Скачиваемая спецификация
Технический обзор безмасляных насосов Рутса
Принцип синхронного вращения роторов без контакта, различия между одноступенчатым бустером и многоступенчатым сухим насосом, подбор форвакуумной ступени и требования к процессу.
Что представляет собой насос Рутса
Насос Рутса относится к объёмным роторным машинам. Два профилированных ротора синхронно вращаются в противоположных направлениях, захватывают порции газа у входа и переносят их к выпуску. Роторы не соприкасаются друг с другом и с корпусом; малые рабочие зазоры поддерживаются синхронизирующей передачей и точной геометрией узла.
Фраза «безмасляный насос» означает отсутствие масла в газовом тракте. Подшипники и синхронизирующие шестерни могут иметь смазку в отдельных камерах, изолированных от рабочей полости. Поэтому при оценке чистоты учитывают всю конструкцию, уплотнения валов, направление возможного переноса паров и режим выпуска.
Два класса оборудования
| Исполнение | Роль в системе | Ключевое условие |
|---|---|---|
| Одноступенчатый Roots-бустер | Повышает быстроту действия в среднем вакууме и работает последовательно с форвакуумным насосом. | Запуск и частота вращения ограничиваются допустимым перепадом давления и тепловой нагрузкой. |
| Многоступенчатый сухой Roots-насос | Несколько последовательно соединённых ступеней создают суммарное сжатие; отдельные конструкции рассчитаны на откачку от атмосферы. | Возможность работы от атмосферы должна быть прямо подтверждена паспортом конкретной модели. |
Стандартный одноступенчатый бустер не заменяет форвакуумный насос. При слишком большом противодавлении растут температура газа, мощность и механическая нагрузка. Для защиты применяют байпас, частотное управление, ограничение перепада или запуск после достижения заданного давления.
Почему система может быть безмасляной
В рабочей камере нет трущихся уплотняющих поверхностей, поэтому для переноса газа не требуется жидкая рабочая среда. Это снижает риск переноса углеводородов из проточной части и упрощает работу с чистыми процессами. Однако сухой газовый тракт не отменяет требований к совместимости материалов, температуре, частицам, конденсируемым парам и выпускной линии.
Пыль и твёрдые продукты могут уменьшать рабочие зазоры. Конденсат способен нарушить баланс роторов или вызвать коррозию. Для загрязняющих процессов предусматривают продувку, температурный режим, фильтрацию, улавливание продуктов и регламент очистки, разрешённый производителем.
Связка с форвакуумной и высоковакуумной ступенью
Roots-бустер выбирают как часть насосного агрегата. Его действительная производительность зависит от характеристики форвакуумного насоса, проводимости трубопровода, противодавления, частоты вращения и состава газа. Номинальную быстроту отдельной ступени нельзя напрямую подставлять как быстроту действия у камеры.
Для чистой форвакуумной линии бустер может работать совместно с безмасляной винтовой ступенью CBVAC SSH/SHH. В высоковакуумной системе такой агрегат может формировать форвакуум для турбомолекулярных насосов MTP, если допустимые давления, расходы и автоматика согласованы по паспортам всех компонентов.
Данные для инженерного подбора
- объём камеры, начальное и конечное давление, требуемое время откачки;
- стационарный поток газа, состав среды, пары, частицы и продукты процесса;
- рабочая точка, допустимое противодавление и характеристика форвакуумной ступени;
- диаметры, длины и проводимость входной и выпускной линий;
- температурный режим, охлаждение, продувка и требования к нейтрализации выхлопа;
- режим работы, число циклов, резервирование, сигналы и межблокировки.
Для ориентировочной оценки времени откачки чистого объёма используют выражение t ≈ V / Sэфф × ln(P0 / P1). Оно не учитывает газовыделение, десорбцию, течи, конденсацию и изменение быстроты действия по давлению, поэтому окончательный расчёт выполняют по характеристикам всей системы.
Эксплуатационные требования
Перед запуском проверяют свободный выпуск, направление вращения, охлаждение, уровень и состояние смазки в изолированных редукторных камерах, герметичность соединений и готовность форвакуумного насоса. Последовательность открытия клапанов и набора частоты должна исключать недопустимый перепад на ступени.
В работе контролируют температуру корпуса и выпуска, ток двигателя, вибрацию, давление до и после бустера и состояние защитной автоматики. Рост температуры или тока рассматривают вместе с изменением газовой нагрузки, противодавления и загрязнения. При останове реактивного процесса применяют предусмотренную продувку и последовательность очистки газового тракта.
Место материала в каталоге CBVAC
В открытом каталоге CBVAC отдельная серия насосов Рутса на дату публикации не заявлена. Поэтому этот материал является инженерным обзором класса оборудования, а не паспортом модели CBVAC. Для доступных безмасляных решений используйте раздел вакуумных насосов CBVAC и согласовывайте конфигурацию с инженерной службой.
