Vartotojams, kuriems reikalingas aukštas vakuumo lygis, „Roots“ siurbliai neabejotinai yra gerai žinoma įranga. Šie siurbliai dažnai derinami su kitais mechaniniais vakuuminiais siurbliais, kad būtų sukurtos siurbimo sistemos, padedančios atbuliniams siurbliams pasiekti aukštesnį vakuumo lygį. Kaip įrenginiai, galintys pagerinti vakuumo našumą, „Roots“ siurbliai paprastai pasižymi žymiai didesniu siurbimo greičiu, palyginti su jų atbuliniais siurbliais. Pavyzdžiui, mechaninis vakuuminis siurblys, kurio siurbimo greitis yra 70 litrų per sekundę, paprastai būtų poruojamas su „Roots“ siurbliu, kurio našumas yra 300 litrų per sekundę. Šiandien nagrinėsime, kodėl didelio smulkumoįleidimo filtraipaprastai nerekomenduojami „Roots“ siurblių taikymams.
Norėdami suprasti šią rekomendaciją, pirmiausia turime išnagrinėti, kaip veikia „Roots“ siurblių sistemos. Siurbimo sistema prasideda nuo mechaninio vakuuminio siurblio, kuris pradeda vakuumavimo procesą. Kai mechaninis siurblys pasiekia maždaug 1 kPa slėgį ir jo pumpavimo greitis pradeda mažėti, „Roots“ siurblys įsijungia, kad dar labiau padidintų galutinį vakuumo lygį. Šis koordinuotas veikimas užtikrina efektyvų slėgio mažinimą viso vakuumavimo ciklo metu.
Pagrindinė didelio smulkumo filtrų problema yra jų konstrukcijos ypatybės. Šie filtrai pasižymi mažesniais porų dydžiais ir tankesne filtro medžiaga, todėl sukuriamas didelis pasipriešinimas oro srautui. „Roots“ siurbliams, kuriems norint pasiekti vardinį našumą reikia palaikyti didelį dujų pralaidumą, šis papildomas pasipriešinimas gali žymiai sumažinti efektyvų siurbimo greitį. Slėgio kritimas didelio smulkumo filtre gali siekti 10–20 mbar ar daugiau, o tai tiesiogiai veikia siurblio gebėjimą pasiekti tikslinį vakuumo lygį.
Kai sistemų projektuotojai reikalauja filtravimo smulkioms dulkių dalelėms apdoroti, galimi alternatyvūs sprendimai. Vienas iš praktinių būdų yra naudoti didesnio dydžio filtrą. Padidinus filtro elemento paviršiaus plotą, atitinkamai išsiplečia ir dujų molekulių srauto kelias. Šis konstrukcijos koregavimas padeda sušvelninti siurbimo greičio sumažėjimą, kurį sukelia per didelis srauto pasipriešinimas. Filtras, kurio paviršiaus plotas yra 30–50 % didesnis, paprastai gali sumažinti slėgio kritimą 25–40 %, palyginti su standartinio dydžio įrenginiais, turinčiais tą patį filtravimo smulkumą.
Tačiau šis sprendimas turi savo apribojimų. Dėl sistemos erdvės stokos gali netilpti didesni filtrų korpusai. Be to, nors didesni filtrai sumažina pradinį slėgio kritimą, jie vis tiek išlaiko tą patį filtravimo smulkumą, kuris ilgainiui gali užsikimšti ir laikui bėgant palaipsniui didinti pasipriešinimą. Taikant sistemas, kuriose yra didelis dulkių kiekis, dėl to gali prireikti dažnesnės priežiūros ir potencialiai didesnės ilgalaikės eksploatavimo išlaidos.
Optimalus požiūrisreikalauja kruopštaus konkrečių taikymo reikalavimų įvertinimo. Procesuose, kuriuose būtinas ir aukštas vakuumo lygis, ir dalelių filtravimas, inžinieriai gali apsvarstyti daugiapakopio filtravimo strategijos įdiegimą. Tai galėtų apimti mažesnio smulkumo išankstinio filtro naudojimą prieš „Roots“ siurblį kartu su didelio smulkumo filtru priešsiurblio įleidimo angoje. Tokia konfigūracija užtikrina tinkamą abiejų tipų siurblių apsaugą, išlaikant sistemos našumą.
Šiose srityse labai svarbu reguliariai stebėti filtro būklę. Įrengus diferencinio slėgio matuoklius ant filtro korpuso, operatoriai gali stebėti pasipriešinimo didėjimą ir planuoti techninę priežiūrą, kol slėgio kritimas dar reikšmingai nepaveikė sistemos veikimo. Šiuolaikiniuose filtrų projektuose taip pat yra valomų arba daugkartinio naudojimo elementų, kurie gali padėti sumažinti ilgalaikes eksploatavimo išlaidas, kartu išlaikant tinkamą vakuuminės sistemos apsaugą.
Įrašo laikas: 2025 m. spalio 15 d.
