Kasutajatele, kes vajavad kõrget vaakumtaset, on Roots pumbad kahtlemata tuttavad seadmed. Neid pumpasid kombineeritakse sageli teiste mehaaniliste vaakumpumpadega, et moodustada pumpamissüsteeme, mis aitavad tugipumpadel saavutada kõrgemat vaakumtaset. Vaakumjõudlust parandavate seadmetena on Roots pumpadel tavaliselt oluliselt suurem pumpamiskiirus võrreldes nende tugipumpadega. Näiteks mehaaniline vaakumpump, mille pumpamiskiirus on 70 liitrit sekundis, paaristatakse tavaliselt Roots pumbaga, mille nimivõimsus on 300 liitrit sekundis. Täna uurime, miks kõrge peenusegasisselaskefiltridüldiselt ei ole Roots'i pumba rakenduste jaoks soovitatav.
Selle soovituse mõistmiseks peame kõigepealt uurima, kuidas Rootsi pumbasüsteemid töötavad. Pumbasüsteem alustab mehaanilise vaakumpumbaga, mis käivitab vaakumprotsessi. Kui mehaaniline pump saavutab umbes 1 kPa ja selle pumpamiskiirus hakkab vähenema, aktiveerub Rootsi pump, et veelgi suurendada vaakumi lõpptaset. See koordineeritud töö tagab tõhusa rõhu alandamise kogu vaakumtsükli vältel.
Kõrge peenusega filtrite peamine probleem seisneb nende loomupärastes konstruktsiooniomadustes. Nendel filtritel on väiksemad poorid ja tihedam filtrimaterjal, mis tekitab õhuvoolule märkimisväärse takistuse. Roots pumpade puhul, mis oma nimivõimsuse saavutamiseks vajavad suurt gaasi läbilaskevõimet, võib see lisatakistus efektiivset pumpamiskiirust oluliselt vähendada. Rõhulangus kõrge peenusega filtril võib ulatuda 10–20 mbar-ni või rohkem, mis mõjutab otseselt pumba võimet saavutada sihtvaakumi taset.
Kui süsteemidisainerid nõuavad peentolmuosakeste käitlemiseks filtreerimist, on saadaval alternatiivsed lahendused. Suurema filtri kasutamine on üks praktiline lähenemisviis. Filtrielemendi pindala suurendamisega laieneb vastavalt gaasimolekulide voolutee. See konstruktsiooni kohandamine aitab leevendada liigse voolutakistuse põhjustatud pumpamiskiiruse vähenemist. 30–50% suurema pindalaga filter suudab rõhulangust tavaliselt vähendada 25–40% võrreldes sama filtreerimispeenusega standardsuuruses seadmetega.
Sellel lahendusel on aga omad piirangud. Süsteemi füüsilised ruumipiirangud ei pruugi mahutada suuremaid filtrikorpuseid. Lisaks, kuigi suuremad filtrid vähendavad esialgset rõhulangu, säilitavad nad siiski sama filtreerimispeenuse, mis võib lõpuks viia ummistumiseni ja aja jooksul järk-järgult suureneva takistuseni. Märkimisväärse tolmukoormusega rakenduste puhul võib see kaasa tuua sagedasema hoolduse vajaduse ja potentsiaalselt kõrgemad pikaajalised tegevuskulud.
Optimaalne lähenemineSee hõlmab konkreetsete rakendusnõuete hoolikat kaalumist. Protsessides, kus on oluline nii kõrge vaakumi tase kui ka osakeste filtreerimine, võivad insenerid kaaluda mitmeastmelise filtreerimisstrateegia rakendamist. See võib hõlmata madalama peenusega eelfiltri kasutamist enne Roots pumpa koos kõrge peenusega filtriga eelpumba sisselaskeava juures. Selline konfiguratsioon tagab mõlema pumbatüübi piisava kaitse, säilitades samal ajal süsteemi jõudluse.
Nendes rakendustes on filtri seisukorra regulaarne jälgimine ülioluline. Diferentsiaalrõhumõõturite paigaldamine filtri korpusesse võimaldab operaatoritel jälgida takistuse tekkimist ja planeerida hooldust enne, kui rõhulangus oluliselt süsteemi jõudlust mõjutab. Kaasaegsed filtrikonstruktsioonid sisaldavad ka puhastatavaid või korduvkasutatavaid elemente, mis aitavad vähendada pikaajalisi tegevuskulusid, säilitades samal ajal vaakumsüsteemi piisava kaitse.
Postituse aeg: 15. okt 2025
