ایده آل وکیوم | Ideal Vacuum

همه چیز درباره خلا ء

پمپ روتاری

معمولا نقطه شروع برای ایجاد خلاء در سیستم ها پمپ مکانیکی است. این پمپ ها قادرند براحتی فشار را تا۰٫۰۱ الی ۰٫۰۰۱mbar کاهش دهند. زمانی که پمپ روشن می گردد جابجایی پیستون باعث افزایش حجم درون پمپ می شود و این امر موجب کاهش فشار درون پمپ می گردد .از این رو مقداری از گاز درون سیستم به پمپ راه یافته ، پس از متراکم شدن به اتمسفر فرستاده می شود. اگر فشار سیستم به حدی پائین باشد که در تراکم ماکزیمم ، فشار گاز هنوز پائین تر از اتمسفر باشد ، عمل تخلیه به اتمسفر انجام نخواهد شد . عمل متوالی پمپاژ همین گاز را بدون اینکه گاز بیشتری از سیستم بکشد ، منبسط و سپس متراکم کرده و به اتمسفر تخلیه می کند.
شکل الف قسمتهای ضروری پمپ روتاری را نشان می دهد . مطابق شکل استاتور یک استوانه فولادی تو خالی است که دو سر آن توسط صفحات مناسبی بسته شده است. مجراهای ورودی و خروجی روی این استوانه واقع هستند. مجرای ورودی مستقیما به سیستم متصل می گردد و بر روی مجرای خروجی یک شیر نصب می شود. در پمپ های قدیمی ، شیر خروجی یک صفحه فلزی است که می تواند بصورت عمودی بین استاتور و یک صفحه به دام اندازنده ، حرکت کند. در نمونه های جدید تر پمپ ، یک صفحه مربعی از لاستیک مصنوعی بوسیله یک لولا بین استاتور و یک صفحه کمکی فلزی مهار می شود.

پمپ روتاری

شکل الف : قسمتهای مختلف پمپ روتاری

روتور شامل یک استوانه فولادی واقع روی یک میله متحرک است که از درون یکی از صفحات انتهایی می گذرد. محور چرخش روتور با استاتور موازی است به گونه ای که در طول ۰٫۰۲۵ mm با قسمت بالای استاتور تماس دارد . این خط تماس تحت عنوان آب بندی بالا شناخته می شود. یک شکاف قطری در طول بدنه روتور قرار دارد که حامل پره هاست. این پره ها، صفحات کامپوزیتی مربع و یا مستطیل شکلی هستند که در شکاف روتور به صورت لغزشی حرکت می کنند. این پره ها معمولا بوسیله نیروی گریز از مرکز و یا فنر با دیواره استاتور در تماسند. بمنظور کامل نمودن سطوح تماس مقدار کنترل شده ای روغن بداخل محفظه استاتور پمپ می شود. شکل ب مراحل مختلف عملکرد یک پمپ روتاری را نشان می دهد.

پمپ روتاری

شکل ب: مراحل مختلف از مکش تا خروج

روغن در پمپ های روتاری وظایف زیر را بر عهده دارد:

  • آببندی
  • روانکاری
  • خنکاری
  • محافظت در برابر خوردگی

روغن های بکار رفته در پمپ های روتاری باید خواص زیر را دارا باشند :

  • فشار بخار پا ئین
  • ویسکوزیته مناسب
  • خواص روانکاری کافی
  • از نظر شیمیایی با گازی که بوسیله پمپ تخلیه می گردد هماهنگی داشته باشد
  • در دمای کاری پمپ از نظر شیمیایی پایدار باشد
  • برای سلامتی مضر نبا شد

در استفاده از پمپ های روتاری باید به مسائل زیر دقت نمود:
اگر گازی که توسط پمپ تخلیه می شود حاوی مواد خورنده یا ساینده باشد موجب می شود تا سطوح روتور و استاتور آسیب ببیند، این امر باعث می شود تا مسیرهای نشتی بین روتور و استاتور ایجاد شود لذا فشار نهایی پمپ کاهش می یابد.
اگر گاز تخلیه شونده حاوی بخارات قابل چگالش باشد باعث تضعیف عملکرد پمپ می شود. بخار معمولا در یک حالت غیر اشباع وجود دارد وتا زمانی که تراکم مورد نیاز برای باز کردن شیر خروجی به به حد کافی نرسد ، فشار آن را تا مقدار اشباع بالا می برد. در این مرحله بخار به شکل مایع در می آیدو در خروجی حلقه پمپ به صورت ترکیب با روغن می ماند. این پدیده منجر به دو اثر می گردد:
* با روغن تشکیل امولسیون داده و یا واکنش شیمیایی می دهد که این امر باعث کاهش خواص روغنکاری و آبندی روغن میگردد.
* دیگر اینکه ممکن است همراه پمپ بچرخد و دوباره درطرف ورودی پمپ تبخیر شود. چنانچه بخار جابجا نشود ، این اثر تجمعی بوده ودر نهایت پائین ترین فشار قابل وصول فشاربخار اشباع مایع خواهد بود. لذا در این خصوص بخارآب دردسر سازترین عامل است. به همین دلیل استفاده از سیستم گاز بالاست همواره ضروری است.

پمپ روتاری

شکل ج : پمپ دو محله ای

در سیستم گاز بالاست یک مقدار هوای اتمسفری کنترل شده به قسمت خروجی پمپ راه می یابد. از این رو فشار درونب این قسمت به حد کافی افزایش می یابد، طوری که شیر خروجی بدون نیاز به تراکم نهایی گازو بخار آب موجود در آن باز می شود.پس فشار بخار به حد اشباع آن نمی رسد و بخار به همراه گاز به سمت بیرون رانده می شود.
شکل ج  قسمتهای مختلف یک پمپ دو مرحله ای را نشان داده است.
نکته قابل توجه در استفاده از این پمپ ها این است که با توجه به وجود روغن در این پمپ ها ، همواره احتمال بازگشت بخارات روغن به محفظه خلاء وجود دارد و در نتیجه خلاء ایجاد شده تو سط این پمپ ها خیلی تمیز نیست مگر اینکه تمهیدات ویژه ای اندیشیده شود مانند استفاده از تله زئولیتی در ورودی پمپ.

فیلم عملکرد پمپ روتاری