Áp suất âm là gì? Ảnh hướng áp suất âm đến hệ thống lọc như thế nào?

1. Áp suất âm là gì?

Để trả lời cho câu hỏi mức áp suất âm là gì, chúng ta cùng tìm hiểu chung về áp suất.

Áp suất âm trong tiếng Anh gọi là “negative pressure” còn đồng hồ đo sáp suất âm gọi là “negative pressure gauge”

Áp suất âm hay còn được gọi với cái tên khác là áp suất âm chân không. Áp suất chân không còn được biết đến với tên gọi là độ chân không. Áp suất âm được tính theo nhiều loại đơn vị khác nhau như: Torr, Pa, mBar, mmHg [abs]… đây là số đo áp suất của lượng vật chất có trong một khoảng không gian nhất định.

Do đó, áp suất chân không được hiểu rằng khi một khoảng không gian có áp suất chân không càng cao thì lượng vật chất bên trong càng ít. Áp suất chân không bằng 0 Torr hoặc 0 kPa [abs] thì sẽ được coi là chân không tuyệt đối hay chính là áp suất âm tuyệt đối – tức là không có vật chất bên trong.

– Trong vật lý học, áp suất (thường được viết tắt là p hoặc P) là một đại lượng vật lý, được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng Newton trên mét vuông (N/m2), nó được gọi là Pascal (Pa) mang tên nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal thế kỉ thứ 17. Áp suất 1 Pa là rất nhỏ, nó xấp xỉ bằng áp suất của một đồng đô la tác dụng lên mặt bàn. Thường áp suất được đo với tỉ lệ bắt đầu bằng 1kPa = 1000Pa.

2. Thiết bị đo áp suất âm

Hiện nay, chúng ta thường sử dụng các thiết bị như chân không kế, đồng hồ đo áp suất âm dương, khí áp kế chân không, áp – chân không kế và áp kế hút để đo áp suất âm.

Chúng thuộc dạng đồng hồ để đo áp suất trong môi trường chân không. Nói một cách dễ hiểu hơn, thì đồng hồ đo áp suất âm được sử dụng để đo áp suất trong môi trường không có không khí, áp suất lớn nhất của môi trường này thường bằng 0-bar.

Minh họa đồng hồ đo áp suất

Cùng là đồng hồ đo áp suất nhưng các loại đồng hồ đo áp suất âm sẽ có dải đo khác với các loại đồng hồ đo áp suất thông thường. Dải đo của nó sẽ bắt đầu tại giá trị bằng 0. Nhưng khi máy bơm/hút bắt đầu hoạt động, thì kim đồng hồ áp suất sẽ di chuyển về phía bên trái thay vì bên phải như bình thường. Và đồng hồ đo áp suất sẽ đạt giá trị tối đa là bằng -1 bar (âm 1 bar) tùy theo dải đo mà người dùng đã đặt.

Đồng hồ đo áp suất âm hiện được phân thành 3 loại chính gồm:

Đồng hồ đo áp suất màng
Đồng hồ áp suất có dầu
Đồng hồ áp suất không dầu

Mỗi loại đo áp suất âm đều có cấu tạo và phù hợp với môi trường, ứng dụng riêng. Cụ thể:

- Đồng hồ đo áp suất màng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy hóa chất, nhà máy chế biến đồ uống, các môi trường chứa nhiều tạp chất, nước dầu.
- Đồng hồ đo áp suất có dầu được thiết kế dành riêng cho các môi trường khắc nghiệt như: nhà máy điện, nhà máy lọc dầu và cả những nơi có áp suất lớn
- Đồng hồ đo áp suất không dầu được thiết kế với chức năng gần giống như đồng cơ bình thường, sử dụng cho những môi trường hay bị ăn mòn

3. Phân loại áp suất

Hình minh họa dưới đây chi tiết cho các loại áp suất với điều kiện:

Điểm áp suất lấy làm mốc là áp suất khí quyển được gọi là điểm “0” qui ước hay điểm “0” tương đối.

Phân loại áp suất

4. Áp suất âm bằng bao nhiêu

Áp suất chân không có giá trị âm và đạt 0 Torr hoặc 0 Pa được coi là chân không tuyệt đối hay còn gọi là áp suất âm tuyệt đối – không có vật chất bên trong.

Hiện nay, các đơn vị chân không thường được diễn tả trong Torr và đơn vị áp suất quốc tế – Pascal (Pa), được định nghĩa như sau:

Áp suất khí quyển tiêu chuẩn:

1 atm = 760 mmHg = 760 Tor , 1 Pa = 1 N/cm2

Hiện nay công nghệ chân không được ứng dụng trong rất nhiều nghành công nghiệp như thực phẩm, chế tạo, cơ khí, điện tử,… Vì vậy, việc theo dõi giám sát áp suất rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Và các loại đơn vị đo áp suất chân không rất đa dạng, mỗi vùng lại ưa chuộng một loại đơn vị đo khác nhau.

Ở Việt Nam, chúng ta thường dùng một số đơn vị đo áp suất chân không như: Pa, mBar, mmHg và Kg/cm2.

Các đơn vị đo trên có mối quan hệ theo tỉ lệ sau:

1 Kg/cm2 = 980,7 mBar = 735,5 mmHg = 98,06 x 103 Pa

5. Ảnh hưởng của áp suất âm đến hệ thống lọc nước như thế nào?

Khi hiện tượng áp âm xảy ra bên trong hệ thống lọc, đặc biệt là đối với bồn lọc composite FRP, sẽ xảy ra hiện tượng móp bồn nếu áp âm đủ lớn, hoặc nếu áp âm nhỏ hơn thì sẽ làm nhóm thân bồn nhịp lên xuống nhiều lần làm rạn nứt lớp sợi thủy tinh, quá trình diễn ra nhiều lần lâu dần sẽ làm bồn lọc bị xì nước

Một số hình ảnh bồn composite bị áp âm dẫn đến hư hỏng, hình ảnh ở Việt Nam và trên thế giới gặp phải

6. Giải pháp để ngăn chặn hiện tượng áp âm xảy ra:

Lắp van 1 chiều trên đường ống, đặc biệt là ngay đầu ra của bơm trước khi vào bồn lọc, bồn chứa để ngăn nước chạy ngược lại khi ngừng hệ thống
Lắp Van chống áp âm để khi có bất cứ áp âm nào xảy ra sẽ được van này mở ra cho khí vào cân bằng áp