86-0513-68903288
13906298796@139.com
English
русский
Español
المنفخات الجذور ، غالبًا ما يشار إليها باسم المنفذات الإزاحة الإيجابية ، تم الاعتراف بها منذ فترة طويلة لدورها في توفير كميات كبيرة من الهواء عند ضغوط منخفضة نسبيًا. يتم استخدامها على نطاق واسع في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، والنقل الهوائي ، والعمليات الصناعية التي تتطلب تدفقًا ثابتًا للهواء. لكن سؤال شائع يطرحف: هل يمكن أن تعمل المنفخات الجذرية بفعالية في تطبيقات الفراغ وكذلك في أنظمة الضغط؟
فهم مبدأ العمل من الجذور المنفخات
في جوهرها ، تعمل المنفذات الجذور على مبدأ النزوح الإيجابي. داخل السكن ، تدور دوارات مقصورة في اتجاهين متعاكسين. مع تحرك هذه الفصوص ، فإنها تحرص حجمًا من الهواء ويحملونه من جانب المدخل إلى جانب المخرج ، مع الحفاظ على حجم ثابت تقريبًا لكل ثورة.
على عكس الآلات الديناميكية مثل المنفخات الطرد المركزي ، لا تضغط المنفذات الجذور على الهواء داخليًا. بدلاً من ذلك ، يحدث الضغط عندما يلتقي الهواء النازح بالمقاومة في المخرج ، مما يخلق فرقًا في الضغط.
تتيح هذه الآلية أن تكون المنفذات الجذور متعددة الاستخدامات - قابلة لتوفير الهواء في ضغوط منخفضة إلى معتدلة ، وكذلك إنشاء فراغ عند استخدامه في التشغيل العكسي.
قدرات الضغط من الحجرات الجذرية
في تطبيقات الضغط ، يتم استخدام المنفخات الجذرية عادة لتوصيل الهواء في ضغوط تتراوح من:
- 0.1 بار إلى 1 بار (ضغط المقياس) للتصميمات القياسية.
- ما يصل إلى 2 بار في التطبيقات الشاقة المتخصصة.
تشمل بعض الاستخدامات العملية:
- التهوية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
- إمدادات الهواء الاحتراق في الأفران.
- النقل الهوائي للمساحيق والحبيبات.
- عمليات التبريد والتجفيف.
تتفوق الحركات الجذرية في التطبيقات التي يلزم وجود حجم ثابت من الهواء عند الضغط المنخفض نسبيًا ، خاصةً عندما تكون معدلات التدفق الكبيرة ضرورية.
قدرات الفراغ من المنفخات الجذرية
عندما يتعلق الأمر بالخدمة الفراغية ، فإن الحشوات الجذرية قادرة بالفعل على العمل بفعالية ، ولكن مع الحدود. عادة ، يمكن أن تحقق منفاخ الجذور:
- مستويات فراغ تصل إلى -500 mbar (حوالي 50 ٪ فراغ نسبة إلى الغلاف الجوي).
- بالاشتراك مع مضخات الدعم (مثل مضخات الدوران) ، يمكن تمديد مستويات الفراغ إلى 10⁻ ⁻ نطاق MBAR ، اعتمادا على تصميم النظام.
بالنسبة للتشغيل المستقل ، فإن المنفخات الجذرية مناسبة تمامًا لتطبيقات الفراغ المتوسطة ، مثل:
- تغليف فراغ.
- أنظمة تنظيف الفراغ المركزية.
- جمع الغبار.
- تعامل المواد مع الناقلات الشفط.
ومع ذلك ، بالنسبة للمتطلبات العالية في فاكوم (كما هو الحال في المختبرات العلمية أو تصنيع أشباه الموصلات) ، غالبًا ما تستخدم المنفخات الجذرية جنبًا إلى جنب مع تقنيات الفراغ الأخرى بدلاً من أن تكون المصدر الوحيد للفراغ.
لماذا تعمل المخبرين الجذور في كل من الضغط والفراغ
ينبع براعة الحفازات الجذرية من تصميم متماثل و مبدأ الإزاحة الإيجابي . نظرًا لأن الدوارات لا تضغط على الهواء داخليًا ، فإن نفس الآلية التي توفر الهواء المضغوط يمكن أن تخلق أيضًا شفطًا في المدخل.
في جوهرها ، تعمل المنفذات الجذور كجهاز ثنائي الاتجاه:
- على جانب الضغط ، يدفعون الهواء عن طريق إزاحة الحجم.
- على الجانب فراغ ، يسحبون الهواء عن طريق إنشاء منطقة منخفضة الضغط.
هذه القدرة على التكيف تجعلها ذات قيمة عالية في الصناعات حيث تكون كلا الوظيفتين مطلوبة.
القيود في تطبيقات الفراغ
بينما يمكن للمنفذات الجذور توليد فراغ ، هناك قيود يجب فهمها:
- فراغ نهائي محدود - لا يمكنهم تحقيق فراغات عميقة للغاية من تلقاء نفسها ، حيث أن تسرب الهواء والتدفق الخلفي يمنعون الضغوط من الانخفاض في المنخفضة.
- توليد الحرارة - تعمل في فرق الضغط الأعلى ، سواء في الضغط أو الفراغ ، إلى تراكم حراري كبير ، والذي يجب إدارته.
- احتياجات التشحيم -على الرغم من أن غرفة الضغط نفسها خالية من النفط ، فإن المحامل والتروس تتطلب تزييتًا ، ويمكن أن يكون ارتفاع درجة الحرارة في خدمة الفراغ يمكن أن يجهد هذه المكونات.
- ضوضاء - يمكن أن تنتج المنفخات الجذرية ضوضاء كبيرة في أحمال فراغ أعلى ، والتي تتطلب كاتمات الصوت أو العبوات.
- تنخفض الكفاءة في فراغ أعمق - مع انخفاض ضغط المدخل ، تنخفض كفاءة حجم المنفاخ أيضًا.
يضمن فهم هذه القيود أن يتم تطبيق المنفاخ بشكل مناسب وعدم دفعه إلى ما وراء مظروف التصميم.
مقارنة الجذور المنفخات مع تقنيات الفراغ الأخرى
لوضع أدائها في السياق ، فهو يساعد على مقارنة الجذور المنبذات مع أنظمة فراغ مشتركة أخرى:
- مضخات دوارة الرداءة - توفير فراغات أعمق ولكن بمعدلات التدفق المنخفضة ، مما يجعلها مثالية للمهام الدقيقة.
- المنفذات الطرد المركزي -كفاءة في الهواء ذي التدفق العالي ، منخفض الضغط ولكن أقل قدرة في واجبات الفراغ.
- مضخات فراغ الحلقة السائلة -التعامل مع الغازات الرطبة والمبهجة بشكل أفضل ، ولكنها أكثر كائفية وأقل كفاءة في الطاقة.
تبرز المناطق الجذرية في التطبيقات حيث حجم الهواء العالي والفراغ المعتدل أكثر أهمية من الفراغ العميق.
التطبيقات العملية تجمع بين الضغط والفراغ
تعتمد العديد من الصناعات على الدور المزدوج لمنبذات الجذور ، واستفادت من كل من إمكانات الفراغ والضغط:
- أنظمة النقل الهوائية - يمكن للمنفذات الجذرية دفع الهواء إلى مواد النقل (الضغط) وكذلك سحب المواد من خلال الشفط (الفراغ).
- تغليف فراغ -غالبًا ما تستخدمها الصناعات الغذائية لإنشاء فراغات جزئية للتغليف ، حيث يكون الفراغ العميق غير ضروري.
- أنظمة جمع الغبار - تولد المنفخات الجذور الشفط لسحب الغبار والحطام في وحدات الترشيح.
- معالجة مياه الصرف الصحي - في حين أن تطبيق الضغط في المقام الأول ، يمكن استخدام خدمة الفراغ للتنظيف والصيانة.
هذه الوظيفة المزدوجة تقلل من الحاجة إلى آلات منفصلة ، وتبسيط تكاليف تصميم النظام وخفض تكاليف المعدات.
الاعتبارات الرئيسية لاستخدام الجذور المنفخات في الفراغ
عند توظيف الجذور المنفخات في تطبيقات الفراغ ، يجب معالجة العديد من الاعتبارات الهندسية:
- تصميم النظام : تأكد من مطابقة المنفاخ مع الأنابيب الصحيحة والمرشحات والصوتات الصحيح لتقليل الخسائر.
- أحكام التبريد : يجب ترتيب التبريد الكافي (الهواء أو الماء) لمواجهة تراكم الحرارة.
- تكوين المرحلة : من أجل فراغ أعمق ، قد يلزم تنظيم منفاخ الجذور بمضخة دعم.
- توافق المواد : إذا كانت التعامل مع الهواء المترب أو التآكل ، فإن الطلاءات والمرشحات الواقية ضرورية.
- مراقبة الحمل : يمنع تثبيت أجهزة الاستشعار وصمامات الإغاثة التحميل الزائد ، مما قد يؤدي إلى إتلاف المنفاخ.
مزايا الحجرات الجذرية للفراغ والضغط
- تصميم بسيط وقوي - عدد قليل من الأجزاء المتحركة ، مما يؤدي إلى الموثوقية.
- توصيل الهواء الخالي من النفط - يتم الاحتفاظ غرفة الهواء منفصلة عن الأجزاء المشحمة.
- معدلات التدفق المرتفعة - مثالي للتطبيقات التي تتطلب أحجام كبيرة.
- التنوع - يمكن أن تعمل في كل من أوضاع الضغط الإيجابي والفراغ.
- فعالية التكلفة - في كثير من الأحيان أكثر اقتصادا للفراغ المتوسط من المضخات المتخصصة.
خاتمة
المنفحات الجذور هي أكثر من مجرد محركات الهواء البسيطة لتطبيقات الضغط. يسمح لهم تصميمهم المتأصل بالخدمة بفعالية في تطبيقات الفراغ أيضًا ، على الرغم من ضمن حدود تشغيلية محددة. على الرغم من أنها لا يمكنها استبدال أنظمة Vacuum عالية حيث هناك حاجة إلى تخفيضات في الضغط الشديد ، إلا أنها تتفوق في تطبيقات الفراغ المتوسطة وتطبيقات الضغط التي تتطلب موثوقية ، وأحجام الهواء الكبيرة ، والتشغيل الخالي من النفط.
