ปั๊มสุญญากาศใบพัดหมุนทำงานอย่างไร อธิบายหลักการทำงานและการออกแบบ

ดึงห้องบรรจุอาหารลงมาเหลือไม่กี่มิลลิบาร์ภายในหนึ่งนาที วางแผ่นไม้อัดไว้บนโต๊ะ CNC เพื่อทำงานเต็มกะ หรืออพยพวงจรทำความเย็นให้ลึกพอที่จะต้มความชื้นออกมา นั่นคืองานประจำสำหรับปั๊มสุญญากาศใบพัดหมุน ปั๊มสุญญากาศใบพัดหมุนทำงานอย่างไร คำตอบสั้นๆ: โรเตอร์ประหลาดจะหมุนภายในตัวเรือนทรงกระบอก ใบพัดแบบสปริงหรือแบบแรงเหวี่ยงจะเลื่อนเข้าและออกจากช่องในโรเตอร์ และห้องที่ปิดสนิทระหว่างใบพัดเหล่านั้นจะดักจับก๊าซที่ทางเข้า บีบอัดในขณะที่หมุน และดันออกผ่านวาล์วไอเสีย มันเป็นเครื่องแทนที่เชิงบวก ซึ่งเป็นกลไกตระกูลเดียวกับคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ บรรจุอย่างเรียบง่ายในรูปแบบกะทัดรัดและหมุนอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติอื่นๆ ทั้งหมด ตั้งแต่น้ำมันไปจนถึงบัลลาสต์แก๊สไปจนถึงขั้นที่สอง มีอยู่เพื่อทำให้วงจรพื้นฐานนั้นลึกขึ้น แห้งขึ้น และทนทานมากขึ้น

วงจรการทำงานทีละขั้นตอน

เรขาคณิตทำงานได้ โรเตอร์ตั้งอยู่เยื้องศูนย์กลางภายในสเตเตอร์ โดยแกนของโรเตอร์จะเยื้องจากเส้นกึ่งกลางของตัวเรือนเพื่อให้มันกินหญ้าตามผนังเป็นเส้นเดียว ใบพัด ซึ่งโดยปกติจะมีขนาดระหว่าง 2 ถึง 8 ใบพัดจะเคลื่อนที่ในช่องรัศมีและถูกกดออกไปด้านนอกกับผนังนั้นด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ ซึ่งบางครั้งจะมีสปริงอยู่ด้านหลัง ที่ความเร็วขับเคลื่อนปกติประมาณ 1,400 ถึง 3,000 รอบต่อนาที แต่ละห้องระหว่างใบพัดที่อยู่ติดกันจะขยายและหดตัวหนึ่งครั้งต่อการปฏิวัติ และลำดับจะทำงานดังนี้:

1. การบริโภค ขณะที่ใบพัดผ่านช่องทางเข้า ห้องที่อยู่ด้านหลังก็ขยายตัว แรงดันภายในจึงลดลงและก๊าซไหลเข้าจากถังที่กำลังอพยพ
2. กับดัก เมื่อห้องเคลียร์ช่องทางเข้าแล้ว ใบพัดทั้งสองด้านจะผนึกก๊าซไว้แน่นไว้ด้านใน
3. การบีบอัด การหมุนจะทำให้ห้องที่ปิดผนึกหันไปทางด้านระบาย ซึ่งรูปทรงของตัวเครื่องจะลดปริมาตรและเพิ่มแรงดันแก๊ส
4. ไอเสีย. เมื่อแรงดันเกินเล็กน้อยที่ด้านระบาย วาล์วไอเสียจะเปิด ก๊าซไหลออก และเครื่องแยกละอองน้ำมันจะจับหยดน้ำมันหล่อลื่นก่อนที่จะหลุดออกไป

มันเข้าถึงได้ลึกแค่ไหน

ความลึกขึ้นอยู่กับระยะ โดยทั่วไปแล้วเครื่องซีลน้ำมันแบบขั้นตอนเดียวจะมีแรงดันจากพื้นใกล้ถึง 0.1 มิลลิบาร์สัมบูรณ์ ในขณะที่การออกแบบแบบสองขั้นตอน ซึ่งป้อนไอเสียของขั้นตอนแรกเข้าไปในทางเข้าของขั้นตอนที่สอง โดยทั่วไปจะสูงถึงประมาณ 0.01 มิลลิบาร์ ตัวเลขทั้งสองจะไต่ขึ้นเมื่อบัลลาสต์แก๊สเปิด ความเร็วในการปั๊มสำหรับขนาดอุตสาหกรรมอยู่ระหว่างประมาณ 10 ถึง 1,500 ลบ.ม./ชม. ซึ่งครอบคลุมช่วงสุญญากาศปานกลางและหยาบที่ต่ำกว่าซึ่งกระบวนการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ทำงานจริง

ทำไมน้ำมันจึงมีความสำคัญมาก

ในการออกแบบซีลน้ำมัน น้ำมันสูบจ่ายจะทำงานสามงานในคราวเดียว โดยจะปิดผนึกช่องว่างระดับไมโครมิเตอร์ระหว่างปลายใบพัดและตัวเรือน โดยที่ปั๊มไม่สามารถสร้างสุญญากาศลึกได้ มันหล่อลื่นหน้าสัมผัสการเลื่อนอย่างต่อเนื่องซึ่งอาจทำลายใบพัดได้ และป้องกันพื้นผิวภายในจากการกัดกร่อนจากความชื้นที่มาถึงพร้อมกับก๊าซ น้ำมันได้รับการกำหนดสูตรสำหรับแรงดันไอต่ำ เนื่องจากน้ำมันหล่อลื่นทั่วไปจะระเหยไปที่สุญญากาศลึกและทำลายแรงดันสูงสุด ความไวดังกล่าวยังเป็นเหตุผลว่าทำไมสภาพของน้ำมันจึงเป็นการตรวจสุขภาพเครื่องจักรอย่างรวดเร็วที่สุด: น้ำมันสีน้ำนมชี้ไปที่น้ำที่เข้า และน้ำมันที่มีเม็ดสีเข้มชี้ไปที่การสึกหรอของเศษซาก

บัลลาสต์แก๊ส: การล้างไอระเหยก่อนที่จะควบแน่น

เมื่อกระบวนการบรรทุกน้ำหรือตัวทำละลาย ไอระเหยเหล่านั้นสามารถควบแน่นในระหว่างการบีบอัด ผสมลงในน้ำมัน และลดระดับการหล่อลื่นและความลึกของสุญญากาศอย่างเงียบ ๆ วาล์วบัลลาสต์แก๊สแก้ไขปัญหานี้โดยการยอมรับปริมาณอากาศที่มีการควบคุมเข้าไปในห้องอัดก่อนไอเสีย ซึ่งจะทำให้ความดันบางส่วนของไอต่ำกว่าจุดควบแน่น เพื่อให้ไอระเหยออกจากปั๊มในรูปของก๊าซ การแลกเปลี่ยนคือแรงกดดันขั้นสูงสุดที่สูงกว่าในขณะที่บัลลาสต์ยังคงเปิดอยู่ ผู้ปฏิบัติงานจำนวนมากจึงปิดบัลลาสต์ขณะใช้งานแบบแห้งและเปิดในระหว่างรอบการทำงานแบบเปียก

ส่วนประกอบสำคัญและสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อสวมใส่

เนื่องจากการออกแบบทั้งหมดขึ้นอยู่กับระยะห่างที่จำกัดและน้ำมันที่สะอาด รายการส่วนประกอบจึงเป็นแผนผังการบำรุงรักษาสองเท่า

การออกแบบแบบหล่อลื่นด้วยน้ำมันและแบบเดินแห้ง

กลไกเดียวกันนี้มาพร้อมกับปรัชญาการหล่อลื่นสองประการ และตัวเลือกนี้ขับเคลื่อนทั้งราคาและความเหมาะสมของกระบวนการ ปั๊มที่ใช้น้ำมันหล่อลื่นจะซีลได้ดีขึ้น เข้าถึงได้ลึกกว่า และปกป้องใบพัดด้วยฟิล์มน้ำมันที่ต่อเนื่องกัน ปั๊มแบบเดินแห้งจะเปลี่ยนน้ำมันสำหรับวัสดุใบพัดที่มีการหล่อลื่นในตัวเอง เช่น PTFE หรือคอมโพสิตกราไฟท์ โดยยอมรับสุญญากาศที่ตื้นกว่าเพื่อแลกกับกระแสก๊าซที่สะอาด

ข้อควรระวังประการหนึ่งใช้กับทั้งสองครอบครัว เครื่องจักรที่หล่อลื่นด้วยน้ำมันสามารถส่งไอน้ำมันปริมาณเล็กน้อยกลับไปยังถังภายใต้การทำงานเชิงรุก ดังนั้นการใช้งานที่ละเอียดอ่อนจึงเพิ่มตัวดักหรือตัวกรองที่ด้านทางเข้า เครื่องจักรแห้งต้องแลกกับความเสี่ยงในการให้บริการใบพัดบ่อยครั้ง ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นการต่อรองราคาที่ยุติธรรมไม่ว่าน้ำมันจะมีสารปนเปื้อนหรือไม่ก็ตาม

เมื่อเทคโนโลยีเหมาะสม และถึงขีดจำกัดของมัน

จุดแข็งและขอบเขตนั้นมาจากกลไกโดยตรง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแผนผังแอปพลิเคชันจึงมีลักษณะเช่นนี้:

• บรรจุภัณฑ์อาหาร: ดึงช่องสำหรับใส่เนื้อสัตว์ ชีส และกาแฟลงภายใต้สุญญากาศหรือบรรยากาศดัดแปลง
• งานไม้และการยึด CNC: การยึดสินค้าที่เป็นแผ่นบนโต๊ะสุญญากาศจะเลื่อนไปทีหลัง
• เทอร์โมฟอร์ม: การวาดแผ่นพลาสติกที่ให้ความร้อนกับแม่พิมพ์ในรอบที่รวดเร็ว
• บริการ HVAC และเครื่องทำความเย็น: อพยพวงจรให้ลึกพอที่จะไล่ความชื้นออกก่อนการชาร์จ
• งานในห้องปฏิบัติการ: การไล่ก๊าซ การผึ่งให้แห้ง และหน้าที่สนับสนุนด้านหลังปั๊มสุญญากาศสูง

ขีดจำกัดนั้นมีกลไกเท่ากัน ปลายใบพัดและตัวเครื่องเต็มไปด้วยก๊าซที่มีฝุ่น ดังนั้นการกรองทางเข้าจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับงานไม้และธุรกิจการค้าที่คล้ายกัน ไอระเหยจำนวนมากต้องใช้บัลลาสต์แก๊สหรือคอนเดนเซอร์ที่ใช้งานได้ต้นทาง ไม่เช่นนั้นน้ำมันจะเสื่อมสภาพเร็ว แรงเสียดทานของใบพัดจะปฏิเสธความร้อนอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นอุณหภูมิโดยรอบและความสามารถในการทำความเย็นจึงกำหนดเพดานเพื่อการทำงานที่ยั่งยืน และต่ำกว่าประมาณ 0.01 มิลลิบาร์ ช่องว่างและแรงดันไอของน้ำมันเริ่มมีอิทธิพลเหนือ ซึ่งเป็นจุดที่เทคโนโลยีอื่นๆ เข้ามาแทนที่

ปั๊มสุญญากาศใบพัดโรตารีและรูททำงานร่วมกันอย่างไร

ใบพัดโรตารีและปั๊มรูทเป็นส่วนเสริมมากกว่าคู่แข่ง ปั๊มสุญญากาศ Roots หมุนกลีบสองรูปที่แปดเข้าหากัน ซิงโครไนซ์ด้วยเฟืองไทม์มิ่ง โดยไม่มีการบีบอัดภายใน และไม่มีน้ำมันในห้องสูบ สามารถเคลื่อนย้ายปริมาตรมากได้อย่างรวดเร็วในช่วงสุญญากาศปานกลาง แต่ต้องมีปั๊มสำรองอยู่ด้านหลัง ซึ่งมักจะเป็นบริเวณที่เครื่องใบพัดหมุนทำหน้าที่เก็บเอาไว้ เมื่อจับคู่กันแล้ว ปั๊มใบพัดจะส่งความลึก ในขณะที่ปั๊ม Roots จ่ายความเร็ว และการรวมกันจะไปถึงจุดทำงานที่เครื่องจักรทั้งสองเครื่องจะเข้าถึงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยลำพัง สำหรับการแยกย่อยแบบตัวต่อตัว โปรดดูประสิทธิภาพของปั๊มสุญญากาศ Roots เปรียบเทียบกับปั๊มใบพัดโรตารีอย่างไร

การจับคู่นี้เป็นขอบเขตที่คุ้นเคยสำหรับผู้ผลิตที่สร้างเทคโนโลยีทั้งสอง อุปกรณ์ด้านสิ่งแวดล้อม Nantong Rongheng ผลิตหน่วยปั๊มสุญญากาศ Roots สำหรับการใช้งานต่อเนื่อง รวมถึงการจัดหาสำหรับสายการผลิตกระดาษทิชชูระดับไฮเอนด์ โดยที่สุญญากาศจะแยกน้ำออกจากแผ่นกระดาษตลอดเวลา

ปั๊มสุญญากาศ Roots สำหรับการใช้งานสุญญากาศสำหรับงานต่อเนื่อง ปั๊มสุญญากาศ dry Roots นี้ให้อัตราการไหลตั้งแต่ 0.6 ถึง 713.8 ลบ.ม./นาที และระดับสุญญากาศแห้ง -49kPa หรือเปียก -68kPa เหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่อง เช่น การผลิตกระดาษทิชชู่ โดยที่ส่วนก่อนหน้านี้จะกล่าวถึงการแยกน้ำแบบสุญญากาศของแผ่นกระดาษตลอดเวลา ดูผลิตภัณฑ์ →

หลักการเดียวกันของใบพัด ทำงานเหมือนโบลเวอร์

กลไกใบพัดเลื่อนยังทำงานไปในทิศทางตรงกันข้าม: ทำหน้าที่รับแรงดันแทนสุญญากาศ ในโบลเวอร์ใบพัดเลื่อนแบบโรตารี โรเตอร์เยื้องศูนย์และใบพัดเลื่อนแบบเดียวกันจะอัดอากาศให้มีแรงดันพอประมาณและส่งอากาศอย่างต่อเนื่อง โดยมีการเต้นเป็นจังหวะต่ำและมีเสียงรบกวนค่อนข้างต่ำ โปรไฟล์ดังกล่าวเหมาะสมกับการเติมอากาศบำบัดน้ำเสียและการลำเลียงแบบนิวแมติกแรงดันต่ำ และแตกต่างกับโบลเวอร์แบบ Roots ซึ่งชอบการไหลที่สูงกว่าและมีจังหวะที่มากกว่า หากคุณต้องการอธิบายกลไกโดยละเอียด บทความของเราเกี่ยวกับวิธีที่โบลเวอร์ใบพัดหมุนสร้างการไหลเวียนของอากาศจะอธิบายทีละขั้นตอน

โบลเวอร์ใบพัดหมุนแบบเลื่อนสำหรับการเติมอากาศแรงดันต่ำ หลังจากหารือเกี่ยวกับหน้าที่แรงดันใบพัดเลื่อน โบลเวอร์นี้ให้กระแสลมที่มีการเต้นเป็นจังหวะต่ำสม่ำเสมอสูงถึง 49kPa โดยมีเสียงรบกวนต่ำกว่า 60dB การทำงานที่ 500 รอบต่อนาทีและความสามารถในการไหลที่พอเหมาะทำให้เหมาะสำหรับการเติมอากาศบำบัดน้ำเสียและงานลำเลียงแรงดันต่ำที่คล้ายกัน ดูผลิตภัณฑ์ →

การระบุและการดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่ง: รายการตรวจสอบที่ใช้งานได้จริง

ไม่ว่าคุณจะซื้อปั๊มตัวแรกหรือตรวจสอบฐานที่ติดตั้งแล้ว คะแนนไม่กี่คะแนนจะตัดสินความพึงพอใจส่วนใหญ่:

1. กำหนดขนาดความเร็วการสูบให้เท่ากับปริมาตรห้องเพาะเลี้ยงและเวลาหยุดปั๊มเป้าหมาย ปั๊มลงตามเส้นโค้งเอ็กซ์โปเนนเชียล ดังนั้นทศวรรษสุดท้ายของความกดดันจึงใช้เวลานานกว่าครั้งแรกอย่างไม่เป็นสัดส่วน ขนาดเทียบกับส่วนโค้งทั้งหมด ไม่ใช่ขนาดเฉลี่ย
2. ตัดสินจุดทำงาน ไม่ใช่ความกดดันสูงสุดของเอกสารข้อมูล ปั๊มที่มีพิกัด 0.1 มิลลิบาร์จะไม่คงค่านั้นไว้ในขณะที่บัลลาสต์แก๊สเปิดอยู่หรือมีปริมาณก๊าซในกระบวนการจริงอยู่
3. ปกป้องปั๊มจากกระบวนการ วางแผนการกรองทางเข้าเพื่อป้องกันฝุ่น และใช้บัลลาสต์แก๊สที่ใช้งานได้หรือคอนเดนเซอร์ต้นน้ำป้องกันไอระเหย
4. งบประมาณสำหรับอุปโภคบริโภค การเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำมันและหมอกมักจะอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ไม่กี่ร้อยถึงหลายพันชั่วโมงการทำงาน โดยกำหนดโดยไอระเหยและปริมาณสารปนเปื้อน และการยืดออกเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการกำจัดใบพัดที่สึกหรอ
5. ตรวจสอบเส้นทางการทำความเย็น แรงเสียดทานของใบพัดจะปฏิเสธความร้อนอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นอุณหภูมิโดยรอบ การระบายอากาศ และแจ็คเก็ตระบายความร้อนด้วยน้ำ ล้วนส่งผลต่ออายุการใช้งานของน้ำมันและแรงดันที่ทำได้

โดยพื้นฐานแล้ว ปั๊มสุญญากาศใบพัดหมุนทำงานอย่างไร: แนวคิดเชิงกลที่เรียบง่าย ใบพัดเลื่อนที่ขี่โรเตอร์เยื้องศูนย์ แปลงการหมุนเป็นการบีบอัดโดยมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยอย่างน่าทึ่ง ความเรียบง่ายนี้อธิบายทั้งอายุการใช้งานที่ยาวนานในโรงงานบรรจุภัณฑ์ โรงปฏิบัติงาน และห้องปฏิบัติการ และนิสัยในการให้บริการอย่างเงียบๆ ในฐานะขั้นตอนสำรองของระบบสุญญากาศที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก เมื่องานเติบโตเร็วกว่าสุญญากาศที่ลึกกว่า ปริมาณงานที่สูงขึ้น หรือก๊าซไร้น้ำมันอย่างเคร่งครัด เทคโนโลยีใกล้เคียง เช่น ปั๊มสุญญากาศ Roots และโบลเวอร์แบบใบพัดจะครอบคลุมช่วงที่อยู่ติดกัน และการจับคู่เครื่องจักรกับแรงดันใช้งานจริงยังคงเป็นการตัดสินใจที่กำหนดทุกสิ่งทุกอย่าง