همه چیز درباره شیرهای وکیوم

ابتدا برای اینکه با سیستم شیرهای وکیوم و خلا آشنا بشوید باید به این بپردازیم که پمپ خلا چگونه کار می کند و یک وکیوم ساز با چه روشی وکیوم می‌کند. در ابتدای این موضوع به این می پردازیم که وکیوم چیست و چه حالتی را وکیوم می گویند.

وکیوم چیست؟

وکیوم به حالتی از گاز گفته می شود که فشار آن از فشار اتمسفر زمین در سطح دریا کمتر باشد.

فشار در پنوماتیک چگونه مشخص می شود؟

در حالت کلی، فشار در پنوماتیک با فشار مثبت یا فشار گیج ( متناسب با فشار محیط) مشخص می شود. با توجه به این تعریف، مشخص می شود که وکیوم، همواره با یک مقدار منفی بیان می گردد ( اندازه گیری مقدار منفی آن از فشار محیط).

واحد اندازه گیری فشار

واحدهای به کار رفته معمولن بار یا میلی بار می باشد (1 bar = 1000 mbar).

این واحدها، از استاندارد بین المللی SI برای فشار و پاسکال (Pa) استخراج شده است. پیش تر واحدهایی چون Torr، Kp/cm²، at، atm، mWS و mmHg مورد استفاده قرار می گرفته که امروزه کار بردی ندارند.

کارکرد یک وکیوم ساز (Vacuum Generator)

حال که معنای وکیوم و واحد اندازه گیری آن را متوجه شدیم به این موضوع بپردازیم که یک وکیوم ساز چطور کار می کند.

چگونه یک وکیوم ساز، وکیوم می کند؟

با توجه به اینکه ما در ایفاکو نماینگی فستو در ایران هستیم به نحوه کار وکیوم سازهای فستو می پردازیم و شما می توانید با داشتن این اطلاعات مطابق کار خود موضوع را بسط بدهید یا از راهنمایی های مشاوران ما استفاده نمایید.

وکیوم سازهای فستو بر اساس قانون برنولی کار می کنند.

هوای فشرده از طرف دهانه وردی به سمت گلوی نازل جریان می یابد. کاهش مقطع در نازل ونتوری موجب افزایش سرعت هوا به بیش از سرعت صوت می شود.

پس از خروج هوا از نازل ونتوری، هوا منبسط شده و در نازل گیرنده جریان یافته و به سمت خروجی (صدا گیر) هدایت می شود.

در این فرآیند، مکش یا خلا در محفظه میان نازل ونتوری و نازل گیرنده ایجاد شده که موجب مکش هوا به داخل دهانه وکیوم شیر می شود.

هوای مکیده شده و هوای تخلیه (هوای وارد شده به شیر) هر دو از طریق دهانه تخلیه (صداگیر) خارج می شوند.

چرا همواره وکیوم سازها باید با هوای فشرده بدون روغن کار کنند؟

اگر هوای فشرده روغن زده مورد استفاده قرار گیرد، ذرات گرد و غبار و آلودگی­هایی که از طریق مکش وارد شیر می شوند، می توانند در وکیوم ساز و یا صدا گیر رسوب کنند و این امر موجب کاهش راندمان وکیوم می شود.

وکیوم سازهای سری H و سری L

اگر به دنبال خرید شیرهای وکیوم فستو هستید و به این دلیل این مقاله از شرکت ایفاکو را مشاهده می کنید خوب است که با تفاوت میان وکیوم سازهای سری H  و سری L آشنا شوید.

چه تفاوتی میان وکیوم سازهای سری H و سری L وجود دارد؟

H = High Vacuum وکیوم زیاد (فشار وکیوم بالا)

L = High suction rate (Low Vacuum) مکش حجم هوای زیاد

سری H برای تولید وکیوم های بیشتر از -0.4 بار بهینه شده ااست. این تجهیزات برای استفاده در تمامی کاربردهای استاندارد مناسب می باشند.

سری L برای تولید نرخ بالای مکش هوا در یک سطح وکیوم متوسط تا حدود -0.4 بار بهینه شده است. استفاده از سری L در هنگام کار با قطعات متخلل، دارای مزیت های زیادی است. نرخ بالای مکش، می تواند با نشتی های اجتناب ناپذیر مقابله کرده و وکیوم قابل قبولی ارایه دهد.

 زمان تخلیه چه چیزی را نشان می دهد؟

زمان تخلیه، زمان مورد نیاز برای شیر تولید وکیوم است تا حجم 1 لیتر (1000 cm³) را مکیده و تخلیه نماید.

مدار ذخیره و کاهش مصرف هوا (air-saving) با تولید کننده های وکیوم

مدار ذخیره و کاهش مصرف هوا چیست؟

هنگامی که یک وکیوم ساز بدون هیچگونه تجهیزات اضافی، شروع به کار می نماید، تا زمانی که وکیوم فعال است نیاز به انرژی جهت حفظ وکیوم دارد.

اگر وکیوم ساز با یک سیستم پایش وکیوم و البته به همراه سنسور و شیر یک طرفه مورد استفاده قرار گیرد، تنها زمانی نیاز به فعال شدن (مصرف انرژی) دارد که میزان فشار خلا از مقدار از پیش تعیین شده پایین تر رود.

تا زمانی که وکیوم سیستم در یک بازه محدود باقی بماند، وکیوم ساز به صورت خودکار غیر فعال مانده و از هدر رفت انرژی جلوگیری می کند.

مدار ذخیر و کاهش مصرف هوا، همچنین می تواند توسط یک PLC کنترل شود و یا سیستم کنترل به طور کامل بر روی شیر وکیوم ساز قرار گیرد.

صدا گیرهای سرباز در شیرهای تولید وکیوم

چرا باید از صداگیرهای سرباز در شیرهای وکیوم ساز استفاده کرد؟

با گذشت زمان، صداگیرهای معمول، با انباشه شدن ذرات جامدی که از اندازه تخلخل صداگیرها بیشتر است، آلوده شده و گرفته می شوند. در اثر زیاد شدن آلودگی، فشار پسین (back pressure) در شیرهای وکیوم ساز افزایش می­یابد (بازده شیر وکیوم کاهش می یابد- تعمیرات لازم است)

با استفاده از صداگیر سرباز، ذرات آلودگی توسط نازل مکیده شده و توسط جریان هوا از صداگیر خارج می­شود.

مزیت: قابل اعتماد، ایمن برای کارکرد و بدون نیاز به تعمیرات.

سرعت هوا در وکیوم ساز

هوا با چه سرعتی در یک وکیوم ساز جریان می یابد؟

سرعت هوا در یک وکیوم ساز به بیش از 3 ماخ (Mach) می رسد.

• 1 ماخ = سرعت صوت (340 متر بر ثانیه در هوای خشک، در سطح دریا و دمای 21°C)
• 2 ماخ= دو برابر سرعت صوت
• 3ماخ= سه برابر سرعت صوت

زمان تامین هوا برای وکیوم حجم – زمان تامین هوا چه چیزهایی را شامل می شود؟

زمان تامین هوا، زمان مورد نیاز هوا برای کاهش فشار (6 بار برای فشار اولیه) به فشار پسماند -0.05 بار برای حجم 1 لیتر (1000 cm³) می باشد ( هوا از طریق صدا گیر و نازل لاوال –خروجی واگرا- تخلیه می گردد).

مخزن ذخیره برای وکیوم ها

آیا مخزن های ذخیره هوا را می توان برای وکیوم استفاده نمود؟

تمامی مخزن های ذخیره هوای فولادی فستو (سری CRVZS) قابلیت استفاده برای وکیوم تا فشار -0.95 بار را دارا می باشند.

نشت هوا در قاپک های باز

چگونه می توان از کاهش یا ازبین رفتن وکیوم در هنگامی که یک قاپک در یک مجموعه دارای نشتی است جلوگیری کرد؟

(هنگامی که چند قاپک در یک مجموعه به یکدیگر مرتبط باشند، در صورتی که یکی از قاپک ها به هر دلیلی با قطعه کاری در تماس نباشد یا دارای نشتی باشد، هوای محیط به داخل سیستم مکیده شده و وکیوم از بین می رود)

شیر ایمنی وکیوم ISV یک راه کار ساده می باشد.

شیر ایمنی ISV دهانه شیر را برای جلوگیری از یک مقدار مشخص جریان هوا، بسته و یا محدود می کند، بنابرین تنها یک میزان محدود و مشخص از جریان به صورت نشتی از این شیر عبور می کند.

این محدودیت موجب می شود که وکیوم به صورت کامل ازبین نرود. با توجه به نرخ مکش در شیر وکیوم ساز، تنهای تعداد محدودی از شیرهای ISV می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

مزایای وکیوم ساز غیر متمرکز (غیر مرکزی) چیست؟

• وکیوم ساز به صورت مستقیم به شیر وکیوم ساز متصل است و تنها در زمان نیاز، فعال است (راندمان اقتصادی)
• کمترین میزان شلنگ کشی و بیشترین بازده
• زمان تخلیه سریع و سیکل کاری کوتاه
• تنظیم میزان وکیوم یه دلیل پالس های رهایی قابل اتکا
• با توجه به طول کوتاه شلنگ ها، زمان تخلیه مورد نیاز، با وکیوم سازهای کوچک تر قابل دست یابی است (مصرف هوای کمتر).

مشاهده و نظارت بر وکیوم

چگونه می توان بر وکیوم نظارت داشت؟ راه کارهای متفاوتی برای نظارت بر وکیوم وجود دارد.

• گیج های وکیوم (دارای صفحه و عقربه نمایشگر)، سری VAM
• وکیوم سوییچ (مکانیکی -دارای سوییچ الکتریکال)، سری VPEV
• وکیوم سوییچ (سوییچ الکترونیک)، سری SDE
• سنسور فشار نصب شده بر روی وکیوم ساز، سری OVEM

فیلتر وکیوم

حتی زمانی که در محدوده وکیوم کار می کنید، یک محدوده مورد انتظار از کیفیت هوا وجود دارد.

یک تجهیز ساده برای کار با وکیوم و بالابردن کیفیت هوای مکش، فیلتر وکیوم می باشد.

قطر شلنگ در سیستم های وکیوم

وکیوم، شلنگ و اتصالات آن چه تاثیری بر روی کلیات سیستم وکیوم دارد؟

• سایز شلنگ تامین کننده فشار باید متناسب با مصرف هوای وکیوم ساز باشد
• سایز شلنگ وکیوم باید متناسب با قاپک مودر استفاده باشد.
• مقسم یا انشعاب ها باید با توجه شلنگ و تعداد قاپک ها انتخاب شوند.
• سایز شلنگ وکیوم باید متناسب با وکیوم ساز مورد استفاده باشد.
• شلنگ های بلند (طول) و کوچک (قطر) معمولن یک مسیر تنگ به وجود می آوردن که راندمان وکیوم ساز را کاهش می دهد. نتیجه این ترکیب، ورودی بیشتر هوا (هوای مصرفی وکیوم ساز) و خروجی کمتر می باشد (کاهش زمان تخلیه).

شلنگ های وکیوم: آیا شلنگ های هوای فشرده برای وکیوم مناسب می باشند؟

بیشتر شلنگ های هوای فشرده برای وکیوم مناسب می باشند، اما نه همه آن ها. بازه فشار کاری مجاز در جدول اطلاعات فنی هر شلنگ موجود است و باید به آن مراجعه شود.

برهم کنش تغییرات فشار هوا محیط و وکیوم

تغییرات فشار هوا، چه تاثیراتی بر روی وکیوم دارد؟

فشار هوا با افزایش ارتفاع، کاهش می یابد. این رخداد منجر به کاهش بیشترین اختلاف فشار شده که این امر به معنای کاهش نیروی جدایش قاپک های می شود.

این بدان معنایس که در ارتفاعات بالا، نیروی وکیوم کمتر از نیروی وکیوم در سطح دریا می­باشد، به همین دلیل میزان وکیوم، شیرهای وکیوم ساز به صورت % بیان شده که بیانگر میزان وکیوم تولیدی با توجه به فشار محیط می باشد.

 

ارتفاع	فشار هوا	وکیوم	فشار مطلق	اختلاف فشار با محیط	نیروی جدایش برای یک قاپک با قطر 50 mm
0 m	1013 hPa	70%	303.9 mbar	709.1 mbar	105.8 N
2000 m	789 hPa	70%	236.7 mbar	552.3 mbar	82.4 N

وکیوم سازها و قاپک های یکسان در اختلاف ارتفاع 2000 متر

قاپک ها

قاپک های فستو از چه موادی ساخته می شوند و برای چه کارکردی مناسب می باشند.

شکل قاپک

کدام قاپک با چه شکلی، برای کدام قطعه کاری مناسب است؟

قاپک های استاندارد: برای سطوح صاف، راه راه کم و همچنین سطوح منحنی

قاپک‌های فوق عمیق: برای قطعه های کروی و دایروی

قاپک های بیضوی: برای قطعات نازک، گوشه دار و لوله ها

قاپک های آکاردیونی

• برای سطوح شیب دار
• برای سطوح دایره و قوس دار، قطعات نرم با سطح تماس بزرگ
• برای قطعات شکننده مانند بطری ها و لامپ ها
• استفاده به عنوان یک قطعه ارزان برای جبران اختلاف ارتفاع قاپک ها