Döner paletli pompa nasıl çalışır?
Yağ sızdırmaz döner pompaların çalışma ilkeleri
Deplasmanlı vakum pompası genellikle pompalanacak gazın pistonlar, rotorlar, kanatlar ve valfler veya benzeri vasıtalarla emildiği, muhtemelen sıkıştırıldığı ve ardından tahliye edildiği bir vakum pompasıdır. Pompalama işlemi, pompanın içindeki pistonun dönme hareketinden etkilenir. Yağlı ve kuru sıkıştırmalı deplasmanlı pompalar arasında ayrım yapılmalıdır. Sızdırmazlık yağı kullanılarak tek kademeli olarak yakl. 105 'e kadar yüksek kompresyon oranlarına ulaşılabilir. Yağ olmadan "iç sızdırma" belirgin şekilde daha büyüktür ve buna uygun olarak ulaşılabilen kompresyon oranı yakl. 10'dur.
Tablo 2,1'de gösterildiği gibi, yağ sızdırmaz deplasmanlı pompalar, tek ve iki kademeli tasarıma sahip döner paletli ve döner pistonlu pompaların yanı sıra günümüzde yalnızca tarihsel ilgi alanına sahip olan tek kademeli trokoid pompaları içerir. Bu tür pompaların tümü, Gaede tarafından 1935 yılında ilk kez ayrıntılı olarak açıklanan bir gaz balast tesisi ile donatılmıştır. Gaz balast tesisi, belirtilen mühendislik sınırları dahilinde, buharların (özellikle su buharı) pompa içinde yoğuşmadan pompalanmasına izin verir.
Tablo 2,1 Vakum pompalarının sınıflandırılması
Döner paletli pompalar (TRIVAC B, TRIVAC E, SOGEVAC)
Döner paletli pompalar (bkz. Şekil 2,6) silindirik bir gövdeden (pompalama halkası) (1) oluşur, bu gövdede eksantrik olarak askıya alınmış ve oluklu bir rotor (2) ok yönünde döner. Rotorda kanatçıklar (16) vardır, bunlar genellikle merkezkaç kuvveti ve yaylar tarafından dışarı doğru itilir ve böylece kanatçıklar gövdenin içinde kaymaya başlar. Girişten (4) giren gaz kanatlar tarafından itilir ve son olarak yağ sızdırmaz egzoz valfi (12) tarafından pompadan dışarı atılır.
Şekil 2.6 Tek kademeli döner paletli pompanın (TRIVAC B) kesiti
- Hava girişi
- Kir tutucu
- Geri dönüşsüz valf
- Giriş borusu
- Kanat
- Pompalama odası
- Rotor
- Orifis, soy gaz balast bağlantısı
- Havalandırma borusu
- Çıkış valfi
- Yay
- Buğu çözücü
- Delik; yağ filtresi için bağlantı
TRIVAC B serisi (Şekil 2,6) sadece 180° kaydırılmış iki kanatçığa sahiptir. Kanatçıklar santrifüj kuvvetleri tarafından yay kullanılmadan dışarı doğru bastırılır. Düşük ortam sıcaklıklarında bu durum daha ince bir yağ kullanılmasını gerektirebilir. Pompalarda basınçlı yağlama için bir dişli yağ pompası bulunur. TRIVAC B Serisi, giriş ve egzoz bağlantı noktaları için yatay veya dikey bir düzene sahip, özellikle güvenilir bir geri emme önleyici valf ile donatılmıştır. Yağ seviyesi gözetleme camı ve gaz balast aktüatörü yağ kutusunun aynı tarafındadır (kullanıcı dostu tasarım). TRIVAC BCS sistemiyle birlikte, özellikle yarı iletken uygulamaları için tasarlanmış çok kapsamlı bir aksesuar yelpazesiyle donatılabilir. Döner kanatlı pompanın yağ rezervuarı ve diğer yağ sızdırmaz deplasmanlı pompaların yağ rezervuarı yağlama ve sızdırmazlık görevi görür ve ayrıca ölü boşlukları ve boşlukları doldurur. Gaz sıkıştırmasının ısısını, yani soğutma amacıyla giderir. Yağ, rotor ve pompa halkası arasında sızdırmazlık sağlar. Bu parçalar "neredeyse" düz bir çizgi boyunca temas halindedir (silindir gömleği çizgisi). Yağ sızdırmazlık yüzey alanını artırmak için pompalama halkasına bir sızdırmazlık geçişi entegre edilmiştir (bkz. Şekil 2,4). Bu daha iyi bir sızdırmazlık sağlar ve daha yüksek bir sıkıştırma oranına veya daha düşük bir nihai basınca izin verir.
TRIVAC B döner paletli pompanın pompalama animasyonunu iş başında görmek için aşağıdaki videoyu izleyin
Leybold TRIVAC B - Function principles
Döner paletli pompaların basınç aralıkları
Leybold, yüksek giriş basıncı, düşük en yüksek basınç veya yarı iletken endüstrisindeki uygulamalar gibi farklı uygulamalara özel olarak uyarlanmış farklı döner paletli pompa serileri üretir. Bu aralıkların daha önemli özelliklerinin bir özeti Tablo 2,2'de verilmiştir. TRIVAC döner paletli pompalar iki kademeli (TRIVAC D) pompalar olarak üretilmiştir (bkz. Şekil 2,7). İki kademeli yağ sızdırmaz pompalarla, karşılık gelen tek kademeli pompalara kıyasla daha düşük çalışma ve en yüksek basınçlara ulaşmak mümkündür. Bunun nedeni, tek kademeli pompalarda yağın kaçınılmaz olarak dışarıdaki atmosferle temas etmesidir, buradan gaz alınır ve kısmen vakum tarafına kaçar, bu da ulaşılabilir en yüksek basıncı sınırlar. Leybold tarafından üretilen yağ sızdırmaz iki kademeli deplasmanlı pompalarda, önceden gazdan arındırılmış yağ vakum tarafındaki kademeye beslenir (Şekil 2,7): en yüksek basınç neredeyse yüksek vakum aralığındadır, en düşük çalışma basınçları orta vakum/yüksek vakum aralığındadır. Not: Yüksek vakum kademesi (kademe 1) olarak adlandırılan kademenin çok az yağla veya hiç yağ olmadan çalıştırılması - çok düşük nihai basınca rağmen - pratikte önemli zorluklara yol açar ve pompanın çalışmasını önemli ölçüde bozar.
Şekil 2.4 Döner paletli pompalarda "çift conta" olarak da bilinen sızdırmazlık geçişinin düzeni. Tüm sızdırmazlık geçişi b için sabit, asgari mesafe a
Şekil 2.7 İki kademeli döner paletli pompanın kesiti, şematik
I Yüksek vakum kademesi
II İkinci ön vakum kademesi
a - Valf durdurucu
b - Valfin yaprak yayı
Tablo 2,2 Döner vakum pompası serileri
Döner pistonlu pompalar (E Pompaları)
Şekilde gösterilmiştir 2,9 tek blok tipi döner pistonlu pompanın kesit görünümüdür. Burada bir eksantrik (3) tarafından ok yönünde döndürülerek hareket ettirilen bir piston (2) oda duvarı boyunca hareket eder. Pompalanacak gaz, emme portundan (11) pompaya akar, sürgülü valfin (12) emme kanalından pompalama odasına (14) geçer. Sürgülü valf pistonla bir ünite oluşturur ve gövdedeki döner valf kılavuzu (menteşe çubuğu 13) arasında ileri geri kayar. Pompaya çekilen gaz nihayetinde sıkıştırma odasına (4) girer. Dönerken piston, yağ sızdırmaz valften (5) dışarı atılana kadar bu miktarda gazı sıkıştırır. Döner paletli pompalarda olduğu gibi yağ rezervuarı yağlama, sızdırmazlık, ölü boşlukların doldurulması ve soğutma için kullanılır. Pompalama odası piston tarafından iki boşluğa bölündüğünden, her tur bir çalışma döngüsü tamamlar (bkz. Şekil 2,10). Döner pistonlu pompalar tek ve iki kademeli pompalar olarak üretilir. Birçok vakum prosesinde Roots pompasını tek kademeli döner pistonlu pompayla birleştirmek, tek başına iki kademeli döner pistonlu pompadan daha fazla avantaj sağlayabilir. Böyle bir kombinasyon veya iki kademeli bir pompa yetersizse, iki kademeli bir pompa ile bağlantılı olarak bir Roots pompası kullanılması önerilir. Bu, döner paletli pompalar ve Roots pompaları içeren kombinasyonlar için geçerli değildir.
Şekil 2.9 Tek kademeli döner pistonlu pompanın kesiti
- Boru
- Silindirik piston
- Eksantrik
- Sıkıştırma odası
- Yağ sızdırmaz basınç valfi
- Yağ seviyesi göstergesi
- Gaz balast kanalı
- Çıkış borusu
- Gaz balast valfi
- Kir tutucu
- Hava girişi
- Sürgülü valf
- Menteşe çubuğu
- Pompalama odası (hava akıyor)
Şekil 2.10 Döner pistonlu pompanın çalışma döngüsü
- Üst ölü nokta
- Sürgülü valfin emme kanalındaki yuva boşaltıldı - emme periyodu başlangıcı
- Alt ölü nokta - Emme kanalındaki yuva tamamen serbesttir ve pompalanan gaz (ok) pompalama odasına serbestçe girer (gölgeli gösterilmiştir)
- Emme kanalındaki yuva döner menteşe çubuğu ile tekrar kapatılır - emme süresi sonu
- Üst ölü nokta - dönen piston ve stator arasındaki maksimum boşluk
- Sıkıştırma döneminin başlangıcından kısa bir süre önce, döner pistonun ön yüzeyi gaz balast açıklığını serbest bırakır - gaz balast girişinin başlangıcı
- Gaz balast açıklığı tamamen serbesttir
- Gaz balast girişinin ucu
- Pompalama süresinin sonu
Döner paletli ve döner pistonlu pompaların motor gücü
Döner paletli ve döner pistonlu pompalarla birlikte verilen motorlar, 53,6°F (12°C) ortam sıcaklıklarında ve özel yağlarımız kullanıldığında maksimum güç gereksinimini (yaklaşık 400 mbar'da) karşılamak için yeterli güç sağlar. Pompanın gerçek çalışma aralığında, ısınmış pompanın tahrik sisteminin kurulu motor gücünün yalnızca yaklaşık üçte birini sağlaması gerekir (bkz. Şekil 2,11).
Şekil. 2.11 Giriş basıncı ve çalışma sıcaklığının bir fonksiyonu olarak döner pistonlu pompanın motor gücü (pompalama hızı 60 m3/saat). Diğer boyutlardaki gaz balast pompaları için eğriler benzerdir.
- Çalıştırma sıcaklığı aralığı eğri 1 - 89°F (32°C)
- Çalıştırma sıcaklığı aralığı eğri 2 - 104°F (40°C)
- Çalıştırma sıcaklığı aralığı eğri 3 - 140°F (60°C)
- Çalıştırma sıcaklığı aralığı eğri 4 - 194°F (90°C)
- Adyabatik kompresyon için teorik eğri
- İzotermik sıkıştırma için teorik eğri
Vakum Teknolojisinin Temelleri
Vakum pompası temellerini ve proseslerini keşfetmek için "Vakum Teknolojisinin Temelleri" adlı e-Kitabımızı indirin.
Referanslar
- Vakum sembolleri
- Terimler Sözlüğü
- Referanslar ve kaynaklar
Vakum sembolleri
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
