Bombas

4.2.6 Bombas de lóbulos (“roots”)

Uma bomba de lóbulos (tipo “roots”) é formada por dois rotores em forma de oito que rodam em eixos paralelos e em sentidos contrários. Durante o ciclo da bomba os rotores entram um no outro ajustando-se sem se tocarem como indica a figura.
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Nestas bombas não existeóleo de vedação o que permite aos rotores velocidades muito elevadas, da ordem de 500 a 3000 rotações por minuto, conforme o tamaho da bomba. A velocidade de bombeamento e o vácuo final vão depender da condutância da zona de alta pressão para a de baixa pressão, correspondente ao espaço entre os rotores e entre os rotores e estator, sendo desprezável a condutância entre as bases dos rotores e a parede. Em geral a folga entre os rotores varia entre 5 x 10-2 e 3 x 10-1mm. A velocidade de bombeamento também é influenciada pela pressão estabelecida pela bomba rotatória que está à bomba . Fazendo um vácuo primário inferior a 1 mbar o fluxo entre os rotores passa a ser molecular. Nesse caso a condutância será constante e só dependerá das dimensões das folgas.

O produto do volume deslocado V pela frequência de rotação f é conhecido por velocidade de deslocamento Sd e relaciona-se com a velocidade da bomba pela seguinte expressão:

Sb = Sd - Si [3.1]

em que Sb é a velocidade da bomba e Si a perda de velocidade devido à fuga interna para olado de baixa pressão.

As bombas podem apresentar velocidades de bombeamento entre 50 e 25 000 1 s-1 (3 x 103 a 1,5 x 106 1min-1),e embora sejam usadas normalmente na zona de pressões entre 15 mbar e 10-3 mbar podem atingir 10-5 mbar. A figura 3.12 mostra características típicas das bombas .

Como estas bombas não usam óleo, a maior parte da potência desenvolvida para comprimir o gás vai aquecer os rotores. A potência de aquecimento P é dada por

P = C r S1 (p2 - p1) [3.2]

em que C r é um factor de porporcionalidade, S1 a velocidade de bombeamento da e p1 e p2 as pressões à entrada e à saída da .