Вакуумные насосы и установки Рутса

Принцип работы был изобретен в 1848 году Исайей Дэвисом. Спустя 20 лет он был реализован американцами Фрэнсисом и Филандером Рутсом. С 1954 года начали применять в вакуумной технике. Принцип работы позволяет изготавливать рутсы имеющие очень высокую скорость откачки. Оба ротора имеют поперечное сечение, напоминающее форму фигуры 8, и синхронизированы зубчатой шестерней. Зазор составляет всего несколько десятых миллиметра.Изначально такие насосы использовались в качестве воздуходувок для двигателей внутреннего сгорания. Позже похожий принцип был использован в газовых счетчиках. Насосы Рутса используются в комбинациях насосов вместе с форвакуумными насосами (в основном пластинчато-роторными ), и расширяют рабочий диапазон этих насосов среднего вакуума.

Принцип действия позволяет конструировать агрегаты с очень высокими скоростями откачки (более 100 000 м3 / ч), которые более экономичны в эксплуатации, чем насосы с паровым эжектором, работающие в том же рабочем диапазоне.

Принцип действия насосов Рутса

Два рабочих колеса симметричной формы вращаются внутри насоса с зазорами около десятых миллиметра. Роторы имеют поперечное сечение в форме 8, и синхронизированы друг с другом  зубчатым колесом. Зазор между роторами и стенкой корпуса, а также между самими роторами составляет всего несколько десятых миллиметра. По этой причине насосы Рутса могут работать на высоких скоростях без механического износа. В отличие от пластинчато-роторных они не герметизированы маслом, поэтому внутренняя утечка приводит к тому, что могут быть достигнуты коэффициенты сжатия только в диапазоне 10-100.

Внутренняя утечка насосов Рутса появляется в основном из-за того, что во время работы в некоторых областях давление чередуются: вакуум - избыточное давление.Наименьшие зазоры и, следовательно, самые низкие обратные потоки достигаются при рабочих давлениях в области 1 мбар. В этой области можно достичь наивысших коэффициентов сжатия, но этот диапазон давления также наиболее важен с учетом контактов между роторами и корпусом.

В случае насосов Рутса необходимо принять меры для обеспечения того, чтобы перепад давления между впускным и выпускным отверстиями не превышался. Это осуществляется либо с помощью реле давления, которое отключает насос Рутса в зависимости от давления на входе, либо с помощью байпаса. Использование байпас насоса Рутса является лучшим решением.

Видео