로터리 베인 진공 펌프는 어떻게 작동합니까? 작동 원리 및 설계 설명

1분 안에 식품 포장 챔버를 몇 밀리바까지 끌어내리고, 교대 근무를 위해 합판 한 장을 CNC 테이블 위에 평평하게 올려 놓거나, 냉각 회로에서 수분을 끓일 수 있을 만큼 깊이 비우십시오. 이는 회전 날개 진공 펌프의 일상적인 작업입니다. 그렇다면 회전 날개 진공 펌프는 어떻게 작동합니까? 짧은 대답은: 편심 로터가 원통형 하우징 내부에서 회전하고, 스프링 또는 원심력이 장착된 베인이 로터의 슬롯 안팎으로 미끄러지며, 베인 사이의 밀봉된 챔버가 입구에서 가스를 가두어 회전하면서 압축하고 배기 밸브를 통해 강제로 내보내는 것입니다. 이는 피스톤 압축기와 동일한 기계 제품군인 용적형 기계로, 컴팩트하고 지속적으로 회전하는 형태로 간단하게 포장되어 있습니다. 오일부터 가스 밸러스트, 두 번째 단계에 이르기까지 다른 모든 기능은 기본 사이클을 더 깊고 건조하며 내구성을 높이기 위해 존재합니다.

작업 주기, 단계별

기하학이 작업을 수행합니다. 로터는 고정자 내부에 편심적으로 위치하며, 로터의 축은 하우징 중심선에서 오프셋되어 단일 선을 따라 벽을 스치게 됩니다. 일반적으로 2개에서 8개 사이의 베인은 방사형 슬롯을 타고 원심력에 의해 벽에 바깥쪽으로 눌려지며 때로는 뒤에 스프링이 달려 있습니다. 대략 1,400~3,000rpm의 일반적인 구동 속도에서 인접한 베인 사이의 각 챔버는 회전당 한 번씩 늘어나고 줄어들며 순서는 다음과 같습니다.

1. 섭취. 베인이 입구 포트를 통과하면 베인 뒤의 챔버가 팽창하므로 내부 압력이 떨어지며 배기되는 용기에서 가스가 유입됩니다.
2. 트래핑. 챔버가 입구를 통과하면 양쪽의 베인이 내부의 고정된 가스 슬러그를 밀봉합니다.
3. 압축. 회전하면 밀봉된 챔버가 배출측으로 이동하며, 여기서 하우징의 기하학적 구조로 인해 부피가 줄어들고 가스 압력이 상승합니다.
4. 배기가스. 토출측 압력이 약간 초과되면 배기 밸브가 열리고 가스가 빠져 나가며 오일 미스트 분리기가 윤활유 방울이 빠져나가기 전에 이를 포착합니다.

얼마나 깊이 도달하는가

깊이는 단계에 따라 다릅니다. 단일 단계 오일 밀봉 기계는 일반적으로 절대값이 0.1mbar 근처에 도달하는 반면, 첫 번째 단계의 배기 가스를 두 번째 단계의 흡입구로 공급하는 2단계 설계는 일반적으로 약 0.01mbar에 도달합니다. 가스 밸러스트가 열리면 두 수치 모두 올라갑니다. 산업 규모의 펌핑 속도는 대략 10~1,500m³/h이며, 이는 대부분의 산업 공정이 실제로 작동하는 대략적이고 낮은 중간 진공 범위를 포괄합니다.

석유가 그토록 중요한 이유

오일 밀봉 설계에서 계량된 오일은 한 번에 세 가지 작업을 수행합니다. 이는 베인 팁과 하우징 사이의 마이크로미터 규모의 간격을 밀봉하며, 이것이 없으면 펌프는 절대 깊은 진공을 형성할 수 없습니다. 이는 베인을 파괴할 수 있는 지속적인 슬라이딩 접촉을 윤활합니다. 또한 가스와 함께 도착하는 습기로 인한 부식으로부터 내부 표면을 보호합니다. 일반 윤활제는 깊은 진공 상태에서 증발하여 최종 압력을 손상시키기 때문에 오일은 낮은 증기압을 위해 제조되었습니다. 이러한 민감성은 오일 상태가 기계의 가장 빠른 상태 점검인 이유이기도 합니다. 우유 같은 오일은 물이 유입되는 것을 가리키고, 어두운 모래가 섞인 오일은 잔해가 마모되는 것을 가리킵니다.

가스 밸러스트: 증기가 응축되기 전에 제거

공정에 물이나 용매가 운반되면 이러한 증기는 압축 중에 응축되어 오일과 혼합되어 윤활 및 진공 깊이가 조용히 저하될 수 있습니다. 가스 밸러스트 밸브는 배기 전에 제어된 양의 공기를 압축실로 유입하여 증기 부분압을 응축점 이하로 유지하여 증기가 가스로 펌프에서 빠져나오도록 하여 이 문제를 해결합니다. 균형은 밸러스트가 열려 있는 동안 최종 압력이 더 높다는 것입니다. 따라서 많은 작업자는 건식 작업 시에는 닫혀 있고 습한 사이클에는 열어 둡니다.

주요 구성 요소 및 착용 시 발생하는 현상

전체 설계는 긴밀한 간격과 깨끗한 오일에 달려 있기 때문에 구성 요소 목록은 유지 관리 지도로도 사용됩니다.

오일 윤활 대 건식 설계

동일한 메커니즘이 두 가지 윤활 철학으로 제공되며 선택에 따라 가격과 공정 적합성이 결정됩니다. 오일 윤활 펌프는 더 잘 밀봉되고 더 깊은 곳에 도달하며 지속적인 오일막으로 베인을 보호합니다. 건식 펌프는 오일을 PTFE 또는 흑연 복합재와 같은 자체 윤활 베인 재료로 교체하여 깨끗한 가스 흐름 대신 더 얕은 진공을 수용합니다.

두 가족 모두에게 한 가지 주의 사항이 적용됩니다. 오일 윤활 기계는 공격적인 작업을 수행하는 동안 미량의 오일 증기를 용기쪽으로 다시 전달할 수 있으므로 민감한 응용 분야에서는 흡입구 측에 트랩이나 필터를 추가합니다. 건식 기계는 위험을 감수하고 베인 서비스를 더 자주 제공하며, 이는 오일 자체가 오염 물질인 경우 일반적으로 공정한 거래입니다.

기술이 적합한 곳과 한계에 부딪히는 곳

강점과 경계는 모두 메커니즘에서 바로 나오므로 애플리케이션 맵이 다음과 같이 보입니다.

• 식품 포장: 진공 또는 변형된 대기에서 고기, 치즈, 커피용 챔버를 아래로 당깁니다.
• 목공 및 CNC 홀드다운: 교대 후 진공 테이블의 시트 제품 클램핑
• 열성형: 가열된 플라스틱 시트를 빠른 주기로 금형에 인발
• HVAC 및 냉동 서비스: 충전 전 습기를 제거할 수 있을 만큼 깊게 회로를 비웁니다.
• 실험실 작업: 고진공 펌프 뒤의 탈기, 건조 및 보조 역할

한계는 기계적으로 동일합니다. 먼지가 많은 가스는 베인 팁과 하우징을 세척하므로 목공 및 이와 유사한 작업에서는 흡입구 여과가 필수입니다. 무거운 증기 부하에는 작동하는 가스 밸러스트 또는 상류 콘덴서가 필요합니다. 그렇지 않으면 오일이 조기에 저하됩니다. 베인 마찰은 지속적으로 열을 거부하므로 주변 온도와 냉각 용량이 지속적인 작동을 위한 한도를 설정합니다. 그리고 약 0.01mbar 이하에서는 간극과 오일 자체의 증기압이 지배적으로 나타나기 시작하는데, 이는 다른 기술이 대신하는 부분입니다.

로터리 베인과 루츠 진공 펌프가 함께 작동하는 방식

로터리 베인과 루츠 펌프는 경쟁사보다 더 많은 보완 요소를 제공합니다. 루츠 진공 펌프는 내부 ​​압축이 없고 펌핑 챔버에 오일이 없는 상태에서 타이밍 기어에 의해 동기화되어 두 개의 8자형 로브를 서로 회전시킵니다. 중간 진공 범위에서 많은 양을 빠르게 이동하지만 그 뒤에 배압 펌프가 필요하며 회전 날개 기계가 유지되는 곳이 바로 이 펌프입니다. 쌍을 이루면 베인 펌프는 깊이를 제공하고 루츠 펌프는 속도를 제공하며, 이 조합은 두 기계 모두 혼자서는 효율적으로 도달할 수 없는 작업 지점에 도달합니다. 직접적으로 분석하려면 루츠 진공 펌프의 성능을 회전 날개 펌프와 어떻게 비교하는지 확인하십시오.

이 결합은 두 기술을 모두 구축하는 제조업체에게 친숙한 영역입니다. Nantong Rongheng Environmental Equipment는 진공이 24시간 내내 종이 시트를 탈수하는 고급 티슈 페이퍼 생산 라인에 대한 공급을 포함하여 연속 작업 응용 분야를 위한 Roots 진공 펌프 장치를 생산합니다.

지속적인 진공 응용 분야를 위한 루츠 진공 펌프 이 건식 루츠 진공 펌프는 0.6~713.8m³/min의 유속과 건식 -49kPa 또는 습식 -68kPa의 진공 수준을 제공합니다. 이는 이전 섹션에서 종이 시트의 24시간 진공 탈수에 대해 언급한 티슈 페이퍼 생산과 같은 연속 작업 용도에 적합합니다. 제품보기 →

동일한 베인 원리, 송풍기로 작동

슬라이딩 베인 메커니즘은 반대 방향, 즉 진공 대신 압력 듀티로 작동합니다. 회전식 슬라이딩 베인 송풍기에서는 동일한 편심 로터와 슬라이딩 베인이 공기를 적절한 게이지 압력으로 압축하고 낮은 맥동과 비교적 낮은 소음으로 안정적으로 전달합니다. 이 프로필은 폐수 처리 통기 및 저압 공압 이송에 적합하며 더 많은 맥동으로 더 높은 흐름을 선호하는 루츠 송풍기와 대조됩니다. 메커니즘을 자세히 설명하고 싶다면 회전식 슬라이딩 베인 송풍기가 공기 흐름을 생성하는 방법에 대한 기사를 단계별로 살펴보세요.

저압 폭기용 회전식 슬라이딩 베인 블로어 슬라이딩 베인 압력 듀티에 대한 논의에 따라 이 송풍기는 60dB 미만의 소음으로 최대 49kPa의 안정적이고 낮은 맥동 공기 흐름을 제공합니다. 500rpm 작동 및 적당한 유량으로 인해 폐수 처리 통기 및 유사한 저압 운반 작업에 매우 적합합니다. 제품보기 →

하나 지정 및 실행: 실제 체크리스트

첫 번째 펌프를 구입하든 설치 기반을 감사하든 관계없이 몇 가지 사항이 대부분의 만족도를 결정합니다.

1. 챔버 용량과 목표 펌프다운 시간에 맞게 펌핑 속도를 조정합니다. 펌프다운은 지수 곡선을 따르므로 압력의 마지막 10년은 첫 번째 것보다 불균형적으로 더 오래 걸립니다. 평균이 아닌 전체 곡선에 대한 크기입니다.
2. 데이터시트의 최종 압력이 아닌 작업 지점을 판단하십시오. 0.1mbar 정격의 펌프는 가스 밸러스트가 열려 있거나 실제 공정 가스 부하가 존재하는 경우 해당 수치를 유지하지 않습니다.
3. 공정으로부터 펌프를 보호하십시오. 먼지에 대한 입구 여과를 계획하고 증기에 대한 작동 가스 밸러스트 또는 업스트림 응축기를 계획하십시오.
4. 소모품 예산. 오일 및 미스트 분리기 교체는 일반적으로 증기 및 오염 물질 부하에 따라 수백에서 수천 작동 시간에 걸쳐 이루어지며 이를 늘리는 것이 베인이 마모되는 가장 빠른 경로입니다.
5. 냉각 경로를 확인하십시오. 베인 마찰은 지속적으로 열을 거부하므로 주변 온도, 환기 및 수냉식 재킷 모두 오일 수명과 달성 가능한 압력에 영향을 미칩니다.

본질적으로 이것이 회전 날개 진공 펌프의 작동 방식입니다. 편심 로터를 타고 있는 슬라이딩 날개라는 단순한 기계적 아이디어는 매우 적은 수의 움직이는 부품을 사용하여 회전을 압축으로 변환합니다. 단순성은 포장 공장, 작업장 및 실험실에서의 수명과 훨씬 더 큰 진공 시스템의 지원 단계로 조용히 사용되는 습관을 모두 설명합니다. 더 깊은 진공, 더 높은 처리량 또는 엄격한 오일 프리 가스에 대한 의무가 더 커지면 루츠 진공 펌프 및 날개형 송풍기와 같은 인접 기술이 인접 범위를 포괄하고 기계를 실제 작동 압력에 맞추는 것이 다른 모든 것을 결정하는 결정으로 남습니다.