Bagaimana cara kerja pompa rotary vane?
Prinsip pengoperasian pompa rotary bersegel oli
Pompa vakum perpindahan umumnya merupakan pompa vakum di mana gas yang akan dipompa diisap dengan bantuan piston, rotor, vana, dan katup atau sejenisnya, mungkin dikompresi dan kemudian dibuang. Proses pemompaan dipengaruhi oleh gerakan rotasi piston di dalam pompa. Perbedaan harus dibuat antara pompa perpindahan kompresi beroli dan pompa perpindahan kompresi kering. Dengan menggunakan oli penyegel, rasio kompresi yang tinggi dapat dicapai dalam satu tahap hingga sekitar 105. Tanpa oli, "kebocoran dalam" jauh lebih besar dan rasio kompresi yang dapat dicapai kurang, sekitar 10.
Seperti ditunjukkan dalam Tabel klasifikasi 2,1, pompa perpindahan oli tersegel mencakup pompa rotary vane dan rotary plunger dengan desain satu dan dua tahap serta pompa trochoid satu tahap yang saat ini hanya memiliki kepentingan historis. Pompa tersebut dilengkapi dengan fasilitas ballast gas yang pertama kali dijelaskan secara rinci oleh Gaede pada tahun 1935. Dalam batasan teknik yang ditentukan, fasilitas ballast gas memungkinkan pemompaan uap (khususnya uap air) tanpa kondensasi uap di dalam pompa.
Tabel 2,1 Klasifikasi pompa vakum
Pompa rotary vane (TRIVAC B, TRIVAC E, SOGEVAC)
Pompa rotary vane (lihat Gbr. 2,6) terdiri dari rumah silinder (cincin pompa) (1) di mana rotor yang tergantung secara eksentrik dan berslot (2) berputar searah panah. Rotor memiliki vana (16) yang ditekan ke luar biasanya oleh gaya sentrifugal tetapi juga oleh pegas sehingga vana bergeser di dalam housing. Gas yang masuk melalui saluran masuk (4) didorong oleh vana dan pada akhirnya dikeluarkan dari pompa oleh katup pembuangan bersegel oli (12).
Gambar 2.6 Bagian penampang pompa rotary vane satu tahap (TRIVAC B)
- Saluran masuk
- Pelindung kotoran
- Katup anti isapan balik
- Saluran masuk
- Katup
- Ruang pompa
- Rotor
- Lubang, sambungan untuk ballast gas lembam
- Saluran buang
- Katup buang
- Musim semi
- Demister
- Lubang; sambungan untuk filter oli
Rangkaian TRIVAC B (Gbr. 2,6) hanya memiliki dua bilah yang bergeser 180°. Bilah ditekan ke luar oleh gaya sentrifugal tanpa menggunakan pegas. Pada suhu sekitar yang rendah, mungkin diperlukan penggunaan oli yang lebih tipis. Pompa dilengkapi pompa oli roda gigi untuk pelumasan tekanan. TRIVAC B-Series dilengkapi dengan katup anti-suckback yang sangat andal; pengaturan horizontal atau vertikal untuk saluran masuk dan saluran keluar. Kaca pengamat tingkat oli dan aktuator ballast gas semuanya berada di sisi yang sama pada kotak oli (desain yang mudah digunakan). Kombinasi dengan sistem TRIVAC BCS dapat dilengkapi dengan berbagai aksesori yang sangat komprehensif, terutama dirancang untuk aplikasi semikonduktor. Reservoir oli pada pompa rotary vane dan juga pada pompa perpindahan bersegel oli lainnya berfungsi untuk pelumasan dan penyegelan, serta mengisi ruang mati dan slot. Produk ini menghilangkan panas dari kompresi gas, yaitu untuk tujuan pendinginan. Oli menyediakan segel antara rotor dan cincin pompa. Bagian-bagian ini "hampir" bersentuhan sepanjang garis lurus (garis jaket silinder). Untuk meningkatkan area permukaan seal oli, yang disebut saluran seal terintegrasi ke dalam cincin pemompaan (lihat Gbr. 2,4). Ini memberikan penyegelan yang lebih baik dan memungkinkan rasio kompresi yang lebih tinggi atau tekanan akhir yang lebih rendah.
Lihat video di bawah ini untuk melihat animasi pemompaan pompa rotary vane TRIVAC B dalam tindakan
Leybold TRIVAC B - Function principles
Rentang tekanan pompa rotary vane
Leybold memproduksi berbagai macam pompa rotary vane yang secara khusus disesuaikan untuk berbagai aplikasi seperti tekanan masuk yang tinggi, tekanan tertinggi yang rendah, atau aplikasi dalam industri semikonduktor. Ringkasan karakteristik yang lebih penting dari rentang ini diberikan dalam Tabel 2.2. Pompa rotary vane TRIVAC diproduksi sebagai pompa dua tahap (TRIVAC D) (lihat Gbr. 2,7). Dengan pompa bersegel oli dua tahap, dimungkinkan untuk mencapai tekanan pengoperasian dan tekanan tertinggi yang lebih rendah dibandingkan dengan pompa satu tahap yang sesuai. Alasannya adalah bahwa dalam kasus pompa satu tahap, oli tidak dapat dihindari bersentuhan dengan atmosfer di luar, di mana gas diambil dan sebagian keluar ke sisi vakum, sehingga membatasi tekanan akhir yang dapat dicapai. Pada pompa perpindahan dua tahap bersegel oli yang diproduksi oleh Leybold, oli yang telah didegassingkan dipasok ke tahap di sisi vakum (tahap 1 pada Gambar 2,7): tekanan tertinggi hampir berada di kisaran vakum tinggi, tekanan pengoperasian terendah berada di kisaran antara vakum sedang / vakum tinggi. Catatan: mengoperasikan apa yang disebut tahap vakum tinggi (tahap 1) dengan sangat sedikit atau tidak ada oli akan - meskipun tekanan akhir sangat rendah - dalam praktiknya menyebabkan kesulitan yang signifikan dan akan secara signifikan mengganggu pengoperasian pompa.
Gambar 2.4 Pengaturan saluran penyegelan pada pompa rotary vane juga dikenal sebagai "duo seal". Konstan, jarak bebas minimum a untuk seluruh lorongan penyegelan b
Gambar 2.7 Bagian penampang pompa rotary vane dua tahap, skematik
I Tahap vakum tinggi
II Tahap vakum awal kedua
a - Penghentian katup
b - Pegas daun katup
Tabel 2,2 Rentang pompa vakum putar
Pompa plunger putar (Pompa E)
Tunjukkan pada Gambar 2,9 adalah tampilan bagian dari pompa plunger putar tipe blok tunggal. Di sini piston (2) yang digerakkan oleh eksentrik (3) yang berputar searah panah bergerak di sepanjang dinding ruang. Gas yang akan dipompa mengalir ke dalam pompa melalui port pengisian (11), melewati saluran pengisian katup geser (12) ke ruang pemompaan (14). Katup geser membentuk satu unit dengan piston dan geser ke depan dan ke belakang di antara pemandu katup yang dapat diputar di dalam casing (batang engsel 13). Gas yang ditarik ke dalam pompa pada akhirnya memasuki ruang kompresi (4). Saat berputar, piston mengompresi jumlah gas ini hingga dikeluarkan melalui katup bersegel oli (5). Seperti pada pompa rotary vane, reservoir oli digunakan untuk pelumasan, penyegelan, pengisian ruang mati, dan pendinginan. Karena ruang pemompaan dibagi oleh piston menjadi dua ruang, setiap putaran menyelesaikan siklus pengoperasian (lihat Gbr. 2,10). Pompa plunger putar diproduksi sebagai pompa tunggal dan dua tahap. Dalam banyak proses vakum, menggabungkan pompa Roots dengan pompa plunger putar satu tahap dapat menawarkan lebih banyak keunggulan daripada pompa plunger putar dua tahap saja. Jika kombinasi atau pompa dua tahap tidak memadai, sebaiknya gunakan pompa Roots bersama pompa dua tahap. Ini tidak berlaku untuk kombinasi yang melibatkan pompa rotary vane dan pompa Roots.
Gambar 2.9 Bagian penampang pompa piston putar satu tahap
- Casing
- Piston silinder
- Eksentrik
- Ruang kompresi
- Katup tekanan bersegel oli
- Kaca pengamat tingkat oli
- Saluran ballast gas
- Pipa pembuangan
- Katup balast gas
- Pelindung kotoran
- Saluran masuk
- Katup geser
- Batang engsel
- Ruang pompa (udara mengalir masuk)
Gambar 2.10 Siklus pengoperasian pompa plunger putar
- Titik mati atas
- Slot di saluran isap katup geser dibebaskan - awal periode isap
- Titik mati bawah - slot di saluran isap cukup bebas, dan gas yang dipadatkan (tanda panah) masuk dengan bebas ke dalam ruang pemompaan (ditampilkan dalam warna-warni)
- Slot di saluran isap ditutup kembali dengan batang engsel putar - akhir periode isap
- Titik mati atas - ruang maksimum antara piston berputar dan stator
- Segera sebelum awal periode kompresi, permukaan depan plunger berputar membebaskan bukaan balast gas - awal inlet balast gas
- Bukaan ballast gas cukup bebas
- Akhir saluran masuk ballast gas
- Akhir periode pemompaan
Daya motor pompa rotary vane dan rotary plunger
Motor yang dipasok dengan pompa rotary vane dan rotary plunger memberikan daya yang cukup pada suhu sekitar 53,6°F (12°C) dan saat menggunakan oli khusus kami untuk memenuhi kebutuhan daya maksimum (pada sekitar 400 mbar). Dalam kisaran pengoperasian aktual pompa, sistem penggerak pompa yang hangat hanya perlu memasok sekitar sepertiga dari daya motor yang dipasang (lihat Gbr. 2,11).
Gambar. 2.11 Daya motor pompa piston putar (kecepatan pemompaan 60 m3/jam) sebagai fungsi tekanan pengisapan dan suhu pengoperasian. Kurva untuk pompa balast gas ukuran lain serupa.
- Temperatur pengoperasian kurva 1 - 89°F (32°C)
- Temperatur pengoperasian kurva 2 - 104°F (40°C)
- Temperatur pengoperasian kurva 3 - 140°F (60°C)
- Temperatur pengoperasian kurva 4 - 194°F (90°C)
- Kurva teoritis untuk kompresi adiabatik
- Kurva teoritis untuk kompresi isotermal
Dasar-dasar Teknologi Vakum
Unduh eBook "Dasar-Dasar Teknologi Vakum" kami untuk menemukan dasar-dasar dan proses pompa vakum.
Referensi
- Simbol vakum
- Glosarium perangkat
- Referensi dan sumber
Simbol vakum
Simbol vakum
Glosarium simbol yang umum digunakan dalam diagram teknologi vakum sebagai representasi visual jenis pompa dan komponen dalam sistem pemompaan
Glosarium perangkat
Glosarium perangkat
Gambaran umum tentang unit pengukuran yang digunakan dalam teknologi vakum dan apa arti simbolnya, serta setara modern dari unit historis
Referensi dan sumber
Referensi dan sumber
Referensi, sumber, dan bacaan lebih lanjut terkait pengetahuan dasar tentang teknologi vakum
Simbol vakum
Glosarium simbol yang umum digunakan dalam diagram teknologi vakum sebagai representasi visual jenis pompa dan komponen dalam sistem pemompaan
Glosarium perangkat
Gambaran umum tentang unit pengukuran yang digunakan dalam teknologi vakum dan apa arti simbolnya, serta setara modern dari unit historis
Referensi dan sumber
Referensi, sumber, dan bacaan lebih lanjut terkait pengetahuan dasar tentang teknologi vakum
