Đối với người dùng yêu cầu mức chân không cao, bơm Roots chắc chắn là thiết bị quen thuộc. Những bơm này thường được kết hợp với các bơm chân không cơ học khác để tạo thành hệ thống bơm giúp bơm chân không dự phòng đạt được mức chân không cao hơn. Là thiết bị có khả năng tăng cường hiệu suất chân không, bơm Roots thường có tốc độ bơm cao hơn đáng kể so với bơm dự phòng. Ví dụ, một bơm chân không cơ học có tốc độ bơm 70 lít/giây thường được kết hợp với bơm Roots có công suất 300 lít/giây. Hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu lý do tại sao độ mịn caobộ lọc đầu vàothường không được khuyến khích sử dụng cho các ứng dụng bơm Roots.
Để hiểu rõ khuyến nghị này, trước tiên chúng ta cần xem xét cách thức hoạt động của hệ thống bơm Roots. Hệ thống bơm bắt đầu bằng việc bơm chân không cơ học khởi động quá trình hút chân không. Khi bơm cơ học đạt khoảng 1 kPa và tốc độ bơm bắt đầu giảm, bơm Roots sẽ kích hoạt để tăng cường hơn nữa mức chân không tối đa. Hoạt động phối hợp này đảm bảo giảm áp suất hiệu quả trong suốt chu trình chân không.
Vấn đề cơ bản với bộ lọc độ mịn cao nằm ở đặc điểm thiết kế vốn có của chúng. Các bộ lọc này có kích thước lỗ lọc nhỏ hơn và vật liệu lọc dày đặc hơn, tạo ra lực cản đáng kể đối với luồng khí. Đối với máy bơm Roots, vốn phụ thuộc vào việc duy trì lưu lượng khí cao để đạt hiệu suất định mức, lực cản bổ sung này có thể làm giảm đáng kể tốc độ bơm hiệu quả. Độ sụt áp qua bộ lọc độ mịn cao có thể đạt tới 10-20 mbar hoặc cao hơn, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đạt được mức chân không mục tiêu của máy bơm.
Khi các nhà thiết kế hệ thống nhấn mạnh vào việc lọc để xử lý các hạt bụi mịn, vẫn có các giải pháp thay thế. Sử dụng bộ lọc kích thước lớn hơn là một giải pháp thực tế. Bằng cách tăng diện tích bề mặt của lõi lọc, đường dẫn dòng chảy của các phân tử khí cũng được mở rộng tương ứng. Điều chỉnh thiết kế này giúp giảm thiểu sự giảm tốc độ bơm do lực cản dòng chảy quá mức. Một bộ lọc có diện tích bề mặt lớn hơn 30-50% thường có thể giảm độ sụt áp 25-40% so với các bộ lọc kích thước tiêu chuẩn có cùng độ mịn lọc.
Tuy nhiên, giải pháp này có những hạn chế. Giới hạn không gian vật lý trong hệ thống có thể không phù hợp với vỏ lọc lớn hơn. Ngoài ra, mặc dù bộ lọc lớn hơn giúp giảm độ sụt áp ban đầu, chúng vẫn duy trì cùng độ mịn lọc, điều này cuối cùng có thể dẫn đến tắc nghẽn và tăng dần sức cản theo thời gian. Đối với các ứng dụng có tải lượng bụi lớn, điều này có thể dẫn đến yêu cầu bảo trì thường xuyên hơn và chi phí vận hành dài hạn có thể cao hơn.
Cách tiếp cận tối ưuđòi hỏi phải cân nhắc kỹ lưỡng các yêu cầu ứng dụng cụ thể. Trong các quy trình đòi hỏi cả mức chân không cao và lọc hạt, các kỹ sư có thể cân nhắc triển khai chiến lược lọc đa cấp. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng bộ lọc sơ cấp độ mịn thấp hơn trước bơm Roots kết hợp với bộ lọc độ mịn cao ở đầu vào của bơm hỗ trợ. Cấu hình này đảm bảo bảo vệ đầy đủ cho cả hai loại bơm trong khi vẫn duy trì hiệu suất hệ thống.
Việc theo dõi thường xuyên tình trạng bộ lọc đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng này. Việc lắp đặt đồng hồ đo áp suất chênh lệch trên vỏ bộ lọc cho phép người vận hành theo dõi sự tích tụ điện trở và lên lịch bảo trì trước khi áp suất giảm đáng kể ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống. Thiết kế bộ lọc hiện đại cũng tích hợp các bộ phận có thể vệ sinh hoặc tái sử dụng, giúp giảm chi phí vận hành lâu dài mà vẫn đảm bảo khả năng bảo vệ đầy đủ cho hệ thống chân không.
Thời gian đăng: 15-10-2025
