Trong thực tế sử dụng, tìm mua bơm hút chân không, nhiều người thường có cảm giác “bơm hút yếu” hoặc “hút chậm”, dù thông số trên catalogue nhìn rất tốt. Nguyên nhân của tình trạng này phần lớn không đến từ chất lượng bơm, mà đến từ việc người dùng chưa hiểu đúng về lưu lượng hút chân không, một trong những thông số quan trọng nhất quyết định hiệu quả vận hành của hệ thống.
Cùng Hyesungtech tìm hiểu kỹ hơn lưu lượng hút chân không là gì, đơn vị đo…
Khái niệm lưu lượng hút chân không
Lưu lượng hút chân không (thường gọi là lưu lượng bơm hoặc pumping speed) là lượng thể tích khí mà bơm hút chân không có thể kéo ra khỏi hệ thống trong một đơn vị thời gian. Một bơm có lưu lượng lớn có thể giúp hệ thống đạt chân không nhanh, tuy nhiên nếu áp suất cuối của bơm không phù hợp hoặc hệ thống có rò rỉ khí lớn, thì có thể sẽ vẫn không đạt được độ chân không mong muốn.
Đơn vị phổ biến: m³/h, L/min, CFM.
Để hiểu rõ hơn khái niệm lưu lượng bơm chân không, chúng ta xem một model cụ thể là bơm chân không vòng dầu SOGEVAC SV 25B của Leybold. Lưu lượng hút danh định khoảng 26 m³/h ở tần số 50 Hz (tương đương ~15,3 CFM). Nghĩa là trong điều kiện chuẩn, bơm có thể kéo 26 mét khối khí mỗi giờ ra khỏi hệ thống nếu không có tổn thất lớn trong đường ống. Ở tần số 60 Hz, bơm sẽ đạt khoảng 31 m³/h theo tài liệu kỹ thuật.
Tham khảo thêm: Thông số bơm hút chân không cơ bản cần biết
Đơn vị lưu lượng hút chân không thường gặp
Đơn vị đo lưu lượng hút là đại lượng biểu thị tốc độ hút khí của bơm, vì vậy nó được đo bằng thể tích khí trên một đơn vị thời gian. Trong thực tế các hãng và thị trường khác nhau có thể sử dụng nhiều đơn vị khác nhau, nhưng bản chất là giống nhau.
1/ Đơn vị m³/h (mét khối trên giờ)
Hiện nay tại Việt Nam, đơn vị lưu lượng hút chân không mét khối trên giờ được sử dụng nhiều nhất. Nó cũng được dùng nhiều ở Châu Âu, thường thấy trong catalogue của các hãng châu Âu như Leybold, Busch, Becker, Elmo Rietschle…
Bơm có lưu lượng 25 m³/h nghĩa là trong 1 giờ, bơm có thể hút tương đương 25 mét khối khí (trong điều kiện tiêu chuẩn).
2/ Đơn vị L/min (lít trên phút)
Chúng ta sẽ thường gặp đơn vị lít trên phút ở các bơm chân không cỡ nhỏ, các thiết bị phòng thí nghiệm, thiết bị y tế. Ưu điểm của đơn vị L/min là trực quan khi làm việc với các buồng hút nhỏ.
Quy đổi:
- 1 m³/h ≈ 16,67 L/min
- 60 L/min ≈ 3,6 m³/h
3/ Đơn vị lưu lượng hút chân không CFM (Cubic Feet per Minute)
CFM là đơn vị lưu lượng phổ biến tại Mỹ và các nước sử dụng hệ đo lường Anh Mỹ. Ở Việt Nam thường không sử dụng đơn vị đo này.
Quy đổi:
- 1 CFM ≈ 1,7 m³/h
- 10 CFM ≈ 17 m³/h
Tìm hiểu lưu lượng danh định và lưu lượng thực tế
Khi xem catalogue hay xem thông tin kỹ thuật bơm hút chân không, người dùng thường bắt gặp một con số lưu lượng rất rõ ràng như 20 m³/h, 40 m³/h hay 100 m³/h. Tuy nhiên, đến khi lắp đặt và vận hành thực tế, nhiều hệ thống lại cho cảm giác hút chậm hơn so với kỳ vọng. Đây là tình huống phổ biến hiện nay, đặc biệt hay gặp với các đơn vị lắp đặt chưa có nhiều kinh nghiệm và không chuyên.
Để hiểu rõ hơn, hãy cùng Hyesungtech tìm hiểu hai khái niệm: lưu lượng danh định và lưu lượng thực tế.
Lưu lượng danh định có thể hiểu là giá trị lưu lượng mà nhà sản xuất công bố trong tài liệu kỹ thuật của bơm. Thông số này thường được đo trong điều kiện tiêu chuẩn của hãng để đảm bảo tính so sánh giữa các model, chẳng hạn môi trường ổn định, đường ống ngắn và phù hợp, hệ thống gần như không có rò rỉ, bơm làm việc ở vùng điều kiện thuận lợi. Vì thế, lưu lượng danh định phản ánh năng lực của bơm trong “bài test chuẩn” của hãng và đóng vai trò như một mốc tham khảo ban đầu khi lựa chọn thiết bị.
Lưu lượng thực tế là lượng khí mà bơm thực sự hút được khi đã lắp vào hệ thống cụ thể và vận hành trong điều kiện thực tế. Con số này mới là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm vận hành. Ví dụ thời gian để đạt mức chân không mong muốn, khả năng duy trì chân không khi có rò rỉ, độ ổn định khi chạy liên tục. Trong phần lớn trường hợp, lưu lượng thực tế sẽ thấp hơn lưu lượng danh định, bởi vì hệ thống thực tế luôn phát sinh tổn thất và tải khí mà điều kiện đo tiêu chuẩn không phản ánh hết.
Do đó, khi chọn máy bơm hút chân không công nghiệp, tốt nhất không nên chọn vừa khít theo catalogue mà nên tính toán đến điều kiện vận hành thực tế của hệ thống. Quý anh chị nên liên hệ ngay với Hyesungtech theo số 0965 139 860 để được tư vấn tốt nhất!
Lưu lượng thay đổi theo mức chân không
Một điểm rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua khi tìm hiểu về bơm hút chân không là lưu lượng hút không phải lúc nào cũng cố định. Trên thực tế, lưu lượng của bơm sẽ thay đổi theo mức chân không (áp suất) mà hệ thống đang làm việc. Nó giải thích cho việc ở giai đoạn đầu, bơm hút rất nhanh nhưng càng về sau, khi áp suất trong buồng đã giảm thấp, tốc độ hút lại chậm dần.
Ở vùng áp suất gần khí quyển, mật độ phân tử khí còn cao, bơm có thể dễ dàng kéo một lượng lớn khí ra khỏi hệ thống trong mỗi chu kỳ làm việc. Khi đó, lưu lượng hút thường tiệm cận với giá trị danh định được ghi trên catalogue.
Tuy nhiên, khi mức chân không tăng lên (áp suất giảm sâu hơn), lượng khí còn lại trong hệ thống ngày càng ít, các phân tử khí thưa dần và dòng khí trở nên khó kiểm soát hơn. Ở giai đoạn này, hiệu quả hút của bơm giảm đi, dẫn đến lưu lượng thực tế thấp hơn đáng kể so với lúc ban đầu. Với nhiều loại bơm hút chân không, đặc biệt là bơm vòng dầu hoặc bơm cánh gạt, hiện tượng giảm lưu lượng này là đặc tính vận hành bình thường chứ không phải lỗi kỹ thuật.
Chính vì đặc tính này, cùng một bơm nhưng thời gian hút từ áp suất khí quyển xuống 100 mbar thường ngắn hơn rất nhiều so với thời gian hút từ 100 mbar xuống 10 mbar. Càng tiến gần đến áp suất cuối của bơm, tốc độ hút càng chậm và mỗi mức giảm áp suất nhỏ lại cần nhiều thời gian hơn. Đó cũng là lý do tại sao trong nhiều ứng dụng, các kỹ sư thường dùng thêm bơm chân không tăng áp để tối ưu quá trình hút.
Để mô tả rõ mối quan hệ này, các nhà sản xuất thường cung cấp đường cong lưu lượng theo áp suất (pumping speed vs. pressure) trong tài liệu kỹ thuật. Đường cong này cho thấy tại mỗi mức áp suất, bơm còn giữ được bao nhiêu phần trăm lưu lượng so với giá trị danh định. Khi lựa chọn bơm cho một ứng dụng cụ thể, việc tham khảo đường cong này sẽ giúp người dùng dự đoán chính xác hơn thời gian hút và hiệu quả vận hành trong vùng áp suất mong muốn.
Những hiểu lầm thường gặp về lưu lượng hút chân không
Một số hiểu lầm không đúng về thông số lưu lượng bơm chân không.
- Lưu lượng hút chân không càng lớn thì bơm hút càng sâu: Lưu lượng chỉ quyết định tốc độ hút, không quyết định độ chân không cuối.
- Công suất động cơ (kW/HP) càng lớn thì lưu lượng hút càng cao: Công suất động cơ phản ánh mức tiêu thụ điện và khả năng chịu tải của bơm, chứ không trực tiếp nói lên lưu lượng hút.
- Chỉ cần nhìn lưu lượng trên catalogue là đủ để chọn bơm: Lưu lượng ghi trên catalogue là lưu lượng danh định, được đo trong điều kiện lý tưởng.
- Lưu lượng hút của bơm luôn cố định trong suốt quá trình vận hành: Trên thực tế, lưu lượng thay đổi theo mức chân không. Khi áp suất còn cao, bơm hút nhanh càng về vùng chân không sâu, lưu lượng càng giảm.
Hiểu đúng bản chất của lưu lượng hút chân không, phân biệt được lưu lượng danh định và lưu lượng thực tế, đồng thời tránh những hiểu lầm phổ biến sẽ giúp người dùng chọn đúng bơm, vận hành hệ thống ổn định hơn và tối ưu cho các ứng dụng thực tiễn.
