สาเหตุทั่วไปสี่ประการที่ทำให้ปั๊ม Roots ร้อนเกิน

การวินิจฉัยหน้างานว่าปั๊ม Roots ร้อนเกินมักถูกสรุปว่า “กำลังมอเตอร์ไม่พอ” แต่ปั๊ม Roots (ปั๊มบูสเตอร์เชิงกล) มีโรเตอร์กับห้องปั๊มประกอบกันแบบไม่สัมผัส ไม่ได้อัดก๊าซ เพียงลำเลียงก๊าซจากด้านความดันต่ำไปยังด้านความดันสูง แหล่งความร้อนคือการทำงานจากความแตกต่างของแรงดัน เมื่อตรวจตามแนวทางนี้ สาเหตุสี่ประการครอบคลุมกรณีส่วนใหญ่ ได้แก่ ความแตกต่างของแรงดันสูงเกินไป จังหวะการสตาร์ตไม่เหมาะสม การระบายความร้อนไม่เพียงพอ และความผิดปกติของการหล่อลื่นกับช่องว่าง

หนึ่ง: ความแตกต่างของแรงดันสูงเกินไป — ความร้อนเกิดจากความแตกต่างของแรงดัน

ปั๊ม Roots ไม่มีการอัดภายใน ความดันด้านทางออกสูงกว่าด้านทางเข้า ความแตกต่างของแรงดันนี้ถูกกำหนดโดยแรงดันด้านหลังที่ปั๊มต้นทางสร้างขึ้น ยิ่งความแตกต่างของแรงดันมาก งานที่ทำที่อัตราการสูบจุดเดียวกันก็ยิ่งมาก ประมาณการแบบอัดอุณหภูมิคงที่:

P = p₁ × S × ln(p₂ / p₁)

ตัวอย่างการคำนวณ: LC2600 ความดันทางเข้า 10 mbar (1 kPa), อัตราส่วนอัด 4, อัตราการสูบ 2600 m³/h เท่ากับ 0.722 m³/s

P = 1000 Pa × 0.722 m³/s × ln4 ≈ 1.0 kW

สำหรับ LC2600 เครื่องเดียวกัน ความดันทางเข้า 30 mbar (3 kPa), อัตราส่วนอัด 3:

P = 3000 × 0.722 × ln3 ≈ 2.4 kW

มอเตอร์มีเพียง 7.5 kW, 2.4 kW นี้อยู่ในส่วนของความแตกต่างของแรงดันแล้ว ส่วนนี้ไม่ได้สร้างอัตราการสูบ แต่สร้างความร้อน

สาเหตุที่ความแตกต่างของแรงดันเพิ่มขึ้น ส่วนใหญ่มักอยู่ที่ปั๊มต้นทาง: อัตราส่วนอัตราการสูบของปั๊ม Roots ซีรีส์ LC กำหนดที่ 2~3 สำหรับกระบวนการต่อเนื่อง หากเกิน 4 จะเข้าใกล้ขีดจำกัด LC2600 (2600 m³/h) จับคู่กับ V0630B (630 m³/h) เป็น 4.1 เท่า แนะนำเฉพาะการสูบแบบไม่ต่อเนื่อง น้ำมันของปั๊มต้นทางเกิดอิมัลชัน ไส้กรองทางเข้าอุดตัน ท่อรั่ว ล้วนทำให้อัตราการสูบจริงของปั๊มต้นทางลดลง และอัตราส่วนอัดเพิ่มขึ้นตามมา

อีกประเด็นที่มักถูกมองข้าม: ที่ช่วงความดันต่ำ อัตราการไหลเชิงมวลของก๊าซมีขนาดเล็ก ที่ 10 mbar อัตราการสูบ 2600 m³/h สอดคล้องกับอัตราการไหลเชิงมวลประมาณ 0.0086 kg/s การให้ก๊าซพาความร้อน 1.0 kW ออกไปได้เองต้องมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นประมาณ 116 K (ประเมินตาม c_p ≈ 1.005 kJ/(kg·K)) ก๊าซพาความร้อนออกไปได้ไม่มาก ความร้อนเกือบทั้งหมดต้องถูกพาออกโดยตัวปั๊มและการระบายความร้อน เมื่อความแตกต่างของแรงดันเกินค่าหนึ่งจะปรากฏที่อุณหภูมิ

สอง: จังหวะการสตาร์ตไม่เหมาะสม — เปิดปั๊ม Roots เมื่อความดันทางเข้ายังไม่ถึง

ปั๊ม Roots ไม่สามารถสตาร์ตตรงจากความดันบรรยากาศได้ เมื่อความดันทางเข้ายังอยู่ที่หลายร้อย mbar แล้วเปิดใช้งาน ความแตกต่างของแรงดันจะกดลงบนโรเตอร์โดยตรง กระแสไฟและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะพุ่งพร้อมกัน แนวปฏิบัติทั่วไปคือให้ปั๊มต้นทางดูดระบบจนถึง 10~30 mbar ก่อน จากนั้นจึงสตาร์ตปั๊ม Roots ฝั่งควบคุมให้ทำอินเตอร์ล็อกความดันทางเข้า หากความดันยังไม่ถึงจะไม่อนุญาตให้ทำงาน ติดตั้งตัวส่งสัญญาณความดันที่ด้านทางเข้าของปั๊ม Roots ไม่ควรติดตั้งที่ทางออกของปั๊มต้นทาง มิฉะนั้นจะวัดได้เป็นแรงดันด้านหลังไม่ใช่ความดันทางเข้า

สาม: เงื่อนไขการระบายความร้อนและการกระจายความร้อนไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

• รุ่นระบายความร้อนด้วยอากาศ: ครีบระบายความร้อนมีฝุ่นสะสม การระบายอากาศในห้องเครื่องไม่ดี อุณหภูมิแวดล้อมสูง ล้วนทำให้ความสามารถในการระบายความร้อนลดลง
• รุ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ: ปริมาณน้ำไม่เพียงพอ อุณหภูมิน้ำเข้าสูง ระบบน้ำเกิดตะกรัน ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนลดลง ตรวจสอบอัตราการไหลและแรงดันที่ยอมให้ตามข้อกำหนดของชุดเครื่อง หากอุณหภูมิน้ำออกสูงต่อเนื่อง ให้ตรวจระบบน้ำก่อน
• ลำดับการหยุดเครื่อง: หยุดปั๊ม Roots ก่อน แล้วจึงหยุดปั๊มต้นทาง เพื่อให้ปั๊มต้นทางดูดก๊าซตกค้างในห้องปั๊มออกไปพร้อมพาความร้อนออก หากลำดับกลับกัน ความร้อนจะถูกกักอยู่ในห้องปั๊ม

สี่: ความผิดปกติของการหล่อลื่นและช่องว่าง

ปั๊มแต่ละรุ่นในซีรีส์ LC มีปริมาณน้ำมันสามจุดที่แตกต่างกัน เมื่อน้ำมันขาด ส่วนที่ร้อนก่อนคือเฟืองกับตลับลูกปืน จากนั้นความร้อนจึงส่งต่อไปยังห้องปั๊ม: