برای کاربرانی که به سطوح خلاء بالا نیاز دارند، پمپ‌های روتس بدون شک تجهیزات آشنایی هستند. این پمپ‌ها اغلب با سایر پمپ‌های خلاء مکانیکی ترکیب می‌شوند تا سیستم‌های پمپاژی را تشکیل دهند که به پمپ‌های پشتیبان کمک می‌کنند تا به سطوح خلاء بالاتری دست یابند. پمپ‌های روتس به عنوان دستگاه‌هایی که قادر به افزایش عملکرد خلاء هستند، معمولاً سرعت پمپاژ بسیار بالاتری نسبت به پمپ‌های پشتیبان خود دارند. به عنوان مثال، یک پمپ خلاء مکانیکی با سرعت پمپاژ 70 لیتر در ثانیه معمولاً با یک پمپ روتس با سرعت 300 لیتر در ثانیه جفت می‌شود. امروز، بررسی خواهیم کرد که چرا ظرافت بالافیلترهای ورودیمعمولاً برای کاربردهای پمپ روتس توصیه نمی‌شوند.
برای درک این توصیه، ابتدا باید نحوه عملکرد سیستم‌های پمپ روتس را بررسی کنیم. سیستم پمپاژ با پمپ خلاء مکانیکی که فرآیند تخلیه را آغاز می‌کند، آغاز می‌شود. هنگامی که پمپ مکانیکی به تقریباً ۱ کیلوپاسکال می‌رسد و سرعت پمپاژ آن شروع به کاهش می‌کند، پمپ روتس برای افزایش بیشتر سطح خلاء نهایی فعال می‌شود. این عملیات هماهنگ، کاهش فشار کارآمد را در طول چرخه خلاء تضمین می‌کند.
مشکل اساسی فیلترهای با ظرافت بالا در ویژگی‌های طراحی ذاتی آنها نهفته است. این فیلترها دارای اندازه منافذ کوچکتر و محیط فیلتر متراکم‌تری هستند که مقاومت قابل توجهی در برابر جریان هوا ایجاد می‌کنند. برای پمپ‌های روتس، که برای دستیابی به عملکرد نامی خود به حفظ توان عملیاتی بالای گاز متکی هستند، این مقاومت اضافه شده می‌تواند سرعت پمپاژ مؤثر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. افت فشار در یک فیلتر با ظرافت بالا ممکن است به 10 تا 20 میلی بار یا بیشتر برسد که مستقیماً بر توانایی پمپ در رسیدن به سطح خلاء هدف تأثیر می‌گذارد.
وقتی طراحان سیستم برای مقابله با ذرات ریز گرد و غبار بر فیلتراسیون اصرار دارند، راه‌حل‌های جایگزین در دسترس هستند. استفاده از یک فیلتر با اندازه بزرگتر، یک رویکرد عملی را نشان می‌دهد. با افزایش سطح المان فیلتر، مسیر جریان موجود برای مولکول‌های گاز نیز به همان نسبت گسترش می‌یابد. این تنظیم طراحی به کاهش کاهش سرعت پمپاژ ناشی از مقاومت بیش از حد در برابر جریان کمک می‌کند. یک فیلتر با 30 تا 50 درصد سطح بیشتر، معمولاً می‌تواند افت فشار را در مقایسه با واحدهای با اندازه استاندارد با همان ظرافت فیلتراسیون، 25 تا 40 درصد کاهش دهد.
با این حال، این راه‌حل محدودیت‌های خود را دارد. محدودیت‌های فضای فیزیکی درون سیستم ممکن است محفظه‌های فیلتر بزرگتر را در خود جای ندهد. علاوه بر این، در حالی که فیلترهای بزرگتر افت فشار اولیه را کاهش می‌دهند، همچنان همان ظرافت فیلتراسیون را حفظ می‌کنند که در نهایت ممکن است منجر به گرفتگی و افزایش تدریجی مقاومت در طول زمان شود. برای کاربردهایی که شامل بارهای گرد و غبار قابل توجهی هستند، این می‌تواند منجر به نیازهای نگهداری مکرر و هزینه‌های عملیاتی بالقوه بالاتر در درازمدت شود.
رویکرد بهینهشامل بررسی دقیق الزامات خاص کاربرد است. در فرآیندهایی که هم سطح خلاء بالا و هم فیلتراسیون ذرات ضروری هستند، مهندسان ممکن است اجرای یک استراتژی فیلتراسیون چند مرحله‌ای را در نظر بگیرند. این می‌تواند شامل استفاده از یک پیش‌فیلتر با ریزدانگی کمتر قبل از پمپ روتس همراه با یک فیلتر با ریزدانگی بالا در ورودی پمپ پشتیبان باشد. چنین پیکربندی، محافظت کافی را برای هر دو نوع پمپ تضمین می‌کند و در عین حال عملکرد سیستم را حفظ می‌کند.
نظارت منظم بر وضعیت فیلتر در این کاربردها بسیار مهم است. نصب گیج‌های اختلاف فشار در سراسر محفظه فیلتر به اپراتورها این امکان را می‌دهد که قبل از اینکه افت فشار به طور قابل توجهی بر عملکرد سیستم تأثیر بگذارد، افزایش مقاومت را ردیابی کرده و تعمیر و نگهداری را برنامه‌ریزی کنند. طرح‌های مدرن فیلتر همچنین شامل عناصر قابل تمیز کردن یا قابل استفاده مجدد هستند که می‌توانند به کاهش هزینه‌های عملیاتی بلندمدت کمک کنند و در عین حال محافظت کافی از سیستم خلاء را حفظ کنند.
زمان ارسال: ۱۵ اکتبر ۲۰۲۵
