Jenis Pompa Vakum Industri

Jenis Pompa Vakum Industri

Pompa vakum industri dirancang untuk memompa gas dan cairan dari wadah tertutup untuk menciptakan ruang hampa. Meskipun teknologi ini telah dieksplorasi sejak abad ke-17, namun baru belakangan ini berkembang ke berbagai industri. Dari elektronik rumah tangga hingga peralatan pesawat terbang, penyedot debu dibutuhkan dalam aplikasi yang tak terhitung jumlahnya.

Sementara pompa vakum semuanya dirancang untuk membuat vakum, berbagai jenis pompa menghasilkan hasil yang berbeda. Pompa yang bekerja dengan baik di satu lingkungan atau aplikasi mungkin gagal di pengaturan lain. Mengetahui jenis pompa vakum yang tepat untuk aplikasi tertentu sangat penting agar sistem tetap berjalan dengan baik.

Jenis Pompa Vakum

Semua pompa vakum beroperasi dengan prinsip yang sama — mereka mengeluarkan molekul udara dan gas dari ruang vakum. Meskipun semua pompa dirancang untuk mencapai tujuan ini, metodenya berbeda.

Pompa vakum dibagi menjadi dua klasifikasi utama:

• Pompa perpindahan positif buat vakum dengan bekerja pada volume udara konstan dan hasilkan vakum tinggi dengan sedikit aliran.
• Pompa perpindahan nonpositif mempercepat udara keluar dari sistem untuk menciptakan ruang hampa di lubang masuk tetapi menghasilkan sedikit ruang hampa dengan aliran tinggi.

Banyak pompa vakum adalah pompa perpindahan positif, dan selanjutnya dibagi berdasarkan fungsinya. Beberapa jenis sistem pompa vakum industri yang paling umum adalah:

1. Pompa Baling Putar

Pompa baling-baling putar adalah pompa perpindahan positif yang bekerja melalui penggunaan baling-baling berputar dalam wadah silinder. Saat baling-baling ini meluncur masuk dan keluar di sekitar rotor yang dipasang secara eksentrik, pompa menjebak udara dan memindahkannya dari lubang masuk ke lubang keluar, menghasilkan vakum. Secara total, pompa baling-baling putar biasanya menghasilkan 20 hingga 28 inHg, meskipun beberapa desain dua tahap dapat menghasilkan vakum hingga 29,5 inHg.

• Keuntungan: Pompa baling-baling putar efektif, ringkas, dan murah. Meskipun pompa ini kecil dibandingkan dengan jenis lainnya, pompa ini memiliki kapasitas aliran yang tinggi untuk ukurannya dan jauh lebih murah daripada pompa dengan tingkat vakum serupa. Selain itu, mereka beroperasi dengan sangat lancar dan senyap tanpa getaran, menghasilkan suara sesedikit 45 dBA.
• Kekurangan: Pompa baling-baling putar berada di tengah-tengah pompa vakum ⁠— mereka tidak sekuat jenis lainnya, seperti pompa piston.
• Aplikasi: Karena sifat dan kemanjurannya yang ringkas, pompa vakum baling-baling putar dapat ditemukan di berbagai industri, terutama di industri lingkungan, medis, dan komersial. Mereka umumnya digunakan dalam sistem pendingin udara dan aerasi, tetapi juga dapat ditemukan dalam pemrosesan makanan, penyedotan bedah, dan bahkan aplikasi aerasi kolam.

2. Pompa Piston Goyang

Pompa piston goyang adalah pompa perpindahan positif yang menggunakan piston yang dipasang dengan kaku dan batang penghubung yang eksentrik. Saat poros engkol berputar, piston bergerak bolak-balik, mendorong dan menarik udara dengan cangkir elastomer yang berfungsi sebagai segel. Pompa tunggal menghasilkan vakum hingga 27,5 inHg, sedangkan desain dua tahap dapat menghasilkan hingga 29 inHg.

• Keuntungan: Tanpa pin pergelangan tangan yang ditemukan di unit diafragma, pompa vakum piston goyang jauh lebih ringan dan lebih kompak daripada banyak opsi lainnya. Mereka juga relatif senyap selama pengoperasian, beroperasi pada tingkat suara serendah 50 dBA.
• Kerugian: Pompa piston goyang tidak dapat menghasilkan banyak aliran udara — bahkan model terbesar pun memiliki laju aliran di bawah 10 cfm.
• Aplikasi: Pompa piston goyang biasanya digunakan dalam sistem aerasi tambak, tetapi pengoperasiannya yang senyap menjadikannya pilihan yang baik untuk lingkungan yang peka terhadap kebisingan seperti aplikasi medis, gigi, dan laboratorium. Pompa piston goyang juga digunakan dalam sistem pengeluaran minuman, sistem suspensi otomotif, dan bahkan mesin penghitung kertas.

3. Pompa Piston Reciprocating

Pompa piston bolak-balik memiliki satu atau lebih piston yang terpasang pada poros engkol yang berputar. Saat poros engkol berputar, piston membalas, dan aksi piston bolak-balik menggerakkan udara untuk menciptakan ruang hampa. Pompa perpindahan positif ini menghasilkan vakum yang relatif tinggi dari 27 hingga lebih dari 29 inHg.

• Keuntungan: Pompa piston reciprocating menghasilkan vakum yang relatif tinggi dan bekerja dengan baik dalam berbagai kondisi pengoperasian. Mereka juga memiliki rentang hidup yang panjang.
• Kerugian: Kerugian utama dari sistem pompa piston reciprocating adalah lebih berat dan lebih mahal daripada banyak sistem lainnya. Mereka juga memiliki kapasitas terbatas dan biasanya beroperasi pada tingkat kebisingan yang lebih tinggi daripada sistem lain.
• Aplikasi: Pompa piston reciprocating paling cocok untuk aplikasi dalam kondisi yang keras, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang mudah menguap dan industri petrokimia, mentol, dan aromatik.

4. Pompa Diafragma

Dalam pompa diafragma, ruang cairan disegel dari mekanisme pemompaan. Sebaliknya, batang penghubung yang eksentrik melenturkan diafragma di dalam ruangan ini, yang menghasilkan ruang hampa. Pompa diafragma menyediakan vakum sedang, dengan versi satu tahap mencapai hingga 25,5 inHg, dan unit dua tahap mencapai 29 inHg.

• Keuntungan: Pompa diafragma memiliki rasio kompresi rendah dengan aliran rendah, diameter besar, dan stroke pendek. Ini berarti pompa jenis ini beroperasi dengan sangat pelan. Mereka juga sangat andal dan hemat biaya.
• Kekurangan: Pompa diafragma menghasilkan vakum yang agak lebih rendah dibandingkan dengan pompa vakum perpindahan positif lainnya.
• Aplikasi: Jenis pompa ini sangat populer di industri medis karena keandalannya dan pengoperasian yang senyap. Mereka sering digunakan untuk monitor tekanan darah, pompa payudara, alat sterilisasi, aspirator dan berbagai jenis peralatan bergerak. Mereka juga biasa ditemukan di pengambilan sampel udara dan air, pemurnian air, dan peralatan laboratorium umum.

5. Pompa Cakar Kering

Pompa vakum perpindahan positif ini menggunakan dua rotor berbentuk cakar, yang berjalan berlawanan arah. Rotor ini tidak bersentuhan satu sama lain atau dengan ruang pompa, artinya rotor ini tidak akan mengalami keausan seiring waktu.

• Keuntungan: Pompa vakum cakar kering memiliki masa pakai yang lama karena desainnya yang tidak mudah aus. Mereka juga tidak menggunakan pelumasan, yang menghilangkan kontaminasi zat olahan. Mereka juga merupakan pompa yang paling tenang di pasaran.
• Kekurangan: Pompa cakar kering adalah sistem berat yang dirancang untuk aplikasi industri, sehingga tidak cocok untuk aplikasi skala kecil. Mereka juga bekerja dengan buruk di ketinggian yang lebih tinggi.
• Aplikasi: Pompa cakar kering dirancang untuk lingkungan industri dan biasanya ditemukan di jalur produksi, sistem pneumatik, dan sistem suplai vakum sentral.

6. Pompa Cincin Cair

Pompa cincin cair bekerja menggunakan impeler yang dipasang secara eksentrik dengan banyak bilah. Saat impeler berputar, ia memindahkan cairan di dalam wadahnya untuk membentuk cincin cairan. Perluasan ruang udara selama rotasi ini menciptakan ruang hampa, yang digunakan untuk mengompres dan mengeluarkan udara dengan kecepatan tinggi.

• Keuntungan: Pompa cincin cair efektif dalam menyerap panas yang dihasilkan selama proses kompresi. Cairan dalam sistem juga berfungsi sebagai cara menjebak bubuk atau cairan apa pun di udara. These pumps are also known as some of the quietest in the industry, producing around 75 decibels.
• Disadvantages: Liquid ring pumps are larger in design and are best suited for large-scale industrial installations.
• Applications: These pumps are most often used in industrial applications, most often in applications that benefit from the air-purifying properties of the liquid-ring design. Some examples include the chemical, environmental, mining, petrochemical and textile industries.

7. Rotary Screw Pump

Rotary-screw vacuum pumps are positive displacement pumps. In this design, two helically-shaped rotors turn in opposite directions, trapping air and moving it through the chamber to create a vacuum. Though this design allows for high airflow, it achieves relatively low vacuums limited to about 15 inHg.

• Advantages: Unlike piston pumps, screw pumps work through a smooth, continuous motion, which means the pumps do not have the pulses often seen with piston-based designs.
• Disadvantages: Due to the size of the necessary parts, rotary screw pumps are cumbersome at smaller sizes. As a result, they are most often seen in larger installations. They also do not produce as much vacuum as piston-based designs and have lower inlet capacities. Additionally, screw pumps sometimes encounter issues with lubricant migrating into the pumping chamber over time, which can result in maintenance problems.
• Applications: These pumps are often found in large-scale industrial applications that handle clean gasses.

High vs. Low Vacuum Pumps

In addition to the various types of industrial vacuum pump systems, pumps are also split into categories by the amount of vacuum they can generate. Levels of vacuum are divided into four levels defined by the level of pressure within the vacuum chamber. These are represented below in torr units of pressure, though mmHg is also commonly used. For reference, one unit of torr is equal to 1/760 of atmospheric pressure.

The categories of vacuum are as follows:

• Low vacuum: Low vacuum is any pressure level above one torr. All vacuum pumps can achieve this level, and most mechanical vacuum pumps operate within this range. Also called a rough vacuum, the majority of industrial-level vacuum units are considered low volume vacuum pumps and generate this level of vacuum.
• Medium vacuum: A medium vacuum has a pressure level between one and 10 ^-3 torr. Most pumps providing this range are mechanical. Process application vacuum units are typically made to produce this level of vacuum — this includes vacuums made for spraying or gas removal processes.
• High vacuum: High vacuum is indicated by pressures between 10 ^-3 and 10 ^-7 torr absolute — any lower than 10-7 torr is considered very high vacuum. High vacuum is only required in specialized industrial and lab applications and is often achieved through the use of non-mechanical vacuums. Very high vacuums are even more specialized, needed mostly in laboratory applications and space simulations.

How to Choose the Right Vacuum Pump

Choosing between the different types of vacuum pumps can be difficult with so many options available. The choice often comes down to a few factors, such as:

• Level of vacuum: The level of vacuum needed is one of the primary factors to consider. These categories tell the user how much vacuum the pump can generate.
• Usage: Larger units are typically designed and rated for continuous duty, while smaller units are made for intermittent duty. Smaller units applied in a continuous manner typically encounter functional limitations that decrease their vacuum generation capabilities.
• Rate of removal: Pumps are flow rated based on the volume of air they can handle. High flow rates mean that the pumps can remove air more quickly.
• Power requirement: Vacuum pumps typically require little power input, but not all pumps are made the same. Though the power requirement for a unit doesn’t necessarily affect functionality, it does affect your business’ power usage and efficiency.
• Waktu: If it is essential that a certain vacuum level is achieved within a specific time frame, a high volume vacuum pump will be the best option. If time is not important, a small pump will suffice.

Common Vacuum Pump Applications

Vacuum technology is everywhere in industry, with businesses relying on vacuums for a range of processes and production methods. Some common examples are:

• Automotive: Vacuums are required in the function of vehicles and in their production and maintenance. Cable pressure and automotive suspension systems are often maintained using vacuum systems, while auto detailing and tire inflation equipment use vacuum pumps to build pressure for their systems.
• Medical: Vacuum pumps are used in a wide range of applications throughout the medical industry. Various types of ventilation equipment and oxygen concentrators use pumps for respiratory therapy applications. Surgical teams also use vacuum pumps to power various types of equipment and sterilization systems. Even medical pumps themselves, including breast pumps, and suction units, use vacuum pumps.
• Dental: The dental industry commonly uses a range of vacuum pumps in various applications. Dental compressors and portable dental equipment often use vacuum pumps to build pressure in systems, while vacuum ovens are used to mold implants.
• Environmental: Air sampling and soil aeration equipment both use vacuum pumps to power their processes. Vacuum pumps are also an essential part of any air supply system or sewage aeration system.
• Food and beverage: Food processing and water purification systems often use vacuums as part of their processes. From aeration and mixing to packaging, vacuums are used throughout this industry.
• Agricultural: TheAgriculture industry often uses vacuum pumps in the development and application of agricultural sprays. Pest control equipment and crop sprayers are often powered by vacuum pumps. Milking equipment also uses vacuum pumps.
• Electronics: Many electronics require vacuums to function. The most common example is the electric lamp — light bulbs require a vacuum in order to function, so a vacuum pump is needed to take gas from the bulb. Semiconductor production also requires the use of vacuums.
• Arts and printing: Airbrushes, ink-jet printers, framing equipment and other staples of the printing arts are powered by vacuum pumps.

Choose RG Group

With so many industrial vacuum pump sizes and types available, it’s important to know your options. Different technologies can be used to generate a reliable flow of vacuum, but no single technology achieves optimal efficiency at every level of vacuum. The right type of vacuum pump will serve your application smoothly, while the wrong one may result in significant costs and future down-time. We know that the choices can be overwhelming, so RG Group is here to help.

For over 60 years, RG Group has been an industry expert in vacuum technology solutions, providing trusted expertise in selecting and installing solutions from a variety of manufacturers. We offer an extensive line of air-moving products from industry-leading manufacturers GAST and Atlas Copco., including Gast vacuum pumps, compressors, air motors, gear motors, vacuum generators, and regenerative blowers. By combining the two global leaders, the RG Solution incorporates a wide variety of vacuum pump models to choose from, ensuring you’ll be able to find the right one for your applications.

Whether you need a simple fix or a custom solution, RG Group can help with our team of experts and our global network of sales representatives, service facilities and distributors. Whether you’re located in the United States, Europe or China, we can help you get the parts and services you need.

Contact RG Group today to learn more about our fluid handling and motion control solutions, as well as our quality industrial parts and services.