگیری میزان خلأ، هنوز انسان به خلأ بالاتر 10-12 mbar دست نیافته است.
هرچه از سطح زمین به سمت فضا برویم، از ضخامت لایه جو کاسته شده و فشار سیر نزولی پیدا میکند. مثال قابل لمستر وقتی به یک قله مرتفع صعود میکنید فشار جو کمتر از سطح دریاست و به دلیل رقیق شدن هوا (کاهش اکسیژن) نفس کشیدن سخت میشود. میزان خلأ با فاصله گرفتن از سطح زمین افزایش پیدا میکند.
💡 شیرهای بالاست گاز چندین مزیت بالقوه برای کاربران پمپ خلأ ارائه میدهند اما اغلب نادیده گرفته میشوند. در مورد اینکه چگونه این لوازم جانبی ساده و مؤثر پمپ خلأ میتوانند کارایی را افزایش دهند و خطرات آلودگی پمپ را کاهش دهند، بیشتر بیاموزید.
📘 تئوری گاز بالاست چیست؟
در حالی که تئوری بالاست گاز ساده است، منطق پشت استفاده از آن در پمپهای خلأ هنوز هم گاهی اوقات در سردرگمی و اطلاعات نادرست پنهان است. بنابراین برای درک بهتر بالاست گاز، اجازه دهید کمی در مورد تاریخچه آن و نحوه عملکرد آن صحبت کنیم.
📊 نمودار: (در صورت نیاز، تصویر نمودار را اینجا قرار دهید)
🕰️ تاریخچه
بالاست گاز که در ابتدا توسط ولفگانگ گِید در سال ۱۹۳۵ توسعه یافت، افزودنی قابل توجهی به پمپهای خلأ مکانیکی و روغنی بود.
هنگامی که در پمپهای مکانیکی وکیوم روغنی استفاده میشود، بالاست گاز اجازه میدهد تا بخارات را بدون متراکم شدن پمپاژ کرده و در نتیجه روغن آببندی پمپ را آلوده نکند.
با کاهش هرگونه تراکم احتمالی در روغن آببندی، پمپ میتواند تقریباً با مشخصات کامل به وظیفه بخار خود برسد؛ اگرچه جریان بالاست بر فشار نهایی پمپ تأثیر میگذارد.
⚖️ مقایسه عملکرد
- با گاز بالاست
- بدون گاز بالاست
🧷 شیر بالاست گاز چگونه کار میکند؟
در حالی که ممکن است هوا یا گاز اتمسفر هنگام استفاده برای سیستم خلأ خالص به نظر برسد، حقیقت این است که همیشه مقداری رطوبت دارد. در داخل پمپ خلأ، بخار متراکم میشود زیرا آب در فشارهای زیر اتمسفر متراکم میشود، بنابراین از پمپ خارج نمیشود و به صورت آب مایع باقی میماند.
اگر این رطوبت از سیستم خارج نشود، روغن را آلوده میکند و این میتواند به عملکرد پمپ خلأ آسیب برساند و با از دست رفتن روغنکاری یا خوردگی باعث آسیب شود. میعانات حاصل ممکن است وارد آببند روغن پمپ شود و بر توانایی کارکرد پمپ تأثیر بگذارد.
با افزودن مقداری هوا به چرخه تراکم از طریق بالاست گاز، پمپ فشار کافی برای خروج به اتمسفر ایجاد میکند و رطوبت را همراه با هوا خارج میکند. بنابراین باز کردن شیر بالاست گاز میتواند این خطرات را با بیرون راندن بخش کوچکی از گاز فشرده، بدون تأثیر بر عملکرد کلی پمپ از بین ببرد.
🧠 به بیان دیگر؛ Gas Ballast با تغییر چگالی بخارات و گازهای موجود در پمپ که در مرحله مکش وارد پمپ شدهاند، آنها را از پمپ خارج میکند.
با خروج بخارات و گازهایی که در پمپ سیکل بستهای را طی میکردند، ظرفیت مکش پمپ بهبود پیدا میکند. با باز کردن Gas Ballast در مدت معینی، پمپ بهراحتی به (فشار) خلأ نهایی و تعریفشده خود میرسد.
در صورتی که بخارات کندانسشده با Gas Ballast تخلیه نشوند، رفتهرفته بر حجم آن افزوده و چگالتر شده، بر عملکرد پمپ تأثیر منفی میگذارد و حتی باعث زنگزدگی، خوردگی و آسیبدیدگی قطعات میشود.
⚙️ کارکرد روتاری روغنی و عملکرد پمپ با Gas Ballast
پمپی که در معرض بخار متراکم قرار گرفته است را میتوان با استفاده از بالاست گاز “تمیز کرد”. برای انجام این کار، درگاه ورودی پمپ باید بسته شود و به پمپ اجازه داده شود تا با شیر بالاست گاز در حالت باز کار کند. به مدت چند ساعت یا یک شب به پاکسازی ادامه دهید (بسته به اندازه سیستم و درجه آلودگی).
🧭 روش صحیح استفاده از Gas Ballast
- 1️⃣ شیر مدار مصرف (ورودی پمپ وکیوم) را ببندید، سپس پمپ وکیوم روتاری روغنی روشن (Start) شود. صبر کنید تا پمپ گرم شود و به دمای تعادل برسد؛ حداقل زمان لازم سی دقیقه است.
- 2️⃣ شیر Gas Ballast را باز نمایید. اگر پمپ با Gas Ballast باز به مدت ۱۰ الی ۱۵ دقیقه کار کند، بخارات چگالیده از آن خارج میشود (OUT GAS).
- ⚠️ بلافاصله بعد از روشن کردن پمپ، هیچوقت Gas Ballast را باز نکنید؛ چون بخارات کندانسشده به سطوح سرد قطعات چسبیده و خارج نمیشود (عمل Gas Ballast انجام نمیشود).
- 🛢️ با ورود بخارات و گازهای موجود در مدار مصرف به داخل پمپ، با روغن مخلوط شده و کیفیت و کارایی روغن را بهشدت کاهش میدهد. با عمل Gas Ballast روغن احیا شده و ناخالصیهای موجود در آن (گازها و بخارات) خارج میشوند.
- ✅ بعد از عمل Gas Ballast، شیر Gas Ballast را ببندید و شیر ورودی پمپ را بهآرامی باز نمایید تا پمپ در مدار مصرف قرار گیرد.
🚫 خطرات عدم استفاده از Gas Ballast
بسته بودن یا کوچک بودن اندازه Gas Ballast آسیبهای زیر را به دنبال دارد:
- 🔸 مخلوط شدن بخارات کندانسشده با روغن
- 🔸 زنگزدگی و خوردگی قطعات پمپ
- 🔸 کاهش کیفیت روغن و عدم روانکاری لازم
- 🔸 خراب شدن قطعات داخلی پمپ پس از مدت کوتاهی (زنگ زدن یا خوردگی روتور یا خرد شدن تیغه)
