Простая идея — высокая эффективность
Двухроторный вакуумный насос типа Рутс: простое кинематическое решение позволяет эффективно управлять потоками газа
Вакуумный двухроторный насос типа Рутс представляет собой наглядный пример того, как простое кинематическое решение позволяет эффективно управлять потоками газа. Название насоса связано с именами его изобретателей — братьев Филандера и Фрэнсиса Рутс, которые в XIX веке разработали устройство - роторную воздуходувку, она предназначалась для доменных печей и подачи воздуха. Благодаря универсальности конструкции воздуходувки - это устройство стало важным элементом вакуумной техники. Насосы Рутса ценятся за высокую скорость откачки и устойчивую работу в требуемом диапазоне вакуумов. При этом их безмасляная конструкция и способность перекачивать загрязнённые среды делают их особенно полезными в чистых и твёрдочастичных технологических процессах.
-
Принцип действия
Основу насоса составляют два синхронно вращающихся ротора специальной формы (чаще всего двух- или трехлопастные). Роторы располагаются внутри герметичного овального корпуса и вращаются навстречу друг другу с минимальным зазором, не соприкасаясь ни друг с другом, ни со стенками, обеспечивая бесконтактный, сухой (безмасляный) режим работы. Благодаря этому насос Рутса может развивать высокую частоту вращения (до нескольких тысяч об/мин) и перекачивать большие объёмы газа без внутреннего трения и загрязнения среды. Ключевой особенностью насоса является отсутствие внутреннего сжатия, повышение давления возникает только в момент соединения с выпускным патрубком. Это отличает насос Рутс от пластинчато-роторных или винтовых вакуумных насосов. Чаще всего насос Рутс работает как усиливающая ступень в составе многоступенчатой вакуумной системы. В многоступенчатых вакуумных системах они часто играют роль промежуточного каскада между атмосферным давлением и высоковакуумным оборудованием.
-
Преимущества технологии
■ Высокая скорость откачки (высокая производительность)
■ Надёжность и простота конструкции
■ Низкий износ благодаря бесконтактной работе
■ Отсутствие загрязнения вакуума маслом в рабочей камере
■ Быстрый выход на рабочий режим
■ Возможность работы с большими объёмами газа
■ Эффективен в диапазоне среднего вакуума
■ Долгий срок службы
Несмотря на эффективность и преимущества технологий, насос имеет ряд особенностей:
Пульсирующий поток. Поток газа через насос имеет волнообразный характер из-за периодичности объёмов камер: при заполнении каждой камеры расход чуть меняется во времени. Это может вызывать пульсации давления, а при больших оборотах – дополнительный шум и вибрации в системе.
Чувствительность к перепаду давлений. При работе на большой разнице давления между входом и выходом нагрузка на лопасти значительно растёт, что может приводить к перегреву роторов. В серийных насосах для защиты роторов и снижения температурного нагружения устанавливают перепускной (байпасный) клапан.
Требует форвакуумной ступени. Стандартный насос Рутс не может сразу откачивать от атмосферного давления до высоких вакуумов без предварительной откачки.
Для полного цикла вакуума его обычно используют в комплексе с форвакуумным насосом (например, пластинчато-роторным или винтовым), который обеспечивает снижение давления до уровня, при котором эффективна работа Рутс-ступени.
Нагрев при работе. Из-за отсутствия внутреннего охлаждения и сильного перераспределения потока насосы могут заметно греться при длительной работе. Поэтому в промышленном исполнении часто предусмотрено воздушное или газовое охлаждение корпуса и байпасные линии.
-
Области применения
Насосы Рутса ценятся за высокую скорость откачки и устойчивую работу в требуемом диапазоне вакуумов. Благодаря высокой скорости откачки, надёжности и чистоте работы насосы Рутс занимают важное место в современных промышленных и научных вакуумных системах.
Типичные области применения:
Вакуумные системы промышленности: технологические установки для вакуумной сушки, вакуумной упаковки и другие процессы с среднего вакуума (несколько мбар до сотен мбар). К примеру, насосы Рутс используются в сушильных установках пищевой и химической промышленности, в упаковочных машинах, а также для откачки газов в печах и установках с умеренным вакуумом.
Производство пластиков: изготовление изделий из полиэтилена, полипропилена и других пластиков. Здесь насосы Рутс применяют в линиях экструзии и формовки, где требуется быстрое создание среднего вакуума (для удаления воздуха из форм, обезвоживания полимеров и т.д.).
Металлургия и обработка материалов: процессы вакуумного упрочнения и легирования металлов (нитридация стали, цементация в вакуумной среде), электронно-лучевая и плазменная сварка и напыление. Насосы Рутса используются для создания вакуумной атмосферы в термических печах и сварочных камерах, когда требуется высокая скорость откачки на средние давления.
Научные и лабораторные установки: комплексы для дистилляции, фильтрации, течеискания, а также эксперименты с вакуумом. Они ценят Roots-насосы за их способность быстро откачать большие объёмы газа на уровень среднего вакуума (например, при подготовке испытательных камер или вакуумных прессов).
Промышленные воздуходувки и компрессоры: помимо создания вакуума, двухроторные насосы Рутса широко используются как безмасляные воздуходувки низкого давления. Их применяют для наддува (компримирования) воздуха и газа в пневмотранспортных системах, системах аэрации, наддува двигателей внутреннего сгорания и др. В этих приложениях насос Рутс эффективно перемещает крупные объёмы газа при перепаде давлений порядка атмосфера→0.1–0.5 бар.
-
Технические характеристики
АО «Вакууммаш» осваивает новые технологии и представляет вам разработку: двухроторный вакуумный насос НВД-4400 и НВД-7000 с быстротой действия до 5800 м3/ч
-
Купить двухроторный насос типа Рутс НВД-4400 и НВД-7000
Вакуумный двухроторный насос типа Рутс представляет собой наглядный пример того, как простое кинематическое решение позволяет эффективно управлять потоками газа. Отсутствие внутреннего сжатия, точная синхронизация роторов и высокая скорость откачки делают его важным элементом современных вакуумных систем — от промышленного производства до фундаментальных научных исследований.
➜ ОБРАТИТЕСЬ К НАШИМ СПЕЦИАЛИСТАМ для подбора вакуумного оборудование по цене производителя
➜ КАТАЛОГ ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ на официальном сайте VACMA.RU