Насосы Рутса, особенности эксплуатации и принцип работы

Принцип конструкции насосов Рутса был изобретен в 1848 г. И. Девисом (Davies), за 20 лет до того, как был применен на практике Americans Francis и Philander Roots. В начале такие насосы использовались как воздуходувки для двигателей сгорания. Позже, изменив в обратную сторону привод, принцип работы был задействован в газомерах (счетчиках). В вакуумной инженерии этот принцип действия стал использоваться только с 1954 г. Насосы Рутса используются в комбинации с форвакуумными насосами (пластинчато-роторными, плунжерными насосами), что увеличивает диапазон их применения до области среднего вакуума. Двухступенчатые насосы Рутса могут работать и в высоковакуумной области. Принцип работы насоса Рутса позволяет работать с очень большой быстротой действия (до 100,000 м3/ч), что более экономично по сравнению с пароструйными (пароэжекторными) насосами, работающими в этом же диапазоне.

Насосы Рутса являются ротационными насосами с положительным перемещением, когда два симметрично расположенных ротора вращаются внутри корпуса насоса в противоположные стороны. Два ротора имеют лемнискатный профиль (в форме восьмерки) и синхронизированы с помощью зубчатой передачи. Зазор между роторами и стенками корпуса и роторами составляет только несколько десятых миллиметра. По этой причине насосы Рутса могут работать при высоких скоростях без механического износа. По сравнению с пластинчато-роторными и плунжерными насосами насосы Рутса не имеют масляного уплотнения, поэтому внутренние течи сухих компрессионных насосов приводят к тому, что можно получить коэффициент компрессии только в диапазоне 10…100. Внутренние течи насосов Рутса и других сухих компрессионных насосов связаны с их принципом Во время фазы сжатия между поверхностями роторов и корпуса имеется слой газа, который высвобождается во время всасывания. Толщина слоя мигрирующего газа зависит от величины зазора между роторами и стенками корпуса. Из-за относительно сложных тепловых условий в насосе Рутса, невозможно считать все в холодном состоянии. Небольшие зазоры и низкий обратный поток возможны при рабочем давлении порядка 1 мбар. Возможно получить больший коэффициент компрессии в этом диапазоне, но этот диапазон является критическим с точки зрения контакта между роторами и стенками.

 

Summary
Review Date
Author Rating
51star1star1star1star1star