Cách Chọn Bơm Trợ Lực Cho Bơm Chân Không Roots

Tại sao bơm Roots cần bơm hỗ trợ

Bơm chân không Roots có một lợi thế nổi bật: nó cung cấp tốc độ bơm rất cao trong dải áp suất thấp—một ưu điểm mà nhiều loại bơm chân không khác không có được. Nhưng bơm Roots cũng có một hạn chế—nó không thể xả trực tiếp ra khí quyển. Nó phải được kết hợp với một bơm chân không khác nối tiếp để hoạt động đúng cách.

Trong thực tế, bơm hỗ trợ trước tiên hạ áp suất hệ thống xuống một mức nhất định, và chỉ sau đó bơm chân không Roots mới khởi động. Nói một cách đơn giản, bơm hỗ trợ xử lý tải khí từ khí quyển xuống đến áp suất khởi động của bơm Roots, và bơm Roots sau đó tiếp quản để nâng cao mức chân không trong dải lưu lượng cao.

Hậu quả của việc lựa chọn không đúng

Việc chọn sai bơm hỗ trợ trực tiếp dẫn đến các vấn đề với bơm Roots. Các vấn đề phổ biến nhất bao gồm:

• Tốc độ bơm hỗ trợ quá nhỏ, gây ra chênh lệch áp suất quá mức qua bơm Roots và nhiệt độ tăng nhanh

• Độ chân không cuối của bơm nền không đủ, do đó bơm Roots không bao giờ đạt được phạm vi hoạt động thích hợp

• Bơm nền không phù hợp với khí quy trình, cho phép hơi ngưng tụ ngưng tụ bên trong và làm hỏng bơm

Vì vậy, việc chọn bơm nền không chỉ đơn giản là "có một cái." Nó cần được kết hợp cẩn thận với các điều kiện vận hành.

Ba yếu tố cần xem xét khi lựa chọn

Thành phần khí quy trình

Đây là điều đầu tiên cần xác nhận. Dòng khí có chứa hơi nước không? Các thành phần ăn mòn? Khí có thể ngưng tụ? Những yếu tố này trực tiếp quyết định loại bơm nền cần chọn.

Nếu quy trình liên quan đến lượng hơi nước đáng kể—chẳng hạn như trong sấy chân không hoặc chưng cất—bơm chân không vòng nước là lựa chọn tốt cho bơm nền. Bơm chân không vòng nước tự nhiên chịu được hơi nước; khi khí nén bên trong bơm, hơi ngưng tụ trực tiếp vào chất lỏng làm kín và được xả ra ngoài mà không làm hỏng bơm.

Nếu khí xử lý sạch và không chứa thành phần ăn mòn, phạm vi lựa chọn rộng hơn nhiều—có thể cân nhắc bơm chân không cánh quay bôi dầu hoặc bơm chân không trục vít.

Áp suất khởi động của bơm Roots

Các mẫu bơm chân không Roots khác nhau có yêu cầu áp suất khởi động khác nhau. Một số có thể khởi động ở áp suất cao hơn, trong khi những loại khác yêu cầu bơm hỗ trợ phải hạ hệ thống xuống mức thấp hơn nhiều trước khi có thể bật chúng.

Khi chọn bơm hỗ trợ, bạn phải xác nhận rằng chân không tối đa của bơm thấp hơn ít nhất một bậc độ lớn so với áp suất khởi động của bơm Roots. Nếu không, chênh lệch áp suất khi khởi động sẽ quá lớn, dẫn trực tiếp đến quá tải và quá nhiệt.

Khớp tốc độ bơm

Tốc độ của bơm hỗ trợ phải khớp với tốc độ của bơm Roots. Một quy tắc ước lượng thô là tốc độ bơm hỗ trợ nên khoảng một phần mười đến một phần năm tốc độ của bơm Roots.

Nếu bơm trợ lực quá nhỏ, bơm Roots sẽ hút khí nhanh hơn bơm trợ lực có thể xả ra. Áp suất xả tăng, chênh lệch áp suất tăng và dẫn đến quá nhiệt. Nếu bơm trợ lực quá lớn, nó sẽ làm tăng chi phí thiết bị không cần thiết và tiêu thụ năng lượng cao hơn.

So sánh loại bơm trợ lực

Tại sao các biện pháp bảo vệ là cần thiết

Một số người dùng bỏ qua thiết bị bảo vệ giữa bơm sơ cấp và bơm Roots để tiết kiệm chi phí. Cách làm này không nên được khuyến khích.

Trong quá trình khởi động và vận hành, nếu chênh lệch áp suất qua bơm chân không Roots liên tục vượt quá giá trị thiết kế, các cánh quạt sẽ giãn nở vì nhiệt và tiếp xúc với nhau, gây mài mòn bên trong hoặc thậm chí kẹt cứng.

Các biện pháp bảo vệ tiêu chuẩn bao gồm:

• Lắp công tắc chênh lệch áp suất ở đầu vào và đầu ra của bơm Roots — tự động tắt máy nếu chênh lệch áp suất vượt quá giới hạn

• Cài đặt khởi động có độ trễ thời gian để đảm bảo bơm nền đạt được mức chân không yêu cầu trước khi bơm Roots khởi động

• Lắp cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ vỏ bơm Roots

• Cấu hình đường ống bypass để cho phép một phần khí đi vòng qua bơm Roots khi chênh lệch áp suất quá cao

Các biện pháp này cần được xem xét đồng thời với việc lựa chọn bơm nền, không phải là suy nghĩ sau.

Cấu hình khuyến nghị cho các ứng dụng phổ biến

Sấy chân không

Quá trình sấy tạo ra dòng khí có hàm lượng hơi nước cao. Bơm nền nên ưu tiên sử dụng bơm chân không vòng nước. Nếu nhiệt độ sấy cao và tải lượng hơi lớn, mạch chất lỏng làm kín cũng cần có hệ thống làm mát để giữ nhiệt độ chất lỏng không tăng quá cao.

Chưng cất chân không

Quá trình chưng cất có thể liên quan đến hơi dung môi hữu cơ. Việc lựa chọn bơm nền phụ thuộc vào loại dung môi. Nếu dung môi có áp suất hơi bão hòa thấp và có xu hướng ngưng tụ bên trong bơm, các lựa chọn tốt nhất là bơm chân không vòng nước hoặc bơm cánh quạt quay được trang bị thiết bị xả khí.

Khử khí chân không

Trong quá trình khử khí trong ngành luyện kim hoặc nhựa, dòng khí tương đối sạch. Các yêu cầu chính đối với bơm nền là tốc độ bơm và độ chân không cuối cùng. Đối với các điều kiện này, bơm chân không cánh quạt quay hoặc bơm chân không trục vít là những lựa chọn phổ biến.

Đóng gói và vận chuyển chân không

Trong bao bì chân không thực phẩm, dược phẩm và vận chuyển khí nén, khí sạch và ít độ ẩm. Việc lựa chọn bơm chân không nền linh hoạt hơn. Bơm cánh quạt nhỏ hoặc bơm chân không khô có thể đáp ứng yêu cầu.

Lời khuyên từ nhà sản xuất

Là nhà sản xuất bơm chân không Roots, chúng tôi thấy hai loại vấn đề chính khi lựa chọn bơm chân không nền trong quá trình bảo hành hiện trường: một là kích thước tốc độ bơm quá nhỏ, hai là hoàn toàn bỏ qua thành phần khí quy trình.

Vấn đề đầu tiên thường xảy ra vì người mua chỉ nhìn vào tốc độ trên bảng tên của bơm Roots mà không tính toán tốc độ bơm hiệu quả thực tế của bơm chân không nền tại áp suất khởi động của bơm Roots. Vấn đề thứ hai phổ biến hơn—chỉ định bơm dầu tiêu chuẩn làm bơm chân không nền cho quy trình có hơi nước. Dầu bị nhũ hóa, bơm kẹt, và bơm Roots cũng bị hư hỏng.

Khuyến nghị tiêu chuẩn của chúng tôi cho khách hàng là: hãy ghi lại đầy đủ các điều kiện quy trình trước khi chọn bơm chân không hỗ trợ—thành phần khí, nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng bụi. Sau đó khớp loại bơm và tốc độ với các điều kiện đó. Nếu bạn không chắc chắn, việc để đội ngũ kỹ thuật của nhà sản xuất hỗ trợ lựa chọn sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với việc xử lý sự cố sau khi hỏng hóc.

Kết luận

Việc chọn bơm chân không hỗ trợ cho bơm chân không Roots không có công thức cố định, nhưng có một nguyên tắc áp dụng: bơm hỗ trợ phải cung cấp tốc độ bơm hiệu dụng đủ trên toàn bộ dải áp suất làm việc của bơm Roots, và phải chịu được các thành phần có trong khí quy trình. Nếu bạn làm đúng bốn điều—thành phần khí, áp suất khởi động, khớp tốc độ và biện pháp bảo vệ—hầu hết các vấn đề lựa chọn đều có thể tránh được.