Roots-ის ტუმბო ვაკუუმს ქმნის ორი საპირისპირო მიმართულებით მბრუნავი, წილაკოვანი როტორის გამოყენებით. ეს როტორები შესასვლელთან გაზს იჭერენ და ტუმბოს კორპუსის გასწვრივ შიდა შეკუმშვის გარეშე გადააქვთ. გაზის მოლეკულების ეს უწყვეტი, მაღალსიჩქარიანი გადაცემა ამცირებს წნევას, სათანადო მხარდაჭერის შემთხვევაში კი ვაკუუმს 10⁻⁵ მბარ-მდე აღწევს. ვაკუუმური ტუმბოების გლობალური ბაზარი მის მნიშვნელობას ხაზს უსვამს.
ბევრი კრიტიკული სექტორი დამოკიდებულიაRoots-ის ვაკუუმური ტუმბო, მათ შორის:
• ნახევარგამტარების ინდუსტრია: ისეთი პროცესებისთვის, როგორიცაა თხელი ფენის დეპონირება და გრავირება.
• ქიმიური მრეწველობა: ისეთ გამოყენებაში, როგორიცაა დისტილაცია და გაშრობა.
• ფარმაცევტული მრეწველობა: ვაკუუმური ფილტრაციისა და გაყინვით გაშრობისთვის.
Roots-ის ვაკუუმური ტუმბოს შიდა მექანიზმი
Roots-ის ვაკუუმური ტუმბო მუშაობს მარტივი, მაგრამ ძალიან ეფექტური პრინციპით. მისი შიდა მექანიზმი გაზს შესასვლელიდან გამოსასვლელში გადააქვს ტუმბოს კამერაში მისი შეკუმშვის გარეშე. ეს პროცესი ეფუძნება რამდენიმე ძირითადი ნაწილის სინქრონიზებულ მოძრაობას, რომლებიც იდეალურ ჰარმონიაში მუშაობენ.
ოთხსაფეხურიანი ოპერაციული ციკლი
ამოტუმბვა უწყვეტი, ოთხსაფეხურიანი ციკლით ხდება, რომელიც წუთში ათასობითჯერ მეორდება. თანამედროვე როტორებს შეუძლიათ 3000-დან 6000 ბრ/წთ-მდე სიჩქარით ბრუნვა. ეს მაღალი სიჩქარე საშუალებას აძლევს ტუმბოს ძალიან სწრაფად გადაადგილოს გაზის დიდი მოცულობა.
შემშვები სისტემა: როდესაც ორი წილაკიანი როტორი საპირისპირო მიმართულებით ბრუნავს, ტუმბოს შესასვლელთან იხსნება სივრცის ჯიბე. ვაკუუმური კამერიდან გაზი ამ გაფართოებად მოცულობაში ჩაედინება.
იზოლაცია: როტორის წილის წვერი გადის შესასვლელ პორტში. ეს მოქმედება როტორსა და ტუმბოს კორპუსს შორის გაზის კონკრეტული მოცულობის ხაფანგს ახდენს.
გადატანა: გაზის ჩაჭედილი ჯიბე შემდეგ კორპუსის შიდა ნაწილის გავლით გამოსასვლელისკენ გადაინაცვლებს. Roots-ის ვაკუუმური ტუმბოს მთავარი მახასიათებელია ის, რომ გადატანის დროს ის არ იკუმშება ამ აირს. უკონტაქტო, ზეთის გარეშე მუშაობის ეს პროცესი მას მტვრის ან წყლის ორთქლის მცირე რაოდენობის მიმართ არამგრძნობიარეს ხდის.
გამონაბოლქვი: როტორი აგრძელებს ბრუნვას, რაც გაზის ჯიბეს გამოსასვლელ პორტში ავლენს. შემდეგ გაზი გაფართოვდება გამონაბოლქვი მილში, სადაც დამხმარე ტუმბო მას სისტემიდან გამოაქვს. ეს ციკლი მეორდება, რაც განუწყვეტლივ ანაწილებს გაზს შესასვლელიდან გამოსასვლელში და ამცირებს სისტემის წნევას.
შენიშვნა: მიუხედავად იმისა, რომ Roots-ის ტუმბო მაღალი ეფექტურობისაა მრავალი აირებისთვის, მისი შეწოვის უნარი უფრო დაბალია ისეთი მსუბუქი აირებისთვის, როგორიცაა წყალბადი, სხვა ტიპის ტუმბოებთან შედარებით.
ძირითადი კომპონენტები და მათი ფუნქციები
Roots-ის ტუმბოს საიმედო მუშაობა დამოკიდებულია რამდენიმე კრიტიკულ კომპონენტზე, რომლებიც მაღალი სიზუსტით არის დაპროექტებული.
როტორები: ტუმბოს აქვს ორი ურთიერთდაკავშირებული, წილაკიანი როტორი (ხშირად რვა ფიგურის ფორმის). ამ წილაკების ფორმა, ანუ პროფილი, პირდაპირ გავლენას ახდენს მუშაობაზე. სხვადასხვა დიზაინი გვთავაზობს კომპრომისს ტუმბოს სიჩქარესა და ეფექტურობას შორის. მაგალითად, სპირალური როტორები ხელს უწყობენ წნევის პულსაციის და ექსპლუატაციის ხმაურის შემცირებას.
| როტორის პროფილის ტიპი | ტუმბოს სიჩქარის უპირატესობა | მოცულობის გამოყენების მაჩვენებელი |
|---|---|---|
| რომანის ელიფსური ტრენაჟორი | 1.5-ჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე ზედა ელიფსური | მაღალი |
| ზედა ელიფსური ტრენაჟორი | სტანდარტული შესრულება | უახლოვდება 55%-ს |
კორპუსი (გარსია): ეს არის როტორების გარე კორპუსი. იგი აგებულია ვაკუუმურ სისტემასა და ატმოსფეროს შორის წნევის სხვაობის გასაძლებლად. კორპუსისა და როტორებისთვის გამოყენებული მასალა დამოკიდებულია გამოყენების მოთხოვნებზე კოროზიისადმი მდგრადობის, სიმტკიცისა და ღირებულების თვალსაზრისით.
| მასალა | ძირითადი უპირატესობები | საერთო აპლიკაციები |
|---|---|---|
| თუჯი | მაღალი სიმტკიცე, კარგი ცვეთისადმი წინააღმდეგობა, ეკონომიური. | ზოგადი სამრეწველო, ქიმიური და კვების გადამუშავება. |
| უჟანგავი ფოლადი | შესანიშნავი კოროზიისადმი მდგრადობა, ჰიგიენური თვისებები. | ფარმაცევტული, ნახევარგამტარული და სამედიცინო აღჭურვილობა. |
| ალუმინის შენადნობი | მსუბუქი წონა, კარგი თბოგამტარობა. | აერონავტიკის, საავტომობილო და პორტატული ტუმბოების სისტემები. |
დროის საკონტროლო მექანიზმები: ტუმბოს კამერის გარეთ განლაგებული დროის საკონტროლო მექანიზმები აუცილებელია. ისინი სინქრონიზებენ ორ როტორს, რაც უზრუნველყოფს მათ ბრუნვას საპირისპირო მიმართულებით, ერთმანეთთან ან კორპუსთან შეხების გარეშე. ეს სინქრონიზაცია ფუნდამენტურია ტუმბოს უკონტაქტო მუშაობისთვის.
ლილვის საკეტები: საკეტები ხელს უშლის ჰაერის გაჟონვას ვაკუუმის კამერაში და ხელს უშლის საპოხი მასალებით პროცესის დაბინძურებას. საკეტის არჩევანი დამოკიდებულია ვაკუუმის საჭირო დონესა და გამოყენებაზე.
| ბეჭდის ტიპი | მექანიზმი | საუკეთესოა |
|---|---|---|
| ლაბირინთის ბეჭედი | ნაკადის შესაჩერებლად რთულ გზას იყენებს; კონტაქტი არ არის. | მაღალსიჩქარიანი აპლიკაციები, სადაც ნულოვანი ცვეთაა საჭირო. |
| მექანიკური ბეჭედი | იყენებს ორ მაღალგაპრიალებულ, ზამბარიან დატვირთულ ზედაპირს. | მაღალი წნევის, მაღალი ტემპერატურის და დაბალი გაჟონვის საჭიროებები. |
| მაგნიტური სითხის ბეჭედი | იდეალური ბარიერის შესაქმნელად იყენებს მაგნიტურ სითხეს. | მაღალი ვაკუუმის მქონე აპლიკაციები, რომლებიც არ საჭიროებენ გაჟონვას. |
ზუსტი კლირენსების მნიშვნელობა
ტერმინი „კლირენსი“ გულისხმობს როტორებს, როტორებსა და კორპუსს შორის არსებულ პაწაწინა, გათვლილ ნაპრალებს. ეს ნაპრალები ტუმბოს წარმატების საიდუმლოა. ისინი საშუალებას აძლევს როტორებს ხახუნის გარეშე მაღალი სიჩქარით ბრუნონ, რაც მრავალ უპირატესობას იძლევა:
სწრაფი გაშვება
დაბალი ენერგომოხმარება
მაღალი სატუმბი სიჩქარე
დაბალი ექსპლუატაციისა და მოვლა-შენახვის ხარჯები
თუმცა, ეს უფსკრული იდეალურად უნდა იყოს მართული. მუშაობის დროს ტუმბო სითბოს გამოყოფს. ეს სითბო იწვევს ლითონის კომპონენტების გაფართოებას, პროცესს, რომელიც ცნობილია როგორც თერმული გაფართოება. როტორებისა და კორპუსის გაფართოებასთან ერთად, მათ შორის უფსკრული მცირდება.
გაფრთხილება: თუ თერმული გაფართოების ან არასწორი აწყობის გამო კლირენსი ძალიან მცირე გახდება, როტორებმა შეიძლება შეეხონ ერთმანეთს ან კორპუსს. ეს იწვევს ხახუნს, კომპონენტების დაზიანებას, ძრავის დატვირთვის ზრდას და ტუმბოს პოტენციურ გაჭედვას. პირიქით, ძალიან დიდი კლირენსი საშუალებას აძლევს გაზს უკან გაჟონოს გამოსასვლელიდან შესასვლელში, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ტუმბოს ეფექტურობას.
სათანადო ინჟინერია და მასალის შერჩევა უზრუნველყოფს, რომ Roots-ის ვაკუუმური ტუმბო ინარჩუნებს ოპტიმალურ კლირენსს მთელი სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონში, რაც უზრუნველყოფს საიმედო და ეფექტურ მუშაობას.
სისტემის კონფიგურაცია: საყრდენი vs. მრავალსაფეხურიანი ტუმბოები
Roots-ის ტუმბო მძლავრი გამაძლიერებელია, მაგრამ მას დამოუკიდებლად მუშაობა არ შეუძლია. სრული პოტენციალის მისაღწევად, მას სისტემის სპეციფიკური კონფიგურაცია სჭირდება. ტუმბო გაზს ეფექტურად გადაადგილებს, მაგრამ არ იკუმშება საკმარისად, რომ პირდაპირ ატმოსფეროში გამოიდევნოს. ეს შეზღუდვა მოითხოვს დამხმარე ტუმბოს ან მრავალსაფეხურიანი მოწყობის გამოყენებას.
რატომ არის საჭირო საყრდენი ტუმბო
Roots-ის ტუმბოს გამონაბოლქვის დასამუშავებლად დამხმარე ტუმბო სჭირდება. დამხმარე ტუმბო Roots-ის ტუმბოს გამოსასვლელთან უერთდება. ის იღებს გადატანილ გაზს და ატმოსფერულ წნევამდე იკუმშება, რითაც ევაკუაციის პროცესს ასრულებს. ეს პარტნიორობა სისტემას საშუალებას აძლევს ეფექტურად მიაღწიოს ღრმა ვაკუუმს. დამხმარე ტუმბოს არჩევანი დამოკიდებულია კონკრეტულ გამოყენებასა და სასურველ ვაკუუმის დონეზე.
იცოდით თუ არა? დამხმარე ტუმბოს ასევე პირველად ტუმბოს უწოდებენ, რადგან ის ასრულებს სისტემიდან გაზის ამოღების საბოლოო სამუშაოს.
დამხმარე ტუმბოების საერთო ტიპები მოიცავს:
ორსაფეხურიანი მბრუნავი ფრთიანი ტუმბოები
ზეთით დალუქული მექანიკური ტუმბოები
ორსაფეხურიანი მექანიკური ტუმბოები მოცურების სარქველით
თხევადი რგოლის ვაკუუმური ტუმბოები
როგორ მუშაობს მრავალსაფეხურიანი ტუმბოები
უკიდურესად დაბალი წნევის მოთხოვნის მქონე აპლიკაციებისთვის, ინჟინრები რამდენიმე ტუმბოს მიმდევრობით აერთებენ. ეს ქმნის მრავალსაფეხურიან Roots ვაკუუმური ტუმბოს სისტემას. ამ კონფიგურაციაში, პირველი ტუმბოს გამოსასვლელი მეორის შესასვლელში შედის და ა.შ. ყოველი მომდევნო ეტაპი კიდევ უფრო ამცირებს წნევას. ჯაჭვის ბოლოს კვლავ საჭიროა საბოლოო დამხმარე ტუმბო, რათა აირი ატმოსფეროში გამოიდევნოს.
ეს მძლავრი სისტემები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მაღალტექნოლოგიური და მომთხოვნი ინდუსტრიებისთვის. ძირითადი გამოყენება მოიცავს:
ნახევარგამტარების წარმოება: ისეთი პროცესებისთვის, როგორიცაა ქიმიური ორთქლის დეპონირება (CVD), ფიზიკური ორთქლის დეპონირება (PVD) და გრავირება.
აერონავტიკა: კოსმოსური სიმულაციის კამერებში და კომპონენტების ტესტირება.
New Energy: მზის პანელებისა და აკუმულატორების წარმოებისთვის.
Roots-ის ვაკუუმური ტუმბო გამოირჩევა მაღალი სიჩქარით გაზის გადაცემით, შიდა შეკუმშვის ნაცვლად. მისი მარტივი, უკონტაქტო დიზაინი ქმნის ძლიერ გამაძლიერებელს სუფთა, მაღალი გამტარუნარიანობის აპლიკაციებისთვის. თანამედროვე ტუმბოები ახლა ინტეგრირებულია ენერგოეფექტური ძრავებითა და ჭკვიანი სენსორებით, რაც კიდევ უფრო ზრდის მუშაობას მომთხოვნი ინდუსტრიებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ საიმედო და ეფექტურ ვაკუუმურ სისტემებს.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 28 ოქტომბერი