Rootsovo dmychadlo

Rootsovo dmychadlo je typ dmychadla se dvěma speciálně tvarovanými rotačními písty. Osy rotací pístů jsou rovnoběžné a speciální cykloidní tvar jejich průřezu (tvar osmičky – 'piškotu' nebo i s více výstupky) zajišťuje, že se vzájemně doplňují v každé poloze. Písty jsou navzájem spojeny převodem umožňující jejich rotaci v oválném tělese dmychadla v opačných směrech. Podélně jsou písty přímé nebo mírně zakroucené do šroubovice, což zajišťuje plynulejší chod. Píst je obvykle dvoulamelový, ale vyrábějí se i tří a více lamelové (zubové) verze.

Během rotace se cyklicky mění objem prostoru uzavřeného mezi písty. Změna (zmenšení) objemu se využívá na stlačování pracovního plynu. V části, kde se objem zvětšuje a klesá tlak, je vyústění nasávacího otvoru, zatímco v části kde se objem zmenšuje a stoupá tlak je vyústění výtlačného otvoru.

Rootsovo dmychadlo se vyrábí v širokém výkonovém rozsahu od 20 m³/h až 19 000 m³/h.

Výhody a nevýhody

Hlavní nevýhodou Rootsova dmychadla je nespojitost cyklu plnění-výtlak, médium na výstupu pulzuje (na rozdíl od kontinuálních odstředivých kompresorů. Následkem vyššího tlaku ve výtlačném prostoru dochází ke zpětnému proudění z výtlačného prostoru do komory až do okamžiku vyrovnání tlaku. To se projevuje pulzem. Přenosové médium musí být čisté – nečistoty mohou způsobit zadření kompresoru. Další nevýhodou je zahřívání, které se může projevit roztažením pístů, což může opět vést až ke dotyku pístů se skříní a tím k poškození kompresoru.
Hlavní výhodou je dosažení výstupního tlaku již při malých otáčkách. Účinnost je závislá hlavně na přesnosti výroby pístů a vzdálenosti mezi písty navzájem a ke skříni. Ozubené soukolí zajišťuje synchronní bezdotykový chod obou pístů. Písty proto nevyžadují žádné mazání a dopravované médium není znečišťováno mazivem a otěrem. Princip dmychadla umožňuje přepravu nejen plynů, ale i kapalin a sypkých látek – např. cementu, různých granulí apod.

Využití

Rootsova dmychadla se používají ke zpracování vysokých průtokových množství při potřebě malého tlakového rozdílu. Konkrétně se používají pro vytvoření vakua nebo při přeplňování spalovacích motorů. Používají se i k transportu plynů, odvětrávání, přepravě média, v aeračních systémech v čistírnách odpadních vod, při úpravě pitné vody, dopravě agresivních plynů, v průmyslových kotlích, pneumatické dopravě sypkých hmot a granulí, v potravinářském průmyslu, ve vakuové technice, k odběru vzorků vzduchu, vytváření podtlaku v prostorech, odsávání kontaminovaných par atd.

Průmyslová Rootsova dmychadla

Pro průmysl se nejčastěji používají Rootsova dmychadla s tříramenným pístem. Výroba pístu je složitější než výroba ledvinového pístu. Čerpaný vzduch je pístem ve válci rozdělen na více komor a dmychadlo je účinnější. Rootsova dmychadla se používají jako boostery pro vakuové aplikace nebo zdroje přetlaku či podtlaku do 1 bar. Nejrozšířenějším použitím Rootsových dmychadel středních a velkých velikostí je čištění odpadních vod. Stroje se zde používají na provzdušňování nádrží se splašky. Dodávaný vzduch podporuje množení bakterií, které čistí splaškovou vodu.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Rootsovo dúchadlo na slovenské Wikipedii.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Rootsovo dmychadlo na Wikimedia Commons
Animace Rootsova čerpadla
Zdroj informací o Rootsově dmychadlu v průmyslu