Nếu máy bơm chân không cánh gạt quay kín dầu dừng ở áp suất 5 mbar thay vì kéo xuống áp suất tối đa định mức gần 0,5 mbar, thì kỹ thuật viên có kinh nghiệm sẽ kiểm tra dầu trước khi chạm vào cánh gạt, động cơ hoặc khớp nối. Trong thiết kế máy bơm này, dầu là một bộ phận làm việc bên trong buồng bơm chứ không phải là chất bôi trơn được bôi ở các cạnh và máy đo chân không thường là nơi đầu tiên biểu hiện chức năng dầu bị hỏng.
Một lần nạp dầu thực hiện bốn công việc cùng một lúc: nó bịt kín các khe hở, bôi trơn các cánh trượt, mang nhiệt nén và bảo vệ mọi bề mặt bên trong khỏi bị ăn mòn. Mất bất kỳ chức năng nào và các chức năng khác sẽ theo sau.
Hiểu được tác dụng thực sự của dầu giúp việc lựa chọn dầu, theo dõi tình trạng và định kỳ thay dầu trở nên dễ dàng hơn nhiều — cho dù bạn mua máy bơm hay vận hành chúng suốt ngày đêm.
Dầu thực sự đi đâu bên trong máy bơm
Máy bơm chân không cánh gạt quay là một máy chuyển vị tích cực. Một rôto lệch tâm quay bên trong một stato hình trụ và các cánh trượt trong các khe cắt qua rôto chia không gian giữa rôto và stato thành các buồng phát triển ở đầu vào và co lại về phía ống xả. Không có vòng piston hoặc vòng đệm động để dựa vào, máy phụ thuộc vào độ hở chỉ một phần trăm milimét để luôn đóng hiệu quả - và dầu, được cấp liên tục vào buồng bơm, là thứ sẽ đóng chúng lại. Khi đã vào bên trong, nó sẽ di chuyển đến bốn khoảng trống quan trọng:
- các đầu cánh ép vào thành stato,
- đầu cánh trượt trong các khe rôto,
- khe hở hình lưỡi liềm giữa rôto và stato,
- ghế van xả phải luôn đóng để tránh chân không giữa các chu kỳ nén.
- Màng dầu bịt kín đầu cánh vào thành stato.
- Dầu bịt kín khe hở rộng nhất, ở phía hút của rôto.
- Dầu tràn vào hình lưỡi liềm hẹp nơi rôto gần chạm vào stato.
Nguyên lý cánh quạt tương tự cũng hoạt động ở áp suất dương: đó là cốt lõi của máy thổi cánh trượt quay, di chuyển không khí sạch trong xử lý nước và hoạt động bằng khí nén áp suất thấp, nơi nhu cầu bịt kín nhẹ nhàng hơn nhiều. Trong chân không, hình dạng giống hệt nhau trở nên không thể tha thứ - bất kỳ khoảng trống nào mà màng dầu không thể lấp đầy sẽ trực tiếp xuất hiện dưới dạng mất áp suất cuối cùng.
Máy thổi cánh trượt quay cho nhiệm vụ không khí áp suất thấp Chạy cùng hình dạng cánh quạt ở áp suất dương, máy thổi này cung cấp tốc độ 0,59-0,66 m3/phút với tốc độ lên tới 49 kPa dưới 60 dB, phục vụ sục khí trong xử lý nước nơi nhu cầu bịt kín nhẹ nhàng hơn so với trong chân không. Xem sản phẩm → Bốn chức năng của dầu trong máy bơm chân không cánh gạt quay
Niêm phong
Niêm phong is the function that makes vacuum possible. The oil film between vane tip and stator is only microns thick, yet it holds back a pressure difference of up to roughly 1,000 mbar between adjacent chambers. If the film breaks, gas slips backward from the compression side to the inlet side; the pump keeps turning while the needle refuses to fall. Oil also keeps the exhaust valve seated until chamber pressure exceeds it.
Bôi trơn
Mỗi cánh trượt ra khỏi rãnh của nó và chạy dọc theo thành stato hai lần trên mỗi vòng quay với tốc độ trượt chính xác. Lớp dầu thay thế sự tiếp xúc giữa kim loại với kim loại bằng ma sát chất lỏng, giữ cho độ mòn của cánh và rãnh có thể dự đoán được, đồng thời phục vụ các ổ trục rôto và phốt trục. Một máy bơm sắp hết dầu còn sử dụng được sẽ thông báo vấn đề một cách rõ ràng - tiếng lạch cạch hoặc tiếng gõ - trước khi nó bị hỏng.
làm mát
Dầu hấp thụ nhiệt của quá trình nén khí và truyền nó đến vỏ máy bơm, hoặc đến mạch bên ngoài hoặc làm mát bằng nước trên các mẫu máy lớn hơn, đồng thời làm nguội điểm nóng nhất trong máy: khí nén thoát ra ngoài qua van. Đây là lý do tại sao nhiệt độ vỏ dầu được coi là một chỉ báo về tình trạng, với nhiều nhà sản xuất chỉ định nhiệt độ tối đa của vỏ dầu trong khoảng 80–95°C. Ở những nơi đã có sẵn mạch nước của nhà máy, hệ thống làm mát tuần hoàn sẽ giữ nhiệt độ dầu - và do đó độ nhớt của dầu - ổn định trong suốt chu kỳ làm việc dài.
Bộ hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cho máy thổi Với bộ trao đổi nhiệt 10.000-20.000 kJ/h và bơm truyền động từ tính chống rò rỉ, bộ sản phẩm nhỏ gọn này ổn định nhiệt độ dầu trên máy thổi và máy nén, giữ độ nhớt ổn định trong suốt chu kỳ làm việc dài mà không cần thêm đường ống cấp liệu. Xem sản phẩm → Bảo vệ chống ăn mòn
Cuối cùng, mọi bề mặt bên trong đều mang một lớp màng dầu giúp giữ hơi nước ngưng tụ và hơi mạnh khỏi kim loại trần. Điều này quan trọng nhất sau khi làm việc trong điều kiện ướt hoặc ngừng hoạt động: nước dư ngưng tụ khi áp suất cân bằng và máy bơm không được bảo vệ có thể bị rỉ sét qua đêm, sau đó làm rách các cánh gạt của nó ở lần khởi động tiếp theo.
| chức năng | Nó hoạt động ở đâu | Thất bại trông như thế nào |
|---|---|---|
| Niêm phong | Cánh tips, vane slots, rotor-stator clearance, exhaust valve | Áp suất cực đại tăng lên; máy bơm sẽ không kéo xuống |
| Bôi trơn | Cánh slots, stator wall, bearings, shaft seals | Lục lạc hoặc gõ cửa; độ mòn cánh và rãnh tăng tốc |
| làm mát | Vùng nén, van xả, vỏ bơm | Quá nóng; dầu cốc; cánh quạt dính hoặc bị kẹt |
| Bảo vệ chống ăn mòn | Tất cả các bề mặt kim loại bên trong | rỉ sét sau thời gian ẩm ướt hoặc không hoạt động; khởi động lại khó khăn |
Điều gì phân biệt dầu bơm chân không với dầu thông thường
Đặc tính quan trọng nhất là áp suất hơi, không phải phụ gia cực áp. Nếu máy bơm được định mức đạt 0,01 mbar, bản thân dầu phải ở dưới áp suất hơi đó ở nhiệt độ vận hành, nếu không máy bơm sẽ thải ra hơi dầu và không bao giờ bị kéo xuống. Do đó, dầu cánh gạt quay chuyên dụng là loại dầu khoáng tinh chế cao, phổ biến nhất là ISO VG 46 đến VG 68, với các biến thể chân không mịn được chưng cất thêm cho đến khi áp suất hơi của chúng nằm ở mức độ lớn dưới áp suất cuối cùng định mức của máy bơm.
Độ nhớt kéo theo hướng ngược lại. Dầu quá loãng sẽ mất độ kín ở nhiệt độ vận hành; dầu quá đặc khiến cánh quạt hoạt động chậm khi khởi động ở nhiệt độ lạnh, tăng mức tiêu thụ điện và làm quá tải bộ tách sương mù dầu xả. Các loại tổng hợp - este hoặc perfluoropolyether dành cho hóa học mạnh - kéo dài khoảng thời gian thay đổi và chống lại quá trình oxy hóa, với mức giá gấp nhiều lần.
Van dằn gas làm việc trực tiếp với dầu. Khi làm việc ẩm, việc mở chấn lưu sẽ đưa một ít không khí vào giai đoạn nén để hơi nước thoát ra qua ống xả trước khi ngưng tụ thành dầu - biện pháp bảo vệ tiêu chuẩn chống lại nhũ tương màu trắng đục được mô tả bên dưới, với chi phí là áp suất cuối cùng có thể đạt được cao hơn một chút.
Dầu máy bơm xuống cấp như thế nào - và chi phí cho mỗi lần hỏng hóc là bao nhiêu
Dầu trong máy bơm cánh gạt quay tồn tại bên trong quy trình: mọi thứ mà đầu vào đưa vào đều tiếp xúc với nó. Bốn kiểu suy thoái gây ra hầu hết các cuộc gọi dịch vụ liên quan đến dầu:
- Hơi nước tạo thành nhũ tương màu nâu sữa. Dầu nhũ hóa trước tiên sẽ mất khả năng bịt kín, do đó áp suất cuối cùng sẽ tăng lên vài ngày trước khi bất kỳ triệu chứng cơ học nào xuất hiện.
- Dung môi và hydrocacbon làm loãng dầu, làm mỏng các vòng đệm và tăng dòng chảy ngược vào buồng.
- Bụi và các hạt mài mòn hoạt động như lớp dán giữa các cánh gạt và stato, làm tăng tốc độ mài mòn của khe và ghi điểm.
- Quá trình oxy hóa và sơn bóng do quá nhiệt kéo dài làm cho các cánh gạt bị dính và tăng mô-men xoắn khởi động.
Phản ứng thực tế là thường lệ hơn là anh hùng. Kiểm tra mức dầu và màu sắc qua kính quan sát hàng tuần, chạy chấn lưu khí sau mẻ ướt, thay dầu nóng để các chất bẩn lơ lửng trôi theo và thay bộ tách sương dầu theo khoảng thời gian mà hướng dẫn sử dụng chỉ định. Dự kiến thay đổi đầu tiên sớm — thường trong vòng 100 đến 500 giờ hoạt động đầu tiên, trong khi máy bơm mới sẽ loại bỏ các hạt hỏng hóc — sau đó sẽ ổn định trong khoảng thời gian khoảng 1.000 đến 4.000 giờ tùy thuộc vào loại dầu và độ sạch của quy trình. So với bộ cánh quạt bị thu giữ hoặc stato bị ghi điểm, thay dầu là cách rẻ nhất trong lịch trình bảo trì.
Khi quy trình sẽ tốt hơn nếu không có dầu
Mọi thứ dầu hoạt động tốt bên trong máy bơm đều xác định điểm yếu của nó ở ranh giới chân không: một vết dầu luôn hiện diện trong đường dẫn khí, chảy ngược vào buồng hoặc như sương mù trong ống xả. Trong bao bì thực phẩm, đông khô dược phẩm, thiết bị điện tử và dụng cụ thí nghiệm, dấu vết đó là nguy cơ ô nhiễm và chi phí vận hành lâu dài.
Có hai phản hồi. Đầu tiên giữ máy bơm kín dầu và quản lý dầu bằng bộ tách sương, hệ thống hồi dầu và bẫy hấp phụ. Cơ chế thứ hai loại bỏ hoàn toàn dầu khỏi buồng bơm: bơm chân không Roots chạy buồng bơm khô với dầu bôi trơn bánh răng và ổ trục được cách ly bên ngoài không gian chân không, đó là lý do tại sao nó được ứng dụng rộng rãi như một bộ tăng áp khô trên bơm hỗ trợ kín dầu. Chúng tôi kiểm tra sự cân bằng này khi so sánh hiệu suất của bơm chân không Roots với bơm cánh gạt quay trong các ứng dụng thực tế và đối với dòng chảy khô lớn, cũng cần xem xét liệu máy trục vít không dầu có thể thực hiện nhiệm vụ chân không trực tiếp hay không.
Máy bơm chân không Roots như một bộ tăng áp khô Cung cấp 0,6-713,8 m3/phút với buồng bơm khô và bôi trơn bánh răng cách ly, máy bơm Roots này tăng cường lưu lượng lớn qua máy bơm hỗ trợ kín dầu khi độ sạch của sản phẩm hoặc chi phí bảo trì dầu quyết định lựa chọn. Xem sản phẩm → Với tư cách là nhà sản xuất cả máy bơm chân không Roots và máy kiểu cánh gạt, chúng tôi thấy quyết định này được giải quyết ít dựa trên ưu tiên công nghệ hơn là bằng hai con số: sản phẩm phải giữ sạch như thế nào và chi phí bảo trì dầu mỗi năm.
Danh sách kiểm tra dầu thực tế
Dầu trong máy bơm chân không cánh gạt quay đồng thời là bộ phận bịt kín, chất bôi trơn, chất làm mát và chất chống ăn mòn, khiến nó trở thành vật tư tiêu hao quan trọng nhất của máy bơm. Quản lý nó cho phù hợp:
- Chỉ sử dụng loại dầu có tên trong sổ tay hướng dẫn sử dụng máy bơm; sự thay thế là một nền kinh tế sai lầm ở mức độ chân không.
- Kiểm tra mức dầu và màu sắc hàng tuần, đồng thời ghi lại xu hướng áp suất cuối cùng.
- Chạy chấn lưu khí sau mẻ ướt hoặc nhiều dung môi để làm sạch nước ngưng.
- Thay dầu ấm và thay bộ tách sương mù dầu.
- Hãy coi dầu màu trắng đục, sẫm màu hoặc sủi bọt như một tình trạng dừng lại và điều tra, không phải là một lưu ý cho tháng sau.
Xử lý theo cách này, hệ thống dầu mỏ sẽ trở thành một giải pháp bảo hiểm rẻ tiền hơn là một nỗi lo tái diễn. Nếu bạn đang chỉ định thiết bị chân không cho sản xuất mô, nhiệm vụ của nhà máy xử lý nước thải hoặc một quy trình liên tục khác và muốn có ý kiến thứ hai về việc lựa chọn hoặc lập kế hoạch bảo trì liên quan đến dầu, thì nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ hỗ trợ khách hàng từ việc lựa chọn mô hình cho đến lắp đặt và dịch vụ quay lại thăm — một thói quen được xây dựng dựa trên di sản máy kiểu Roots và cánh gạt trong ba thập kỷ.



