روتس وکیوم

🧩 ساختار و اجزای اصلی پمپ روتس

روتس وکیوم‌ها اساساً شبیه یک فن عمل می‌کنند. لقی بین دو روتور معمولاً بین ۰٫۱ تا ۰٫۵ میلی‌متر است و روتورها با سرعت حدود ۱۴۰۰ تا ۴۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخند؛ در نتیجه بین دهانه ورودی و خروجی پمپ، اختلاف فشار ایجاد می‌شود.

در طراحی روتس وکیوم معمولاً دو لوب با پروفیل هشتی شکل (∞) وجود دارد که با سرعت بالا داخل استاتور می‌چرخند.

⚙️ طرز کار بوستر وکیوم پمپ (Roots Booster)

• یکی از روتورها توسط موتور الکتریکی / الکتروموتور تحریک می‌شود.
• روتور دیگر بدون تماس با موتور و از طریق چرخ‌دنده به حرکت در می‌آید.
• بین روتورها و همچنین بین روتور و سیلندر فاصله وجود دارد تا کارکرد بدون تماس قطعات تضمین شود.
• روتورها توسط گیربکس سنکرون‌سازی می‌شوند تا زمان‌بندی و هم‌محوری دقیق حفظ شود.

هنگام چرخش لوب‌ها، مولکول‌های گاز مکیده‌شده وارد محفظه وکیوم می‌شوند و بین روتورها و سیلندر به دام می‌افتند. سپس با حرکت دورانی روتورها، این گازِ گیر افتاده به سمت خروجی بوستر هدایت می‌شود؛ جایی که پمپ پشتیبان وظیفه مکش و تخلیه نهایی را بر عهده دارد.

🏭 چرا در سیستم‌های خلأ صنعتی استفاده می‌شود؟

این پمپ‌ها به‌خصوص در کوره‌های ذوب تحت خلأ کاربرد زیادی دارند؛ چون در شروع فرآیند ذوب، خروج گاز بالاست. علت انتخاب روتس، نمودار سرعت تخلیه آن در محدوده ۰٫۱ تا ۰٫۰۰۱ میلی‌بار است که تقریباً خطی بوده و افت راندمان در این بازه ناچیز است. این ویژگی کمک می‌کند ضعف پمپ‌های روتاری (افت شدید راندمان در این محدوده) پوشش داده شود و ترکیب این دو پمپ، فشار هدف را با بازده بالاتری فراهم کند.

✅ مزایای پمپ‌های روتس

1. صرفه‌جویی انرژی به دلیل طراحی مناسب
2. عملکرد عالی و پایدار و قابل استفاده در فرآیندهای مختلف خلأ
3. عدم نیاز به سیستم خنک‌کاری اضافی (خنک‌کاری با جریان هوا)
4. امکان خروجی افقی یا عمودی بسته به لوله‌کشی محل
5. استفاده از اتصالات ISO برای ورودی و خروجی
6. نویز و ارتعاش پایین
7. نگهداری و تعمیر ساده

📉 محدوده کاری و نکات محافظتی

محدوده کاری پمپ‌های روتس عموماً بین ۱۰ تا ۰٫۰۰۱ میلی‌بار است (بسته به سازنده). برای محافظت از پمپ و افزایش طول عمر، معمولاً یک شیر بای‌پس روی پمپ نصب می‌شود تا اگر فشار سیستم بالا رفت یا راه‌اندازی در فشار بالا انجام شد، بای‌پس باز شده و عملاً پمپ را از سیستم خارج کند تا بار اضافی به موتور پمپ روتس وارد نشود.

اگر این سیستم وجود نداشت، بهتر است با نصب یک فشارسنج روی دهانه ورودی و کنترل فشار ورودی، از آسیب رسیدن به پمپ جلوگیری شود.

🌬️ دبی و ظرفیت‌ها

این سیستم‌ها با سرعت تخلیه حدود ۱۵۰ تا ۵۰٬۰۰۰ مترمکعب بر ساعت موجود هستند و بر اساس الزامات طراحی سیستم انتخاب می‌شوند. پمپ روتس برای طیف وسیعی از کاربردهای خلأ، در کنار پمپ‌های روتاری، پیستونی و پمپ‌های خشک مناسب است.

🔁 چرا به پمپ پشتیبان نیاز دارد؟

اگر بوستر وکیوم پمپ به‌صورت تکی استفاده شود، میزان خلأ کمی (تا حدود ۳۸ torr) ایجاد می‌کند که برای بسیاری از کاربردها کافی نیست. بنابراین معمولاً روتس وکیوم به پمپ خلأ پشتیبان با ظرفیت مناسب نیاز دارد (روغنی یا خشک).

اگر فرآیند شامل بخار یا گازهای خورنده باشد، استفاده از پمپ خشک چندمرحله‌ای به‌عنوان پمپ پشتیبان گزینه مناسب‌تری است. در ظرفیت‌های خیلی بالا هم می‌توان چند بوستر را به‌صورت سری در کنار پمپ پشتیبان فشار بالا انتخاب کرد.

⭐ مزیت بوستر وکیوم

1. ایجاد خلأ با حجم زیاد
2. خشک بودن هوای ورودی و خروجی
3. ایجاد ساکشن مرکزی برای مدارهای بیشتر

🛠️ تعمیر و نگهداری (چک‌لیست عملی)

1. کنترل گیج روغن (معمولاً پایین بدنه)
2. کنترل روغن از نظر زمان کارکرد و کیفیت (عمده روغن‌های وکیوم حدود ۱۱۰۰ تا ۱۵۰۰ ساعت مفید هستند)
3. کنترل لرزش پمپ؛ در صورت لرزش بیش از حد، دستگاه را خاموش کرده و موارد زیر را بررسی کنید:
   • A- بالانس نبودن محور‌ها
   • B- خرابی بلبرینگ‌ها
   • C- خرابی چرخ‌دنده‌ها
   • D- نصب ناصحیح پمپ روی شاسی
4. فیلتر هوای ورودی؛ در محیط آلوده حتماً فیلتر نصب شود تا از ورود گرد و خاک جلوگیری کند. عدم نصب فیلتر می‌تواند باعث به‌هم خوردن تایم محور‌ها و ایجاد صدای ناهنجار شود.
5. کنترل دمای پمپ؛ بهترین راه نصب ترموکوپل و کندانسور است. دمای خروجی در حالت عادی می‌تواند تا حدود ۱۰۰ درجه برسد و الزاماً خرابی نیست.
   دلایل افزایش دما:

   • جابجایی محور نسبت به سیلندر (اصطکاک)
   • خرابی بلبرینگ‌ها
   • خرابی چرخ‌دنده‌ها
   • کم بودن روغن
   • افزایش فشار هوای خروجی (عدم تخلیه در پمپ‌های ترکیبی رینگ آبی، روتاری و…)
6. کاهش خلأ ایجاد شده؛ اتصالات ورودی/خروجی و فشار پمپ ترکیبی بررسی شود. در صورت رفع نشدن، پمپ باید به‌صورت کامل سرویس گردد.

🌍 کاربردهای رایج پمپ روتس