در بسیاری از کاربردهای خلأ، جهت رسیدن به فشار نهایی و یا دستیابی به سرعت تخلیه موردنظر، لازم است تا از ترکیب چند پمپ، بصورت پشتسرهم و یا بصورت مستقل استفاده نمود. در این سیستمها پمپی که در فشار بالاتر کار کند را پمپ پشتیبان مینامند(Backing Pump).
در سیستمی که چند پمپ بصورت پشت سرهم قرار میگیرند، یا اتصال سری، (مطابق شکل 1)خروجی پمپ خلأ بالا به ورودی پمپ پشتیبان متصل میشود. در این سیستم معمولا پمپ خلأ بالا به محفظه متصل است.
شکل 1: پمپ پشتیبان در اتصال سری
ترکیب پمپهای متداول در پمپهای پشت سرهم بصورت زیر میباشد:
روتاری-روتس
روتاری-دیفیوژن
روتاری-توربو
روتاری-روتس-دیفیوژن
اسکرو-روتس
اسکرو-توربو
پیستونی-توربو
دیافراگمی-توربو
نوع دیگری از ترکیب پمپها، در سیستمهایی است که دو پمپ بصورت مستقل به سیتسم خلأ متصل می شود. بدین صورت که ابتدا پمپ پشتیبان محفظه را تا فشار مناسب تخلیه کرده و سپس از مدار خارج شده و پمپ خلأ بالا(که معمولا یک پمپ اشباعی است) وارد مدار میشود.
پمپهای اشباعی پمپهایی هستند که ذراتی را که از محیط تخلیه میکنند در خود نگه میدارند. این پمپها پس از مدت مشخصی با توجه به میزان گاز تخلیه شده از محیط اشباع میشوند و لازم است تا دوباره بازیابی شوند. پمپ جذبی، پمپ کرایو، پمپ یونی و پمپ تصعیدی از نمونههای پمپ اشباعی هستند.
جهت انتخاب پمپ پشتیبان بایستی به نکات مختلفی توجه نمود:
- در سیستمهای غیراشباعی(پمپهای پشت سرهم)، سرعت تخلیه پمپ پشتیبان بایستی متناسب با سرعت تخلیه پمپ خلأ بالا انتخاب گردد. بدین منظور لازم است تا میزان سرعت تخلیه حجمی در دو پمپ برابر باشد.(مطابق رابطه زیر)
البته باید توجه داشت که مقادیر محاسبه شده برای پمپ پشتیبان، حداقل مقدار ممکن است و در طراحی سیستمهای پشتیبان غیراشباعی سرعت تخلیه پمپ باید با یک ضریب اطمینان بالاتر از مقادیر محاسبه شده به روش فوق باشد.
- در سیستمهای اشباعی، پمپها باید بصورت مستقل محاسبه شوند. بدین صورت که پمپ پشتیبان ابتدا فشار را تا فشار عملکرد پمپ اشباعی پایین آورده(براساس حجم و زمان میتوان سرعت تخلیه مناسب را محاسبه نمود) و سپس محاسبات مربوط به پمپ خلأ بالا بصورت مستقل انجام گیرد.
- در سیستمهای اشباعی پمپ و یا پمپهای پشتیبان باید بتوانند فشار موردنیاز جهت عملکرد پمپ اشباعی را فراهم کنند.
- در بسیاری از سیستمهای غیراشباعی نیز، ابتدا فشار محفظه تا فشار عملکردی پمپ خلأ بالا توسط پمپ پشتیبان پایین آورده شده و سپس پمپ پشتیبان از محفظه جدا شده و خروجی پمپ خلأ بالا را تخلیه میکند.(شکل 2)
شکل 2- قرارگیری پمپهای روتاری-روتس به عنوان پمپ پشتیبان پمپ دیفیوژن – پمپهای پشتیبان ابتدا فشار محفظه را تا فشار کارکرد پمپ دیفیوژن پایین میآورند
- بهترین راه انتخاب پمپ پشتیبان مناسب(مخصوصا سرعت تخلیه موردنیاز)، مراجعه به دفاتر فنی پمپ خلأ بالا میباشد.
- در سیستمهایی که تمیزی اهمیت بالایی داشته باشد، معمولا از پمپهای خشک به عنوان پمپ پشتیبان استفاده میکنند(مانند پمپهای اسکرو، روتس، دیافراگمی و اسکرول).
- در برخی از سیستمها ممکن است بیش از یک پمپ پشتیبان بصورت سری و یا موازی وجود داشته باشد.(شکل 2)
- در سیستمهای غیراشباعی، لازم است تا الزامات مربوط به مسیربندی را در محاسبه سرعت تخلیه پمپ پشتیبان لحاظ نمود(مانند تاثیر شیرها، لولههای ارتباطی و …).
- بمنظور جلوگیری از آسیب دیدگی پمپ اصلی و کاهش تاثیر خطای انسانی، استفاده از سیستمهای حفاظتی برای مسیرهای پشتیبان(مانند سوئیچ ها فشار و فشارسنج ها) توصیه میگردد.
شرکت پایا صنعت خلأ آماده ارائه مشاوره و آموزش در این زمینه میباشد. علاوه برآن شما میتوانید جهت نصب و راهاندازی سیستمهای خلأ خود و یا عیبیابی و تعمیر آنها با ما تماس بگیرید.