چه عواملی بر عملکرد دستگاه جاروبرقی روتس اسکرو تأثیر می‌گذارند؟

اگر تا به حال در یک کارخانه داروسازی، یک کارخانه نیمه هادی یا یک کارخانه فرآوری مواد غذایی قدم زده باشید، احتمالاً واحدهای خلاء Roots-Screw را دیده اید که در پس زمینه زمزمه می کنند - آنها اسب های کاری برای کشیدن و نگه داشتن فشار کم دقیقی هستند که این صنایع برای کارکرد نیاز دارند. به عنوان تأمین‌کننده‌ای که هر روز با این واحدها کار می‌کند، آموخته‌ام که حتی اگر یک سیستم باکیفیت مانند واحد جاروبرقی Roots-Screw را انتخاب کنید، عملکرد آن بسته به نحوه استفاده، راه‌اندازی و نگهداری از آن می‌تواند به شدت تغییر کند. امروز من عوامل کلیدی را که می‌بینیم که این واحدها را می‌سازند یا می‌شکنند، به طور مستقیم از میدان بررسی می‌کنم تا به شما کمک کند از سیستم خلاء خود حداکثر استفاده را ببرید.

ابتدا، اجازه دهید با اصول اولیه شروع کنیم تا مطمئن شویم که در همان صفحه هستیم. یک واحد خلاء Roots-Screw دو جزء اصلی را ترکیب می کند: یک دمنده Roots (که حجم زیادی از گاز را به سرعت می کشد) و یک پمپ پیچ خشک (که آن گاز را تا فشار اتمسفر فشرده می کند). بدون روغن، بدون مهر و موم نامرتب، به همین دلیل است که برای صنایع تمیز محبوب است - بسیار بهتر از پمپ های روغنی مهر و موم شده برای کارهای حساس به آلودگی. اگر می خواهید عمیق تر در خود پمپ فرو بروید، صفحه پمپ خلاء پیچ خشک ما را بررسی کنید، اما امروز ما در مورد کل واحد صحبت می کنیم، نه فقط پمپ.

بزرگترین عامل تا کنون؟ فشار عملیاتی و بار گاز. من نمی توانم به شما بگویم که چند بار مشتری به من گفته است "واحد من به اندازه کافی عمیق نمی کشد" فقط متوجه می شود که آنها سعی می کنند حجم عظیمی از هوا را بمکند یا گاز پردازشی را که واحد اندازه آن نیست. بیایید مشخص کنیم: واحدهای جاروبرقی Roots-Screw در محدوده خلاء متوسط ​​- معمولاً 1 تا 100 میلی بار - بهترین کار را دارند. اگر یک واحد طراحی شده برای آن محدوده را در تمام طول روز در فشار اتمسفر کار کنید، دمنده Roots بیش از حد گرم می شود، زیرا گاز بیشتری را از پمپ پیچی می فشارد. که منجر به سایش بیشتر پیچ ها و چرخ دنده های دمنده و در نهایت کاهش عملکرد خلاء در طول زمان می شود.

سپس ترکیب گاز وجود دارد. همه گازها یکسان ایجاد نمی شوند و این به طور مستقیم بر عملکرد تأثیر می گذارد. اگر هوای خشک یا نیتروژن را پمپاژ می کنید، این کار روان است—واحدهای ما بدون مشکل این کار را انجام می دهند. اما اگر با بخار آب، گازهای خورنده یا گرد و غبار فرآیندی سروکار دارید، مراقب باشید. بخار آب یک بخار بزرگ است: اگر بیش از حد در پمپ متراکم شود، می تواند با مقادیر کمی روغن باقیمانده مخلوط شود (صبر کنید، نه - پمپ های پیچ خشک ما روغن ندارند، درست است؟ بد من) متراکم می شود، می تواند دوغاب غلیظی ایجاد کند که رزوه های پیچ را به هم می زند. گازهای خورنده مانند کلر یا آمونیاک به مرور زمان مواد پیچ ​​و دمنده را از بین می برند و منجر به نشت و فشرده سازی کمتر می شود. گرد و غبار مسئله دیگری است - ذرات ریز می توانند بین روتورهای پیچ و محفظه پمپ گیر کنند و باعث اصطکاک شوند که باعث می شود دستگاه سخت تر کار کند، انرژی بیشتری مصرف کند و سطح خلاء را کاهش دهد. من یک بار با یک مشتری فرآوری مواد غذایی کار می کردم که گرد و غبار آرد را پمپاژ می کرد. آنها پیش فیلتر روی واحد خود نداشتند و در عرض شش ماه، راندمان پمپ پیچ 30 درصد به دلیل باقیمانده آرد کاهش یافت. بنابراین نوع گاز فقط یک جزییات جزئی نیست - اگر آن را نادیده بگیرید یک قاتل عملکرد است.

مرحله بعدی، سیستم های قبل و بعد از درمان. این چیزی است که مردم اغلب نادیده می گیرند، اما بسیار مهم است. همانطور که قبلاً اشاره کردم، اگر گاز مرطوب یا غبارآلود پمپاژ می کنید، یک فیلتر ورودی خوب یا یک کندانسور این آلاینده ها را از پمپ خارج می کند. اگر پیش درمان مناسبی نداشته باشید، قبل از اینکه حتی کار خود را انجام دهد، به واحد جاروبرقی Roots-Screw خود آسیب وارد می کنید. در سمت خروجی، یک صدا خفه کن اگزوز و کولر گازی با اندازه مناسب به دستگاه کمک می کند تا فشار طراحی شده خود را حفظ کند. اخیراً مشتری‌ای داشتیم که کولر واحد خود را که گاز داغ فرآیند پمپاژ می‌کرد، رد کرد. گاز خروجی بیش از حد داغ بود، که دمای داخلی پمپ را افزایش داد و باعث شد روتورها منبسط شده و روی محفظه ساییده شوند - خلاء آنها از 5 میلی بار به 20 میلی بار در یک هفته کاهش یافت. این قابل رفع است، اما تنها در صورتی که شکاف های قبل و بعد از درمان را برطرف کنید.

سپس شرایط نگهداری و عملیات وجود دارد. این علم موشک نیست، اما تعجب خواهید کرد که چگونه بسیاری از اپراتورها از بررسی های اولیه صرف نظر می کنند. برای پمپ‌های پیچ خشک، حتی اگر روغنی برای تعویض وجود نداشته باشد، همچنان باید فیلترهای ورودی و خروجی را مرتباً چک کنید—فیلترهای کثیف جریان گاز را محدود می‌کنند و باعث می‌شوند دستگاه سخت‌تر کار کند و خلاء را کاهش دهد. همچنین، باید مطمئن شوید که فاصله روتور به درستی تنظیم شده است. با گذشت زمان، سایش می‌تواند باعث ساییدگی روتورها شود که باعث کاهش کارایی می‌شود. ما شاهد بوده‌ایم که مشتریان برای سال‌ها واحدهای خود را بدون بررسی فاصله‌ها کار می‌کنند، و وقتی آنها را باز کردیم، روتورها آنقدر فرسوده شده بودند که 20 درصد از گاز پمپ شده را مستقیماً به سیستم نشت می‌کردند. همچنین دمای محیط نیز اهمیت زیادی دارد. اگر واحد شما در یک اتاق با دمای 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) نشسته است، به جای دمای خنک 70 درجه فارنهایت (21 درجه سانتیگراد)، گاز داخل پمپ منبسط می شود، به این معنی که دستگاه نمی تواند خلاء را به اندازه عمق بکشد. رطوبت هوای محیط نیز به بار بخار آب که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم اضافه می کند، بنابراین محیط های با رطوبت بالا نیز می توانند باعث کاهش عملکرد شوند.

تنظیمات سیستم کنترل یکی دیگر از موارد مهم است. بیشتر واحدهای روتز-اسکرو مدرن، مانند سیستم‌های پمپ خلاء پیچی PM VFD ما، از درایوهای فرکانس متغیر (VFD) برای تنظیم سرعت بر اساس تقاضا استفاده می‌کنند. اگر VFD به درستی برنامه ریزی نشده باشد، یا انرژی را هدر می دهید یا به عملکرد آسیب می رساند. به عنوان مثال، اگر VFD را طوری تنظیم کنید که حتی زمانی که فقط به بار گاز کم نیاز دارید، با سرعت کامل کار کند، دمنده را بیش از حد کار می کنید، که باعث سایش غیر ضروری می شود. از طرف دیگر، اگر سرعت را خیلی کم کنید، دستگاه نمی تواند خلاء مورد نیاز را بکشد. ما یک مشتری نیمه هادی داشتیم که VFD خود را به جای اینکه اجازه دهد بر اساس فشار تنظیم شود، روی یک سرعت ثابت تنظیم کرد. هنگامی که تنظیمات را تغییر دادیم تا زمانی که فشار کاهش می‌یابد با سرعت‌های بالاتر کار می‌کرد، مصرف انرژی آن‌ها 25 درصد کاهش می‌یابد و عملکرد خلاء آنها ثابت می‌ماند. این یک نوع تنظیم کوچک است که تفاوت بزرگی ایجاد می کند.

صبر کنید، باید به طراحی نصب شده روی اسکید نیز اشاره کنم - برخی از واحدها به صورت یک اسکید بسته بندی می شوند و تمام قطعات از قبل مونتاژ شده اند، در حالی که برخی دیگر تکه تکه در زمین ساخته می شوند. اگر شما با یک لغزش نامناسب استفاده می کنید، می تواند منجر به نشتی در لوله کشی بین دمنده Roots و پمپ پیچ شود. حتی یک نشتی کوچک (مثل 1 mcm هوا) می تواند سطح خلاء را مختل کند، به خصوص اگر در محدوده خلاء متوسط ​​عمیق کار می کنید. به همین دلیل است که ما همیشه یک واحد خلاء پره نصب شده را توصیه می کنیم (صبر کنید، نه - پره با Roots-Screw ما متفاوت است، اما لغزش فواید خود را دارد) متأسفیم، بیایید آن را اصلاح کنیم - برای آزمایش لوله کشی و نشت مداوم، یونیت های اسکید از پیش مونتاژ شده بسیار قابل اعتمادتر هستند. ما هر واحد جاروبرقی Roots-Screw را که روی لغزش نصب شده است، قبل از خروج از تاسیسات خود آزمایش می کنیم، بنابراین نیازی به بررسی هر مفصل لوله در کارخانه خود ندارید. این یک مزیت بزرگ برای ثبات عملکرد در خارج از جعبه است.

انتخاب مواد عامل دیگری است که به نوع گاز و دوام آن بستگی دارد. واحدهای خلاء Roots-Screw ما از مواد مقاوم در برابر خوردگی برای پیچ ها و محفظه ها استفاده می کنند، اما اگر یک برنامه سفارشی با گازهای واقعا تهاجمی دارید، ممکن است به جای چدن استاندارد نیاز به ارتقا به چیزی مانند Hastelloy داشته باشید. من مشتریانی را دیده‌ام که سعی می‌کردند گاز خورنده را از طریق یک واحد استاندارد عبور دهند، و در عرض سه ماه، محفظه نشتی سوراخ‌هایی داشت که باعث افت خلاء می‌شد - در نهایت مجبور شدند کل پمپ را تعویض کنند زیرا از ارتقای مواد اولیه صرفنظر کردند. این یک هزینه اضافی کوچک در ابتدا است، اما بسیار ارزان تر از تعمیرات اضطراری بعدا.

بیایید در مورد چگونگی جمع شدن این عوامل سریعاً صحبت کنیم. یک مشتری در صنعت داروسازی را در نظر بگیرید: آنها باید واکسن‌ها را لیوفیلیزه کنند (خشک انجماد) که به خلاء ثابت 0.5 میلی‌بار نیاز دارد. آنها اندازه واحد خود را به درستی تعیین کردند، اما بخار آب زیادی پمپاژ کردند، کندانسور را رد کردند، دستگاه را در یک اتاق گرم کار کردند و فیلترها را بررسی نکردند. در عرض چهار ماه، خلاء آنها 2 میلی بار بود که کیفیت دسته آنها را خراب می کرد. ما با آنها کار کردیم تا یک کندانسور اضافه کنیم، فیلتر بهتری نصب کنیم، واحد را به قسمت خنک‌تری از کارخانه منتقل کنیم و تنظیمات VFD آنها را تنظیم کنیم. پس از انجام این کار، خلاء آنها به 0.45 میلی بار بازگشت، مصرف انرژی آنها کاهش یافت و ضایعات دسته ای آنها 15٪ کاهش یافت. این همان تأثیری است که این عوامل می توانند داشته باشند - تغییرات کوچک منجر به نتایج بزرگ می شود.

پس غذای آماده در اینجا چیست؟ اگر می‌خواهید واحد جاروبرقی Roots-Screw شما بهترین عملکرد را داشته باشد، باید اندازه مناسب فشار و بار گاز خود را بدست آورید، مواد را با ترکیب گاز خود مطابقت دهید، سیستم‌های قبل و بعد از تصفیه را اضافه کنید، به یک برنامه تعمیر و نگهداری منظم پایبند باشید، سیستم کنترل خود را به درستی تنظیم کنید، و برای جلوگیری از نشتی لوله‌ها، یک طراحی از قبل تست شده روی لغزش در نظر بگیرید. هر بخش از این فرآیند بر نحوه عملکرد دستگاه، مدت زمان ماندگاری و سازگاری خلاء نهایی شما تأثیر می گذارد.

در پایان روز، هدف دستیابی به خلاء قابل اعتماد بدون توقف غیرمنتظره است. اگر به دنبال یک دستگاه جاروبرقی Roots-Screw هستید، یا اگر واحد فعلی شما مانند گذشته کار نمی کند، تیم ما می تواند به شما کمک کند اندازه آن را به درستی اندازه گیری کنید، آن را برای برنامه خود سفارشی کنید، و حتی بهترین شیوه های تعمیر و نگهداری را راهنمایی کنید. ما فقط پمپ های خلاء نمی فروشیم - ما با شما کار می کنیم تا مطمئن شوید که سیستم وکیوم شما برای نیازهای خاص شما کار می کند.

مراجع:

1. "تکنولوژی خلاء: اصول و تمرین"، ویرایش سوم، الزویر، 2019.
2. "راهنمای سیستم های پمپ خلاء صنعتی"، McGraw-Hill، 2021.
3. "پمپ های خلاء خشک: طراحی، بهره برداری و نگهداری"، مجله فناوری خلاء، جلد. 58، شماره 2، 2020، صص 45-52.
4. انجمن تولیدکنندگان تجهیزات خلاء صنعتی (IVEMA)، "بهترین روش ها برای عملکرد واحد خلاء روتز پیچ"، 2022.