Chọn đúng bơm chân không cho ứng dụng luyện kim của bạn Ngày 5 tháng 10 năm 2020
4 MIN READ
Bơm chân không nào được sử dụng trong lĩnh vực luyện kim?
Ngành luyện kim bao gồm một loạt các quy trình bao gồm sản xuất hợp kim, chế tạo tinh thể đơn, khử khí thép và ủ bằng phương pháp xử lý nhiệt. Một yếu tố phổ biến là việc sử dụng các buồng thể tích lớn, thường có tải khí đáng kể đòi hỏi tốc độ bơm đáng kể.
Để ủ và khử khí thép, bơm chân không sơ bộ hoặc bơm chân không sơ bộ là đủ. Lò kim loại cảm ứng chân không - sự lựa chọn cho sản xuất nhôm và hợp kim đơn tinh thể - sẽ yêu cầu bổ sung một bơm chân không cao.
Máy bơm cánh quạt xoayvà cụ thể hơn là máy bơm pít-tông, từng là máy bơm chân không sơ bộ được lựa chọn. Nhưng việc sử dụng dầu và chi phí thải bỏ dầu, kết hợp với các vấn đề về độ tin cậy và chi phí dịch vụ, đã khiến bơm trục vít khô trở thành giải pháp mặc định.
Ngoài ra, bơm trục vít có thể xử lý các hạt thường được tạo ra trong lò VIM, dẫn đến thời gian hoạt động được cải thiện, không có dòng dầu chảy ngược và giảm chi phí vận hành. Sơ đồ dưới đây cho thấy thiết kế của bơm trục vít khô. Nén được thực hiện bằng cách thay đổi bước răng trên rôto.
Nguyên tắc hoạt động của bơm trục vít
- Khoang bơm
- Phía đầu vào
- Bánh rôto
- Hướng dòng khí
- Hướng quay của rôto
- Áp suất không khí
Tốc độ tối đa từ bơm trục vít thường là 630 - 650m3 /h. Có khả năng cần thêm thông lượng: điều này có thể đạt được bằng cách thêm bơm roots - chế độ hoạt động được thể hiện dưới đây.
Nguyên tắc hoạt động của máy thổi Roots
Bộ cánh bơm quay theo các hướng ngược lại
Ở vị trí I và II, thể tích hút được tăng lên. Áp suất đầu vào: pHV
Ở vị trí III, một phần thể tích được tách khỏi phía chân không cao.
Ở vị trí IV, thể tích này được mở theo hướng chân không sơ bộ. Khí thoát ra khỏi bơm Roots theo hướng bơm phụ. Áp suất xả: pFV
Việc phát triển phiên bản bộ chuyển đổi tần số cho phép tăng đáng kể tốc độ quay của bộ cánh bơm. Tăng tốc độ quay tối đa này phụ thuộc vào kích thước và trọng lượng của bộ cánh bơm. Do đó, một bơm 700 m3 /h hoạt động ở 50 Hz có thể tăng tốc độ quay lên 120 Hz, cho phép tốc độ bơm là 1680 m3 /h. Một thiết bị lớn hơn 2500 m3 /h có thể tăng tốc độ bơm lên 5000 m3 /h bằng tần số 100 Hz. Tốc độ bơm có thể được điều chỉnh để tối ưu hóa yêu cầu quy trình trong khi bơm có thể được đặt ở chế độ chờ tần số thấp hơn, do đó giảm tiêu thụ điện năng.
Như đã mô tả, các hạt là một vấn đề đặc biệt trong nhiều quy trình luyện kim. Khoang thường hoạt động ở nhiệt độ cao và thường có tải khí cao. Do đó, bơm tăng áp dầu sẽ là lựa chọn phù hợp, đặc biệt là đối với yêu cầu tốc độ bơm. Loại bơm này có khả năng xử lý tốt hơn các dòng chảy lớn này trong phạm vi chân không yêu cầu từ 10 -4 đến 10 -5 mbar. Bơm khuếch táncó công suất thấp hơn nhưng cung cấp áp suất cuối thấp hơn.
Sơ đồ dưới đây minh họa nguyên tắc bơm:
Nguyên tắc hoạt động của bơm tăng áp dầu
Bơm tăng áp dầu hoạt động tương tự như bơm khuếch tán, bằng cách sử dụng dầu áp suất thấp. Vòi phun tốc độ cao được tạo ra thông qua cụm vòi phun và dầu là khí khi đi vào vòi phun. Trong các vòi phun, dòng chảy thay đổi từ dạng tầng sang phân tử.
Thông thường, một số vòi phun được sử dụng liên tiếp để tăng cường hoạt động bơm. Bên ngoài bơm khuếch tán được làm mát bằng nước, khi vòi phun hơi chạm vào vỏ ngoài được làm mát của bơm khuếch tán, chất lỏng làm việc ngưng tụ và được thu hồi và dẫn trở lại nồi hơi. các khí được bơm tiếp tục chảy đến đáy bơm ở áp suất tăng lên. Bơm tăng áp dầu có một giai đoạn phun bổ sung làm tăng tốc độ bơm từ 10-4 đến 10-5 mbar, là yêu cầu đối với nhiều quy trình luyện kim.
Nhiễm bẩn dầu từ bơm là một vấn đề, và khuyến nghị sử dụng vách ngăn tại cổng chân không cao để giảm thiểu nhiễm bẩn sản phẩm. Tuy nhiên, những điều này sẽ dẫn đến giảm đáng kể tốc độ bơm và điều này cần được tính đến khi xác định thời gian bơm.
Bạn cũng sẽ nhận thấy một bình chứa dầu nhỏ ở cổng chân không sơ bộ, được thiết kế để giảm lượng dầu chảy vào bơm khô. Chỉ điều này không phải là vấn đề, nhưng các hạt cũng được đưa vào bơm. Chúng có thể trộn lẫn với dầu silicon của bơm tăng áp dầu và, nếu không được kiểm tra, có thể hoạt động như một chất nhám mài, làm tăng dung sai rôto nhỏ của bơm. Điều này sẽ dẫn đến áp suất cuối kém hơn theo thời gian. Khuyến nghị sử dụng bộ lọc hạt mịn đầu vào để tránh quá trình tạo ra các hạt đáng kể. Vệ sinh hoặc thay thế bộ lọc này nên là một phần của lịch bảo trì định kỳ.
Kết luận
Bơm trục vít khô cung cấp giải pháp lý tưởng cho nhiều quy trình luyện kim.
Việc bổ sung bơm roots có thể làm tăng đáng kể tốc độ bơm.
Phiên bản bộ chuyển đổi tần số của bơm Roots cung cấp tốc độ bơm cao hơn trong khi duy trì diện tích nhỏ hơn so với các loại truyền thống.
Bơm tăng áp dầu cung cấp công suất cao trong chế độ áp suất quy trình điển hình 10 -4 đến 10 -5 mbar.
Quý vị có thắc mắc? Nhấp vào nút bên dưới và đảm bảo bạn đưa ra lựa chọn đúng đắn, với sự trợ giúp của đội ngũ chuyên gia công nghệ chân không hàng đầu của chúng tôi.
