Bơm hút chân không vòng dầu làm việc như thế nào ? Bơm hút chân không vòng dầu hay còn gọi là bơm hút chân không cánh gạt quay làm kín và làm mát bằng dầu chân không là loại máy bơm chính trên hầu hết các hệ thống chân không được sử dụng trong ngành công nghiệp xử lý nhiệt. Chúng còn được gọi là máy bơm “hỗ trợ” khi được sử dụng kết hợp với máy bơm tăng áp, hoặc với cả máy bơm tăng áp và thứ cấp (“chân không cao”), thường là kiểu khuếch tán. Máy bơm cánh quay cũng có thể được sử dụng một mình khi không yêu cầu độ chân không cao và lưu lượng lớn .

Có sẵn thiết kế hai cấp, sử dụng hai roto nối tiếp bên trong máy bơm. Thiết kế một cấp có thể cung cấp chân không 3 x 10-2 Torr (4 x 10-2 mbar), trong khi thiết kế hai cấp có thể đạt được 3 x 10-3 Torr (4 x 10-3 mbar).

Hình mặt cắt của bơm hút chân không vòng dầu ( hình 1 )

Do sự phổ biến của máy bơm cánh quay, điều quan trọng là các nhà thiết kế và người sử dụng thiết bị chân không công nghiệp phải hiểu rõ về cách các máy bơm này hoạt động. Loạt bài viết này sẽ trình bày về nguyên lý hoạt động của máy bơm, thiết kế máy bơm, dầu máy bơm, thiết kế máy bơm một cấp so với hai cấp, ô nhiễm và chấn lưu khí (thủ công và tự động), các phụ kiện thông dụng, ứng dụng, xử lý sự cố và bảo dưỡng bơm.

Nguyên tắc hoạt động

Trong số các công nghệ bơm chân không khác nhau, bơm cánh quay được coi là bơm dịch chuyển tích cực, ướt. Chúng thường được gọi là máy bơm "ướt" vì khí được bơm tiếp xúc với dầu được sử dụng làm chất bôi trơn để giúp cung cấp làm kín.

Vì lý do này, dầu được lựa chọn cẩn thận và thiết kế đặc biệt cho ứng dụng. Dịch chuyển dương chỉ ra rằng máy bơm hoạt động bằng cách bẫy một thể tích khí và di chuyển nó qua máy bơm, tạo ra áp suất thấp ở phía đầu vào.

Thiết kế máy bơm

Máy bơm cánh gạt quay (Hình 1) được thiết kế sao cho stato của máy bơm được ngâm trong dầu và chứa rôto được lắp lệch tâm. Rôto chứa hai cánh gạt trượt theo đường kính các khe đối diện nhau. Các cánh gạt có thể chịu tải bằng lò xo, nhưng nếu không, dựa vào lực ly tâm để đẩy ra ngoài so với thành stato. Khi rôto quay, các đầu của cánh quạt luôn tiếp xúc với thành stato.

Hình 2

Toàn bộ cụm (Hình 2) được gia công và lắp ráp với dung sai chặt chẽ sao cho khe hở giữa đỉnh của rôto và thành stato (thường được gọi là “Phớt”) xấp xỉ 0,025 mm (1,0 mils). Phớt làm kín này được đổ đầy dầu, tạo ra một vòng đệm giữa các mặt đầu vào và đầu ra. Dầu được tuần hoàn từ bình chứa dầu vào bên trong máy bơm và được thải ra ngoài qua van xả cùng với khí bơm.

Áp suất cuối cùng mà máy bơm có thể đạt được bị hạn chế bởi sự rò rỉ ngược trở lại qua phớt Duo và do dầu bôi trơn thoát ra ngoài. Áp suất đầu ra có thể cao tới 1000 mbar (750 Torr) và đầu vào thấp tới 0,01 mbar (0,0075 Torr), có nghĩa là chênh lệch áp suất trên con dấu chứa đầy dầu là khoảng 100.000: 1 (1000: 0,01). Ở mức chênh lệch áp suất lớn hơn mức này, rò rỉ ngược qua vòng đệm sẽ xảy ra, điều này thể hiện một trong những yếu tố hạn chế trong độ chân không cuối cùng mà máy bơm cánh quay đạt được.