วิธีอ่านระดับสุญญากาศและเมื่อใดที่ปั๊มทำงาน: ตรรกะการวัดและควบคุมสุญญากาศสำหรับอุปกรณ์ทำความเย็นแบบสุญญากาศ

เส้นกราฟสุญญากาศบนแผงควบคุมไม่ใช่สิ่งประดับให้ลูกค้าดู — แต่เป็นไม้บาตองสำหรับชุดทำความเย็นแบบสุญญากาศทั้งหมด: เมื่อใดที่ปั๊มทำงาน เมื่อใดที่ผ่อนลง เมื่อใดที่วาล์วเปิด เมื่อใดที่ปิด — ทั้งหมดขึ้นอยู่กับมัน บทสรุปก่อน: ความดันเป็นตัวกำหนดก่อนว่าอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์สามารถดึงลงไปได้ต่ำเพียงใด จากนั้นจึงกำหนดลำดับการทำงานของชุดปั๊ม และค่าที่อ่านได้ในย่านความดันต่ำระหว่างขั้นตอนการสูบ evacuated กับความดันสัมบูรณ์ระหว่างการหมุนเวียนปกติภายในห้องนั้นแตกต่างกันถึงสองอันดับขนาด — เกจวัดสุญญากาศชุดเดียวไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำทั้งสองช่วง

ประการแรก ต้องแยกแยะประเภทอุปกรณ์ เครื่องทำความเย็นล่วงหน้าแบบสุญญากาศสำหรับผักและผลไม้จัดการผลผลิตที่อุณหภูมิห้อง (ป้อนเข้า 25–30°C) ในขณะที่เครื่องทำความเย็นแบบเร็วสุญญากาศสำหรับอาหารจัดการอาหารร้อน (ป้อนเข้า 80–90°C) ทั้งสองอาศัยการลดความดันภายในห้องเพื่อให้น้ำเดือดที่อุณหภูมิต่ำ และการระเหยพาความร้อนแฝงออกไป ด้านล่างนี้อธิบายเป็นสามชั้น: “ความดันใดสอดคล้องกับอะไร ใครอ่าน ใครควบคุม”

1. ความดันกำหนดอุณหภูมิสุดท้าย: ความดันจริง ๆ แล้วสอดคล้องกับจุดเดือดของน้ำ

ความดันภายในห้องเป็นตัวกำหนดว่าอุณหภูมิน้ำสามารถดึงลงไปได้ต่ำเพียงใด — ยิ่งความดันต่ำ จุดเดือดก็ยิ่งต่ำ นี่คือข้อมูลคุณสมบัติทางกายภาพมาตรฐาน ไม่ใช่การประมาณจากประสบการณ์:

ความดันในห้อง	จุดเดือดของน้ำที่สอดคล้อง
4,250 Pa	30°C
2,340 Pa	20°C
1,230 Pa	10°C
870 Pa	5°C
610 Pa	0°C

การดึงผลิตภัณฑ์ลงไปที่ประมาณ 0°C ต้องนำความดันในห้องลงมาที่ประมาณ 600 Pa; หากลูกค้าต้องการเพียง 10°C 1.2 kPa ก็เพียงพอ และปั๊มไม่จำเป็นต้องคงอยู่ที่การดึงเต็มกำลัง “สุญญากาศสูงสุด” บนป้ายชื่ออุปกรณ์คือขีดจำกัดล่างนี้พอดี ในทางกลับกัน เมื่อลูกค้าระบุข้อกำหนดอุณหภูมิสุดท้าย จุดความดันที่สอดคล้องก็ถูกกำหนดไว้แล้ว

2. ระดับสุญญากาศเป้าหมายของสามสายผลิตภัณฑ์แตกต่างกันถึงหนึ่งอันดับขนาด

สายผลิตภัณฑ์	สุญญากาศเป้าหมาย	คำอธิบาย
การทำความเย็นล่วงหน้าแบบสุญญากาศสำหรับผักและผลไม้	≤600 Pa (บางรุ่น ≤400 Pa)	ตั้งแต่ห้องขนาดเล็กและกลาง 8 m³ ไปจนถึงห้องขนาดใหญ่ 45 m³ ขึ้นไป ทั้งหมดอยู่ในช่วงนี้
การทำความเย็นแบบเร็วสุญญากาศสำหรับอาหาร	≤600 Pa	ทั้งสายใช้ช่วงเดียวกัน
การทำแห้งแบบแช่แข็งสุญญากาศ	<10 Pa (บางรุ่น ≤5 / ≤7 Pa บางรุ่น ≤20 Pa)	ต่ำกว่าการทำความเย็นล่วงหน้า/ทำความเย็นแบบเร็วมากกว่า 60 เท่า

การทำความเย็นล่วงหน้าและทำความเย็นแบบเร็วคงอยู่ในช่วง 600 Pa ในขณะที่การทำแห้งแบบแช่แข็งต้องเข้าสู่ช่วง 10 Pa ชุดปั๊มทั้งสองฝั่งไม่ใช่สิ่งเดียวกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องเดียวจึงยากที่จะจัดการทั้งสองประเภทกระบวนการพร้อมกัน

3. เกจวัดสุญญากาศชุดเดียวไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำครอบคลุมสองอันดับขนาด

มีช่วงความดันที่ห่างกันอย่างน้อยสองช่วงบนอุปกรณ์ทำความเย็นแบบสุญญากาศ:

• ขั้นตอนการสูบ evacuated และขั้นตอนการคงสภาพ: จากความดันบรรยากาศลงมาถึงหลายร้อยปาสกาล; ขั้นตอนนี้ต้องการการอ่านที่แม่นยำระดับปาสกาล;
• สภาวะการหมุนเวียนปกติภายในห้อง: การทำความเย็นล่วงหน้า/ทำความเย็นแบบเร็วทำงานใกล้สุญญากาศ แต่สำหรับวัสดุที่เสี่ยงต่อความเสียหายจากการแช่แข็ง เช่น ดอกไม้ตัดและเบอร์รี่ ต้องรักษาขีดจำกัดล่างของความดันสัมบูรณ์ภายในห้องไว้ที่ประมาณ 800 Pa; ต่ำกว่าค่านี้มีความเสี่ยงต่อความเสียหายจากการแช่แข็ง และขั้นตอนนี้ก็ต้องการการอ่านระดับปาสกาลเช่นกัน;
• ส่วนความดันบรรยากาศในท่อ: วาล์วและวงจรควบคุมบางส่วนทำงานในช่วง 50–60 kPa

ระหว่าง 600 Pa กับ 50–60 kPa มีความแตกต่างถึงสองอันดับขนาด การใช้เกจผสมแบบช่วงกว้างเพื่ออ่าน 600 Pa เข็มจะถูกบีบให้อยู่ในขีดแบ่งเล็ก ๆ ที่สุดทางซ้ายสุดของหน้าปัด และความคลาดเคลื่อนเพียงพอที่จะครอบคลุมหน้าต่างควบคุมทั้งหมด; การใช้เกจช่วง 0–20 kPa เพื่ออ่านสภาวะความดันบรรยากาศ เกจจะถูกขับเคลื่อนเกินช่วงโดยตรง

แนวทางคือเลือกเกจตามช่วงความดันตามอันดับขนาด: ส่วนความดันต่ำ (การสูบ evacuated การคงสภาพ ขีดจำกัดล่างความเสียหายจากการแช่แข็ง) ใช้ช่วง 0–22.2 kPa และส่วนความดันบรรยากาศใช้ช่วง 0–105 kPa เลือกผู้ผลิตเดียวกันและซีรีส์รุ่นเดียวกันเพื่อให้พื้นฐานการอ่านสอดคล้องกันและเปรียบเทียบได้ง่าย เมื่อแก้ปัญหาหน้างานว่าทำไมระดับสุญญากาศจึงแกว่งอยู่ตลอด “จุดวัดตกอยู่ในโซนความปั่นป่วนของการไหลของอากาศ” ก็เป็นหนึ่งในสาเหตุ — ควรติดตั้งเกจบนท่อตรงที่มีการไหลของอากาศคงที่

4. ใครอ่าน ใครออกคำสั่ง

ระบบควบคุมสุญญากาศเองมีข้อกำหนดความแม่นยำ: ความคลาดเคลื่อนการวัดสุญญากาศสูง ±0.1% ความเสถียรระยะยาว ±0.2% ของสเกลเต็ม/ปี พร้อมเกจวัดสุญญากาศและโมดูลสุญญากาศที่เข้าคู่กัน เหนือขึ้นไปคือชั้นควบคุม:

• แนวทางของเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็งตรงไปตรงมามาก — เกจวัดสุญญากาศใช้เกจวัดสุญญากาศแบบหน้าสัมผัสไฟฟ้า ควบคุมการเริ่ม/หยุดของปั๊ม Roots โดยอัตโนมัติตามค่าสุญญากาศที่ตั้งไว้ล่วงหน้า เมื่อความดันถึงจุดที่ตั้งไว้ เกจเองจะส่งสัญญาณสวิตช์ออกมา ไม่ต้องมีคนเฝ้าดู
• รูปแบบการควบคุมที่สมบูรณ์กว่าคือ PLC: รุ่นเล็กใช้ PLC แบบประหยัดพร้อมหน้าจอสัมผัส 7 นิ้ว ในขณะที่รุ่นผลิตระดับกลางอัปเกรดเป็นระดับ S7-1200 พร้อมหน้าจอ 10 นิ้ว โดยมีการป้องกันความปลอดภัยครอบคลุมสามเส้นทาง: สุญญากาศ อุณหภูมิ และระบบทำความเย็น สัญญาณความดันเข้าสู่ PLC และ PLC จึงกำหนดการเริ่ม/หยุดปั๊มและการทำงานของวาล์ว

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เกจวัดความดันทำหน้าที่ทั้งเป็นดวงตาและมือ: เป็นทั้งเซ็นเซอร์และแหล่งทริกเกอร์สำหรับตรรกะการทำงาน

5. ตรรกะตายตัวสามข้อของการจัดลำดับชุดปั๊ม

1. ปั๊ม Roots ไม่สามารถสูบ evacuated ได้ด้วยตัวเอง มันเป็นปั๊มบูสเตอร์และอาศัยความแตกต่างของความดันคร่อมมันเพื่อดันก๊าซไปยังขั้นถัดไป ลำดับที่ถูกต้องคือใช้ปั๊มใบหมุนหรือปั๊มน้ำวงแหวนสูบ evacuated ระบบให้ต่ำกว่า 1 kPa ก่อน จากนั้นจึงเริ่มปั๊ม Roots โดยอัตโนมัติ หากความดันด้านหลังยังไม่ลดลง ปั๊ม Roots จะหมุนแต่ไม่ทำงาน — เกณฑ์ 1 kPa นี้คือเส้นแบ่งระหว่างเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็งกับเครื่องทำความเย็นล่วงหน้า/ทำความเย็นแบบเร็วในแง่ของชุดปั๊ม

2. เครื่องทำความเย็นแบบเร็วแบ่งเป็นสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกใช้ปั๊มน้ำวงแหวน ซึ่งสามารถทนต่อไอน้ำอุณหภูมิสูงและความชื้นสูงได้; หลังจากอุณหภูมิในห้องลดลงแล้ว จึงใช้ปั๊มใบหมุน (หรือปั๊มสกรูแห้ง) ทำงานร่วมกับระบบทำความเย็น การสลับระหว่างสองขั้นตอนทำได้โดยวาล์วลูกบอลแบบนิวเมติก

3. ระบายอากาศก่อนหยุดปั๊ม มีการติดตั้งวาล์วปิดระบายอากาศแบบแม่เหล็กไฟฟ้าบนท่อปั๊มสุญญากาศ: เมื่อปั๊มหยุดทำงาน มันจะปิดสายสุญญากาศโดยอัตโนมัติและในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้อากาศเข้าไปในปั๊ม ป้องกันไม่ให้น้ำมันปั๊มสุญญากาศถูกดูดกลับเข้าไปในสายสุญญากาศภายใต้ความดันลบ หากข้ามขั้นตอนนี้ น้ำมันปั๊มจะเข้าไปในท่อกระบวนการ

อุปกรณ์เสริมก็ถูกกำหนดตามตรรกะความดันเช่นกัน: มีการติดตั้งวาล์วผีเสื้อสุญญากาศบนสายสุญญากาศระหว่างห้องทำแห้งและคอนเดนเซอร์เพื่อให้เปิดปิดได้ตลอดเวลา ใช้ท่อยางยืดหยุ่นแบบลูกฟูกระหว่างปั๊มกับท่อเพื่อแยกการสั่นสะเทือน เส้นผ่านศูนย์กลางทางเข้าปั๊มเป็นไปตามปั๊ม DN32 สำหรับรุ่นเล็ก DN50–DN65 ขึ้นไปสำหรับรุ่นกลาง

6. วิธีแก้ปัญหาสุญญากาศผิดปกติ

อาการ	สิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อน
สุญญากาศดึงลงไม่ได้	ปะเก็นประตูหรือหน้าแปลนรั่ว น้ำมันปั๊ม乳化 วาล์วบนท่อไม่ได้เปิดเต็มที่
ดึงลงช้าเกินไป	ความเร็วการสูบของปั๊มไม่ตรงกับปริมาตรห้อง (เกิดขึ้นบ่อยกว่าสาเหตุอื่น) ท่อแคบเกินไป มีน้ำสะสมหรือน้ำแข็งในกับดักความชื้น
ปั๊ม Roots ไม่เริ่มทำงาน	สุญญากาศด้านหลังยังไม่ถึง 1 kPa ค่าที่ตั้งของเกจหน้าสัมผัสไฟฟ้าเคลื่อน น้ำหล่อเย็นปั๊ม Roots ถูกตัด
สุญญากาศแกว่งไปมา	วาล์วระบายอากาศหรือวาล์วผีเสื้อรั่วภายใน จุดวัดตกอยู่ในโซนความปั่นป่วนของการไหลของอากาศ

7. จำสามประโยค

ความดันไม่ใช่แค่ตัวเลข — มันคือขีดจำกัดบนของอุณหภูมิผลิตภัณฑ์ที่สามารถดึงลงไปได้ การทำแห้งแบบแช่แข็งใช้เกณฑ์ 1 kPa เพื่อนำปั๊ม Roots เข้ามา ในขณะที่การทำความเย็นล่วงหน้าและทำความเย็นแบบเร็วเพียงต้องคงอยู่ในช่วง 600 Pa ก่อนหยุดปั๊ม ให้วาล์วระบายอากาศปล่อยอากาศเข้าไปในปั๊มก่อน

คำถามที่พบบ่อย

สุญญากาศยิ่งต่ำยิ่งดีสำหรับเครื่องทำความเย็นล่วงหน้าหรือไม่? ไม่ ความดันเพียงต้องต่ำพอที่จะถึงจุดเดือดที่สอดคล้องกับอุณหภูมิสุดท้าย; การต่ำกว่าค่าที่กระบวนการต้องการนั้นเทียบเท่ากับการเพิ่มภาระปั๊มโดยไม่จำเป็น สำหรับวัสดุที่เสี่ยงต่อความเสียหายจากการแช่แข็ง เช่น ดอกไม้ตัดและเบอร์รี่ ต้องรักษาขีดจำกัดล่างที่ประมาณ 800 Pa ด้วย

ทำไมต้องติดตั้งเกจวัดสุญญากาศสองชุด? ขั้นตอนการสูบ evacuated/คงสภาพอยู่ในระดับปาสกาล ในขณะที่ส่วนความดันบรรยากาศของท่ออยู่ในช่วง 50–60 kPa ซึ่งแตกต่างกันสองอันดับขนาด เกจเดียวจะไม่แม่นยำในขั้นความดันต่ำ หรือถูกขับเคลื่อนเกินช่วงโดยสภาวะความดันบรรยากาศ

ทำไมปั๊ม Roots จึงเริ่มทำงานช้าอยู่เสมอ? มันทำงานด้วยความแตกต่างของความดันและต้องรอจนกว่าปั๊มด้านหลังจะสูบ evacuated ระบบให้ต่ำกว่า 1 kPa การเริ่มช้าเป็นตรรกะปกติ ไม่ใช่ข้อบกพร่อง; หากมันไม่เริ่มเลย ให้ตรวจสอบสุญญากาศด้านหลัง ค่าที่ตั้งของเกจหน้าสัมผัสไฟฟ้า และน้ำหล่อเย็นปั๊ม Roots ก่อน

หากต้องการดูการกำหนดค่ามาตรฐานของรุ่นเฉพาะภายใต้แต่ละสายผลิตภัณฑ์ โปรดดูสามสายผลิตภัณฑ์: เครื่องทำความเย็นล่วงหน้าแบบสุญญากาศสำหรับผักและผลไม้, เครื่องทำความเย็นแบบเร็วสุญญากาศสำหรับอาหาร และ เครื่องทำแห้งแบบแช่แข็งสุญญากาศ; บทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของอุปกรณ์และพารามิเตอร์การบำรุงรักษารวบรวมไว้ใน คลังเทคนิค หากคุณต้องการให้คำนวณระดับสุญญากาศและการกำหนดค่าปั๊มตามปริมาตรห้องและอุณหภูมิสุดท้ายเป้าหมายของคุณ คุณสามารถ ติดต่อเรา ได้โดยตรง