Pracovný princíp koreňového čerpadla a rotačnej lopatkovej pumpy

Pracovný princíp koreňového čerpadla

V dvojicom paralelných hriadeľov v čerpadlovom priestore čerpadla s koreňmi sú dva rotory, ktoré sú navzájom kolmé navzájom spojené, pričom tieto dva rotory sú vedené dvojicou prevodových stupňov (prevodový pomer = 1), aby udržali synchronizovaný pohyb v opačnom smere.Tiež existujú určité medzery medzi dvomi rotormi a medzi rotorom a vnútornou stenou puzdra čerpadla, aby sa zabezpečila vysoká rýchlosť otáčania.

Pretože čerpadlo Roots je vákuové čerpadlo bez vnútornej kompresie a zvyčajne má veľmi nízky kompresný pomer, čerpadlá s vysokým a stredným výkonom potrebujú podporné čerpadlá. Konečné čerpadlo čerpadiel na korene závisí od štruktúry a výrobnej presnosti samotného čerpadla, ako aj od konečného vákua podkladového čerpadla. Aby sa zvýšilo konečné vákuum čerpadla, môže sa radové čerpadlo použiť v sérii. Čerpadlo Roots funguje ako ventilátor Roots. V dôsledku nepretržitého otáčania rotora je plyn nasávaný zo vstupného otvoru do priestoru medzi rotorom a skriňou čerpadla a potom je odsávaný cez výfukový otvor. Pretože priestor je po inhalácii úplne zatvorený, nedochádza k stlačeniu a expanzii plynu v komore čerpadla.

Avšak keď horná časť rotora prechádza cez okraj výfukového otvoru a priestor medzi rotorom a skriňou čerpadla komunikuje s výfukom, vzhľadom na vysoký tlak plynu na strane výfuku sa časť plynu vráti do priestor, ktorý náhle zvyšuje tlak plynu. Keď sa rotor ďalej otáča, plyn opúšťa čerpadlo.

Pracovný princíp rotačného lopatkového čerpadla

Vákuové čerpadlo s rotačným lopatou (nazývané rotačné lopatkové čerpadlo) je druh mechanického vákuového čerpadla s olejovým tesnením. Môže byť použitý samostatne alebo ako podkladové čerpadlo pre iné vysokotlakové čerpadlá alebo ultra vysoké vývevy. To bolo široko používané v metalurgii, strojárstvo, vojenský priemysel, elektronický, chemický, ľahký priemysel, ropa, farmaceutické a iné výrobné a výskumné oddelenia.

Rotačné lopatkové čerpadlo môže vyčerpať suchý plyn z uzavretej nádoby. A môže tiež čerpať určité množstvo kondenzovateľného plynu, ak je pripojený plynový balast. Nie je však vhodný na odstraňovanie plynov bohatých na kyslík, ako aj na plyn, ktorý je korozívny pre kovy, chemicky reaguje s čerpadlovými olejmi a obsahuje prach z častíc.

Ako jedno z najzákladnejších zariadení na výrobu vákua vo vákuovej technológii sú rotačné lopatkové čerpadlá väčšinou malé a stredné čerpadlá. Rotorové lopatkové čerpadlá sú k dispozícii v jedno a dvojitých stupňoch. Takzvaný dvojstupňový je štruktúra dvoch jednofázových čerpadiel v sérii. Rotačné lopatkové čerpadlá sú vo všeobecnosti dvojstupňové, aby sa dosiahol vyšší stupeň vákua.

Vzťah medzi rýchlosťou čerpania a vstupným tlakom rotačného lopatkového čerpadla je definovaný nižšie: Pod vstupnými tlakmi 1333 Pa, 1,33 Pa a 1,33 × 10-1 (Pa) nesmú byť hodnoty rýchlosti čerpania nižšie ako 95%, 50% a 20% nominálnej čerpacej rýchlosti čerpadla.

Rotačné lopatkové čerpadlo sa skladá hlavne z telesa čerpadla, rotora, rotačnej lopatky, koncového uzáveru, pružiny a tak ďalej. Rotor je inštalovaný excentricky v dutine rotačného lopatkového čerpadla. Vonkajší kruh rotora je dotyčnicou k vnútornej ploche dutiny čerpadla (je tu malá medzera) a dva rotory s pružinami sú namontované v štrbine rotora. Pri otáčaní sa horná časť rotačnej lopatky udržiava v kontakte s vnútornou stenou komory čerpadla odstredivou silou a napnutím pružiny a rotor sa otáča tak, aby poháňal rotačnú lopatku kĺzaním pozdĺž vnútornej steny čerpadla komora.

Dva rotory rozdeľujú priestor v tvare polmesiaca obklopený rotorom, komorou čerpadla a dvoma koncovými uzávermi na tri časti A, B a C. Keď sa rotor otáča v smere šípky, objem priestoru A, ktorý sa spája s vstupný port sa postupne zvyšuje, je to v odsávacom procese. Zároveň sa objem priestoru C, ktorý sa spája s výfukovým otvorom, postupne znižuje a je v procese výfuku. Objem centrovaného priestoru B sa postupne znižuje a práve v procese kompresie. Keďže objem priestoru A sa postupne zvyšuje (expanduje), tlak plynu sa znižuje a vonkajší tlak plynu na vstupe čerpadla je vyšší ako tlak v priestore A, takže sa nasáva plyn. priestor A je izolovaný od sacieho otvoru, je otočený do polohy priestoru B, plyn sa začína stláčať, objem sa postupne znižuje a nakoniec je pripojený výfukový otvor. Keď stlačený plyn prevyšuje výfukový tlak, výfukový ventil je stlačený a stlačený plyn prechádza cez olejovú vrstvu v nádrži do atmosféry. Priebežnou prevádzkou čerpadla je možné dosiahnuť kontinuálne čerpanie. Ak vyčerpaný plyn prechádza priechodom vzduchu a prenesie sa do iného stupňa (nízkotlakový stupeň), bude odčerpaný z nižšie vákuového stupňa, stlačený v nízkom vákuovom stupni a vypustený do atmosféry, čo znamená dvojstupňový čerpadlo. V tomto čase je celkový kompresný pomer znášaný v dvoch fázach, čím sa môže zvýšiť konečné vákuum.

Poznámka: Väčšina vákuových čerpadiel, ktoré sú vybavené vákuovým baliacim strojom, sú rotačné lopatkové čerpadlá.