Пумпата Roots создава вакуум користејќи два ротори со лобуси кои ротираат спротивно. Овие ротори го заробуваат гасот на влезот и го транспортираат низ куќиштето на пумпата без внатрешна компресија. Овој континуиран, брз пренос на молекули на гас го намалува притисокот, постигнувајќи вакууми до 10⁻⁵ mbar со соодветна потпора. Постојаниот раст на глобалниот пазар на вакуумски пумпи ја истакнува неговата важност.
Многу критични сектори зависат одВакуум пумпа Roots, вклучувајќи:
• Полупроводничка индустрија: За процеси како што се таложење со тенок филм и јоргање.
• Хемиска индустрија: Во апликации како што се дестилација и сушење.
• Фармацевтска индустрија: За вакуумска филтрација и замрзнување-сушење.
Внатрешното функционирање на вакуум пумпата Roots
Вакуум пумпата Roots работи на едноставен, но многу ефикасен принцип. Нејзиниот внатрешен механизам го движи гасот од влезот до излезот без да го компресира во комората на пумпата. Овој процес се потпира на синхронизирано движење на неколку клучни делови кои работат во совршена хармонија.
Четиричекорен оперативен циклус
Пумпувањето се случува во континуиран циклус од четири чекори што се повторува илјадници пати во минута. Современите ротори можат да се вртат со брзина од 3.000 до 6.000 вртежи во минута. Оваа голема брзина ѝ овозможува на пумпата многу брзо да движи големи количини на гас.
Влез: Како што двата лобусни ротори се вртат во спротивни насоки, на влезот на пумпата се отвора простор. Гасот од вакуумската комора тече во овој растечки волумен.
Изолација: Врвот на лобусот на роторот минува низ влезниот отвор. Ова дејство заробува специфичен волумен на гас помеѓу роторот и куќиштето на пумпата.
Трансфер: Заробениот џеб со гас потоа се движи низ внатрешноста на куќиштето кон излезот. Клучна карактеристика на вакуум пумпата Roots е тоа што не го компресира овој гас за време на преносот. Ова бесконтактно работење без масло ја прави нечувствителна на мали количини прашина или водена пареа.
Издувен систем: Роторот продолжува да се врти, изложувајќи го џебот со гас на излезниот отвор. Потоа гасот се шири во издувната линија, каде што пумпа за поддршка го отстранува од системот. Овој циклус се повторува, континуирано движејќи го гасот од влезот до излезот и намалувајќи го притисокот во системот.
Забелешка: Иако е многу ефикасна за многу гасови, способноста за вшмукување на пумпата Roots е помала за многу лесни гасови како водородот во споредба со другите типови пумпи.
Клучни компоненти и нивните функции
Сигурната работа на пумпата Roots зависи од неколку критични компоненти конструирани со голема прецизност.
Ротори: Пумпата има два меѓусебно поврзани, лобусни ротори (честопати обликувани како фигура осум). Обликот, или профилот, на овие лобуси директно влијае на перформансите. Различните дизајни нудат компромиси помеѓу брзината на пумпање и ефикасноста. Спиралните ротори, на пример, помагаат да се намали пулсацијата на притисокот и оперативната бучава.
| Тип на профил на ротор | Предност на брзината на пумпање | Стапка на искористеност на волуменот |
|---|---|---|
| Новел елиптичен | 1,5 пати повисок од горниот елиптичен тренажер | Висок |
| Горен елиптичен хеликоптер | Стандардни перформанси | Се приближува до 55% |
Куќиште (Куќиште): Ова е надворешното тело што ги затвора роторите. Изградено е да ги издржи разликите во притисокот помеѓу вакуумскиот систем и атмосферата. Материјалот што се користи за куќиштето и роторите зависи од барањата на апликацијата за отпорност на корозија, цврстина и цена.
| Материјал | Клучни предности | Заеднички апликации |
|---|---|---|
| Лиено железо | Висока јачина, добра отпорност на абење, економична. | Општа индустриска, хемиска и прехранбена преработка. |
| Нерѓосувачки челик | Одлична отпорност на корозија, хигиенски својства. | Фармацевтска, полупроводничка и медицинска опрема. |
| Алуминиумска легура | Лесна, добра топлинска спроводливост. | Аерокосмички, автомобилски и преносни пумпни системи. |
Запчаници за мерење на времето: Запчаниците за мерење на времето се од суштинско значење, сместени надвор од пумпната комора. Тие ги синхронизираат двата ротори, осигурувајќи дека се вртат во спротивни насоки без да се допираат еден со друг или куќиштето. Оваа синхронизација е фундаментална за бесконтактното работење на пумпата.
Заптивки на вратило: Заптивките спречуваат протекување на воздух во вакуумската комора и спречуваат лубрикантите да го контаминираат процесот. Изборот на заптивка зависи од потребното ниво на вакуум и примената.
| Тип на заптивка | Механизам | Најдобро за |
|---|---|---|
| Лавиринт Печат | Користи сложена патека за запирање на протокот; нема контакт. | Апликации со голема брзина каде што е потребно нула абење. |
| Механичка заптивка | Користи две високо полирани површини со пружини. | Потреби за висок притисок, висока температура и ниско истекување. |
| Магнетна течна заптивка | Користи магнетна течност за да создаде совршена бариера. | Апликации со висок вакуум кои бараат нула протекување. |
Важноста на прецизните растојанија
Терминот „клиренс“ се однесува на малите, пресметани празнини помеѓу роторите и помеѓу роторите и куќиштето. Овие празнини се тајната на успехот на пумпата. Тие им овозможуваат на роторите да се вртат со голема брзина без триење, што обезбедува многу предности:
Брзо стартување
Ниска потрошувачка на енергија
Висока брзина на пумпање
Ниски трошоци за работа и одржување
Сепак, овие растојанија мора совршено да се управуваат. За време на работата, пумпата генерира топлина. Оваа топлина предизвикува ширење на металните компоненти, процес познат како термичка експанзија. Како што се шират роторите и куќиштето, растојанијата меѓу нив се намалуваат.
Предупредување: Ако засолништата станат премали поради термичка експанзија или неправилно склопување, роторите можат да дојдат во контакт едни со други или со куќиштето. Ова доведува до триење, оштетување на компонентите, зголемено оптоварување на моторот и потенцијално заглавување на пумпата. Обратно, засолништата што се преголеми дозволуваат гасот да истекува наназад од излезот кон влезот, што сериозно ја намалува ефикасноста на пумпата.
Соодветниот инженеринг и избор на материјал гарантираат дека вакуум пумпата Roots одржува оптимални празнини низ целиот работен температурен опсег, обезбедувајќи сигурни и ефикасни перформанси.
Конфигурација на системот: Поддржувачки наспроти повеќестепени пумпи
Пумпата Roots е моќен бустер, но не може да работи сама. Потребна е специфична системска конфигурација за да го достигне својот целосен потенцијал. Пумпата ефикасно го движи гасот, но не го компресира доволно за директно испуштање во атмосферата. Ова ограничување бара употреба на дополнителна пумпа или повеќестепен аранжман.
Зошто е неопходна потпорна пумпа
На пумпата Roots ѝ е потребна потпорна пумпа за справување со издувните гасови. Пумпата за потпора се поврзува со излезот на пумпата Roots. Го зема пренесениот гас и го компресира до атмосферски притисок, со што се завршува процесот на евакуација. Ова партнерство му овозможува на системот ефикасно да постигне длабок вакуум. Изборот на потпорна пумпа зависи од специфичната примена и посакуваното ниво на вакуум.
Дали знаевте? Задолжителната пумпа се нарекува и примарна пумпа бидејќи ја врши последната работа на отстранување на гасот од системот.
Вообичаени типови на потпорни пумпи вклучуваат:
Двостепени ротациони крилни пумпи
Механички пумпи со запечатено масло
Двостепени механички пумпи со лизгачки вентили
Вакуумски пумпи со течен прстен
Како функционираат повеќестепените пумпи
За апликации што бараат екстремно ниски притисоци, инженерите поврзуваат повеќе пумпи сериски. Ова создава повеќестепен систем на вакуум пумпа Roots. Во оваа поставеност, излезот од првата пумпа се влева во влезот на втората, и така натаму. Секоја следна фаза дополнително го намалува притисокот. Потребна е последна пумпа за поддршка на крајот од синџирот за да се исфрли гасот во атмосферата.
Овие моќни системи се од витално значење за високотехнолошките и барачките индустрии. Клучните примени вклучуваат:
Производство на полупроводници: За процеси како што се хемиско таложење на пареа (CVD), физичко таложење на пареа (PVD) и бакроење.
Воздухопловна индустрија: Симулациски комори во вселената и тестирање на компоненти.
Њу Енерџи: За производство на соларни панели и батерии.
Вакуум пумпата Roots се истакнува при брз пренос на гас, наместо при внатрешна компресија. Нејзиниот едноставен, бесконтактен дизајн создава моќен засилувач за чисти апликации со висок проток. Современите пумпи сега интегрираат енергетски ефикасни мотори и паметни сензори, зголемувајќи ги перформансите уште повеќе за индустриите со високи барања на кои им се потребни сигурни и ефикасни вакуумски системи.
Време на објавување: 28 октомври 2025 година