Dầu bơm chân không cho Ngành Dược phẩm và Phòng thí nghiệm

Tại sao Dầu bơm chân không quan trọng trong sản xuất Dược phẩm?

Hệ thống chân không được sử dụng rộng rãi trong sản xuất dược phẩm và phòng thí nghiệm để hạ nhiệt độ sôi của chất lỏng, loại bỏ hơi ẩm và khí, hỗ trợ quá trình lọc, thu hồi dung môi và tạo môi trường làm việc được kiểm soát. Trong quá trình vận hành, bơm chân không thường xuyên tiếp xúc với hơi nước, dung môi, hóa chất tẩy rửa, bụi hạt, oxy và các chu kỳ làm việc lặp lại. Vì vậy, hiệu suất và độ ổn định của hệ thống chân không không chỉ phụ thuộc vào thiết kế của bơm mà còn phụ thuộc vào chất lượng dầu bôi trơn và khả năng tương thích với môi trường vận hành.

Đối với bơm chân không cánh gạt quay ngâm dầu (Oil-Sealed Rotary Vane Pump), dầu bơm có ba chức năng quan trọng: bôi trơn các chi tiết chuyển động, làm kín các khe hở bên trong bơm và tản nhiệt sinh ra trong quá trình nén. Các loại dầu thủy lực, dầu máy nén khí hoặc dầu công nghiệp thông thường thường không đáp ứng được yêu cầu của hệ thống chân không, bởi dầu bơm chân không cần có độ nhớt ổn định, áp suất hơi thấp, khả năng chống oxy hóa cao và tương thích với các loại khí được bơm. Nếu sử dụng dầu không phù hợp, dầu có thể bị hút ngược vào hệ thống (backstreaming), giảm độ nhớt do lẫn dung môi, tạo cặn bám hoặc khiến bơm không đạt được mức chân không theo thiết kế.

Do đó, việc lựa chọn Dầu bơm chân không cho sản xuất dược phẩm và hệ thống chân không phòng thí nghiệm cần dựa trên nhiều yếu tố như loại bơm, mức chân không yêu cầu, nhiệt độ vận hành, tải hơi, khả năng tiếp xúc với hóa chất, yêu cầu kiểm soát nhiễm bẩn và các khuyến nghị kỹ thuật từ nhà sản xuất thiết bị (OEM). Chọn đúng loại dầu không chỉ giúp duy trì hiệu suất chân không ổn định mà còn kéo dài tuổi thọ của bơm và đảm bảo độ tin cậy của toàn bộ quy trình sản xuất.

Lợi ích nổi bật của Dầu bơm chân không trong sản xuất Dược Phẩm và phòng Thí Nghiệm

Duy trì hiệu suất chân không ổn định

Dầu bơm chân không có áp suất hơi thấp giúp hạn chế hơi dầu đi ngược vào phía hút của hệ thống, trong khi độ nhớt phù hợp tạo lớp màng làm kín giữa cánh gạt, rôto và stato. Khi dầu bị nhiễm bẩn hoặc pha loãng bởi dung môi, hiện tượng rò rỉ bên trong bơm sẽ tăng lên, khiến thời gian tạo chân không kéo dài và mức chân không cuối cùng không đạt yêu cầu.

Giảm mài mòn và kiểm soát nhiệt hiệu quả

Dầu bơm chân không tạo lớp bôi trơn giữa các bề mặt chịu tải, đồng thời mang nhiệt ra khỏi buồng nén. Khả năng duy trì màng dầu ổn định giúp giảm mài mòn cánh gạt, ổ trục và rôto. Ngoài ra, dầu có độ bền nhiệt và khả năng chống oxy hóa cao còn hạn chế sự hình thành cặn bùn, vecni và các chất lắng đọng trong quá trình vận hành liên tục hoặc khi bơm phải chuyển đổi thường xuyên giữa áp suất khí quyển và chân không.

Xử lý hiệu quả hơi nước và hơi dung môi

Hơi nước và hơi dung môi có thể ngưng tụ bên trong bơm chân không ngâm dầu, làm giảm hiệu suất chân không và đẩy nhanh quá trình ăn mòn. Để hạn chế tình trạng này, cần khởi động làm nóng bơm đúng cách, sử dụng chế độ Gas Ballast, lắp bẫy ngưng tụ hoặc bộ ngưng tụ ở đầu vào và thay dầu định kỳ.

Trong trường hợp tải hơi vượt quá khả năng xử lý của bơm, việc chuyển sang sử dụng bơm trục vít khô (Dry Screw Pump) hoặc bơm vòng chất lỏng (Liquid Ring Pump) sẽ hiệu quả hơn so với chỉ thay đổi loại dầu.

Khả năng chống hóa chất và chống Oxy hóa cao

Các loại dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp được nhà sản xuất thiết bị (OEM) phê duyệt thường phù hợp với môi trường làm việc chứa không khí, khí trơ và lượng hơi nước ở mức trung bình. Trong khi đó, dầu gốc este chuyên dụng có khả năng chịu nhiệt và chống lại môi trường có tính ăn mòn nhẹ tốt hơn.

Đối với các ứng dụng phải tiếp xúc với hóa chất mạnh, khí oxy hóa, yêu cầu không cháy hoặc cần áp suất hơi cực thấp, dầu PFPE là lựa chọn phù hợp hơn so với các loại dầu hydrocarbon thông thường.

Kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì

Khi sử dụng đúng loại Dầu bơm chân không sẽ duy trì độ nhớt và khả năng làm kín trong thời gian dài hơn, giúp giảm tải cho bộ lọc, hạn chế việc thay dầu ngoài kế hoạch, duy trì tốc độ bơm ổn định và giảm nguy cơ đại tu sớm. Nhờ đó, hệ thống vận hành ổn định hơn, quy trình sản xuất được lặp lại với độ tin cậy cao và giảm thời gian dừng máy ngoài kế hoạch.

Ứng dụng điển hình của Dầu bơm chân không trong sản xuất dược phẩm và phòng thí nghiệm

1. Máy đông khô dược phẩm

Đông khô (Lyophilization) là quá trình loại bỏ nước đã đóng băng bằng cách thăng hoa dưới điều kiện chân không, giúp bảo quản các chế phẩm dược phẩm và vật liệu sinh học nhạy cảm với nhiệt.

Trong hệ thống này, bơm chân không phải xử lý lượng hơi nước lớn mà vẫn duy trì được mức chân không ổn định. Vì vậy, dầu bơm cần có áp suất hơi thấp, độ nhớt ổn định và khả năng chống oxy hóa cũng như chống suy giảm chất lượng do hơi ẩm. Bên cạnh đó, việc sử dụng bộ ngưng tụ (Condenser) và vận hành Gas Ballast đúng cách cũng rất quan trọng để bảo vệ bơm.

2. Máy sấy chân không 

Máy sấy khay, sấy kệ, sấy hình nón và sấy có cánh khuấy thường được sử dụng để làm khô API (hoạt chất dược phẩm), bán thành phẩm, bột và các vật liệu nhạy cảm với nhiệt ở nhiệt độ thấp.

Trong quá trình sấy, hơi ẩm, hơi dung môi và các hạt mịn có thể đi vào bơm chân không. Do đó, Dầu bơm chân không cần duy trì khả năng làm kín và bôi trơn ổn định trong suốt chu kỳ vận hành kéo dài. Đồng thời, nên sử dụng bình tách chất lỏng (Knock-out Pot), bộ lọc đầu vào và bộ ngưng tụ để hạn chế chất lỏng và hạt rắn xâm nhập vào bơm.

3. Chưng cất chân không và thu hồi dung môi

Chưng cất dưới áp suất thấp giúp tách các hợp chất nhạy cảm với nhiệt và thu hồi dung môi ở nhiệt độ sôi thấp hơn. Tuy nhiên, dung môi có thể hòa tan vào dầu bơm, làm giảm độ nhớt, suy giảm khả năng bôi trơn và ảnh hưởng đến hiệu suất của bơm.

Đối với các quy trình có tải dung môi cao hoặc môi trường có tính ăn mòn, bơm trục vít khô (Dry Screw Pump) hoặc bơm vòng chất lỏng (Liquid Ring Pump) thường là giải pháp phù hợp hơn so với bơm chân không ngâm dầu.

4. Thiết bị cô quay và cô đặc trong phòng thí nghiệm

Máy cô quay và các thiết bị cô đặc trong phòng thí nghiệm thường xử lý hỗn hợp nước và dung môi hữu cơ với thành phần thay đổi liên tục. Bơm chân không cánh gạt quay có thể tạo mức chân không ổn định, nhưng cần được bảo vệ khỏi hơi dung môi và chất lỏng cuốn theo.

Việc sử dụng bẫy lạnh (Cold Trap), kiểm soát tốc độ bay hơi, vận hành Gas Ballast đúng quy trình và kiểm tra dầu thường xuyên sẽ giúp hạn chế hiện tượng dầu bị pha loãng, chuyển màu đục hoặc suy giảm chất lượng do phản ứng hóa học.

5. Hệ thống lọc chân không

Các thiết bị như bộ lọc Nutsche, bình chứa và hệ thống lọc trong phòng thí nghiệm sử dụng chân không để tăng tốc quá trình lọc.

Trong quá trình vận hành, sương dung dịch (Aerosol), hơi dung môi và các hạt mịn có thể đi vào bơm chân không. Vì vậy, dầu bơm cần duy trì độ nhớt ổn định và có khả năng chống ảnh hưởng từ hơi hóa chất. Đồng thời, việc lắp đặt bộ tách và bộ lọc đầu vào giúp bảo vệ các chi tiết bên trong bơm và duy trì hiệu suất chân không ổn định.

6. Hút chân không cho thiết bị phản ứng và khử khí

Bơm chân không được sử dụng để hút chân không trong các thiết bị phản ứng trước khi nạp nguyên liệu, tạo môi trường khí trơ, khử khí hoặc loại bỏ dung môi.

Quá trình thay đổi áp suất liên tục tạo ra tải nhiệt lớn và có thể khiến dầu tiếp xúc với các cặn hóa chất trong quy trình. Nếu hệ thống làm việc với môi trường giàu oxy hoặc các khí có tính oxy hóa mạnh, cần đánh giá khả năng tương thích giữa bơm, dầu bôi trơn, vật liệu làm kín và quy trình vận hành. Trong một số ứng dụng đặc biệt này, dầu bơm chân không PFPE có thể là lựa chọn phù hợp khi được nhà sản xuất thiết bị phê duyệt.

7. Thiết bị phân tích và hệ thống chân không trung tâm trong phòng thí nghiệm 

Các thiết bị như máy khối phổ (Mass Spectrometer), kính hiển vi điện tử (Electron Microscope), Glove Box và hệ thống chân không trung tâm thường sử dụng bơm chân không cánh gạt quay trực tiếp hoặc làm bơm sơ cấp cho bơm turbo.

Trong các ứng dụng này, dầu bơm cần có áp suất hơi thấp, hạn chế hiện tượng dầu quay ngược (Backstreaming), khí xả sạch và khả năng duy trì mức chân không ổn định. Đối với những quy trình yêu cầu kiểm soát nhiễm bẩn nghiêm ngặt, bơm chân không khô hoặc các hệ thống kín hoàn toàn (Hermetically Sealed) thường được ưu tiên sử dụng hơn.

Câu hỏi thường gặp

1. Bao lâu nên thay Dầu bơm chân không?

Nên thay dầu theo khuyến nghị của nhà sản xuất và điều chỉnh theo điều kiện vận hành. Nếu dầu xuất hiện các dấu hiệu như chuyển màu đục, sẫm màu, có mùi bất thường, thay đổi độ nhớt, nhiệt độ bơm tăng cao, thời gian tạo chân không kéo dài hoặc mức chân không cuối cùng suy giảm, cần kiểm tra và thay dầu sớm hơn.

2. Có thể dùng dầu thủy lực hoặc dầu máy nén khí cho bơm chân không không?

Không, trừ khi được nhà sản xuất bơm chấp thuận. Các loại dầu công nghiệp thông thường có thể có áp suất hơi quá cao, phụ gia không phù hợp hoặc độ nhớt không đáp ứng yêu cầu của hệ thống chân không. Việc sử dụng dầu không được phê duyệt có thể làm giảm hiệu suất chân không và gây hư hỏng các chi tiết bên trong bơm.

3. Vì sao Dầu bơm chân không chuyển màu trắng đục?

Đây thường là dấu hiệu nước hoặc chất lỏng đã ngưng tụ và lẫn vào dầu. Cần kiểm tra bộ ngưng tụ, chế độ Gas Ballast, nhiệt độ vận hành và tải hơi trước khi thay dầu để tránh tái diễn.

4. Khi nào nên sử dụng dầu bơm chân không PFPE?

Dầu PFPE phù hợp với các ứng dụng phải làm việc trong môi trường chứa hóa chất ăn mòn mạnh, khí có tính oxy hóa cao, yêu cầu không cháy hoặc cần áp suất hơi cực thấp. Dầu PFPE phù hợp với các ứng dụng có hóa chất ăn mòn, khí oxy hóa, yêu cầu không cháy hoặc cần áp suất hơi rất thấp. Khi chuyển đổi sang PFPE, cần vệ sinh hệ thống và thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị (OEM). Không nên trộn lẫn dầu PFPE với dầu hydrocarbon, vì có thể làm giảm hiệu suất bôi trơn và hình thành cặn trong bơm.

5. Dầu đạt tiêu chuẩn dược phẩm có phù hợp với bơm chân không không?

Không hẳn. Ngoài chứng nhận, dầu còn phải đáp ứng các yêu cầu về độ nhớt, áp suất hơi, khả năng chống hóa chất, độ bền nhiệt và khả năng làm kín theo yêu cầu của bơm.

6. Làm thế nào để giảm hiện tượng dầu quay ngược (Backstreaming)?

Sử dụng đúng loại dầu có áp suất hơi thấp, duy trì mức dầu phù hợp và kết hợp các thiết bị như Inlet Trap, Anti-Suckback Valve và bộ lọc khí xả để hạn chế dầu đi ngược vào hệ thống.

7. Bơm chân không khô có hoàn toàn không sử dụng dầu không?

Không. Dù buồng bơm không dùng dầu, nhiều bơm chân không khô vẫn sử dụng dầu hoặc mỡ bôi trơn cho ổ trục và hộp số theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

Kết luận 

Hệ thống chân không trong sản xuất dược phẩm và phòng thí nghiệm thường phải làm việc với hơi nước, dung môi, yêu cầu kiểm soát nhiễm bẩn và điều kiện vận hành khắt khe. Việc lựa chọn đúng dầu bơm chân không giúp tăng hiệu quả làm kín, tản nhiệt, giảm mài mòn, duy trì độ chân không ổn định và nâng cao khả năng chống tác động của hóa chất.

Tùy theo điều kiện vận hành, có thể lựa chọn dầu khoáng, dầu tổng hợp, dầu gốc este hoặc dầu PFPE để tối ưu hiệu suất, kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm thời gian dừng máy và tiết kiệm chi phí bảo trì. Việc lựa chọn dầu cần tuân theo khuyến nghị của nhà sản xuất bơm (OEM) và phù hợp với môi trường làm việc thực tế.

Công ty TNHH Hicotech Việt Nam cung cấp các dòng Dầu bơm chân không chính hãng, chất bôi trơn chuyên dụng cùng dịch vụ tư vấn kỹ thuật cho ngành dược phẩm, phòng thí nghiệm và các hệ thống chân không công nghiệp. Liên hệ Hicotech để được hỗ trợ lựa chọn sản phẩm phù hợp với từng loại bơm và điều kiện vận hành.

Thông tin liên hệ

Hotline / Zalo: 0945 261 931

WhatsApp: 0945 261 931

Email: sales@hicotech.com.vn