Döner kanatlı vakum pompası nasıl çalışır?

Yağ sızdırmaz döner kanatlı vakum pompası çalışma prensibi

Döner kanatlı vakum pompası (döner kanatlı pompa olarak anılır), yağ sızdırmaz bir mekanik vakum pompasıdır. Çalışma basıncı aralığı, düşük vakum pompasına ait olan 101325~1.33×10-2 (Pa)'dır. Tek başına veya diğer yüksek vakum pompaları veya ultra yüksek vakum pompaları için destek pompası olarak kullanılabilir. Metalurji, makine, askeri sanayi, elektronik, kimya sanayi, hafif sanayi, petrol ve tıp gibi üretim ve bilimsel araştırma departmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Döner kanatlı pompa, kapalı kaptaki kuru gazı dışarı pompalayabilir ve bir gaz balast cihazı ile donatılmışsa, belirli miktarda yoğunlaşabilir gazı da dışarı pompalayabilir. Ancak yüksek oksijen içeriğine sahip, metali aşındırıcı, yağ ve toz partiküllerini pompalayacak kimyasal reaksiyonlara sahip gazların pompalanması için uygun değildir.

Döner kanatlı pompa, vakum teknolojisindeki en temel vakum elde etme ekipmanlarından biridir. Döner kanatlı pompalar çoğunlukla küçük ve orta büyüklükteki pompalardır. İki tip döner kanatlı pompa vardır: tek kademeli ve iki kademeli. İki kademeli olarak adlandırılan, iki tek kademeli pompanın seri bir yapıya bağlanmasıdır. Genellikle daha yüksek vakum derecesi elde etmek için iki aşamalı yapılır. Döner kanatlı pompanın pompalama hızı ile giriş basıncı arasındaki ilişki şu şekilde belirlenir: Giriş basıncı 1333Pa, 1,33Pa ve 1,33×10-1 (Pa) olduğunda pompalama hızı değeri 95'ten düşük olmamalıdır. Pompanın nominal pompalama hızının %, %50 ve %20'si.

Döner kanatlı pompa esas olarak pompa gövdesi, rotor, döner kanatlı, uç kapak, yay vb.'den oluşur. Döner kanatlı pompanın boşluğuna eksantrik olarak bir rotor monte edilmiştir, rotorun dış çemberi pompa boşluğunun iç yüzeyine teğettir (ikisi arasında küçük bir boşluk vardır) ve yaylı iki döner kanat monte edilmiştir. rotor yuvası. Dönerken, döner kanadın üst kısmını pompa odasının iç duvarı ile temas halinde tutmak için merkezkaç kuvvetine ve yayın gerilimine güvenerek, rotorun dönüşü, döner kanadın iç duvarı boyunca kaymasını sağlar. pompa odası.

İki dönen kanat, rotor, pompa odası ve iki uç kapakla çevrelenen hilal şeklindeki alanı şekilde gösterildiği gibi A, B ve C olmak üzere üç parçaya böler. Rotor ok yönünde döndüğünde, emme ağzıyla iletişim kuran A boşluğunun hacmi giderek artar ve emme işlemine girer. Ve egzoz deliğiyle iletişim kuran C alanının hacmi, tam da boşaltma sürecinde kademeli olarak azaltılır. Ortadaki B boşluğunun hacmi de giderek azalıyor ve bu da sıkışma sürecinde. A alanının hacmi giderek arttığından (yani genişlediğinden), gaz basıncı düşer ve pompanın girişindeki dış gaz basıncı, A boşluğundaki basınçtan daha yüksek olduğundan gaz solunur.

A mekânı emme ağzından izole edildiğinde B mekânı konumuna döner, gaz sıkıştırılmaya başlar, hacim giderek azalır ve sonunda egzoz ağzı ile iletişim kurar. Sıkıştırılmış gaz egzoz basıncını aştığında, sıkıştırılmış gaz tarafından egzoz valfi itilerek açılır ve gaz, tanktaki yağ tabakasından geçerek atmosfere boşaltılır. Sürekli pompalamanın amacına pompanın sürekli çalışmasıyla ulaşılır.

Tek kademeli döner kanatlı vakum pompası çalışma prensibi

Tek kademeli döner kanatlı pompanın yalnızca bir çalışma odası vardır ve pompa esas olarak bir stator, bir döner kanatlı ve bir rotordan oluşur. Rotor, pompa odasına eksantrik olarak monte edilmiştir ve yayın elastik kuvveti nedeniyle silindir duvarına yakın olan rotor oluğuna iki döner kanat monte edilmiştir (dönmeden sonra dönen kanatların merkezkaç kuvveti de vardır). . Rotor ve kanatlar stator boşluğunu emme ve boşaltma olarak ikiye ayırır.

Rotor stator boşluğunda döndüğünde, hava girişi tarafındaki hacim, gazı solumak için periyodik olarak kademeli olarak genişletilirken, egzoz portunun yanındaki hacim, solunan gazı sıkıştırmak ve gazdan boşaltmak için kademeli olarak azaltılır. egzoz vanası.

Havalandırma valfi, atmosferik havanın pompaya girmesini önlemek için yağa batırılmıştır. Vakum pompası yağı, yağ deliğinden ve egzoz valfinden pompa odasına girer, böylece pompa odasındaki tüm hareketli yüzeyler yağla kaplanır ve emme odası ile egzoz odası arasında bir conta oluşturulur.

İki kademeli döner kanatlı vakum pompası çalışma prensibi

Pompanın nihai vakumunu iyileştirmek için, pompa gövdesinin, rotorun ve döner kanadın işleme hassasiyetini artırmanın ve montaj boşluğunu ve zararlı alanı en aza indirmenin yanı sıra en etkili yol, iki tek kademeli pompayı bağlamaktır. iki aşamalı bir pompa oluşturmak için seri olarak bağlanır.

İki kademeli döner kanatlı vakum pompası iki çalışma odasından oluşur. İki oda seri olarak bağlanır ve aynı yönde, aynı hızda döner. Bir oda, B odasının ön aşamasıdır. A düşük vakum aşamasıdır ve B yüksek vakum aşamasıdır. Pompalanan gaz, yüksek vakum kademesinden (B) geçerek ön kademeye girer ve egzoz valfi yoluyla pompadan dışarı atılır. Ön kademe (A) tek kademeli pompa ile aynıdır, yağ pompa haznesine her an girer, yüksek vakum kademesi (B) ise çalışmaya başladığında sadece az miktarda yağ içerir ve hiç yağ girmez. Bir süre çalıştıktan sonra pompa haznesi. Pompa çalışmaya başladığında ve solunan gazın basıncı nispeten yüksek olduğunda (atmosfer basıncından hava pompalamaya başlamak gibi), gaz B bölmesinden sıkıştırılır ve basınç keskin bir şekilde artar ve sıkıştırılmış gazın bir kısmı doğrudan yardımcı egzoz valfinden (1) tahliye edilir, diğer kısmı ise ön kademeden tahliye edilir.

Pompa belirli bir süre çalıştığında, B odası tarafından çekilen gazın basıncı düşük olduğunda, B odası tarafından sıkıştırılsa bile basınç bir atmosfer basıncının üzerine çıkamaz ve yardımcı egzoz valfi 1 bunu yapamaz. boşaltılacak ve solunan gazın tamamı ön aşama A odasına girecek ve A odasının sürekli sıkıştırılması yoluyla egzoz valfi 3 yoluyla boşaltılacaktır.

Pompa bir süre çalıştıktan sonra, yüksek vakum aşaması hava girişinin basıncı büyük ölçüde azaldığı için çıkış basıncı da çok küçüktür, dolayısıyla B odasının girişi ve çıkışı arasındaki basınç farkı da küçüktür ve geri gönderilen sıkıştırılmış gaz miktarı buna uygun olarak azalır; aynı zamanda son aşama Pompada buharlaşması kolay olan yağ molekülleri, ön aşama A bölmesi tarafından sürekli olarak emilir ve yağ buharının kısmi basıncı azaltılır. Bu nedenle, iki kademeli pompanın yağ kirliliği tek kademeli pompanınkinden daha küçüktür ve nihai vakum derecesi büyük ölçüde artacaktır.

1 Kademeli ve 2 Kademeli Döner Kanatlı Vakum Pompası

1 kademeli döner kanatlı pompa, silindirik bir hazne içinde dönen birden fazla kanatlı tek bir rotordan oluşur. Rotor döndükçe, merkezkaç kuvveti kanatları oda duvarına doğru iter, bir sızdırmazlık oluşturur ve değişken hacimli odalar oluşturur. Pompalama eylemi, bu odalarda gazın genleşmesi ve sıkıştırılması yoluyla meydana gelir ve bu da bir vakum oluşmasına neden olur.

Basitlik: 1 kademeli pompalar, daha az hareketli parça içeren basit bir tasarıma sahiptir; bu da onları kompakt, hafif ve kullanımı ve bakımı kolay hale getirir.

Uygun Maliyetli: Bu pompalar genellikle 2 aşamalı pompalara kıyasla daha uygun maliyetlidir, bu da onları son derece düşük vakum seviyeleri gerektirmeyen uygulamalar için uygun maliyetli bir seçenek haline getirir.

Düşük ila Orta Vakum için Uygun: 1 kademeli pompalar, yaklaşık 100 ila 1.000 mbar (milibar) aralığında vakum seviyeleri gerektiren uygulamalar için idealdir.

Düşük Gaz Yükleri için Verimli: Düşük gaz yüklerini taşırken iyi performans gösterirler, bu da onları gaz akış hızlarının aşırı olmadığı uygulamalar için uygun kılar.

2 kademeli döner kanatlı pompada, pompalama işlemi her biri kendi kanat setine sahip iki ardışık aşamaya bölünmüştür. Yüksek vakum aşaması olarak bilinen ilk aşama, 1 aşamalı pompaya benzer şekilde çalışarak başlangıç seviyesinde bir vakum oluşturur. Birinci aşamadan boşaltılan gaz daha sonra ikinci aşamaya akar, burada daha fazla sıkıştırma meydana gelir ve bu da daha da düşük vakum seviyelerine neden olur.

Daha Yüksek Vakum Seviyeleri: 2 kademeli pompalar, 1 kademeli pompalara kıyasla önemli ölçüde daha yüksek vakum seviyeleri elde etme kapasitesine sahiptir. 0,1 mbar kadar düşük, hatta daha düşük vakum seviyelerine ulaşabilirler.

Geliştirilmiş Gaz Kullanımı: Bu pompalar daha yüksek gaz yüklerinin taşınmasında etkilidir ve daha büyük miktarlarda gazı verimli bir şekilde tahliye edebilir.

Geliştirilmiş Geri Akış Direnci: İki aşamalı konfigürasyon, geri akışa karşı daha iyi direnç sağlayarak yağın veya kirletici maddelerin vakum odasına veya sisteme ulaşmasını önler.

Yüksek Vakum Uygulamalarına Uygun: 2 kademeli pompalar, analitik cihazlar, vakum kaplama ve yarı iletken üretimi gibi yüksek vakum seviyeleri gerektiren uygulamalar için çok uygundur.