Принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса

Пластинчато-роторный вакуумный насоспредставляет собой устройство, использующее механическое вращение для извлечения газа и создания вакуумной среды; он относится к категории вакуумных насосов объемного типа. Он работает за счет использования эксцентрикового вращения ротора и лопастей внутри камеры насоса для непрерывного всасывания, сжатия и вытеснения газа, тем самым снижая давление газа в системе и достигая состояния вакуума.

Благодаря своей компактной конструкции, стабильной работе и стабильной скорости откачки пластинчато-роторные вакуумные насосы широко используются в производстве полупроводников, вакуумном нанесении покрытий, сублимационной сушке, вакуумной упаковке, химической дегазации, аналитических приборах и оборудовании промышленной автоматизации, а также в других областях.

Высокая стабильность вакуума
Компактная конструкция, небольшая занимаемая площадь
Низкий рабочий шум и вибрация.
Низкая стоимость обслуживания
Низкое энергопотребление и высокая эффективность
Надежная герметизация

Стандартпластинчато-роторный вакуумный насоссостоит из нескольких основных компонентов, которые работают вместе, чтобы завершить цикл впуска, сжатия и выпуска. Несмотря на компактность конструкции, она требует чрезвычайно высокой точности изготовления и свойств материала.

Корпус насоса является основной рамой всего вакуумного насоса. Его внутренняя часть представляет собой прецизионную-цилиндрическую полость, в которой размещаются ротор и лопасти. Его округлость и качество поверхности напрямую влияют на уровень вакуума и эффективность герметизации.

Ротор установлен внутри корпуса насоса эксцентрично. Когда двигатель приводит ротор во вращение, эксцентричное положение создает пространство переменного объема, облегчая всасывание и сжатие газа.

Лопасти обычно изготавливаются из углеродного волокна или композитных материалов, обладающих превосходной износостойкостью и-свойствами самосмазывания. Лопасти установлены в пазах ротора и, опираясь на центробежную силу и давление масляной пленки, прочно прикреплены к внутренней стенке насосной камеры, разделяя несколько герметичных рабочих камер. Это ключевой компонент для достижения накачки и сжатия.

Впуск соединен с перекачиваемой системой, по которой газ поступает в камеру насоса; выпуск выпускает сжатый газ за пределы насоса. Некоторые-модели насосов высокого класса оснащены обратными клапанами или глушителями выхлопа для снижения шума и предотвращения обратного потока газа.

В пластинчато-роторных насосах с масляным-уплотнением вакуумное масло играет тройную роль: во-первых, смазывание вращающихся частей и уменьшение трения; во-вторых, формирование герметизирующего слоя для улучшения воздухонепроницаемости; и в-третьих, поглощение рабочего тепла для предотвращения перегрева.

Основной принцип конструкции всей конструкции заключается в плотной посадке, непрерывном потоке воздуха и эффективной герметизации. Эта скоординированная механическая конструкция позволяет пластинчато-роторным вакуумным насосам достигать стабильной и эффективной производительности вакуума в относительно небольшом объеме.

Rotary Vane Vacuum Pump Diagram

Настоящее «сердце»пластинчато-роторный вакуумный насосзаключается в геометрическом и динамическом соответствии между ротором, лопастями и камерой насоса. Процесс эксплуатации состоит из трех непрерывных этапов:впуск, сжатие и выпуск.

Когда ротор начинает вращаться в эксцентричном положении, лопатки, установленные в пазах ротора, под действием центробежной силы и масляной пленки выдвигаются наружу, образуя уплотнение с внутренней стенкой камеры насоса. В это время объем пространства между двумя лопатками быстро расширяется, давление внутри камеры снижается, создавая разрежение, и газ в перекачиваемой системе перетекает в камеру насоса из входного отверстия под действием перепада давления.
На этом этапе скорость изменения объема камеры насоса напрямую определяет мощность всасывания; чем быстрее увеличивается объем и чем плотнее уплотнение, тем выше эффективность всасывания. Высококачественные-роторно-пластинчатые насосы обычно оптимизируют угол и эксцентриситет лопастей, чтобы обеспечить плавный процесс всасывания без значительной пульсации газа, тем самым обеспечивая стабильную скорость откачки.

По мере дальнейшего вращения ротора первая лопасть постепенно поворачивается в положение впуска и перекрывает проход газа. В это время газ в камере насоса полностью герметизирован, образуя закрытую рабочую камеру.
В этот момент изменение объема камеры насоса минимально, внутренний газ находится в изохорном состоянии (объем практически не изменяется), давление повышается незначительно, но в фазу существенного сжатия он еще не вступил.
Целью этого этапа является стабилизация состояния газа и предотвращение обратного течения, создание равномерных стартовых условий для последующего сжатия.
Высококачественные-пластинчато-роторные насосы на этом этапе оптимизируют толщину уплотняющей масляной пленки между торцевой поверхностью лопасти и камерой насоса, обеспечивая плавное уплотнение,-без вибрации и снижая потери энергии.

Когда ротор продолжает вращаться, всасывающая камера и впускное отверстие закрываются лопастями, образуя независимую герметичную камеру. С увеличением угла поворота эффективный объем камеры постепенно уменьшается, а герметичный газ механически сжимается, в результате чего внутреннее давление возрастает.
В этом процессе вакуумное масло играет решающую роль:

Он образует чрезвычайно тонкую масляную пленку, герметизируя крошечный зазор между лопатками и камерой насоса, предотвращая обратный поток газа;
Он также поглощает тепло, выделяющееся во время сжатия, приближая сжатие к изотермическому сжатию, снижая потребление энергии и износ.

В двух-пластинчато-роторных насосах после завершения грубого сжатия на первой ступени отработанный газ поступает на вторую ступень для дальнейшего сжатия, что приводит к еще более низкому конечному давлению.
Точный контроль ступени сжатия является ключевым показателем, определяющим максимальный вакуум и коэффициент энергоэффективности насоса.

Когда давление сжатого газа превышает противодавление выпускного клапана или выпускного отверстия, газ толкает диск выпускного клапана, открывая его, и быстро выбрасывается из камеры насоса. После выпуска лопасть продолжает вращаться, и камера снова соединяется с впуском, входя в следующий цикл впуска.
На этом этапе особенно важны скорость срабатывания и герметичность выпускного клапана. Если тарелка клапана открывается медленно или плохое уплотнение, это может легко привести к увеличению сопротивления выпуску или обратному потоку газа, тем самым снижая общую эффективность насоса.
Чтобы снизить шум выхлопа и перелив масляного тумана, промышленные насосы обычно оснащены сепаратором масляного тумана или многоступенчатой системой фильтрации на выпускном конце, чтобы обеспечить стабильный и чистый процесс выхлопа.
Весь цикл непрерывно повторяется при вращении на высокой-скорости:

Всасывается газ (объем увеличивается)
Газ сжимается (объем уменьшается, давление увеличивается)
Газ выпускается (цикл завершен)

Это непрерывное механическое воздействие позволяетпластинчато-роторный вакуумный насосдля непрерывной выдачи стабильного вакуумного давления. Рационально проектируя параметры эксцентриситета, длины лопастей и эластичности выпускного клапана, производители могут точно контролировать кривую скорости перекачки насоса и показатели энергоэффективности, обеспечивая эффективную и надежную работу в приложениях.

Производство полупроводников и пластин

При транспортировке пластин, вакуумной проверке, упаковке и нанесении покрытий пластинчато-роторные вакуумные насосы обеспечивают стабильный вакуум во всей технологической системе, предотвращая загрязнение твердыми частицами и обеспечивая чистоту производства.

Вакуумная упаковка и пищевая промышленность

Удаление воздуха, используемое на линиях по производству пищевой и фармацевтической упаковки, продлевает срок хранения и улучшает безопасность и внешний вид продукции.

Химическая и фармацевтическая промышленность

Применяется для процессов дегазации, сушки, дистилляции и концентрирования, обеспечивая безопасную рабочую среду и повышая эффективность производства.

Научно-исследовательское и экспериментальное оборудование

Используется в лабораториях для предварительного вакуумирования аналитических инструментов (таких как масс-спектрометры и электронные микроскопы), обеспечивая точную работу при низком давлении.

Системы промышленной автоматизации и робототехники

В автоматизированных производственных линиях по перемещению, сборке и контролю пластинчато-роторные вакуумные насосы часто используются в качестве источника энергии для вакуумных зажимных и конвейерных систем, обеспечивая точную адсорбцию и поддержку позиционирования промышленных роботов.

В заключение,пластинчато-роторные вакуумные насосы,Благодаря своей высокой надежности, стабильной работе и компактному дизайну они стали одними из наиболее часто используемых вакуумных устройств в современном промышленном производстве. Будь то изготовление полупроводниковых пластин, вакуумная упаковка или обработка вакуума на автоматизированных производственных линиях, он обеспечивает непрерывную и точную поддержку вакуума на критических этапах.

Если вы ищете высокопроизводительный, -надежный и энергоэффективный-роторно-пластинчатый вакуумный насос, обратитесь в компанию HILO PUMP. Мы предлагаем профессиональный подбор и индивидуальные решения для различных условий эксплуатации, создавая эффективную, надежную и низкоэнергетическую вакуумную силовую поддержку для ваших производственных систем.

Свяжитесь с HILO PUMP сегодняи пусть вакуумная технология повысит ценность вашего производства!