وظائف الزيت في مضخات التفريغ الدوارة: الختم والتشحيم والتبريد

إذا توقفت مضخة تفريغ دوارة دوارة محكمة الغلق بالزيت عند 5 ملي بار بدلاً من سحبها لأسفل إلى ضغطها النهائي المقدر بالقرب من 0.5 ملي بار، يقوم فني ذو خبرة بفحص الزيت قبل لمس الريش أو المحرك أو أداة التوصيل. في تصميم المضخة هذا، يكون الزيت عنصرًا عاملاً داخل حجرة الضخ بدلاً من مادة تشحيم يتم رشها على الحواف، وعادةً ما يكون مقياس الفراغ هو المكان الأول الذي تظهر فيه وظيفة الزيت الفاشلة.

إن فهم ما يفعله الزيت فعليًا يجعل من السهل جدًا الدفاع عن اختيار الزيت ومراقبة الحالة وفترات التغيير - سواء كنت تشتري المضخات أو تقوم بتشغيلها على مدار الساعة.

أين يذهب الزيت فعليًا داخل المضخة

مضخة فراغ دوارة دوارة هي آلة إزاحة إيجابية. يدور الجزء المتحرك اللامركزي داخل الجزء الثابت الأسطواني، وتقسم الريش المنزلقة في فتحات مقطوعة عبر الجزء الدوار مساحة الجزء الدوار إلى الجزء الثابت إلى غرف تنمو عند المدخل وتتقلص باتجاه العادم. مع عدم وجود حلقات مكبس أو موانع تسرب ديناميكية يمكن الاعتماد عليها، تعتمد الماكينة على خلوص لا يتجاوز أجزاء من مائة من المليمتر ليظل مغلقًا بشكل فعال - والزيت، الذي يتم تغذيته بشكل مستمر في غرفة الضخ، هو ما يغلقها. وبمجرد دخوله، ينتقل إلى أربع فجوات حرجة:

• أطراف الريشة تضغط على جدار الجزء الثابت،
• تنتهي الريشة بالانزلاق في فتحات الدوار،
• الخلوص على شكل هلال بين العضو الدوار والجزء الثابت،
• مقعد صمام العادم، الذي يجب أن يظل مغلقًا ضد الفراغ بين دورات الضغط.

1. يقوم فيلم الزيت بإغلاق طرف الريشة على جدار الجزء الثابت.
2. يقوم الزيت بإغلاق الفجوة الأوسع على جانب الشفط للدوار.
3. يغمر النفط الهلال الضيق حيث يكاد يلامس الجزء المتحرك الجزء الثابت.

يعمل نفس مبدأ الريشة أيضًا عند الضغط الإيجابي: فهو جوهر منفاخ الريشة المنزلق الدوار، الذي يحرك الهواء النظيف في معالجة المياه والواجب الهوائي منخفض الضغط حيث تكون متطلبات الختم أكثر لطفًا. في ظل الفراغ، تصبح الهندسة المتطابقة غير قابلة للتسامح - أي فجوة لا يستطيع الغشاء الزيتي سدها تظهر مباشرة على أنها ضغط نهائي مفقود.

منفاخ ريشة منزلق دوار لوظيفة الهواء منخفض الضغط من خلال تشغيل نفس هندسة الريشة عند الضغط الإيجابي، يوفر هذا المنفاخ 0.59-0.66 م3/دقيقة عند ضغط يصل إلى 49 كيلو باسكال أقل من 60 ديسيبل، مما يوفر التهوية في معالجة المياه حيث تكون متطلبات منع التسرب أكثر لطفًا مما هي عليه في الفراغ. عرض المنتج →

الوظائف الأربع للزيت في مضخة فراغ دوارة دوارة

الختم

الختم 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.

تزييت

تنزلق كل ريشة من فتحتها وتتحرك على طول جدار الجزء الثابت مرتين في كل دورة بسرعة انزلاق حقيقية. تحل طبقة الزيت محل التلامس من المعدن مع احتكاك السوائل، وتحافظ على توقع تآكل الريشة والفتحة، كما أنها تخدم محامل الدوار وأختام العمود. تعلن المضخة التي تنفد من الزيت الصالح للاستخدام عن المشكلة بصوت مسموع - خشخشة أو طرق - قبل أن تبدأ في الظهور.

التبريد

يمتص الزيت حرارة ضغط الغاز ويحملها إلى مبيت المضخة، أو إلى دائرة خارجية أو دائرة مبردة بالماء في الموديلات الأكبر، ويطفئ النقطة الأكثر سخونة في الماكينة: الغاز المضغوط الذي يخرج من خلال الصمام. ولهذا السبب يتم التعامل مع درجة حرارة علبة الزيت كمؤشر صحي، حيث تحدد العديد من الشركات المصنعة الحد الأقصى لدرجات حرارة الحالة في نطاق 80-95 درجة مئوية. عندما تكون دوائر المياه في المصنع موجودة بالفعل، فإن نظام التبريد الدائري يحافظ على درجة حرارة الزيت - وبالتالي لزوجته - مستقرة خلال دورات العمل الطويلة.

مجموعة نظام تبريد المياه المتداولة للمنافيخ بفضل التبادل الحراري الذي يتراوح بين 10,000-20,000 كيلوجول/ساعة ومضخة محرك مغناطيسية مانعة للتسرب، تعمل هذه المجموعة المدمجة على تثبيت درجة حرارة الزيت في المنافيخ والضواغط، مما يحافظ على ثبات اللزوجة خلال دورات العمل الطويلة دون الحاجة إلى أنابيب تغذية إضافية. عرض المنتج →

الحماية من التآكل

أخيرًا، يحمل كل سطح داخلي طبقة زيتية تحافظ على المكثفات والأبخرة العدوانية بعيدًا عن المعدن. وهذا أمر مهم للغاية بعد الخدمة الرطبة أو إيقاف التشغيل: يتكثف الماء المتبقي مع تعادل الضغط، ويمكن أن تصدأ المضخة غير المحمية طوال الليل، ثم تمزق دواراتها في البداية التالية.

ما الذي يفصل زيت مضخة التفريغ عن الزيت العادي

الخاصية الأكثر أهمية هي ضغط البخار، وليس إضافات الضغط الشديد. إذا تم تصنيف المضخة للوصول إلى 0.01 ملي بار، فيجب أن يظل الزيت نفسه أقل من ضغط البخار عند درجة حرارة التشغيل، وإلا فإن المضخة تنبعث منها بخار الزيت ولا تنسحب أبدًا. وبالتالي فإن زيوت الريش الدوارة المخصصة هي درجات معدنية عالية التكرير، الأكثر شيوعًا ISO VG 46 إلى VG 68، مع متغيرات الفراغ الدقيق التي يتم تقطيرها بشكل أكبر حتى يصبح ضغط البخار الخاص بها أقل من الضغط النهائي المقدر للمضخة.

اللزوجة تسحب في الاتجاه المعاكس. الزيت الرقيق جدًا يفقد الختم عند درجة حرارة التشغيل؛ الزيت السميك للغاية يترك دوارات المحرك بطيئة عند بدء التشغيل على البارد، ويزيد من سحب الطاقة، ويحمل فاصل ضباب زيت العادم بشكل زائد. تعمل الدرجات الاصطناعية - الإسترات، أو البولي إيثر المشبع بالفلور في الكيمياء العدوانية - على تمديد فترات التغيير ومقاومة الأكسدة، بسعر أعلى بعدة مرات.

يعمل صمام صابورة الغاز مباشرة مع الزيت. في الخدمة الرطبة، يسمح فتح الصابورة بدخول القليل من الهواء إلى مرحلة الضغط بحيث يخرج بخار الماء عبر العادم قبل أن يتكثف في الزيت - وهو الدفاع القياسي ضد المستحلب اللبني الموصوف أدناه، على حساب ضغط نهائي أعلى قليلاً يمكن الوصول إليه.

كيف يتحلل زيت المضخة - وما تكلفة كل فشل

يعيش الزيت الموجود في مضخة دوارة دوارة داخل العملية: كل ما يدخله المدخل ينتهي به الأمر إلى الاتصال به. هناك أربعة أنماط من التدهور تتسبب في معظم مكالمات الخدمة المتعلقة بالنفط:

• يشكل بخار الماء مستحلبًا بلون أسمر إلى حليبي. يفقد الزيت المستحلب قدرته على الختم أولاً، لذلك يزحف الضغط النهائي إلى الأعلى قبل أيام من ظهور أي أعراض ميكانيكية.
• تعمل المذيبات والهيدروكربونات على تخفيف الزيت، مما يؤدي إلى ترقق موانع التسرب وزيادة التدفق العكسي إلى الغرفة.
• تعمل جزيئات الغبار والتآكل بمثابة معجون بين الريش والجزء الثابت، مما يؤدي إلى تسريع تآكل الفتحة والتسجيل.
• الأكسدة والورنيش الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة المستمر يجعل الدوارات لزجة ويزيد من عزم الدوران عند بدء التشغيل.

والرد العملي روتيني وليس بطولي. قم بفحص مستوى الزيت وتلوينه من خلال زجاج الرؤية أسبوعيًا، وقم بتشغيل صابورة الغاز بعد دفعات مبللة، وقم بتغيير الزيت ساخنًا بحيث تغادر معه الملوثات العالقة، واستبدل فاصل رذاذ الزيت في الفترة التي يحددها الدليل. توقع التغيير الأول مبكرًا - عادةً خلال أول 100 إلى 500 ساعة تشغيل، بينما تتخلص المضخة الجديدة من الجزيئات المتكسرة - ثم استقر على فترات تتراوح من 1000 إلى 4000 ساعة تقريبًا اعتمادًا على درجة الزيت ونظافة العملية. عند قياسه على مجموعة الريشة المضبوطة أو الجزء الثابت المسجل، فإن تغيير الزيت هو أرخص خط في جدول الصيانة.

عندما تكون العملية أفضل حالاً بدون زيت

كل شيء يعمله الزيت بشكل جيد داخل المضخة يحدد ضعفه عند حدود الفراغ: يوجد دائمًا أثر للزيت في مسار الغاز، أو كتدفق خلفي إلى الغرفة أو كضباب في العادم. وفي تغليف المواد الغذائية، وتجفيف الأدوية بالتجميد، والإلكترونيات، وأدوات المختبرات، يمثل هذا الأثر خطر التلوث وتكلفة التشغيل الدائمة.

هناك نوعان من الردود. الأول يحافظ على المضخة المغلقة بالزيت ويدير الزيت باستخدام فواصل الضباب، وأنظمة إرجاع الزيت، ومصائد الامتزاز. والثاني يزيل الزيت من غرفة الضخ تمامًا: تقوم مضخة التفريغ Roots بتشغيل غرفة ضخ جافة مع تروس ومحامل تشحيم معزولة خارج مساحة التفريغ، ولهذا السبب يتم تطبيقها على نطاق واسع كمعزز جاف فوق مضخة دعم محكمة الغلق بالزيت. نحن نفحص هذه المقايضة عند مقارنة أداء مضخة التفريغ Roots مع المضخة الدوارة في التطبيقات الحقيقية، وبالنسبة للتدفقات الجافة الكبيرة، من المفيد أيضًا مراجعة ما إذا كانت الآلات اللولبية الخالية من الزيت يمكنها تحمل واجب التفريغ مباشرة.

مضخة فراغ الجذور كمعزز جاف توفر 0.6-713.8 م3/دقيقة مع غرفة ضخ جافة وتزييت معزول للتروس، تعمل مضخة Roots هذه على تعزيز التدفقات الكبيرة عبر مضخة دعم محكمة الغلق بالزيت عندما تحدد نظافة المنتج أو تكاليف صيانة الزيت الاختيار. عرض المنتج →

باعتبارنا صانعًا لكل من وحدات مضخة التفريغ Roots والآلات من نوع الريشة، فإننا نرى أن هذا القرار لم يتم تحديده بناءً على تفضيل التكنولوجيا بقدر ما تم تحديده من خلال رقمين: مدى نظافة المنتج، وما هي تكاليف صيانة الزيت سنويًا.

قائمة مرجعية عملية للنفط

الزيت الموجود في مضخة التفريغ الدوارة هو عنصر الختم، ومواد التشحيم، والمبرد، وحاجز التآكل في آن واحد، مما يجعله أهم المواد الاستهلاكية للمضخة. إدارتها وفقا لذلك:

• استخدم فقط درجة الزيت المذكورة في دليل المضخة؛ الاستبدال هو اقتصاد زائف على مستوى الفراغ.
• افحص مستوى الزيت ولونه أسبوعيًا، وسجل اتجاه الضغط النهائي في نفس الوقت.
• قم بتشغيل صابورة الغاز بعد الدفعات الرطبة أو الثقيلة بالمذيبات لتطهير المكثفات.
• قم بتغيير الزيت دافئًا، وقم بتغيير فاصل رذاذ الزيت معه.
• تعامل مع الزيت اللبني أو الداكن أو الرغوي كشرط للتوقف والتحقيق، وليس ملاحظة للشهر المقبل.

وإذا تم التعامل مع نظام النفط بهذه الطريقة، فإنه يصبح تأميناً رخيصاً بدلاً من أن يكون مصدر قلق متكرر. إذا كنت تحدد معدات تفريغ لإنتاج الأنسجة، أو خدمة محطة مياه الصرف الصحي، أو أي عملية مستمرة أخرى وترغب في الحصول على رأي ثانٍ بشأن الاختيار أو تخطيط الصيانة المتعلقة بالنفط، فإن فريقنا الهندسي يدعم العملاء بدءًا من اختيار النموذج وحتى خدمة التركيب وزيارة العودة - وهي عادة مبنية على ثلاثة عقود من تراث الماكينات من نوع Roots وريشة الريش.