Çok Kademeli Roots Vakum Pompalarının Çalışma Prensibi 8 Mart 2021
Ön vakum pompaları (veya "birincil vakum pompaları"), atmosferik basınca çıkaran pompalar olarak tanımlanır. Bunlar ayrıca ikincil pompaları desteklemek veya çalışmaları için başlangıç koşullarını sağlamak için de gereklidir. İki tip ön vakum pompası vardır:
- Scroll, vida ve diyaframlı pompalar gibi kuru çalışan destek pompaları.
- Döner paletli pompalar gibi yağ sızdırmaz pompalar. Bu blog yazısında, yaygın çok kademeli Roots vakum pompalarının temel çalışma ilkelerini inceleyeceğiz.
Bu blog yazısında, yaygın çok kademeli Roots vakum pompalarının temel çalışma ilkelerini inceleyeceğiz.
Çok kademeli Roots pompaları ne için kullanılır?
Çok kademeli Roots pompaları, "kuru" koşullar oluşturmak için düşük, orta, yüksek ve ultra yüksek vakum sistemlerinde kullanılan kuru vakum pompalarıdır.
Basit (tek kademeli) Roots pompa, en yüksek basıncı ve pompalama hızlarını iyileştirmek (veya 'takviye etmek') amacıyla çeşitli tipte yardımcı pompalarla (döner kanatlı pompalar, vidalı ve sıvı halkalı pompalar gibi) birlikte kullanılan bir takviye pompası olarak yaygın olarak kullanılır. Çok kademeli Roots pompaları kullanıldığında, destek pompası gerekmez ve atmosferik basınçtan çalışabilirler. Çok kademeli bir Roots pompası sekiz kademeye kadar oluşabilir ve (ortak bir mil üzerinde) birden fazla rotor seti kullanabilir. Roots pompaları, kuru ve temiz bir atmosferin önemli olduğu veya daha muhtemelen gerekli olduğu durumlarda uygundur. Sonuç olarak, yarı iletkenlerin ve güneş panellerinin üretiminin yanı sıra kaplamalar, diğer endüstriyel uygulamalar ve bilimsel enstrümanlar ve araştırmalar için sıklıkla kullanılırlar.
Roots pompalarının çalışma prensipleri
En basit haliyle Roots pompaları, bir stator muhafazası veya muhafaza içinde dönen iki adet karşıt dönen birbirine bağlı 'loblu' rotor ünitesi kullanır. Gaz, dönen ünitelere dik konumda bulunan bir giriş flanşından girer ve daha sonra hızlı dönen rotorlar (zıt yönlerde dönen) ile statör arasında "izole edilir". Sıkıştırılmış gaz daha sonra egzoz portu üzerinden dışarı atılır.
Roots pompasının bu basit modelini temel alan çok kademeli bir Roots pompası (sekiz kademeye kadar oluşabilir) birden fazla rotor seti (ortak bir mil üzerinde) kullanır. Rotorların geometrisi sıkıştırma oluşturur ve dolayısıyla her kademe giderek daha yüksek bir basınç üretir. Bu şekilde, alt kademenin ürünü bir sonraki üst kademe için "besleme gazıdır" (ancak herhangi bir bağlantı valfi yoktur).
Tek kademeli (yani roots blower) pompalarda olduğu gibi, çok kademeli ünitelerde rotorlar ve stator muhafazası arasında temas yoktur. Üniteler hava geçirmez şekilde kapatılmıştır, sağlamdır ve servisler arasında uzun süre çalışabilir. Buna ek olarak, yeni nesil çok kademeli Roots pompalar, analitik cihazlar ve araştırma laboratuvarları gibi sessiz ve temiz ortamlarda kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış olup, 25 ila 200 m3/saat pompalama hızlarıyla çalışırken 52 dB(A)'ya kadar çok düşük bir gürültü oluştururlar.
Roots pompaların performans özellikleri
Roots pompalarının performans özellikleri, kademe sayısı, ünite boyutu, dönüş, çalışma hızı, ortam sıcaklığı, başlangıç giriş basıncı ve pompalanan gazların özellikleri gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak değişir.
Aşağıdaki listeler daha belirgin ve önemli performans özelliklerinden bazılarını sağlar:
- Atmosferden düşük 10-2 aralığına kadar çalışma basıncı aralığı
- 25 ile 200 m3/saat arasında etkileyici yüksek pompalama hızı
- Hafif gazları pompalamak için kullanıldığında iyi performans
- Çok düşük gürültü seviyesi (yüksek devirlerde bile)
- Neredeyse titreşimsiz
Çok kademeli Roots pompaların uygulamaları
Çok kademeli Roots pompalar çoğunlukla kuru, temiz ve yüksek pompalama hızı özelliklerinin en iyi şekilde kullanılabileceği yerlerde kullanılır. Sonuç olarak, uygulamaları şunları içerir: analitik cihazlar, Ar-Ge ve uzay, yarı iletken ve güneş enerjisi endüstrileri ve lazer endüstrisi. Ayrıca fırınlarda veya metalürjide ve çeşitli kaplama uygulamalarında da kullanılırlar (çok kuru doğaları son derece avantajlıdır).
Roots pompaları: avantajlar ve zorluklar
Çok kademeli Roots pompaların diğer pompalara göre birçok avantajı vardır ve şaşırtıcı derecede az sayıda dezavantajı veya sınırlaması vardır.
Çok kademeli Roots pompaların temel avantajları, çok kompakt ve sessiz olmaları, uzun bir kullanım ömrüne sahip olmaları, hareketli parçalar arasında temas olmaması ve dolayısıyla aşınma olmaması, partikül oluşmaması veya vakum sistemini ve nihai ürünü kirletebilecek herhangi bir yağ ihtiyacı olmamasıdır.
Ancak çok kademeli Roots pompaların birçok dezavantajı vardır. Bunlar arasında: nispeten yüksek servis maliyetleri ve atmosferik basınca yakın çalışırken daha düşük pompalama performansı bulunur. Ayrıca sadece küçük basınç farkları elde edebilirler, bu nedenle her artımlı aşamanın önceki aşamanın sıkıştırmasından elde edilen basınç artışını temel alabildiği çok aşamalı bir formatta kullanılırlar.
Çok Kademeli Roots Pompaların Avantajları
- Küçük boyutlar
- Frekans kontrollü motor
- Uzun servis aralıklarıyla sağlam
- İnsan konuşmasına göre daha düşük gürültü seviyeleri
- Hareketli parçalar arasında temas yok (ve dolayısıyla aşınma yok)
- Temiz pompalama - partikül kontaminasyonu ve yağ yok
- Hermetik olarak kapatılmış üniteler
- Tek fazlı
Çok Kademeli Roots Pompalarının Dezavantajları
- Nispeten daha yüksek servis maliyetleri
- Atmosferik basınca yakın pompalama yaparken diğer pompa tiplerine göre daha düşük pompalama performansı gösterirler
- Sıvıların pompalanması için uygun değildir
