રૂટ્સ પંપ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના પર એક પગલું-દર-પગલાની ઝલક

રૂટ્સ પંપ બે કાઉન્ટર-રોટેટિંગ, લોબ્ડ રોટરનો ઉપયોગ કરીને વેક્યુમ બનાવે છે. આ રોટર્સ ઇનલેટ પર ગેસને ફસાવે છે અને આંતરિક સંકોચન વિના તેને પંપના હાઉસિંગમાં પરિવહન કરે છે. ગેસના અણુઓનું આ સતત, હાઇ-સ્પીડ ટ્રાન્સફર દબાણ ઘટાડે છે, યોગ્ય બેકિંગ સાથે 10⁻⁵ mbar જેટલું ઓછું વેક્યુમ પ્રાપ્ત કરે છે. વૈશ્વિક વેક્યુમ પંપ બજારનો સ્થિર વિકાસ તેના મહત્વને દર્શાવે છે.

રૂટ્સ વેક્યુમ પંપ

ઘણા મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રો આના પર આધાર રાખે છેરૂટ્સ વેક્યુમ પંપ, સહિત:
• સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ: પાતળા-ફિલ્મ ડિપોઝિશન અને એચિંગ જેવી પ્રક્રિયાઓ માટે.
• રાસાયણિક ઉદ્યોગ: નિસ્યંદન અને સૂકવણી જેવા કાર્યક્રમોમાં.
• ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ: વેક્યુમ ફિલ્ટરેશન અને ફ્રીઝ-ડ્રાયિંગ માટે.

રૂટ્સ વેક્યુમ પંપની આંતરિક કામગીરી

રૂટ્સ વેક્યુમ પંપ એક સરળ છતાં ખૂબ અસરકારક સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. તેની આંતરિક પદ્ધતિ ગેસને પંપ ચેમ્બરની અંદર સંકુચિત કર્યા વિના ઇનલેટથી આઉટલેટમાં ખસેડે છે. આ પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ સુમેળમાં કામ કરતા ઘણા મુખ્ય ભાગોની સુમેળ ગતિ પર આધાર રાખે છે.
ચાર-પગલાંનું સંચાલન ચક્ર
પમ્પિંગ ક્રિયા સતત, ચાર-પગલાંના ચક્રમાં થાય છે જે પ્રતિ મિનિટ હજારો વખત પુનરાવર્તિત થાય છે. આધુનિક રોટર્સ 3,000 થી 6,000 RPM ની ઝડપે સ્પિન કરી શકે છે. આ ઊંચી ગતિ પંપને ખૂબ જ ઝડપથી મોટા જથ્થામાં ગેસ ખસેડવાની મંજૂરી આપે છે.
ઇનટેક: જેમ જેમ બે લોબવાળા રોટર્સ વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે, તેમ તેમ પંપના ઇનલેટ પર જગ્યાનો એક ખિસ્સા ખુલે છે. વેક્યુમ ચેમ્બરમાંથી ગેસ આ વિસ્તરતા જથ્થામાં વહે છે.
આઇસોલેશન: રોટર લોબની ટોચ ઇનલેટ પોર્ટમાંથી પસાર થાય છે. આ ક્રિયા રોટર અને પંપના હાઉસિંગ વચ્ચે ચોક્કસ જથ્થામાં ગેસ ફસાવે છે.
ટ્રાન્સફર: ગેસના ફસાયેલા ખિસ્સાને પછી હાઉસિંગની અંદરથી આઉટલેટ તરફ ફેરવવામાં આવે છે. રૂટ્સ વેક્યુમ પંપની એક મુખ્ય વિશેષતા એ છે કે તે ટ્રાન્સફર દરમિયાન આ ગેસને સંકુચિત કરતું નથી. આ બિન-સંપર્ક, તેલ-મુક્ત કામગીરી તેને ધૂળ અથવા પાણીની વરાળની થોડી માત્રા પ્રત્યે સંવેદનશીલ બનાવે છે.
એક્ઝોસ્ટ: રોટર સતત ફરતું રહે છે, જે ગેસના ખિસ્સાને આઉટલેટ પોર્ટમાં ખુલ્લું પાડે છે. પછી ગેસ એક્ઝોસ્ટ લાઇનમાં વિસ્તરે છે, જ્યાં બેકિંગ પંપ તેને સિસ્ટમમાંથી દૂર કરે છે. આ ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય છે, ગેસને સતત ઇનલેટથી આઉટલેટમાં ખસેડે છે અને સિસ્ટમનું દબાણ ઘટાડે છે.
નોંધ: ઘણા વાયુઓ માટે ખૂબ કાર્યક્ષમ હોવા છતાં, રૂટ્સ પંપની સક્શન ક્ષમતા અન્ય પંપ પ્રકારોની તુલનામાં હાઇડ્રોજન જેવા ખૂબ જ હળવા વાયુઓ માટે ઓછી હોય છે.
મુખ્ય ઘટકો અને તેમના કાર્યો
રૂટ્સ પંપનું વિશ્વસનીય પ્રદર્શન ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે રચાયેલા કેટલાક મહત્વપૂર્ણ ઘટકો પર આધાર રાખે છે.
રોટર્સ: પંપમાં બે ઇન્ટરલોકિંગ, લોબ્ડ રોટર્સ (ઘણીવાર આકૃતિ-આઠ જેવા આકારના) હોય છે. આ લોબ્સનો આકાર અથવા પ્રોફાઇલ સીધી કામગીરી પર અસર કરે છે. વિવિધ ડિઝાઇન પંપીંગ ગતિ અને કાર્યક્ષમતા વચ્ચે ટ્રેડ-ઓફ ઓફર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હેલિકલ રોટર્સ દબાણ ધબકારા અને કાર્યકારી અવાજ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

રોટર પ્રોફાઇલ પ્રકાર પમ્પિંગ ગતિનો ફાયદો વોલ્યુમ ઉપયોગ દર
નવલકથા લંબગોળ ટોચના લંબગોળ કરતાં 1.5 ગણું ઊંચું ઉચ્ચ
ટોચનો લંબગોળ માનક કામગીરી ૫૫% ની નજીક

હાઉસિંગ (કેસિંગ): આ બાહ્ય શરીર છે જે રોટર્સને ઘેરી લે છે. તે વેક્યુમ સિસ્ટમ અને વાતાવરણ વચ્ચેના દબાણના તફાવતનો સામનો કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું છે. હાઉસિંગ અને રોટર માટે વપરાતી સામગ્રી એપ્લિકેશનની કાટ પ્રતિકાર, શક્તિ અને કિંમતની માંગ પર આધાર રાખે છે.

સામગ્રી મુખ્ય ફાયદા સામાન્ય એપ્લિકેશનો
કાસ્ટ આયર્ન ઉચ્ચ શક્તિ, સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર, ખર્ચ-અસરકારક. સામાન્ય ઔદ્યોગિક, રાસાયણિક અને ખાદ્ય પ્રક્રિયા.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર, આરોગ્યપ્રદ ગુણધર્મો. ફાર્માસ્યુટિકલ, સેમિકન્ડક્ટર અને તબીબી ઉપકરણો.
એલ્યુમિનિયમ એલોય હલકો, સારી થર્મલ વાહકતા. એરોસ્પેસ, ઓટોમોટિવ અને પોર્ટેબલ પંપ સિસ્ટમ્સ.

ટાઇમિંગ ગિયર્સ: પમ્પિંગ ચેમ્બરની બહાર સ્થિત, ટાઇમિંગ ગિયર્સ આવશ્યક છે. તેઓ બે રોટર્સને સિંક્રનાઇઝ કરે છે, ખાતરી કરે છે કે તેઓ એકબીજાને અથવા હાઉસિંગને સ્પર્શ કર્યા વિના વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે. આ સિંક્રનાઇઝેશન પંપના સંપર્ક વિનાના સંચાલન માટે મૂળભૂત છે.

શાફ્ટ સીલ: સીલ હવાને વેક્યુમ ચેમ્બરમાં લીક થતી અટકાવે છે અને લુબ્રિકન્ટ્સને પ્રક્રિયાને દૂષિત કરતા અટકાવે છે. સીલની પસંદગી જરૂરી વેક્યુમ સ્તર અને ઉપયોગ પર આધારિત છે.

સીલ પ્રકાર મિકેનિઝમ માટે શ્રેષ્ઠ
ભુલભુલામણી સીલ પ્રવાહને રોકવા માટે એક જટિલ માર્ગનો ઉપયોગ કરે છે; કોઈ સંપર્ક નથી. હાઇ-સ્પીડ એપ્લિકેશનો જ્યાં શૂન્ય ઘસારાની જરૂર હોય.
યાંત્રિક સીલ બે અત્યંત પોલિશ્ડ, સ્પ્રિંગ-લોડેડ ચહેરાઓનો ઉપયોગ કરે છે. ઉચ્ચ-દબાણ, ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઓછી-લિકેજ જરૂરિયાતો.
ચુંબકીય પ્રવાહી સીલ સંપૂર્ણ અવરોધ બનાવવા માટે ચુંબકીય પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે. શૂન્ય લિકેજની જરૂર હોય તેવા ઉચ્ચ-વેક્યુમ એપ્લિકેશનો.

ચોક્કસ મંજૂરીઓનું મહત્વ

"ક્લિયરન્સ" શબ્દ રોટર્સ વચ્ચે અને રોટર્સ અને હાઉસિંગ વચ્ચેના નાના, ગણતરી કરેલ અંતરનો ઉલ્લેખ કરે છે. આ અંતર પંપની સફળતાનું રહસ્ય છે. તેઓ રોટર્સને ઘર્ષણ વિના ઊંચી ઝડપે ફરવા દે છે, જે ઘણા ફાયદા પૂરા પાડે છે:
ઝડપી શરૂઆત
ઓછો વીજ વપરાશ
ઉચ્ચ પમ્પિંગ ગતિ
ઓછો સંચાલન અને જાળવણી ખર્ચ
જોકે, આ ગાબડાઓનું સંપૂર્ણ સંચાલન કરવું આવશ્યક છે. કામગીરી દરમિયાન, પંપ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આ ગરમી ધાતુના ઘટકોને વિસ્તૃત કરે છે, જેને થર્મલ વિસ્તરણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જેમ જેમ રોટર્સ અને હાઉસિંગ વિસ્તરે છે, તેમ તેમ તેમની વચ્ચે ગાબડા સંકોચાય છે.
ચેતવણી: જો થર્મલ વિસ્તરણ અથવા ખોટી એસેમ્બલીને કારણે ક્લિયરન્સ ખૂબ નાના થઈ જાય, તો રોટર્સ એકબીજા સાથે અથવા હાઉસિંગ સાથે સંપર્ક કરી શકે છે. આનાથી ઘર્ષણ, ઘટકોને નુકસાન, મોટર લોડમાં વધારો અને સંભવિત પંપ જપ્તી થાય છે. તેનાથી વિપરીત, ખૂબ મોટા ક્લિયરન્સ ગેસને આઉટલેટથી ઇનલેટમાં પાછળની તરફ લીક થવા દે છે, જે પંપની કાર્યક્ષમતામાં ભારે ઘટાડો કરે છે.
યોગ્ય એન્જિનિયરિંગ અને સામગ્રીની પસંદગી ખાતરી કરે છે કે રૂટ્સ વેક્યુમ પંપ તેની ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણીમાં શ્રેષ્ઠ ક્લિયરન્સ જાળવી રાખે છે, જે વિશ્વસનીય અને કાર્યક્ષમ કામગીરી પ્રદાન કરે છે.

સિસ્ટમ રૂપરેખાંકન: બેકિંગ વિરુદ્ધ મલ્ટી-સ્ટેજ પંપ

રૂટ્સ પંપ એક શક્તિશાળી બૂસ્ટર છે, પરંતુ તે એકલા કામ કરી શકતું નથી. તેની સંપૂર્ણ ક્ષમતા સુધી પહોંચવા માટે તેને ચોક્કસ સિસ્ટમ ગોઠવણીની જરૂર છે. પંપ ગેસને કાર્યક્ષમ રીતે ખસેડે છે પરંતુ તેને વાતાવરણમાં સીધો એક્ઝોસ્ટ કરવા માટે પૂરતું સંકુચિત કરતું નથી. આ મર્યાદા માટે બેકિંગ પંપ અથવા મલ્ટી-સ્ટેજ ગોઠવણીનો ઉપયોગ જરૂરી છે.
બેકિંગ પંપ શા માટે જરૂરી છે
રૂટ્સ પંપને તેના એક્ઝોસ્ટને હેન્ડલ કરવા માટે બેકિંગ પંપની જરૂર પડે છે. બેકિંગ પંપ રૂટ્સ પંપના આઉટલેટ સાથે જોડાય છે. તે ટ્રાન્સફર થયેલ ગેસ લે છે અને તેને વાતાવરણીય દબાણમાં સંકુચિત કરે છે, ખાલી કરાવવાની પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરે છે. આ ભાગીદારી સિસ્ટમને ઊંડા શૂન્યાવકાશને અસરકારક રીતે પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. બેકિંગ પંપની પસંદગી ચોક્કસ એપ્લિકેશન અને ઇચ્છિત શૂન્યાવકાશ સ્તર પર આધારિત છે.
શું તમે જાણો છો? બેકિંગ પંપને પ્રાથમિક પંપ પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે સિસ્ટમમાંથી ગેસ દૂર કરવાનું અંતિમ કાર્ય કરે છે.
બેકિંગ પંપના સામાન્ય પ્રકારોમાં શામેલ છે:
બે-તબક્કાના રોટરી વેન પંપ
તેલ-સીલબંધ યાંત્રિક પંપ
બે-તબક્કાના સ્લાઇડ વાલ્વ મિકેનિકલ પંપ
લિક્વિડ રિંગ વેક્યુમ પંપ
મલ્ટી-સ્ટેજ પંપ કેવી રીતે કામ કરે છે
અત્યંત ઓછા દબાણની માંગ કરતી એપ્લિકેશનો માટે, એન્જિનિયરો શ્રેણીમાં અનેક પંપોને જોડે છે. આ એક મલ્ટી-સ્ટેજ રૂટ્સ વેક્યુમ પંપ સિસ્ટમ બનાવે છે. આ સેટઅપમાં, પ્રથમ પંપનું આઉટલેટ બીજા પંપના ઇનલેટમાં ફીડ કરે છે, અને તેથી આગળ વધે છે. દરેક ક્રમિક તબક્કો દબાણને વધુ ઘટાડે છે. વાતાવરણમાં ગેસને બહાર કાઢવા માટે સાંકળના અંતે હજુ પણ એક અંતિમ બેકિંગ પંપની જરૂર છે.
આ શક્તિશાળી સિસ્ટમો ઉચ્ચ-ટેક અને માંગણીવાળા ઉદ્યોગો માટે મહત્વપૂર્ણ છે. મુખ્ય એપ્લિકેશનોમાં શામેલ છે:
સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ: કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (CVD), ફિઝિકલ વેપર ડિપોઝિશન (PVD), અને એચિંગ જેવી પ્રક્રિયાઓ માટે.
એરોસ્પેસ: અવકાશ સિમ્યુલેશન ચેમ્બર અને ઘટક પરીક્ષણમાં.
નવી ઉર્જા: સૌર પેનલ અને બેટરીના ઉત્પાદન માટે.


રૂટ્સ વેક્યુમ પંપ આંતરિક કમ્પ્રેશન કરતાં હાઇ-સ્પીડ ગેસ ટ્રાન્સફરમાં શ્રેષ્ઠ છે. તેની સરળ, બિન-સંપર્ક ડિઝાઇન સ્વચ્છ, ઉચ્ચ-થ્રુપુટ એપ્લિકેશનો માટે એક શક્તિશાળી બૂસ્ટર બનાવે છે. આધુનિક પંપ હવે ઊર્જા-કાર્યક્ષમ મોટર્સ અને સ્માર્ટ સેન્સર્સને એકીકૃત કરે છે, જે વિશ્વસનીય અને કાર્યક્ષમ વેક્યુમ સિસ્ટમ્સની જરૂર હોય તેવા માંગણીવાળા ઉદ્યોગો માટે કામગીરીને વધુ આગળ ધપાવે છે.


પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-28-2025