Ako fungujú kvapalinokružné vývevy?

Kvapalinokružná výveva sa skladá z puzdra valcovitého tvaru, v ktorom sa otáča rotor s lopatkami. Rotor vytvára odstredivou silou utesnený kvapalinový prstenec po obvode telesa. 

Kvapalinokružné vývevy pracujú na kvapalinokružnom princípe. Výveva sa skládá z valcovitého puzdra, v ktorom se otáča rotor s pevnými lopatkami. Rotácia rotora vytvorí odstredivou silou kvapalinový kruh, ktorý zabezpečí tesnosť po obvode puzdra. Medzi lopatkami dochádza ku kompresii plynu vďaka zužujúcemu sa priestoru medzi lopatkami a kvapalinovým kruhom (rotor je v komore uložený excentricky). Kvapalinokružné vývevy aj napriek vizuálnej podobnosti s odstredivými čerpadlami, fungujú na objemovom princípe čerpania.

Je ale nutné počítať s prímesou servisnej kvapaliny na výstupe z vývevy. Je preto vhodné za vývevu umiestniť separačnú nádrž, ktorá zaistí oddelenie tejto zložky z výstupného plynu. Toto i prípadnú spätnú cirkuláciu servisnej kvapaliny riešia naše vákuové systémy.

JEDNOSTUPŇOVÉ A DVOjSTUPŇOVÉ VÝVeVY

Kvapalinokružné vývevy sa konštrukčne rozdeľujú podľa počtu stupňov na jednostupňové a dvojstupňové. Funkčne se dvojstupňové vývevy hodia skôr pre väčšie prietoky a majú odlišný tvar výkonovej krivky. V ich prípade existuje úzké nestabilné pásmo, ktorému je výhodné sa v pracovných bodoch vyhnúť.

Jednostupňové vývevy Pompetravaini: TRVX, TRVK, TRV, TRSK, TRS, TRMX

Dvojstupňové vývevy Pompetravaini: TRH

Vplyv ODSÁVANÉHO PLYNU A PáR

Vo väčšine prípadov sa odsáva zmes rôznych pár a plynov. Čím presnejšie je uvedené zloženie zmesi, tým lepšie je možné navrhnúť správnu vývevu. Pre korektný výber vývevy je na strane odsávaného plynu nutné poznať nasledovné:

• požadovaný prietok zmesi (v m3/h)
• zloženie zmesi
• teplotu odsávanej zmesi

Spravidla v telese vývevy dochádza k určitej kondenzácii pár odsávaného plynu. Kondenzácia pôsobí v prospech odsávaného množstva, protože skvapalnením časti plynu sa uvoľní ďalší priestor, ktorý medzi lopatkami môže zaplniť plynná zložka.

Kondenzácia pár sa zintenzívňuje s rastúcim rozdielom teplôt medzi odsávanými parami a servisnou kvapalinou. Keď teda zo studenou servisnou kvapalinou príde do kontaktu horúca para, bude kondenzácia hrať významne väčšiu úlohu, než keď sa stretnú média o podobnej teplote.

Vplyv SERVISNej KvAPALINY

Pre správnu funkčnosť kvapalinokružnej vývevy je nevyhnutný dostatočný prísun servisnej kvapaliny o správnej teplote.

Ak je poddimenzované prívodné potrubie servisnej kvapaliny, môže sa stať, že výveva nedokáže prisať dostatočné množstvo kvapaliny a nezvládne sa vytvoriť potrebný kvapalinový kruh, ktorý je základom funkčnosti stroja.

Pri prechode vývevou sa servisná kvapalina ohrieva, pretože sa do kvapaliny prenáša teplo vzniknuté prakticky izotermickou kompresiou plynu. V systémoch s recirkuláciou servisnej kvapaliny je tak nutné túto kvapalinu priebežne chladiť. Teplota servisnej kvapaliny vo výveve má totiž zásadný vplyv na pracovný bod vývevy (mbar-m3/h). S chladnejšou servisnou kvapalinou je možné dosiahnúť hlbšieho vákua.

Pre prepočet pracovného bodu sa používa teplotný faktor, ktorý závisí od teploty servisnej kvapaliny a úrovni podtlaku. Z konštrukčných dôvodov sa líši u jednostupňových vývev a vývěv dvojstupňových. U jednostupňových vývev je vplyv teploty obecne výraznejšíí ako je možné odpozorovať nižšie na krivkách výrobcu Pompetravaini.

TEPLOTNý FAKTOR - JEDNOSTUPŇOVej VÝVeVY

TEPLOTNý FAKTOR - DVOjSTUPŇOVej VÝVeVY

VpLyV PROTITLAKU

Na výkon kvapalinokružnej vývevy má vplyv tiež protitlak, teda všetky tlakové straty, ktoré výveva musí na svojej výtlačnej strane prekonať. S rastúcím protitlakom vývevy prichádzajú o čásť svojichch parametrov. I stým je teda nevyhnutné počítať pri návrhu.

VáKUOVÉ SYSTÉMY

Ohrev servisnej kvapaliny priechodom cez vývevu a zároveň závislosť výkonu vývevy na jej teplote väčšinou núti vývevy k ďalším pridruženým zariadeniam. Podľa prístupu k servisnej kvapaline sa vákuové jednotky (systémy) delia na tieto typy:

OTVorENÝ SYSTÉM (BEZ CIRKULáCiE)

Najjednoduchším riešením je výveve priviesť zdroj chladnej servisnej kvapaliny (napr. studenej vody) a po priechode ju všetkú odviesť preč. Toto riešenie je ale najnáročnějšie na prevádzkové náklady a v praxi sa objavuje zriedkavo.

UZAVrEtÝ SYSTÉM (S CIRKULáciou)

Pokiaľ naopak chceme všetkú servisnú kvapalinu zachovať a po priechode vývevou znovu využiť, je nutné ju po odseparovaní z plynného média ochladiť v tepelnom výmeníku, aby sa teplota kvapaliny vstupujúcej do vývevy držela konštantná. Celé riešenie takejto vákuovej jednotky potom pozostáva zo separačnej/zásobnej nádrže na servisnú kvapalinu a tepelného výmeníku.