Nguyên lý làm việc của bơm hút chân không vòng dầu

THÔNG TIN CHI TIẾT

 Bơm hút chân không vòng dầu được sử dụng phổ biến rộng trong phần lớn các nghành sản xuất hiện nay với thiết kế nhỏ gọn hiệu suất cao tiết kiệm điện năng với phạm vi hoạt động ở nhiều áp suất khác nhau từ 1000 - 10^-3 mbar do đó việc sử dụng cũng như gặp các vấn đề hư hỏng xảy ra phổ biến thường xuyên do các vấn đề kỹ thuật cũng như vận hành không đúng yêu cầu do nhà sản xuất khuyến cáo

Với cơ cấu hoạt động được bôi trơn bằng dầu, bao gồm một vỏ ( stato) với khoang hình trụ , trong đó có gắn một rôto.  Rôto được đặt lệch so với lỗ khoan của stato và khớp chặt với stato ở một vị trí.  Lỗ khoan stato trong khu vực này có độ cong bằng của rôto được gia công chính xác trên toàn bộ chiều rộng của lỗ khoan stato.  Rôto có chứa hai cánh (thường được tải bằng lò xo) trượt trong các khe có đường kính đối diện nhau.  Do đó, khi rôto quay, các đầu của cánh tiếp xúc với thành stato ở tất cả Hình 1.1 cho thấy bốn giai đoạn trong một vòng quay của rôto.  Chu trình được chia thành các giai đoạn hút, cô lập, nén và xả.  Trong quá trình vận hành, các phân tử khí đi vào đầu vào của máy bơm sẽ đi vào thể tích được tạo ra bởi sự lắp lệch tâm của rôto trong stato.  Sau đó, thể tích khí hình lưỡi liềm được nén lại, buộc van xả mở và cho phép xả khí.  Lưu ý rằng có hai 'chu kỳ' bơm mỗi vòng quay.  Để tạo ra một khe hở có thể chống lại sự chênh lệch áp suất rất cao giữa phần đầu vào và phần xả, khe hở giữa rôto và stato được yêu cầu phải ở mức rất nhỏ

Để tạo độ kín giữa các khe hở, một màng dầu mỏng được duy trì liên tục giữa các bộ phận bằng cách hút dầu từ bình chứa dầu vào bên trong máy bơm.  Các vòng đệm cần thiết giữa các khe hở và đầu cánh gạt và stato được làm theo cách tương tự.  Dầu tuần hoàn được đẩy trở lại bình chứa thông qua van xả cùng với khí được bơm.  Áp suất cuối cùng được giới hạn bởi sự rò rỉ ngược giữa các khoang hút và xả và do dầu bôi trơn thoát ra ngoài.  Trong một phiên bản khác của máy bơm này, hiệu suất được cải thiện đạt được bằng cách sử dụng hai giai đoạn nối tiếp để sản xuất máy bơm hai giai đoạn.  Giai đoạn chân không đầu tiên hoặc cao, được 'hỗ trợ' bởi giai đoạn chân không thứ hai hoặc thấp thông qua một ống dẫn chuyển bên trong.  Với sự sắp xếp này, áp suất tại cửa xả của giai đoạn chân không cao nhỏ hơn đáng kể so với áp suất khí quyển khi áp suất đầu vào thấp.  Do đó, sự chênh lệch áp suất, và do đó rò rỉ trên các vùng làm kín của giai đoạn chân không cao, được giảm nhiều, cho phép đạt được áp suất thấp hơn trước khi rò rỉ bắt đầu ảnh hưởng đến hiệu suất.  Dầu bôi trơn và làm kín tầng chân không cao được khử khí bằng công đoạn chân không thấp trước khi đưa sang công đoạn chân không cao.  Điều này, cùng với việc chia sẻ lực nén giữa hai giai đoạn, tạo ra áp suất thấp hơn đáng kể so với máy bơm một giai đoạn.  Thể tích bơm của giai đoạn chân không cao thường lớn hơn đáng kể so với thể tích của giai đoạn chân không thấp (các thành phần của giai đoạn chân không thấp có thể được sử dụng cho một số kích cỡ máy bơm khác nhau).  Trong các máy bơm có công suất khác nhau của các tầng chân không cao và thấp, một sự giảm áp được cung cấp giữa các giai đoạn để không xảy ra hiện tượng quá áp trong ống dẫn giữa các đường nước mà nếu không sẽ xảy ra khi máy bơm hoạt động ở hoặc ngay dưới áp suất khí quyển.  Van tự động đóng khi áp suất giữa các đường tiểu bang giảm xuống dưới áp suất khí quyển.

Một ưu điểm của thiết kế cánh quay là phần ngoài tương đối nhỏ.  cân bằng lực do quay.  Khối lượng quay lệch tâm duy nhất là các cánh, khối tâm của một cặp lưỡi mô tả một đường hình lưỡi liềm hai lần trên mỗi vòng quay của rôto.  Với việc sử dụng các vật liệu cánh bằng nhựa hiện đại khác nhau, có phần nhẹ hơn thép, sự mất cân bằng này trở nên không đáng kể.  Việc sử dụng các cánh thép trong các loại máy bơm cũ hơn đã dẫn đến giới hạn về kích thước và tốc độ quay của máy bơm;  tốc độ lực ly tâm của cánh quá mức dẫn đến ma sát nóng lên nghiêm trọng, đôi khi dẫn đến bó kẹt.  Với vật liệu cánh nhựa hiện đại, tốc độ lực ly tâm có thể được tăng lên.  Điều này đã làm giảm bớt các vấn đề liên quan đến máy bơm dẫn động trực tiếp.

Hầu hết các máy bơm quay thường được dẫn động bằng dây đai, có tốc độ quay thường từ 350 đến 750 vòng / phút.  Xu hướng thiết kế hiện đại hướng tới máy nhỏ gọn đã dẫn đến việc các máy bơm được kết nối trực tiếp với động cơ của chúng để đạt tốc độ của động cơ bốn cực (~ 1400 vòng / phút tối thiểu -1 trên nguồn điện 50 Hz).  Tuy nhiên, tốc độ chạy cao hơn đã làm gia tăng tiếng ồn. Tiếng ồn bắt nguồn từ hai nguồn chính là tiếng của cánh và tiếng ồn của van xả.  Tiếng kêu của cánh có liên quan đến lượng dầu làm kín đi vào máy bơm;  số lượng và chất lượng dầu là rất quan trọng để sản xuất các điều kiện chân không tối ưu và phải được kiểm soát cẩn thận.

Nguyên lý làm việc của bơm hút chân không vòng dầu