Roots сорғысы қарама-қарсы айналатын екі ротордың көмегімен вакуум жасайды. Бұл роторлар газды кірісте ұстайды және оны ішкі қысусыз сорғы корпусы арқылы тасымалдайды. Газ молекулаларының бұл үздіксіз, жоғары жылдамдықпен тасымалдануы қысымды төмендетеді, дұрыс тіреуішпен 10⁻⁵ мбарға дейінгі вакуумға жетеді. Жаһандық вакуумдық сорғы нарығының тұрақты өсуі оның маңыздылығын көрсетеді.
Көптеген маңызды секторлар осыған сүйенедіВакуумдық сорғы, оның ішінде:
• Жартылай өткізгіштер өнеркәсібі: жұқа қабықшаны тұндыру және өңдеу сияқты процестерге арналған.
• Химия өнеркәсібі: айдау және кептіру сияқты қолданбаларда.
• Фармацевтика өнеркәсібі: вакуумды сүзу және мұздату арқылы кептіру үшін.
Тамырлар вакуумдық сорғының ішкі жұмысы
Roots вакуумдық сорғы қарапайым, бірақ өте тиімді принцип бойынша жұмыс істейді. Оның ішкі механизмі газды сорғы камерасының ішіне қыспай кірістен шығысқа жылжытады. Бұл процесс тамаша үйлесімде жұмыс істейтін бірнеше негізгі бөліктердің синхрондалған қозғалысына негізделген.
Төрт қадамдық операциялық цикл
Сорғы әрекеті минутына мыңдаған рет қайталанатын үздіксіз, төрт қадамдық циклде орындалады. Заманауи роторлар минутына 3000-нан 6000-ға дейінгі жылдамдықта айнала алады. Бұл жоғары жылдамдық сорғыға үлкен көлемдегі газды өте жылдам жылжытуға мүмкіндік береді.
Қабылдау: екі лобты ротор қарама-қарсы бағытта айналғанда, сорғының кірісінде бос орын қалтасы ашылады. Вакуумдық камерадан газ осы кеңейетін көлемге түседі.
Оқшаулау: ротор лобының ұшы кіріс портынан өтеді. Бұл әрекет ротор мен сорғы корпусы арасындағы газдың белгілі бір көлемін ұстайды.
Тасымалдау: Газдың қысылған қалтасы содан кейін корпустың ішкі жағынан розеткаға қарай сыпырылады. Roots вакуумдық сорғының негізгі ерекшелігі – тасымалдау кезінде бұл газды қыспайды. Бұл жанасусыз, майсыз жұмыс оны шаңның немесе су буының аз мөлшеріне сезімтал емес етеді.
Шығару: Ротор бұрылуды жалғастырып, газ қалтасын шығыс портына шығарады. Содан кейін газ шығатын құбырға кеңейеді, онда қосалқы сорғы оны жүйеден шығарады. Бұл цикл қайталанады, газды кірістен шығысқа үздіксіз жылжытады және жүйе қысымын төмендетеді.
Ескертпе: Көптеген газдар үшін тиімділігі жоғары болғанымен, Roots сорғысының сору қабілеті басқа сорғы түрлерімен салыстырғанда сутегі сияқты өте жеңіл газдар үшін төменірек.
Негізгі компоненттер және олардың функциялары
Roots сорғысының сенімді өнімділігі жоғары дәлдікпен жасалған бірнеше маңызды компоненттерге байланысты.
Роторлар: Сорғы бір-біріне қосылатын екі ротордан тұрады (көбінесе сегіздік фигура тәрізді). Бұл лобтардың пішіні немесе профилі өнімділікке тікелей әсер етеді. Әртүрлі конструкциялар сорғы жылдамдығы мен тиімділігі арасындағы айырбастарды ұсынады. Мысалы, бұрандалы роторлар қысымның пульсациясын және жұмыс шуын азайтуға көмектеседі.
| Ротор профилінің түрі | Айдау жылдамдығының артықшылығы | Көлемді пайдалану коэффициенті |
|---|---|---|
| Роман эллиптикалық | Жоғарғы эллиптикалыққа қарағанда 1,5 есе жоғары | Жоғары |
| Жоғарғы эллиптикалық | Стандартты өнімділік | 55% жақындайды |
Корпус (корпус): Бұл роторларды қоршайтын сыртқы корпус. Ол вакуумдық жүйе мен атмосфера арасындағы қысым айырмашылығына төтеп беру үшін салынған. Корпус пен роторлар үшін қолданылатын материал коррозияға төзімділікке, беріктікке және құнына қойылатын талаптарға байланысты.
| Материал | Негізгі артықшылықтар | Жалпы қолданбалар |
|---|---|---|
| Шойын | Жоғары беріктік, жақсы тозуға төзімділік, үнемділік. | Жалпы өнеркәсіптік, химиялық және тағамдық өңдеу. |
| Тот баспайтын болат | Тамаша коррозияға төзімділік, гигиеналық қасиеттер. | Фармацевтикалық, жартылай өткізгіштік және медициналық жабдықтар. |
| Алюминий қорытпасы | Жеңіл, жақсы жылу өткізгіштік. | Аэроғарыштық, автомобильдік және портативті сорғы жүйелері. |
Уақыт берілістері: Сорғы камерасының сыртында орналасқан уақыт берілістері өте маңызды. Олар екі роторды синхрондайды, бұл олардың бір-біріне немесе корпусқа тиіп кетпей, қарама-қарсы бағытта айналуын қамтамасыз етеді. Бұл синхрондау сорғының байланыссыз жұмысының негізі болып табылады.
Білік тығыздағыштар: тығыздағыштар ауаның вакуумдық камераға ағып кетуіне жол бермейді және майлау материалдарының процесті ластауын тоқтатады. Тығыздағышты таңдау қажетті вакуум деңгейіне және қолдануға байланысты.
| Тығыздау түрі | Механизм | Ең жақсысы |
|---|---|---|
| Лабиринт итбалығы | Ағынды тоқтату үшін күрделі жолды қолданады; байланыс жоқ. | Тозуды қажет етпейтін жоғары жылдамдықты қолданбалар. |
| Механикалық тығыздағыш | Екі жоғары жылтыратылған, серіппелі беттерді пайдаланады. | Жоғары қысым, жоғары температура және төмен ағып кету қажеттіліктері. |
| Магниттік сұйықтық тығыздағыш | Керемет тосқауыл жасау үшін магниттік сұйықтықты пайдаланады. | Нөлдік ағып кетуді қажет ететін жоғары вакуумды қолданбалар. |
Нақты тазартулардың маңыздылығы
«Тазалық» термині роторлар арасындағы және роторлар мен корпус арасындағы шағын, есептелген бос орындарды білдіреді. Бұл олқылықтар сорғы табысының құпиясы болып табылады. Олар роторлардың үйкеліссіз жоғары жылдамдықпен айналуына мүмкіндік береді, бұл көптеген артықшылықтарды береді:
Жылдам іске қосу
Төмен қуат тұтыну
Жоғары айдау жылдамдығы
Төмен пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындары
Дегенмен, бұл рұқсаттарды мінсіз басқару керек. Жұмыс кезінде сорғы жылу шығарады. Бұл жылу металл компоненттерінің кеңеюіне әкеледі, бұл процесс термиялық кеңею деп аталады. Роторлар мен корпус кеңейген сайын олардың арасындағы саңылаулар қысқарады.
Ескерту: Термиялық кеңею немесе дұрыс құрастырмау салдарынан бос орындар тым аз болса, роторлар бір-бірімен немесе корпуспен жанасуы мүмкін. Бұл үйкеліске, құрамдас бөліктердің зақымдалуына, қозғалтқыш жүктемесінің жоғарылауына және сорғының ықтимал ұсталуына әкеледі. Керісінше, тым үлкен саңылаулар газдың розеткадан кіріске кері ағып кетуіне мүмкіндік береді, бұл сорғының тиімділігін айтарлықтай төмендетеді.
Тиісті инженерлік және материалды таңдау Roots вакуумдық сорғысының жұмыс температурасының диапазонында оңтайлы саңылауларды сақтап, сенімді және тиімді өнімділікті қамтамасыз етеді.
Жүйе конфигурациясы: көп сатылы сорғыларға қарсы
Roots сорғысы күшті күшейткіш болып табылады, бірақ ол жалғыз жұмыс істей алмайды. Ол өзінің толық әлеуетіне қол жеткізу үшін белгілі бір жүйе конфигурациясын қажет етеді. Сорғы газды тиімді жылжытады, бірақ оны тікелей атмосфераға шығару үшін жеткілікті қыспайды. Бұл шектеу қосалқы сорғыны немесе көп сатылы қондырғыны пайдалануды талап етеді.
Неліктен қосалқы сорғы қажет
Roots сорғысына оның пайдаланылуын өңдеу үшін қосалқы сорғы қажет. Артқы сорғы Roots сорғысының розеткасына қосылады. Ол тасымалданған газды қабылдайды және оны атмосфералық қысымға дейін қысады, эвакуация процесін аяқтайды. Бұл серіктестік жүйеге терең вакуумдарға тиімді қол жеткізуге мүмкіндік береді. Артқы сорғыны таңдау нақты қолданбаға және қажетті вакуум деңгейіне байланысты.
Сіз білдіңіз бе? Артқы сорғыны негізгі сорғы деп те атайды, өйткені ол жүйеден газды шығарудың соңғы жұмысын орындайды.
Артқы сорғылардың жалпы түрлеріне мыналар жатады:
Екі сатылы айналмалы қалақшалы сорғылар
Маймен тығыздалған механикалық сорғылар
Екі сатылы сырғымалы клапанның механикалық сорғылары
Сұйық сақиналы вакуумдық сорғылар
Көп сатылы сорғылар қалай жұмыс істейді
Өте төмен қысымды қажет ететін қолданбалар үшін инженерлер бірнеше сорғыларды тізбектей қосады. Бұл көп сатылы Roots вакуумдық сорғы жүйесін жасайды. Бұл орнатуда бірінші сорғының шығысы екіншісінің кірісіне түседі және т.б. Әрбір келесі кезең қысымды одан әрі төмендетеді. Газды атмосфераға шығару үшін тізбектің соңында соңғы қосалқы сорғы әлі де қажет.
Бұл қуатты жүйелер жоғары технологиялық және сұранысқа ие салалар үшін өте маңызды. Негізгі қолданбаларға мыналар жатады:
Жартылай өткізгішті өндіру: Химиялық буларды тұндыру (CVD), физикалық буларды тұндыру (PVD) және тегістеу сияқты процестер үшін.
Аэроғарыш: ғарыштық модельдеу камераларында және компоненттерді сынау.
Жаңа энергия: күн батареялары мен батареяларды өндіруге арналған.
Roots вакуумдық сорғы ішкі сығымдаудан гөрі жоғары жылдамдықты газ тасымалдауда керемет. Оның қарапайым, байланыссыз дизайны таза, өнімділігі жоғары қолданбалар үшін қуатты күшейткіш жасайды. Заманауи сорғылар енді қуатты үнемдейтін қозғалтқыштар мен смарт сенсорларды біріктіреді, бұл сенімді және тиімді вакуумдық жүйелерді қажет ететін талап етілетін салалар үшін өнімділікті одан әрі арттырады.
Хабарлама уақыты: 28 қазан 2025 ж