Döner Kanatlı Vakum Pompası Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibi ve Tasarım Açıklaması

Bir gıda paketleme odasını bir dakikadan kısa bir sürede birkaç milibar'a çekin, bir kontrplak levhayı tam bir vardiya boyunca CNC masası üzerinde düz tutun veya bir soğutma devresini içindeki nemi kaynatmaya yetecek kadar derinden boşaltın: bu, döner kanatlı bir vakum pompası için rutin bir iştir. Peki döner kanatlı vakum pompası nasıl çalışır? Kısa cevap: Eksantrik bir rotor, silindirik bir mahfazanın içinde döner, yay veya merkezkaç yüklü kanatlar, rotordaki yuvalara girip çıkar ve bu kanatların arasındaki kapalı bölmeler, gazı girişte yakalar, döndükçe sıkıştırır ve egzoz valfinden dışarı çıkmaya zorlar. Bu, pistonlu kompresörle aynı mekanik ailesinden olan, kompakt, sürekli dönen bir formda basit bir şekilde paketlenmiş, pozitif deplasmanlı bir makinedir. Petrolden gaz balastına ve ikinci aşamaya kadar diğer tüm özellikler, bu temel döngüyü daha derin, daha kuru ve daha dayanıklı hale getirmek için mevcuttur.

Adım Adım Çalışma Döngüsü

Geometri işi yapar. Rotor, statorun içinde eksantrik olarak oturur, ekseni mahfazanın merkez hattından kaydırılarak tek bir hat boyunca duvarı sıyırır. Genellikle iki ile sekiz arasında değişen kanatlar radyal yuvalarda hareket eder ve bazen arkalarında yaylar olmak üzere merkezkaç kuvvetiyle bu duvara doğru dışarı doğru bastırılır. Yaklaşık 1.400 ila 3.000 rpm'lik tipik tahrik hızlarında, bitişik kanatlar arasındaki her oda, devir başına bir kez büyür ve küçülür ve sıra şu şekilde çalışır:

1. Giriş. Bir kanat giriş deliğinden geçerken arkasındaki oda genişler, dolayısıyla içerideki basınç düşer ve tahliye edilen kaptan gaz içeri akar.
2. Yakalama. Oda girişi temizledikten sonra, her iki taraftaki kanatçıklar içeride sabit bir gaz bloğunu kapatır.
3. Sıkıştırma. Döndürme, kapalı hazneyi, mahfaza geometrisinin hacmi küçülttüğü ve gaz basıncını yükselttiği boşaltma tarafına doğru taşır.
4. Egzoz. Basınç, boşaltma tarafındaki basıncı biraz aştığında, egzoz valfi açılır, gaz ayrılır ve bir yağ buharı ayırıcısı, yağlayıcı damlacıklarını kaçmadan önce yakalar.

Ne Kadar Derine Ulaşır

Derinlik aşamalara bağlıdır. Tek kademeli yağ sızdırmaz bir makine tipik olarak yaklaşık 0,1 mbar mutlak değere ulaşırken, birinci aşamanın egzozunu ikinci aşamanın girişine besleyen iki aşamalı bir tasarım genellikle yaklaşık 0,01 mbar'a ulaşır. Her iki rakam da gaz balastı açıkken tırmanıyor. Endüstriyel boyutlar için pompalama hızları kabaca 10 ila 1.500 m³/saat arasındadır; bu, çoğu endüstriyel prosesin fiilen çalıştığı kaba ve düşük orta vakum aralığını kapsar.

Petrol Neden Bu Kadar Önemli?

Yağ sızdırmaz tasarımlarda ölçülü yağ aynı anda üç işi gerçekleştirir. Kanat uçları ile mahfaza arasındaki mikrometre ölçeğindeki boşlukları kapatır ve bu boşluklar olmadan pompanın asla derin bir vakum oluşturması mümkün olmaz. Aksi takdirde kanatları tahrip edecek sürekli kayan teması yağlar. Ve iç yüzeyleri gazla birlikte gelen nemden kaynaklanan korozyona karşı korur. Yağ düşük buhar basıncı için formüle edilmiştir, çünkü genel bir yağlayıcı derin vakumda buharlaşacak ve nihai basıncı bozacaktır. Bu hassasiyet aynı zamanda yağın durumunun makinedeki en iyi hızlı sağlık kontrolü olmasının nedenidir: Sütlü yağ su girişini, koyu kumlu yağ ise aşınma kalıntısını işaret eder.

Gaz Balastı: Buharları Yoğunlaşmadan Önce Temizleme

Proses su veya solventler taşıdığında, bu buharlar sıkıştırma sırasında yoğunlaşabilir, yağa karışabilir ve hem yağlamayı hem de vakum derinliğini sessizce bozabilir. Gaz balast valfı, egzozdan önce sıkıştırma odasına kontrollü miktarda hava kabul ederek bu sorunu çözer; bu, buhar kısmi basıncını yoğunlaşma noktasının altında tutar, böylece buharlar pompayı gaz olarak terk eder. Denge, balast açık kalırken daha yüksek bir nihai basınçtır; pek çok operatör onu kuru görevde kapalı olarak çalıştırır ve ıslak çevrimler sırasında açar.

Temel Bileşenler ve Aşındıklarında Ne Olur?

Tasarımın tamamı dar aralıklara ve temiz yağa bağlı olduğundan, bileşen listesi bir bakım haritası olarak da kullanılabilir.

Yağla Yağlamalı ve Kuru Çalışan Tasarımlar

Aynı mekanizma iki yağlama felsefesiyle birlikte sunulur ve seçim hem fiyatı hem de proses uyumunu belirler. Yağla yağlanan pompalar daha iyi sızdırmazlık sağlar, daha derine ulaşır ve kanatlarını sürekli bir yağ filmi ile korur. Kuru çalışan pompalar, yağı PTFE veya grafit kompozitler gibi kendinden yağlamalı kanat malzemeleriyle değiştirir ve temiz bir gaz akışı karşılığında daha sığ bir vakumu kabul eder.

Her iki aile için de bir uyarı geçerlidir. Yağla yağlanan makineler, agresif çalışma koşullarında eser miktardaki yağ buharını kaba doğru geri iletebilir, bu nedenle hassas uygulamalarda giriş tarafına bir tutucu veya filtre eklenir. Kuru makineler, bu riski daha sık kanat servisiyle değiştirir; bu da kirleticinin bizzat petrol olduğu durumlarda genellikle adil bir pazarlıktır.

Teknolojinin Uyduğu ve Sınırlarına Ulaştığı Yer

Güçlü yönler ve sınırlar doğrudan mekanikten gelir, bu nedenle uygulama haritası şu şekilde görünür:

• Gıda ambalajı: vakum veya değiştirilmiş atmosfer altında et, peynir ve kahve için haznelerin aşağı çekilmesi
• Ağaç işleme ve CNC tutma: Sac ürünleri vardiyadan sonra vakum tablalarına sıkıştırmak
• Termoform: Hızlı döngülerde ısıtılmış plastik tabakanın kalıplara karşı çekilmesi
• HVAC ve soğutma hizmeti: şarj etmeden önce nemi dışarı atacak kadar derin devreleri boşaltmak
• Laboratuvar çalışması: yüksek vakum pompalarının arkasında gazdan arındırma, kurutma ve destekleme görevi

Sınırlar da aynı derecede mekaniktir. Toz yüklü gaz, kanat uçlarını ve mahfazayı aşındırır, bu nedenle ahşap işleme ve benzeri işlerde giriş filtrelemesi zorunludur. Ağır buhar yükleri ya çalışan bir gaz balastı ya da üst akışta bir kondansatör gerektirir, aksi takdirde yağ erken bozunur. Kanat sürtünmesi ısıyı sürekli olarak reddeder, dolayısıyla ortam sıcaklığı ve soğutma kapasitesi sürekli çalışma için tavanı belirler. Yaklaşık 0,01 mbar'ın altında boşluklar ve yağın kendi buhar basıncı hakim olmaya başlar ve bu noktada diğer teknolojiler devreye girer.

Döner Kanatlı ve Kök Vakum Pompaları Birlikte Nasıl Çalışır?

Döner kanatlı ve Roots pompalar rakiplerden daha fazla tamamlayıcıdır. Roots vakum pompası, dahili sıkıştırma olmadan ve pompalama odasında yağ olmadan, zamanlama dişlileri ile senkronize edilmiş, sekiz şeklindeki iki lobu birbirine doğru döndürür. Büyük hacimleri orta vakum aralığında hızlı bir şekilde hareket ettirir ancak arkasında bir destek pompasına ihtiyaç duyar; bu da çoğunlukla döner kanatlı makinenin geçimini sağladığı yerdir. Eşleştirilmiş olarak kanatlı pompa derinlik sağlarken Roots pompa hız sağlar ve kombinasyon, hiçbir makinenin tek başına verimli bir şekilde ulaşamayacağı çalışma noktalarına ulaşır. Bire bir analiz için Roots vakum pompasının performansının döner kanatlı pompayla nasıl karşılaştırıldığına bakın.

Bu eşleştirme, her iki teknolojiyi de üreten üreticiler için tanıdık bir alandır. Nantong Rongheng Environmental Equipment, vakumun günün her saati kağıt tabakasını susuzlaştırdığı üst düzey temizlik kağıdı üretim hatlarına yönelik tedarik de dahil olmak üzere, sürekli görev uygulamaları için Roots vakum pompası üniteleri üretiyor.

Sürekli Çalışma Vakum Uygulamaları için Roots Vakum Pompası Bu kuru Roots vakum pompası, 0,6 ila 713,8 m³/dak arasında akış hızları ve kuru -49kPa veya ıslak -68kPa vakum seviyeleri sunar. Önceki bölümde kağıt tabakasının günün 24 saati vakumla susuzlaştırılmasının belirtildiği kağıt mendil üretimi gibi sürekli görev kullanımlarına uygundur. Ürünü Görüntüle →

Aynı Kanat Prensibi, Üfleyici Olarak Çalıştırma

Kayar kanat mekanizması da ters yönde çalışır: vakum yerine basınç görevi. Döner kayar kanatlı üfleyicide, aynı eksantrik rotor ve kayan kanatlar, havayı makul gösterge basınçlarına kadar sıkıştırır ve bunu düşük titreşim ve nispeten düşük gürültüyle istikrarlı bir şekilde iletir. Bu profil, atık su arıtma havalandırmasına ve düşük basınçlı pnömatik taşımaya uygundur ve daha fazla titreşimle daha yüksek akışı tercih eden Roots üfleyicilerle tezat oluşturur. Mekaniğin ayrıntılı olarak açıklanmasını istiyorsanız, döner kayar kanatlı üfleyicinin hava akışını nasıl ürettiğine ilişkin makalemizde adım adım anlatılmaktadır.

Düşük Basınçlı Havalandırma için Döner Kayar Kanatlı Üfleyici Kayar kanatlı basınç görevi tartışmasının ardından bu üfleyici, 60 dB'nin altındaki gürültüyle 49 kPa'ya kadar sabit, düşük titreşimli hava akışı sağlar. 500 rpm'lik çalışması ve mütevazı akış kapasitesi, onu atık su arıtma, havalandırma ve benzeri düşük basınçlı taşıma görevlerine çok uygun hale getirir. Ürünü Görüntüle →

Birini Belirlemek ve Çalıştırmak: Pratik Bir Kontrol Listesi

İster ilk pompayı satın alın, ister kurulu bir sistemi denetleyin, memnuniyetin büyük bir kısmını birkaç nokta belirler:

1. Pompalama hızını oda hacmine ve hedef pompalama süresine göre boyutlandırın. Pompalama üstel bir eğri takip ettiğinden, baskının son on yılı ilkinden orantısız bir şekilde daha uzun sürüyor. Ortalamaya değil, tüm eğriye göre boyut.
2. Veri sayfasının nihai basıncını değil, çalışma noktasını değerlendirin. 0,1 mbar değerine sahip bir pompa, gaz balastının açık olduğu veya gerçek bir proses gaz yükünün mevcut olduğu durumda bu rakamı tutamaz.
3. Pompayı prosesten koruyun. Toza karşı giriş filtrelemesini ve çalışan bir gaz balastını veya buharlara karşı bir yukarı akış kondansatörünü planlayın.
4. Sarf malzemeleri için bütçe. Yağ ve buğu ayırıcı değişiklikleri genellikle buhar ve kirletici yük nedeniyle birkaç yüz ila birkaç bin çalışma saati arasında değişir ve bunların esnetilmesi, kanatların aşınmasına giden en hızlı yoldur.
5. Soğutma yolunu kontrol edin. Kanat sürtünmesi ısıyı sürekli olarak reddettiği için ortam sıcaklığı, havalandırma ve su soğutmalı ceketlerin tümü yağın ömrünü ve ulaşılabilir basıncı etkiler.

Temelde döner kanatlı vakum pompasının çalışma şekli budur: basit bir mekanik fikir, eksantrik bir rotora binen kayan kanatlar, oldukça az sayıda hareketli parçayla dönüşü sıkıştırmaya dönüştürür. Basitlik, hem paketleme fabrikalarında, atölyelerde ve laboratuvarlarda uzun ömürlülüğünü hem de çok daha büyük vakum sistemlerinin arka aşaması olarak sessizce hizmet etme alışkanlığını açıklıyor. Daha derin vakum, daha yüksek verim veya tamamen yağsız gaza yönelik bir görev onu aştığında, Roots vakum pompaları ve kanatlı tip üfleyiciler gibi komşu teknolojiler bitişik aralıkları kapsar ve makineyi gerçek çalışma basıncıyla eşleştirmek, diğer her şeyi belirleyen karar olmaya devam eder.