⚙️ پمپ دوار تیغهای چیست و چه کاربردی دارد؟
📌 پمپ دوار تیغهای به دو نوع پمپ دوار تیغهای روغنی و پمپ دوار تیغهای خشک تقسیم میشود. در پمپ وکیوم تیغهای، افزایش فشار ایجادشده توسط کاهش حجم، اساس ایجاد وکیوم است. این طراحی استاتیکی، فشار، وکیوم یا ترکیب آنها را بهصورت چشمگیری فراهم میسازد.
📊 محدوده عملکرد و مشخصات کلی
بسته به سایز، طراحی و روغنی یا خشک بودن پمپ، پمپهای وکیوم تیغهای میتوانند حداکثر وکیوم تا ۰.۱ میلیبار با ظرفیتهای ۳ تا ۱۵۳۵ متر مکعب بر ساعت تولید کنند. همچنین حداکثر فشار تا ۱.۵ بار با رنج ظرفیتهای ۳ تا ۱۵۵ متر مکعب بر ساعت قابل دستیابی است. در حالت نیاز به ترکیب فشار و وکیوم، این پمپها میتوانند بهصورت همزمان وکیوم ۰.۶ بار و فشار ۰.۷ بار تولید کنند.
🛢️ پمپ دوار تیغهای روغنی
در پوسته استوانهای پمپ وکیوم، یک روتور بهصورت خارج از مرکز قرار داده شده است؛ روتور طوری قرار میگیرد که کمترین تماس را در نقطه بالایی با پوسته استوانهای داشته باشد. تیغههای روتور در شیارهای روتور قرار میگیرند و وقتی روتور شروع به چرخش میکند، بهدلیل نیروی سانتریفیوژ، تیغهها به سمت خارج حرکت کرده و با سطح داخلی پوسته تماس مییابند.
در این حالت، یک سلول بین دو تیغه و روتور و پوسته تشکیل میشود که حجم آن هنگام چرخش روتور مدام تغییر میکند. هوا از دریچه ورودی به سلول وارد میشود و تا زمانی که تیغه پشتی از جلوی دریچه عبور کند، ورود هوا ادامه مییابد. در این نقطه سلول به حداکثر حجم میرسد.
وقتی سلول از دریچه ورودی دور میشود، حجم آن کوچکتر و کوچکتر میگردد؛ در نتیجه هوای محبوسشده کمپرس شده و فشار آن بالا میرود. این روند ادامه مییابد تا سلول به بالاترین فشار خود برسد و در نزدیکی محفظه خروجی، هوا با فشار بالا به خارج هدایت شود. برخی پمپها مجهز به شیر خروجی هستند که از فشار برگشتی هوای خروجی جلوگیری میکند.
🔁 در پمپهای وکیوم تیغهای، این فرایند بهصورت کلی شامل مکش، فشردهسازی و ایجاد خلأ است.
🧩 حالت فوت و مک همزمان
در پمپهای فوت و مک همزمان، دو قسمت محفظه ورودی/خروجی وجود دارد: یک محفظه برای وکیوم و یک ورودی دوم برای تأمین فشار. برای جلوگیری از تداخل این دو محفظه، پورتهای ورودی توسط یک دریچه از هم جدا میشوند و نرخ بین میزان وکیوم و میزان فشار توسط این دو محفظه و ابعاد آنها تعیین میگردد.
🧷 عملکرد پمپ وکیوم روتاری روغنی (تیغهای روغنی)
پمپ وکیوم روغنی یکی از انواع پمپهای وکیوم طراحیشده در صنعت است که برای ایجاد خلأ (کاهش فشار جو) استفاده میشود. طراحی به گونهای است که روتور خارج از مرکز سیلندر قرار گرفته و با دوران روتور توسط الکتروموتور، روغن از محفظه روغن وارد سیلندر میشود. از طرف دیگر تیغهها به صورت کشویی از شیار روتور بیرون آمده و مماس با سطح داخلی سیلندر حرکت میکنند.
روغن موجود در سیلندر نقش روانکاری، آببندی منافذ و خنککنندگی را ایفا میکند. با دوران روتور و تماس تیغهها با دیواره داخلی سیلندر، فضای خالی بین روتور و سیلندر توسط تیغهها به سه بخش تقسیم میشود. با عبور تیغهها از ورودی، بخشی از هوا/گاز/بخارات وارد فضای بین دو تیغه شده و در آن حبس میگردد.
با حرکت روتور در جهت چرخش، حجم این فضا کاهش یافته و در نتیجه هوا یا گازهای محبوسشده فشردهتر میشوند تا جایی که نیروی فشار بر نیروی سوپاپ خروجی غلبه کرده و باعث باز شدن سوپاپ و خروج هوا (به همراه بخشی از روغن) میشود. این سیکل بهصورت دائمی تکرار میگردد.
🧩 اجزای اصلی (مطابق شماتیک)
- فیلتر سپراتور
- اگزرو (خروجی)
- گاز بالاست (Gas Ballast)
- ورودی
- صافی (توری) ورودی
- شیر یکطرفه
- تیغه
- روتور
- خط ورودی روغن مصرفی پمپ
- فیلتر روغن
- نشانگر سطح روغن
- سوپاپ خروجی
- روغن برگشتی از فیلتر سپراتور
- خط برگشت روغن اسپریت شده
- سیلندر
- محفظه روغن
- لرزهگیر
⭐ ویژگیهای پمپ تیغهای روغنی
پمپ روتاری روغنی ویژگیهای فراوانی دارد از جمله: طراحی و ساخت آسان، کارایی بالا و مناسب بودن برای کارهای مداوم. به همین دلیل این نوع پمپها بسیار پرطرفدار هستند. بهطور کلی پمپ روتاری روغنی از دو بخش مهم تشکیل شده است: روتور و بدنه. روتور شامل شفت و پروانه است و بدنه شامل سیلندر و سرسیلندر میباشد.
روتور پمپ شامل یک استوانه فولادی واقع روی میله متحرک است و محور چرخش روتور با استاتور موازی است بهگونهای که در طول، با قسمت بالای استاتور تماس دارد (آببندی بالا). یک شکاف قطری در طول بدنه روتور قرار دارد که حامل پرههاست. پرهها صفحات کامپوزیتی مربع یا مستطیل هستند که در شکاف روتور به صورت لغزشی حرکت میکنند و معمولاً به وسیله نیروی گریز از مرکز یا فنر با دیواره استاتور در تماساند. برای تکمیل سطوح تماس، مقدار کنترلشدهای روغن به داخل محفظه استاتور پمپ میشود.
🛡️ وظایف و کاربرد روغن در پمپ روتاری روغنی
✅ روغن در پمپ روتاری روغنی این وظایف را بر عهده دارد:
- آببندی
- روانکاری
- خنک کردن
- محافظت در برابر خوردگی
روغن مورد استفاده باید ویژگیهایی مانند فشار بخار پایین، ویسکوزیته مناسب، خاصیت روانکاری و سازگاری از نظر سلامت و محیط را داشته باشد.
🧾 روغنهای مورد استفاده باید این خواص را داشته باشند
- 🔸 غلظت مناسب
- 🔸 روانکاری
- 🔸 سازگار با محیط از نظر آلودگی
- 🔸 میزان بخار شدن پایین در دمای پمپ
⚠️ نکات مهم در استفاده از پمپ وکیوم روغنی روتاری
اگر گازی که توسط پمپ تخلیه میشود حاوی مواد خورنده یا ساینده باشد، ممکن است سطح روتور و استاتور آسیب ببیند و مسیرهای نشتی ایجاد شود؛ در نتیجه فشار نهایی پمپ کاهش مییابد. همچنین اگر گاز تخلیهشونده حاوی بخارات قابل چگالش باشد، عملکرد پمپ تضعیف میشود.
بخار معمولاً در حالت غیر اشباع وجود دارد و تا زمانی که تراکم مورد نیاز برای باز کردن شیر خروجی به حد کافی نرسد، فشار آن را تا مقدار اشباع بالا میبرد. در این مرحله بخار به شکل مایع در میآید و در خروجی حلقه پمپ به صورت ترکیب با روغن میماند. این پدیده میتواند باعث کاهش خواص روغنکاری و آببندی روغن شود.
💡 یکی از دردسرسازترین عوامل، بخار آب است؛ به همین دلیل استفاده از سیستم گاز بالاست معمولاً ضروری است.
در هنگام کار با پمپ وکیوم روغنی، به هیچ عنوان نباید هنگام وکیوم کردن بخار آب یا خود آب وارد قسمت پمپ شود؛ چون باعث تغییر کارایی روغن شده، روغن خاصیت روغنکاری خود را از دست میدهد و پمپ قفل میکند؛ این مسئله میتواند باعث قفل موتور (جام شدن موتور) شود.
در سیستم، مقدار کنترلشدهای هوای اتمسفری به قسمت خروجی پمپ راه پیدا میکند؛ از این رو فشار در این قسمت به حد کافی افزایش یافته و شیر خروجی بدون نیاز به تراکم نهایی گاز و بخار آب باز میشود، و بخار به همراه گاز به بیرون رانده میگردد.
نکته قابل توجه این است که بهدلیل وجود روغن، همواره احتمال بازگشت بخارات روغن به محفظه خلأ وجود دارد و بنابراین خلأ ایجادشده توسط این پمپها خیلی تمیز نیست؛ مگر اینکه تمهیدات ویژهای مانند تله زئولیتی در ورودی پمپ در نظر گرفته شود.
