Vacuum generation banner component

Bơm cánh quạt xoay hoạt động như thế nào?

Nguyên tắc hoạt động của bơm xoay kín dầu

Bơm chân không dịch chuyển thường là một bơm chân không trong đó khí được bơm được hút vào với sự trợ giúp của pít-tông, rôto, cánh quạt và van hoặc tương tự, có thể được nén và sau đó được xả ra. Quá trình bơm được thực hiện bởi chuyển động xoay của pít-tông bên trong bơm. Cần phân biệt giữa bơm dịch chuyển nén dầu và bơm dịch chuyển nén khô. Bằng cách sử dụng dầu bịt kín, có thể đạt được tỷ lệ nén cao trong một giai đoạn lên đến khoảng 105. Không có dầu, "rò rỉ bên trong" lớn hơn đáng kể và tỷ lệ nén có thể đạt được tương ứng ít hơn, khoảng 10.

Như được thể hiện trong Bảng phân loại 2,1, các bơm dịch chuyển kín dầu bao gồm bơm cánh quạt xoay và bơm pít-tông xoay có thiết kế một và hai tầng cũng như bơm trochoid một tầng mà ngày nay chỉ quan tâm đến lịch sử. Tất cả các bơm này đều được trang bị một cơ sở dung môi khí được Gaede mô tả chi tiết lần đầu tiên vào năm 1935. Trong giới hạn kỹ thuật quy định, cơ sở dung môi khí cho phép bơm hơi (đặc biệt là hơi nước) mà không ngưng tụ hơi trong bơm.

Bảng 2,1 Phân loại bơm chân không

Bơm cánh quạt xoay (TRIVAC B, TRIVAC E, SOGEVAC)

Bơm cánh quạt xoay (xem Hình 2,6) bao gồm một vỏ hình trụ (vòng bơm) (1) trong đó rôto có rãnh và treo lệch tâm (2) xoay theo hướng mũi tên. Rôto có các cánh quạt (16) thường bị ép ra ngoài bởi lực ly tâm nhưng cũng bởi lò xo để các cánh quạt trượt bên trong vỏ. Khí đi vào qua cổng nạp (4) được đẩy theo bởi các cánh và cuối cùng được đẩy ra khỏi bơm bởi van xả kín dầu (12).

vacuum generation graphics

Hình 2.6 Mặt cắt ngang của bơm cánh quạt xoay một tầng (TRIVAC B)

  1. Cổng khí vào
  2. Bộ lọc bụi bẩn
  3. Van một chiều
  4. Ống dẫn khí vào
  5. Cánh quạt
  6. Khoang bơm
  7. Bộ chuyển mạch
  8. Cổng, kết nối cho dung môi khí trơ
  9. Hệ thống xả
  10. Van thông gió
  11. Mùa xuân
  12. Máy khử sương
  13. Lỗ; kết nối cho bộ lọc dầu

Dòng TRIVAC B (Hình 2,6) chỉ có hai cánh quạt lệch 180°. Các cánh quạt bị ép ra ngoài bởi lực ly tâm mà không sử dụng lò xo. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh thấp, điều này có thể yêu cầu sử dụng dầu mỏng hơn. Các bơm có một bơm dầu bánh răng để bôi trơn áp suất. Dòng TRIVAC B được trang bị van chống hút ngược đặc biệt đáng tin cậy; một bố trí ngang hoặc dọc cho các cổng nạp và xả. Kính quan sát mức dầu và bộ truyền động dung môi khí đều ở cùng một bên của hộp dầu (thiết kế thân thiện với người dùng). Kết hợp với hệ thống TRIVAC BCS, máy có thể được trang bị một loạt các phụ kiện rất toàn diện, chủ yếu được thiết kế cho các ứng dụng bán dẫn. Bể chứa dầu của bơm cánh quạt xoay cũng như bơm dịch chuyển kín dầu khác phục vụ mục đích bôi trơn và niêm phong, cũng như lấp đầy các khoảng trống và khe hở. Nó loại bỏ nhiệt nén khí, tức là để làm mát. Dầu đóng kín giữa rôto và vòng bơm. Các bộ phận này "gần như" tiếp xúc theo đường thẳng (đường vỏ xi lanh). Để tăng diện tích bề mặt bịt kín bằng dầu, một lỗ bịt kín được tích hợp vào vòng bơm (xem Hình 2,4). Điều này cung cấp độ kín tốt hơn và cho phép tỷ lệ nén cao hơn hoặc áp suất cuối thấp hơn.

Xem video dưới đây để xem hoạt ảnh bơm của bơm cánh quạt xoay TRIVAC B đang hoạt động

Leybold TRIVAC B - Function principles

Dải áp suất của bơm cánh quạt xoay

Leybold sản xuất các dòng bơm cánh quạt xoay khác nhau được điều chỉnh đặc biệt cho các ứng dụng khác nhau như áp suất đầu vào cao, áp suất cuối thấp hoặc các ứng dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn. Bảng 2,2 tóm tắt các đặc điểm quan trọng hơn của các phạm vi này. Bơm cánh quạt xoay TRIVAC được sản xuất dưới dạng bơm hai tầng (TRIVAC D) (xem Hình 2,7). Với bơm kín dầu hai tầng, có thể đạt được áp suất vận hành và áp suất cuối thấp hơn so với bơm một tầng tương ứng. Lý do là trong trường hợp bơm một tầng, dầu không thể tránh khỏi tiếp xúc với khí quyển bên ngoài, nơi khí được hấp thụ, một phần thoát ra phía chân không, do đó hạn chế áp suất cuối có thể đạt được. Trong bơm dịch chuyển hai tầng kín dầu do Leybold sản xuất, dầu đã được khử khí được cung cấp cho tầng ở phía chân không (tầng 1 trong Hình 2,7): áp suất cuối gần như nằm trong khoảng chân không cao, áp suất vận hành thấp nhất nằm trong khoảng giữa chân không trung bình / chân không cao. Lưu ý: hoạt động ở giai đoạn chân không cao (giai đoạn 1) với rất ít hoặc không có dầu sẽ - mặc dù áp suất cuối rất thấp - trong thực tế dẫn đến những khó khăn đáng kể và sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động của bơm.

vacuum generation graphics

Hình 2.4 Sắp xếp đường hàn kín trong bơm cánh quạt xoay còn được gọi là "hàn kín kép". Khe hở tối thiểu không đổi a cho toàn bộ đường hàn kín b

vacuum generation graphics

Hình 2.7 Mặt cắt ngang của bơm cánh quạt xoay hai tầng, sơ đồ

I Giai đoạn chân không cao
II Giai đoạn chân không sơ bộ thứ hai
a - Dừng van
b - Lò xo lá của van

Bảng 2,2 Phạm vi bơm chân không xoay

Bơm pít-tông xoay (Bơm E)

Hình ảnh, âm thanh 2,9 là mặt cắt của bơm pít-tông xoay loại khối đơn. Ở đây, một pít-tông (2) được di chuyển theo một bộ phận lệch tâm (3) xoay theo hướng mũi tên di chuyển dọc theo thành buồng. Khí được bơm chảy vào bơm thông qua cổng nạp (11), đi qua kênh nạp của van trượt (12) vào khoang bơm (14). Van trượt tạo thành một đơn vị với pít-tông và trượt qua lại giữa thanh dẫn hướng van xoay được trong vỏ (thanh bản lề 13). Khí được hút vào bơm cuối cùng đi vào khoang nén (4). Trong khi xoay, pít-tông nén lượng khí này cho đến khi nó được đẩy ra thông qua van bịt kín bằng dầu (5). Như trong trường hợp của bơm cánh quạt xoay, bình chứa dầu được sử dụng để bôi trơn, niêm phong, làm đầy không gian chết và làm mát. Vì buồng bơm được phân chia bởi pít-tông thành hai khoảng trống, mỗi vòng quay hoàn thành một chu kỳ hoạt động (xem Hình 2,10). Bơm pít-tông xoay được sản xuất dưới dạng bơm một tầng và hai tầng. Trong nhiều quy trình chân không, việc kết hợp bơm Roots với bơm pít-tông xoay một tầng có thể mang lại nhiều lợi thế hơn so với bơm pít-tông xoay hai tầng một mình. Nếu kết hợp như vậy hoặc bơm hai tầng không phù hợp, nên sử dụng bơm Roots kết hợp với bơm hai tầng. Điều này không áp dụng cho các kết hợp liên quan đến bơm cánh quạt xoay và bơm Roots

vacuum generation graphics

Hình 2.9 Mặt cắt ngang của bơm pít-tông xoay một tầng

  1. Vỏ
  2. Pít-tông hình trụ
  3. Độ lệch tâm
  4. Khoang nén khí 
  5. Van áp suất bịt kín bằng dầu
  6. Kính quan sát mức dầu
  7. Kênh dung môi khí
  8. Hệ thống xả 
  9. Van xả khí
  10. Bộ lọc bụi bẩn
  11. Cổng khí vào
  12. Van trượt 
  13. Thanh trượt
  14. Buồng bơm (không khí chảy vào)
vacuum generation graphics

Hình 2.10 Chu trình hoạt động của bơm pít-tông xoay

  1. Điểm chết trên
  2. Khe trong kênh hút của van trượt được giải phóng - bắt đầu giai đoạn hút
  3. Điểm không hoạt động dưới - khe trong kênh hút khá trống, và khí được bơm vào (mũi tên) đi vào khoang bơm một cách tự do (hiển thị bằng bóng mờ)
  4. Khe trong kênh hút được đóng lại bằng thanh bản lề xoay - kết thúc giai đoạn hút 
  5. Điểm không hoạt động trên - khoảng cách tối đa giữa pít-tông quay và stator
  6. Ngay trước khi bắt đầu giai đoạn nén, bề mặt trước của pít-tông xoay giải phóng lỗ dung môi khí - bắt đầu đầu đầu vào dung môi khí
  7. Mở dung môi khí khá tự do
  8. Kết thúc đầu vào dung môi khí 
  9. Kết thúc thời gian hút

Công suất động cơ của bơm cánh quạt xoay và bơm pít tông xoay

Các động cơ được cung cấp kèm theo cánh quạt xoay và bơm pít-tông xoay cung cấp đủ công suất ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 53,6°F (12°C) và khi sử dụng dầu đặc biệt của chúng tôi để đáp ứng yêu cầu công suất tối đa (ở khoảng 400 mbar). Trong phạm vi hoạt động thực tế của bơm, hệ thống truyền động của bơm đã khởi động chỉ cần cung cấp khoảng một phần ba công suất động cơ đã lắp đặt (xem Hình 2,11).

Hình. 2.11 Công suất động cơ của bơm pít-tông xoay (tốc độ bơm 60 m3/h) như một chức năng của áp suất đầu vào và nhiệt độ vận hành. Các đường cong cho bơm dung môi khí của các kích cỡ khác tương tự.

  1. Nhiệt độ hoạt động đường cong 1 - 89°F (32°C)
  2. Nhiệt độ hoạt động đường cong 2 - 104°F (40°C)
  3. Nhiệt độ hoạt động đường cong 3 - 140°F (60°C)
  4. Nhiệt độ hoạt động đường cong 4 - 194°F (90°C)
  5. Đường cong lý thuyết cho nén nhiệt
  6. Đường cong lý thuyết cho nén đẳng nhiệt
Download Software

Kiến thức cơ bản về công nghệ chân không 

Tải eBook "Nguyên tắc cơ bản của công nghệ chân không" của chúng tôi để khám phá những điều cần thiết và quy trình của bơm chân không. 

Tài liệu tham khảo

Biểu tượng chân không

Biểu tượng chân không

Bảng thuật ngữ các biểu tượng thường được sử dụng trong các sơ đồ công nghệ chân không để thể hiện trực quan các loại bơm và các bộ phận trong hệ thống bơm

Đọc thêm tại đây

Bảng thuật ngữ

Bảng thuật ngữ

Tổng quan về các đơn vị đo được sử dụng trong công nghệ chân không và các biểu tượng đại diện cho gì, cũng như các đơn vị tương đương hiện đại của các đơn vị lịch sử

Đọc thêm tại đây

Tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo

Tham khảo, nguồn và đọc thêm liên quan đến kiến thức cơ bản về công nghệ chân không

Đọc thêm tại đây

Biểu tượng chân không

Bảng thuật ngữ các biểu tượng thường được sử dụng trong các sơ đồ công nghệ chân không để thể hiện trực quan các loại bơm và các bộ phận trong hệ thống bơm

Đọc thêm tại đây

Bảng thuật ngữ

Tổng quan về các đơn vị đo được sử dụng trong công nghệ chân không và các biểu tượng đại diện cho gì, cũng như các đơn vị tương đương hiện đại của các đơn vị lịch sử

Đọc thêm tại đây

Tài liệu tham khảo

Tham khảo, nguồn và đọc thêm liên quan đến kiến thức cơ bản về công nghệ chân không

Đọc thêm tại đây

Production / People Image Pictures

Hãy cùng trao đổi

Chúng tôi tập trung vào sự gần gũi với khách hàng. Hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào.

Liên hệ với chúng tôi

Loading...