1. Bơm chân không cánh quay (Rotary vane vacuum pump)
1.1 Nguyên lý làm việc của bơm chân không cánh quay
Cánh quay của bơm chân không cánh quay chia không gian hình lưỡi liềm được bao bọc bởi rôto, buồng bơm và hai nắp cuối thành ba phần: A, B và C. Khi rôto quay theo hướng mũi tên, phần không gian A nối với cổng hút tăng dần và đang trong quá trình hút. Thể tích không gian C nối với cổng xả nhỏ dần và đang trong quá trình thoát khí. Thể tích phần không gian B ở giữa cũng nhỏ dần và đang trong quá trình nén.
Vì thể tích phần không gian A tăng dần (tức là nở ra) nên áp suất của khí giảm, đồng thời áp suất khí bên ngoài cửa vào của bơm mạnh hơn áp suất khí bên trong không gian A nên khí hít vào. Khi không gian A bị cô lập với cổng hút, nghĩa là khi nó di chuyển đến không gian B, khí bắt đầu bị nén, thể tích giảm dần, và cuối cùng thông với cổng xả. Khi khí nén vượt quá áp suất xả, van xả được khí nén đẩy mở, khí được thải ra ngoài khí quyển qua lớp dầu trong bình. Hoạt động liên tục của máy bơm đạt được mục đích bơm liên tục. Nếu khí thải đi qua đường thở và chuyển sang giai đoạn khác (giai đoạn chân không thấp), nó được bơm ra ngoài bởi giai đoạn chân không thấp, và sau đó được nén bởi tầng chân không thấp và thải vào khí quyển, một máy bơm hai tầng được hình thành. Tại thời điểm này, tổng tỷ số nén được sinh ra bởi hai giai đoạn, do đó, tăng độ chân không cuối cùng.
1.2 Đặc điểm bơm chân không cánh quay
Cổng hút của máy bơm chân không được trang bị bộ lọc thô bằng lưới thép. Nó có thể ngăn không cho các hạt rắn bị hút vào buồng bơm. Bộ tách dầu được trang bị một bộ chuyển đổi khí thải có hiệu quả cao để tách dầu và khí. Khi máy bơm dừng, van hút được tích hợp trong cổng hút sẽ cách ly máy bơm khỏi hệ thống được bơm và ngăn không cho dầu quay trở lại hệ thống được bơm. Bơm được làm mát bằng không khí. Tất cả các bơm của bơm chân không cánh quay XD đều được dẫn động bằng động cơ trực tiếp thông qua khớp nối đàn hồi.
1.3 Phạm vi ứng dụng của bơm chân không cánh quay:
- Bơm chân không thích hợp để bơm chân không trong các hệ thống khép kín. Chẳng hạn như đóng gói chân không, tạo chân không, hút chân không.
- Phạm vi áp suất đầu vào: 100Pa-100000Pa. Sương mù dầu sẽ được tạo ra ở đầu ra của bơm chân không hoạt động ngoài phạm vi này. Nhiệt độ môi trường làm việc và nhiệt độ khí hít vào của bơm chân không cánh quay XD phải từ 5 ~ 40 C.
- Máy bơm chân không không thể bơm nước hoặc các chất lỏng khác. Không loại bỏ được chất nổ, dễ cháy, quá nhiều ôxy và khí ăn mòn.
- động cơ được cung cấp chung không chống cháy nổ. Nếu yêu cầu chống cháy nổ hoặc các yêu cầu đặc biệt khác, động cơ phải đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan.
1.4 Ứng dụng của bơm chân không cách quay
- Phạm vi áp suất làm việc của nó là 101325-1,33 * 10-2 (Pa), thuộc loại bơm chân không thấp. Nó có thể được sử dụng một mình hoặc như máy bơm phía trước của máy bơm chân không cao khác hoặc máy bơm chân không siêu cao. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong luyện kim, máy móc, công nghiệp quân sự, điện tử, công nghiệp hóa chất, công nghiệp nhẹ, dầu khí, y học và các bộ phận sản xuất và nghiên cứu khoa học khác. Bơm chân không cánh quay là một trong những thiết bị cơ bản để chiết khí. Nó có thể được sử dụng một mình hoặc kết nối với các máy bơm siêu cao như bơm tăng áp, bơm khuếch tán, bơm phân tử, v.v.
- Bơm chân không cánh gạt là thiết bị cơ bản được sử dụng để hút khí từ các thùng kín cụ thể để thùng chứa có được độ chân không nhất định. Do sự phát triển cao của khoa học và công nghệ hiện đại, ứng dụng của bơm chân không cánh quay mở rộng đến các lĩnh vực khoa học khác nhau và các doanh nghiệp, tổ chức khác nhau. Nó có thể được sử dụng cho luyện kim, công nghiệp hóa chất, công nghiệp nhẹ, dầu khí, điều trị y tế, dược phẩm, in và nhuộm, thiết bị điện, chân không, bán dẫn, thực phẩm, thực phẩm, v.v. Các tổ chức nghiên cứu khoa học như năng lượng nguyên tử, dệt may, cao đẳng và đại học , các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ được sử dụng để nghiên cứu khoa học, sản xuất và giảng dạy. Nó được sử dụng rộng rãi trong máy ép dầu.
- Bơm chân không cánh quay được làm bằng kim loại đen, và nó chính xác hơn. Công việc của toàn bộ máy bơm được liên kết với nhau, do đó, máy bơm chân không cánh quay không thích hợp để bơm ra các loại khí có chứa quá nhiều oxy, độc, nổ ăn mòn kim loại đen và có tác dụng hóa học đối với dầu chân không, cũng không được. được sử dụng làm máy nén và bơm chuyển tải. Nếu có một máy bơm với thiết bị dằn khí, một lượng hơi ngưng tụ nhất định có thể được loại bỏ.
1.5 Đặc điểm hiệu suất của bơm chân không cánh quay:
Bơm chân không cánh quay là loại bơm chân không có sự thay đổi thể tích theo chu kỳ của buồng bơm được ngăn cách bởi cánh quay để thực hiện bơm. Khi chất lỏng làm việc được sử dụng để bôi trơn và lấp đầy khoảng trống chết của buồng bơm và van xả riêng biệt và khí quyển, nó thường được gọi là bơm chân không cánh quay của bơm chân không Schindler. Hiệu suất của nó có các đặc điểm sau:
- Kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và tiếng ồn thấp;
- Một van dằn không khí được cung cấp để loại bỏ một lượng nhỏ hơi nước.
- Giới hạn chân không cao;
- Cấp dầu bắt buộc, bôi trơn đầy đủ, hiệu suất đáng tin cậy;
- Thiết bị an toàn kép để ngăn chặn việc hồi dầu tự động được lắp đặt.
- Hoạt động liên tục có thể được duy trì ở áp suất nạp 1.33 * 10 Pa.
- không rò rỉ dầu, không phun dầu và không gây ô nhiễm môi trường làm việc. Thiết bị xả có bộ thu sương dầu đặc biệt.
- Nó có thể được trang bị khớp chuyển cỡ nhỏ và giao diện KF tiêu chuẩn quốc tế.
1.6 Đặc điểm ứng dụng bơm chân không cánh quay:
Tốc độ bơm: 4-100L / S (lít / giây)
Loại khí: Làm sạch và khô không khí không có hỗn hợp khác ở nhiệt độ phòng. Không được phép có không khí chứa bụi và hơi ẩm khác.
Giới hạn áp suất: <6 * 10-2Pa (Pa)
Giới hạn chân không: <1,3Pa (Pa)
Yêu cầu: Khi áp suất đầu vào lớn hơn 6500 Pa, thời gian làm việc liên tục không quá 3 phút để tránh hỏng bơm do phun xăng.
Yêu cầu làm việc: Áp suất nhập khẩu nhỏ hơn 1330 pa, cho phép làm việc liên tục trong thời gian dài.
Nhiệt độ môi trường: Máy bơm chân không thường được sử dụng ở nhiệt độ phòng không dưới 5 C và nhiệt độ tương đối không quá 90%.
2. Bơm chân không piston (Piston vacuum pump)
2.1 Nguyên lý làm việc bơm chân không piston
Bơm chân không piston, giống như bơm cánh quay, cũng là một loại bơm truyền khí có thể tích thay đổi. Phạm vi và điều kiện hoạt động của nó về cơ bản giống như của máy bơm cánh quạt quay.
Loại máy bơm này cũng có thể được chia thành máy bơm một cấp và bơm hai cấp, với cấu trúc trục đứng và trục ngang.
Bơm có cấu tạo chủ yếu là thân bơm và van trượt quay lệch tâm trong xilanh. Xylanh bơm được trang bị một vòng van trượt (4) và một bánh lệch tâm (3). Bánh xe lệch tâm được cố định trên trục (2), và trục trùng với đường tâm của trụ bơm. Vòng van trượt được trang bị một trục trượt hình chữ nhật (5), có thể trượt lên xuống và xoay trái phải trong đường ray dẫn hướng van trượt hình bán nguyệt (7). Do đó, xylanh bơm được chia thành hai buồng A và B bởi vòng van trượt và thân van trượt. Trong quá trình hoạt động của máy bơm, thể tích của hai buồng A và B thay đổi theo chu kỳ (giữa tối thiểu và tối đa), để đạt được mục đích của bơm không khí. Máy bơm van trượt hai cấp trên thực tế được kết nối bởi hai máy bơm một cấp mắc nối tiếp. Các buồng chân không cao và thấp của nó nằm trong cùng một thân máy bơm. Một số trong số chúng được đúc trực tiếp thành một tổng thể, và một số được ép vào vách ngăn giữa để chia buồng bơm thành các khoang cao và thấp. Tuy nhiên, hai khoang không được kết nối trực tiếp với nhau. Thay vào đó, buồng chân không cao hút khí trong bình chứa vào khoang trên của buồng bơm sau khi giãn nở và nén, sau đó hút khí từ buồng chân không thấp và thải ra khỏi máy bơm thông qua quá trình giãn nở và nén.
Bơm chân không piston thường được sử dụng trong các thiết bị chân không quy mô lớn vì đặc điểm cấu tạo và công suất lớn hơn nhiều so với bơm cánh quay. Có hai loại bơm chân không piston: một cấp và hai cấp. Áp suất giới hạn của bơm một cấp nhỏ hơn 0,6Pa đối với bơm nhỏ, 1,3Pa đối với bơm lớn và 0,06Pa đối với bơm hai cấp. Bơm chân không piston có tốc độ bơm lớn hơn 150L / s hầu hết sử dụng loại một cấp.
Bởi vì khối lượng quay của bơm chân không piston có độ lệch tâm lớn hơn, nếu khối lượng của bơm chân không piston được cân bằng tốt, nó sẽ tạo ra rung động lớn hơn khi hoạt động. Nhưng quỹ đạo của khối tâm quay của bơm là một đường cong kín, có hình dạng phức tạp nên khó đạt được sự cân bằng hoàn toàn của lực quán tính của bơm van trượt. Để cân bằng khối lượng của van trượt và giảm độ rung của bơm luôn là một vấn đề quan trọng cần được giải quyết trong bơm chân không piston.
2.2 Đặc điểm cấu tạo bơm chân không Piston
Bơm chân không piston là một loại bơm chân không phớt dầu được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp. Không giống như các máy bơm chân không kín dầu khác, tính năng lớn nhất của nó là rôto kiểu van trượt tạo ra chuyển động cơ học trong máy bơm và thay đổi thể tích của khoang để đạt được một loại máy bơm cụ thể. Vì vậy bơm chân không piston cũng là một loại bơm thể tích. Giống như các loại bơm chân không kín dầu khác, nó cũng có thể hút khí thông thường hoặc chứa một lượng nhỏ khí ngưng tụ, được sử dụng rộng rãi trong chân không trong các lĩnh vực khác nhau.
Giống như máy bơm chân không cánh quay thông thường, máy bơm chân không piston có thể được chia thành máy bơm một cấp và lưỡng cực. Tất nhiên, theo đặc điểm cấu trúc của chúng, có hai dạng cấu trúc khác nhau, dọc và ngang. Giá trị chân không giới hạn của bơm chân không piston một cấp có thể được bơm đến 0,4 ^ -1,3 pa, và áp suất giới hạn của bơm chân không piston hai cấp có thể được bơm đến phạm vi 6 X 10-2-10-'Pa. Trong các ứng dụng công nghiệp thực tế, bơm chân không piston một cấp thường được sử dụng khi tốc độ bơm vượt quá 150L / S.
Do đặc điểm cấu tạo của nó, máy bơm có ưu điểm là làm việc lâu dài dưới áp suất cao và điều kiện bơm kém, tuổi thọ cao, v.v. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau (chẳng hạn như nấu chảy chân không, sấy chân không, sơn chân không, ngâm chân không, v.v.). Bởi vì máy bơm chân không piston bền và đáng tin cậy, và có thể làm việc trong môi trường bơm khắc nghiệt, nó có thể được sử dụng một mình hoặc như máy bơm phía trước của các máy bơm chân không khác.
Bơm chân không piston có loại H một cấp và loại 2H hai cấp. Bơm chân không piston thích hợp để bơm không khí và các loại khí thông thường khác. Khi sử dụng chấn lưu khí, nó cũng có thể hút một lượng nhỏ khí ngưng tụ (như hơi nước) trong lòng bàn tay. Khi bơm các loại khí chứa quá nhiều oxy, dễ nổ, ăn mòn kim loại đen và phản ứng hóa học với dầu chân không, cần lắp thêm các thiết bị khác. Loại bơm này có thể được sử dụng một mình hoặc là bơm phía trước của các loại bơm chân không cao như bơm khuếch tán, bơm tăng áp dầu và bơm Roots. So với bơm chân không cánh quay, bơm chân không piston kiểu H bền và có tuổi thọ lâu dài. Máy bơm được sử dụng rộng rãi trong sơn chân không, xử lý nhiệt chân không, thiêu kết chân không, chưng cất phân tử và thử nghiệm mô phỏng hàng không.
2.3 Ưu điểm của bơm chân không piston
- Sau khi thiết kế tối ưu, trọng lượng ít rung hơn và tiếng ồn thấp.
- Buồng làm kín vòng bi được ngăn cách với buồng bơm bằng cách cung cấp dầu riêng, giúp tránh tạp chất xâm nhập vào ổ trục và làm hỏng sớm phớt.
- Theo yêu cầu của người sử dụng, thùng dầu phụ có thể được gắn vào để đạt được chức năng làm mát dầu chân không để tách các tạp chất.
- Ngoại trừ H-150 cũ, các động cơ được đặt phía trên máy bơm có cấu trúc nhỏ gọn và ít diện tích sàn hơn.
2.4 Phạm vi ứng dụng bơm chân không Piston:
Nó được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, hàng không, nguyên tử, dầu khí, hóa chất, dược phẩm, điện, gốm sứ, nấu chảy, vật liệu mới, xử lý nhiệt chân không, lớp phủ chân không và các ngành công nghiệp khác. Bộ phận chân không van trượt có hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể, độ chân không cao và công suất bơm lớn trong khoảng chân không cao. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong ngâm tẩm chân không và làm khô chân không máy biến áp, dây dẫn, cáp và tụ điện trong ngành điện lực. Nó là một thiết bị chân không lý tưởng để sơn chân không, nấu chảy chân không, xử lý nhiệt chân không, lọc dầu chân không, đông khô và thử nghiệm mô phỏng hàng không. Nếu hút một lượng nhỏ hơi nước hoặc bụi, cần lắp thiết bị lọc.
2.5 Điểm ứng dụng chính của bơm chân không piston:
Bơm chân không piston là loại bơm cũ nhưng so với bơm cánh quay thì nó có ưu điểm vượt trội là cho phép áp suất làm việc cao ”(104Pa), công suất bơm lớn, làm việc liên tục trong môi trường khắc nghiệt và bền bỉ nên đã được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chân không. nấu chảy, sấy chân không, ngâm tẩm chân không, chưng cất chân không và các ngành công nghiệp khác. Với ứng dụng rộng rãi hơn của chân không, việc sấy chân không ngày càng trở nên phổ biến. Trong ngâm tẩm chân không, khử nước chân không, nấu chảy chân không và các ngành công nghiệp khác, khí được bơm bằng máy bơm van trượt có chứa một lượng lớn hơi nước. Bơm chân không nếu không được khử trùng kịp thời sẽ làm ô nhiễm dầu bơm chân không, dẫn đến giảm hiệu suất bơm của bơm chân không. Mặc dù một van dằn khí được lắp trên máy bơm để chấp thuận việc giảm chân không giới hạn của máy bơm và chiết xuất khí ngưng tụ bằng phương pháp dằn bằng khí, nhưng phương pháp dằn bằng khí không lý tưởng cho việc làm khô chân không, khử nước, lọc bùn và các quy trình khác có hơi nước cao Nội dung. Nói chung, có thể thử các phương pháp sau:
Bơm chân không piston được sử dụng cùng với bình ngưng. Hiện tại, hầu hết các nhà sản xuất trong nước đều áp dụng phương án này. Nguyên tắc là nối bình ngưng nối tiếp giữa máy bơm và thùng chứa được bơm, và thu giữ một lượng lớn hơi nước trong thiết bị xử lý chân không thành nước bằng bình ngưng, để giảm lượng hơi nước đi vào máy bơm chân không và giảm mức độ ô nhiễm của dầu bơm. Nếu tốc độ dòng chảy của van đầu ra bình ngưng được điều chỉnh thích hợp và van dằn trên bơm chân không được phát huy hết tác dụng thì có thể đạt được hiệu quả bơm tốt hơn.
B Đổi pít tông bơm chân không thành bơm nhiệt. Theo đặc tính vật lý của nước và nguyên lý của giản đồ pha, bơm chân không van trượt có thể được thay đổi thành bơm nhiệt. Bằng cách này, một lượng lớn hơi nước ngưng tụ có thể được bơm ra ngoài ở nhiệt độ buồng bơm cao hơn. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: một bộ điều khiển điều khiển nhiệt độ tự động dùng để điều khiển nhiệt độ buồng bơm bằng cách tự động điều khiển lưu lượng nước làm mát của bơm. Trong quá trình bơm, nhiệt độ buồng bơm luôn được khống chế ở nhiệt độ cao hơn áp suất hơi bão hòa của nước giúp cho một lượng lớn hơi trong khí bơm được xả ra ngoài một cách thuận lợi.
Để tránh hiện tượng loãng dầu bơm, giảm độ chân không và các bộ phận hoạt động bị kẹt do nhiệt độ cao trong buồng bơm, có thể sử dụng dầu bơm chịu nhiệt cao (N-62 hoặc N-68) và ổ trục chịu nhiệt cao. trong thiết kế, và độ hở của các bộ phận vận hành có thể được tăng lên.
3. Bơm chân không Roots
3.1 Nguyên lý hoạt động bơm chân không roots
Bơm chân không roots trong buồng bơm có hai rô to hình “8” lắp thẳng đứng trên một cặp trục song song, được dẫn động bởi một cặp bánh răng có tỷ số truyền 1 quay đồng bộ ngược chiều nhau. Có một khoảng cách nhất định giữa rôto và thành bên trong của vỏ máy bơm, có thể nhận ra hoạt động tốc độ cao. Vì máy bơm Roots là máy bơm chân không không có nén bên trong, tỷ số nén thường rất thấp, vì vậy máy bơm chân không cao và trung bình cần bơm cấp trước. Chân không giới hạn của máy bơm Roots không chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và độ chính xác chế tạo của chính máy bơm mà còn phụ thuộc vào chân không giới hạn của máy bơm phía trước. Để cải thiện giới hạn chân không của máy bơm, máy bơm Roots có thể được sử dụng nối tiếp.
Nguyên lý hoạt động của bơm chân không Roots tương tự như Roots blower. Do rôto quay liên tục, khí thải được hút vào khoảng trống giữa rôto và vỏ bơm từ cửa nạp, sau đó được thải ra ngoài qua cửa xả. Vì không gian V0 đóng hoàn toàn sau khi hít vào nên không có khí nén và giãn nở trong buồng bơm.
Nhưng khi đỉnh của rôto quay quanh mép của cửa xả và không gian V0 thông với mặt thải, do áp suất của mặt thải cao nên một phần khí lại tràn vào không gian của v0, điều này làm cho áp suất của chất khí tăng đột ngột. Khi rôto tiếp tục quay, khí được xả ra khỏi bơm.
3.2 Đặc điểm của máy bơm chân không Roots
Khởi động nhanh, tiêu thụ điện năng thấp, chi phí bảo vệ vận hành thấp, tốc độ bơm cao, hiệu suất cao, không nhạy cảm với một lượng lớn hơi nước và bụi có trong khí thải, tốc độ bơm lớn trong thang áp suất 100-1 Pa, có thể nhanh chóng loại bỏ sự thoát khí đột ngột. Thang áp suất này chỉ nằm giữa bơm chân không cơ khí kín dầu và bơm phi tập trung. Vì vậy, người ta thường mắc nối tiếp giữa bơm phân phối và bơm chân không cơ khí kín dầu để nâng cao khả năng bơm của thang áp ở hai đầu. Lúc này nó còn được gọi là máy bơm tăng áp cơ.
- Có tốc độ bơm lớn hơn trong dải áp suất rộng hơn;
- Rôto có tính đối xứng hình học tốt nên dao động nhỏ và hoạt động dễ bị gập ghềnh. Có khe hở giữa rôto và giữa rôto và vỏ, không cần nhẵn, tổn thất ma sát nhỏ. Sức mạnh truyền động có thể được giảm đi đáng kể để có thể đạt được tốc độ cao hơn.
- Không cần làm kín dầu và làm trơn buồng bơm, có thể tăng khả năng thanh lọc hệ thống chân không bằng hơi dầu.
- Không co và không có van xả trong buồng bơm. Cấu trúc đơn giản và nhỏ gọn, không nhạy cảm với bụi và hơi nước trong khí thải.
- Tỷ số co thấp và hệ quả của quá trình bơm hydro kém.
3.3 Ứng dụng bơm chân không Roots
Máy bơm chân không Roots đã được thử nghiệm hoạt động lâu dài trong dầu khí, công nghiệp hóa chất, nhựa, thuốc trừ sâu, cân bằng động rôto tuabin hơi nước, mô phỏng không gian vũ trụ và các thiết bị ....Đồng thời, bơm chân không Roots được sử dụng rộng rãi trong luyện kim chân không, khử khí, cán, cũng như trong thực phẩm, công nghiệp dược phẩm, chưng cất chân không, cô đặc chân không và sấy chân không. Phụ kiện bơm chân không để kiểm soát tiếng ồn của bơm chân không, bộ giảm âm bơm chân không.