Az olaj funkciói a forgólapátos vákuumszivattyúkban: tömítés, kenés és hűtés

Ha egy olajtömítésű forgólapátos vákuumszivattyú 5 mbar-on leáll, ahelyett, hogy a névleges végnyomása közel 0,5 mbar-ra húzódna le, egy tapasztalt technikus ellenőrzi az olajat, mielőtt hozzáérne a lapátokhoz, a motorhoz vagy a tengelykapcsolóhoz. Ebben a szivattyúkialakításban az olaj egy működő elem a szivattyúkamrában, nem pedig egy kenőanyag a széleken, és általában a vákuummérő az első hely, ahol az olajfunkció meghibásodása megmutatkozik.

Az olaj tényleges működésének megértése sokkal könnyebbé teszi az olajválasztást, az állapotfigyelést és a csereintervallumokat – akár szivattyúkat vásárol, akár éjjel-nappal működteti azokat.

Hol van az olaj valójában a szivattyú belsejében

A forgólapátos vákuumszivattyú egy térfogatkiszorításos gép. A hengeres állórész belsejében excenteres forgórész forog, és a forgórészen átmetszett résekben csúszó lapátok osztják fel a rotor és az állórész közötti teret kamrákra, amelyek a bemenetnél nőnek, és a kipufogó felé zsugorodnak. Mivel nincs szükség dugattyúgyűrűkre vagy dinamikus tömítésekre, a gép csak századmilliméteres hézagoktól függ, hogy hatékonyan zárva maradjon – és a szivattyúkamrába folyamatosan betáplált olaj az, ami bezárja őket. Miután bekerült, négy kritikus résbe vándorol:

• a lapáthegyek az állórész falához nyomódnak,
• a lapátvégek a forgórész réseiben csúsznak,
• félhold alakú hézag a forgórész és az állórész között,
• a kipufogószelep-ülék, amelynek zárva kell maradnia a vákuum ellen a kompressziós ciklusok között.

1. Az olajfólia tömíti a lapát hegyét az állórész falához.
2. Az olaj tömíti a legszélesebb hézagot, a rotor szívóoldalán.
3. Az olaj elárasztja a keskeny félholdat, ahol a forgórész majdnem hozzáér az állórészhez.

Ugyanez a lapátelv működik pozitív nyomáson is: ez a forgólapátos fúvó magja, amely tiszta levegőt mozgat a vízkezelésben és az alacsony nyomású pneumatikus munkavégzés során, ahol a tömítési igények sokkal enyhébbek. Vákuum alatt az azonos geometria könyörtelenné válik – minden rés, amelyet az olajfilm nem tud áthidalni, közvetlenül elveszett végső nyomásként jelenik meg.

Forgó, csúszólapátos fúvó alacsony nyomású levegőhöz Ugyanazt a lapátgeometriát üzemeltetve pozitív nyomáson, ez a ventilátor 0,59-0,66 m3/perc teljesítményt ad le 60 dB alatti 49 kPa-ig, és a levegőztetést szolgálja a vízkezelésben, ahol a tömítési igények gyengébbek, mint a vákuumban. Termék megtekintése →

Az olaj négy funkciója egy forgólapátos vákuumszivattyúban

Tömítés

Tömítés is the function that makes vacuum possible. The oil film between vane tip and stator is only microns thick, yet it holds back a pressure difference of up to roughly 1,000 mbar between adjacent chambers. If the film breaks, gas slips backward from the compression side to the inlet side; the pump keeps turning while the needle refuses to fall. Oil also keeps the exhaust valve seated until chamber pressure exceeds it.

Kenés

Mindegyik lapát kicsúszik a nyílásából, és fordulatonként kétszer, valódi csúszási sebességgel halad végig az állórész falán. Az olajréteg helyettesíti a fém-fém érintkezést a folyadéksúrlódással, kiszámíthatóvá teszi a lapátok és a rések kopását, valamint a forgórész csapágyait és a tengelytömítéseket is kiszolgálja. A kifogyóban lévő szivattyú hallhatóan – csörgéssel vagy kopogással – jelzi a problémát, jóval azelőtt, hogy megragadna.

Hűtés

Az olaj felveszi a gázsűrítés hőjét, és továbbviszi a szivattyúházba, vagy nagyobb modelleknél egy külső vagy vízhűtéses körbe, és kioltja a gép legforróbb pontját: a szelepen keresztül távozó sűrített gázt. Ez az oka annak, hogy az olajház hőmérsékletét egészségügyi indikátorként kezelik, és sok gyártó 80-95 °C-os tartományban határozza meg a maximális tok hőmérsékletet. Ahol az üzemi vízkör már megvan, a keringető hűtőrendszer az olaj hőmérsékletét – és ezáltal az olaj viszkozitását – stabilan tartja a hosszú munkaciklusokon keresztül.

Keringető vizes hűtőrendszer készlet fúvókhoz A 10 000-20 000 kJ/h hőcserével és a szivárgásmentes mágneses meghajtó szivattyúval ez a kompakt készlet stabilizálja az olajhőmérsékletet a fúvókon és a kompresszorokon, állandó viszkozitást biztosítva a hosszú üzemi ciklusokon keresztül extra betápláló csövek nélkül. Termék megtekintése →

Korrózióvédelem

Végül minden belső felületen van egy olajfilm, amely távol tartja a kondenzátumot és az agresszív gőzöket a csupasz fémtől. Ez a legjelentősebb nedves üzem vagy leállás után: a maradék víz lecsapódik, amikor a nyomás kiegyenlítődik, és a védelem nélküli szivattyú egyik napról a másikra berozsdásodhat, majd a következő indításkor eltépheti a lapátjait.

Mi választja el a vákuumszivattyús olajat a közönséges olajtól

A legfontosabb tulajdonság a gőznyomás, nem pedig az extrém nyomású adalékok. Ha egy szivattyú névleges értéke eléri a 0,01 mbar-t, akkor magának az olajnak a gőznyomás alatt kell maradnia üzemi hőmérsékleten, vagy a szivattyú olajgőzt bocsát ki, és soha nem húzódik le. A dedikált forgólapátos olajok ezért rendkívül finomított ásványi minőségűek, leggyakrabban ISO VG 46-tól VG 68-ig, a finomvákuum-változatokat tovább desztillálják, amíg gőznyomásuk nagyságrendekkel a szivattyú névleges végnyomása alatt van.

A viszkozitás az ellenkező irányba húzódik. A túl híg olaj működési hőmérsékleten elveszti a tömítést; A túl vastag olaj hidegindításkor lomhává teszi a lapátokat, növeli a teljesítményfelvételt, és túlterheli a kipufogó olajköd-leválasztót. A szintetikus minőségek – észterek vagy perfluor-poliéter az agresszív kémiához – meghosszabbítják a csereintervallumokat és ellenállnak az oxidációnak, többszörös áron.

A gáz ballasztszelep közvetlenül az olajjal működik. Nedves üzemben a ballaszt kinyitásakor egy kis levegő jut be a kompressziós fokozatba, így a vízgőz a kipufogón keresztül távozik, mielőtt az olajba kondenzálna – ez az alább ismertetett szabványos védelem a tejszerű emulzió ellen, valamivel magasabb elérhető végnyomás árán.

Hogyan bomlik le a szivattyúolaj – és mennyibe kerül az egyes meghibásodások

A forgólapátos szivattyúban lévő olaj a folyamaton belül él: minden, amit a bemenet beszív, érintkezésbe kerül vele. Négy romlási minta okozza a legtöbb olajjal kapcsolatos szervizhívást:

• A vízgőz barnás-tejszerű emulziót képez. Az emulgeált olaj először elveszíti tömítőképességét, így a végső nyomás napokkal felfelé kúszik, mielőtt bármilyen mechanikai tünet megjelenne.
• Az oldószerek és a szénhidrogének hígítják az olajat, elvékonyítják a tömítéseket és növelik a kamrába való visszaáramlást.
• A por és a kopó részecskék átfedő pasztaként működnek a lapátok és az állórész között, felgyorsítva a réskopást és a hornyolást.
• A tartós túlmelegedésből származó oxidáció és lakk ragacsossá teszi a lapátokat és növeli az indítási nyomatékot.

A gyakorlati válasz inkább rutinszerű, mint hősies. Hetente ellenőrizze az olajszintet és a színt a kémlelőablakon keresztül, a nedves adagok után futtassa a gázballasztot, cserélje ki az olajat forrón, hogy a lebegő szennyeződések távozzanak belőle, és cserélje ki az olajköd-leválasztót a kézikönyvben meghatározott időközönként. Várja korán az első cserét – általában az első 100-500 üzemórában, miközben a friss szivattyú kiüríti a betörési részecskéket –, majd az olajminőségtől és a folyamat tisztaságától függően nagyjából 1000-4000 órás időközönként rendezze be. Egy elakadt lapátkészlethez vagy egy karcolt állórészhez mérve az olajcsere a legolcsóbb sor a karbantartási ütemtervben.

Amikor a folyamat jobb olaj nélkül

Minden, ami jól működik a szivattyúban, meghatározza annak gyengeségét a vákuum határán: egy nyomnyi olaj mindig jelen van a gázútban, visszaáramolva a kamrába vagy ködként a kipufogógázban. Élelmiszer-csomagolásban, gyógyszer-fagyasztva szárításban, elektronikában és laboratóriumi műszerekben ez a nyom szennyeződési kockázatot és állandó működési költséget jelent.

Két válasz létezik. Az első tartja az olajtömítésű szivattyút, és kezeli az olajat páraleválasztókkal, olajvisszavezető rendszerekkel és adszorpciós csapdákkal. A második teljesen eltávolítja az olajat a szivattyúkamrából: a Roots vákuumszivattyú egy száraz szivattyúkamrát működtet, a hajtómű- és csapágykenés a vákuumtéren kívül van elválasztva, ezért széles körben alkalmazzák száraz nyomásfokozóként egy olajtömítésű támszivattyú felett. Ezt a kompromisszumot a Roots vákuumszivattyú és a forgólapátos szivattyú teljesítményének valós alkalmazásokban való összehasonlításakor vizsgáljuk, és nagy száraz áramlások esetén azt is érdemes megvizsgálni, hogy az olajmentes csavargépek képesek-e közvetlenül vákuumterhelést viselni.

A Roots vákuumszivattyú szárazanyag-fokozóként A 0,6-713,8 m3/perc sebességű, száraz szivattyúkamrával és szigetelt hajtóműkenéssel rendelkező Roots szivattyú megnöveli a nagy áramlást egy olajtömítésű hátsó szivattyún, amikor a termék tisztasága vagy az olaj karbantartási költségei döntenek a választás mellett. Termék megtekintése →

A Roots vákuumszivattyús egységek és a lapátos gépek gyártójaként ezt a döntést kevésbé a technológiai preferenciák határozzák meg, mintsem két szám: mennyire kell tisztának lennie a terméknek, és mennyi az olaj karbantartási költsége évente.

Gyakorlati olajellenőrző lista

A forgólapátos vákuumszivattyúban lévő olaj egyszerre a tömítőelem, a kenőanyag, a hűtőfolyadék és a korróziógátló anyag, ami a szivattyú legfontosabb fogyóanyagává teszi. Kezelje ennek megfelelően:

• Csak a szivattyú kézikönyvében megnevezett olajat használja; a helyettesítés hamis gazdaság vákuum szinten.
• Hetente ellenőrizze az olajszintet és a színt, és ezzel egyidejűleg rögzítse a végső nyomástrendet.
• Nedves vagy oldószeres adagok után futtassa a gázballasztot a kondenzátum eltávolításához.
• Cserélje ki melegen az olajat, és cserélje ki vele az olajköd-leválasztót.
• A tejszerű, sötét vagy habos olajat „állj meg és vizsgáld meg” állapotként kezeld, ne a következő hónapra vonatkozó megjegyzésként.

Így kezelve az olajrendszer olcsó biztosítássá válik, nem pedig visszatérő gond. Ha vákuumberendezést ad meg szövetgyártáshoz, szennyvíztelepi üzemhez vagy más folyamatos folyamathoz, és szeretne egy második véleményt a kiválasztásról vagy az olajjal kapcsolatos karbantartási tervezésről, mérnöki csapatunk támogatja ügyfeleit a modellválasztástól a telepítésen át a visszautazásig – ez a szokás a három évtizedes Roots és lapátos gépek örökségére épül.