Для користувачів, яким потрібен високий рівень вакууму, насоси Roots, безсумнівно, є звичним обладнанням. Ці насоси часто поєднуються з іншими механічними вакуумними насосами для формування насосних систем, які допомагають форвакуумним насосам досягати вищого рівня вакууму. Як пристрої, здатні підвищити вакуумну продуктивність, насоси Roots зазвичай мають значно вищу швидкість відкачування порівняно з їхніми форвакуумними насосами. Наприклад, механічний вакуумний насос зі швидкістю відкачування 70 літрів за секунду зазвичай поєднується з насосом Roots з продуктивністю 300 літрів за секунду. Сьогодні ми розглянемо, чому висока дрібність...вхідні фільтризазвичай не рекомендуються для насосів Рутса.
Щоб зрозуміти цю рекомендацію, нам спочатку потрібно розглянути, як працюють системи насосів Рутса. Система відкачування починається з механічного вакуумного насоса, який ініціює процес відкачування. Коли механічний насос досягає приблизно 1 кПа, а його швидкість відкачування починає зменшуватися, насос Рутса активується для подальшого підвищення граничного рівня вакууму. Така скоординована робота забезпечує ефективне зниження тиску протягом усього циклу відкачування.
Фундаментальна проблема високотонких фільтрів полягає в їхніх конструктивних характеристиках. Ці фільтри мають менші розміри пор і щільніший фільтрувальний матеріал, що створює значний опір потоку повітря. Для насосів Рутса, які залежать від підтримки високої пропускної здатності газу для досягнення своєї номінальної продуктивності, цей додатковий опір може значно знизити ефективну швидкість перекачування. Падіння тиску на високотонкому фільтрі може сягати 10-20 мбар або вище, що безпосередньо впливає на здатність насоса досягати цільового рівня вакууму.
Коли розробники систем наполягають на фільтрації для обробки дрібних частинок пилу, доступні альтернативні рішення. Використання фільтра більшого розміру є одним із практичних підходів. Збільшуючи площу поверхні фільтруючого елемента, відповідно розширюється доступний шлях потоку для молекул газу. Таке конструктивне налаштування допомагає пом'якшити зниження швидкості перекачування, спричинене надмірним опором потоку. Фільтр із площею поверхні, що збільшена на 30-50%, зазвичай може зменшити падіння тиску на 25-40% порівняно зі стандартними блоками з такою ж точністю фільтрації.
Однак, це рішення має свої обмеження. Фізичні обмеження простору в системі можуть не вмістити більші корпуси фільтрів. Крім того, хоча більші фільтри зменшують початкове падіння тиску, вони все ще зберігають ту саму тонкість фільтрації, що з часом може призвести до засмічення та поступового збільшення опору. Для застосувань зі значним запиленим навантаженням це може призвести до частішого технічного обслуговування та потенційно вищих довгострокових експлуатаційних витрат.
Оптимальний підхідпередбачає ретельний розгляд вимог конкретного застосування. У процесах, де важливі як високий рівень вакууму, так і фільтрація частинок, інженери можуть розглянути можливість впровадження багатоступеневої стратегії фільтрації. Це може включати використання попереднього фільтра нижчої тонкості перед насосом Рутса в поєднанні з фільтром високої тонкості на вході зворотного насоса. Така конфігурація забезпечує належний захист для обох типів насосів, зберігаючи при цьому продуктивність системи.
Регулярний моніторинг стану фільтра є надзвичайно важливим у цих сферах застосування. Встановлення диференціальних манометрів на корпусі фільтра дозволяє операторам відстежувати накопичення опору та планувати технічне обслуговування до того, як падіння тиску суттєво вплине на продуктивність системи. Сучасні конструкції фільтрів також включають елементи, що очищаються або багаторазово використовуються, що може допомогти знизити довгострокові експлуатаційні витрати, зберігаючи при цьому належний захист вакуумної системи.
Час публікації: 15 жовтня 2025 р.
