Как работает вакуумный насос: Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Содержание

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Основной принцип вакуумного насоса любого типа – это вытеснение. Он одинаковый у всех вакуумных насосов любого размера и любого способа применения. Другими словами, принцип действия вакуумного насоса сводится к удалению газовой смеси, пара, воздуха из рабочей камеры. В процессе вытеснения изменяется давление, и молекулы газа перетекают в требуемом направлении.

Навигация:

  1. Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
  2. Работа пластинчато-роторных насосов
  3. Принцип работы насоса ВВН

Два важных условия, которые должен выполнить насос – это создать вакуум определенной глубины, откачав газовую среду из необходимого пространства и сделать это в течении заданного времени. Если какое-то из этих условий не выполняется, то приходится подключать дополнительный вакуумный насос. Так, в случае необеспечения требуемого давления, но за нужный промежуток времени, подключается форвакуумный насос.

Он дополнительно снижает давление, чтобы выполнились все необходимые условия. Этот принцип работы вакуумного насоса подобен последовательному подключению. И наоборот, если не обеспечивается скорость откачки, но при этом достигается нужная величина вакуума, то потребуется другой насос, который поможет достичь необходимый вакуум быстрее. Такой принцип работы вакуумного насоса схож с параллельным подключением.

Примечание. Глубина вакуума, создаваемого вакуумным насосом зависит от герметичности рабочего пространства, которое создают элементы насоса.

Чтобы создать хорошую герметичность рабочего пространства применяется специальное масло. Оно уплотняет зазоры и полностью их перекрывает. Вакуумный насос, имеющий такое устройство и принцип действия называется масляным. Если принцип вакуумного насоса не предусматривает использование масла, то он называется сухим. Преимуществом в использовании пользуются сухие вакуумные насосы, так как они не требуют обслуживания с заменой масла и так далее.

Кроме вакуумных насосов промышленного назначения, широкое применение получили небольшие насосы, которые можно использовать в домашних условиях. К ним относится ручной вакуумный насос для перекачки воды из скважин, водоемов, бассейнов и прочего. Принцип работы ручного вакуумного насоса разный, все зависит от его типа. 

Различаются такие виды ручных вакуумных насосов:

  1. Поршневой.
  2. Штанговый.
  3. Крыльчатый.
  4. Мембранный.
  5. Глубинный.
  6. Гидравлический.

Поршневой вакуумный насос работает за счет движения внутри него поршня с клапанами в середину корпуса. В результате давление уменьшается, и вода через нижний клапан поднимается вверх пока ручка поршня опускается вниз.

Штанговый вакуумный насос похож по принципу действия на поршневой, только роль поршня в корпусе выполняет очень вытянутая штанга.

Крыльчатый вакуумный насос имеет совсем другой принцип действия. Давление в рабочей камере насоса создается за счет движения рабочего колеса с лопастями (крыльчатка). При этом вода поднимается по стенке камеры, это повышает давление и, вода выплескивается наружу.

Более сложной конструкции является роторный вакуумный насос. Но эта сложность компенсируется тем, что в возможности насоса входит перекачка не только воды, но и более тяжелых масляных жидкостей. Давление в насосе создает ротор с тонкими пластинами, которые вращаются и с помощью центробежной силы втягивают жидкость в емкость, а потом физической силой выталкивает ее.

Мембранный вакуумный насос не имеет никаких трущихся частей, поэтому может использоваться для перекачки очень грязных смесей. С помощью внутреннего маятника и мембраны создается вакуум, который перемещает жидкость через корпус в необходимое место. Чтобы корпус не заклинивал от задержавшегося случайно мусора, насос оснащен специальными клапанами, которые очищают насос.

Глубинный вакуумный насос способен поднимать воду с очень большой глубины (до 30м). Принцип его работы такой же, как и у поршневого, но с очень длинным штоком.

Гидравлический вакуумный насос хорошо перекачивает вязкие вещества, но широкого применения он не получил. Более подробно принцип работы и устройство вакуумных насосов рассмотрим на отдельных его видах.

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип действия его основан на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.

Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. Внутри корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы. Внутрь корпуса закачивается вода. При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно большая, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса.

В середине корпуса получается свободное пространство, которое и будет так называемой рабочей камерой.

Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо. Поэтому такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.

Рабочая камера получается серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ перемещается поочередно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь. Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ проходит через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым. Это свойство оказывается очень полезным для откачивания загрязненных сред или насыщенных паром газовых сред. Вакуумный насос во время работы постоянно теряет небольшое количество рабочей жидкости, поэтому в конструкции вакуумной системы предусмотрен резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру.

Это необходимо еще и потому, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, тем самым нагревая ее. И чтобы избежать перегрева насоса, вода охлаждается в таком отдельном резервуаре.

Подробно посмотреть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и принцип его работы можно на видео, предложенном ниже.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который расположен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.

Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток.

Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.

Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счет насыщения пара.

Когда сжатый газ выходит наружу, вместе с ним выходит и образовавшийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, поэтому в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство. Схематично посмотреть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5. Как уже упоминалось, пластинчато-роторный насос – это масляный насос. Масло необходимо, чтобы устранить все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.

Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она окончательно очищается от масла. А масло, вес которого больше, оседает в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.

Примечание. Качественные насосы очищают воздух очень тщательно, потерь масла практически нет, поэтому подливать масло в такие насосы необходимо крайне редко.

Принцип работы насоса ВВН

ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого такой же, как у водокольцевого вакуумного насоса.

Рабочей жидкостью насосов ВВН является вода. На схеме можно увидеть простой принцип работы насоса ВВН.

Движение ротора насоса ВВН происходит непосредственно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как следствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН могут создать только низкий, из-за этого их называют насосами низкого давления. Простые насосы ВВН могут откачивать газы, насыщенные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа. Поэтому существуют модели насосов ВВН, детали которых изготовлены из титанового сплава или сплава на основе никеля. Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений. Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.

 

Принцип работы вакуумных насосов простыми словами

Общие сведения

Вакуумом (от лат. vacuum — пустота) называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного.

Условно различают различные уровни вакуума:

  • Низкий - диапазон давления больше 100 Па
  • Среднее – диапазон давления больше 0,1 Па и меньше 100
  • Большое – диапазон давления от 10-5 Па до 0,1 Па
  • Сверхвысокое – давление больше 10-5 Па

При современном развитии оборудования, создать вакуум совсем несложно. Самый простой агрегат, способный создавать вакуум – это вакуумный насос.

Действие насоса всех видов основывается на одном принципе, а именно вытеснении. Оно лежит в основе работы всех насосов разных объемов и методах использования. Вытеснение подразумевает избавление от газа рабочего отсека. В ходе действия меняется давление, а газовые элементы движутся по правильной дороге. При современном развитии оборудования, создать вакуум совсем несложно. Самый простой агрегат, способный создавать вакуум – это вакуумный насос.

Есть типы насосов, используемые в повседневной жизни (например, удобное хранение одежды либо продление годности пищи). Найти надежное устройство для создания пространства с разряженным воздухом поможет знание принципа работы оборудования.

Эффективность насоса имеет прямую зависимость от качества действия вытеснительного принципа. На объем вакуума, который может быть создан в атмосфере замкнутого типа, влияет герметичность рабочего отсека. Она обеспечивается благодаря золотникам, рабочему колесу и пластине. Последние два элемента можно найти на внешней части вакуумного насоса.

Факторы, которые говорят о правильной работе вакуумного насоса

Есть два необходимых действия, которые должен выполнять абсолютно любой вакуумный насос. Он должен:

  1. Создавать вакуум заданной глубины во время откачивания газового элемента из необходимого пространства без перебоев;
  2. Выполнить первый пункт за четко определенное время.

При невыполнении какого-либо пункта возникнет необходимость подключения дополнительного насоса. Например, если за заданный отрезок времени не было обеспечено давление нужного объема, подключают насос форвакуумного типа. Он позволяет в нужном количестве снизить давление для обеспечения рабочей атмосферы. Этот принцип схож с последовательным подключением. Если не была получена нужная откачиваемая скорость, требуется подключение насоса, способного с большой скоростью создать нужный вакуум. Этот тип работы сравним с подключением параллельного типа.

На размер глубины, которую создал вакуум, влияет герметичность рабочей атмосферы. Ее обеспечивают насосные компоненты, а точнее масло специального типа. Масло позволяет не только сделать зазоры плотными, но и плотно их закрыть. Насос, который способен создавать вакуум и имеет такую конструкцию, считают масляным. Сухой насос же тот, что обеспечивает работу без масла. Более распространены в использовании именно сухие насосы, потому что они не требуют особого ухода.

Принцип работы вакуумного насоса бывает разным, так как каждый вид работает по-своему. Подробнее о видах вы можете прочитать про Виды вакуумных насосов.

Рассмотрим три самых популярных вида вакуумных насосов, используемых на производстве.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

Их также называют масляными. Разберем информацию об устройстве и принципе работы вакуумного насоса пластинчато-роторного типа.

Эти насосы вакуумного типа выглядят как старательно отшлифованный цилиндр, внутри которого располагается ротор. Зазор боковой части бывает разного размера, потому что ось внутренней его части и ротора не соприкасаются.

У ротора есть особенные двигательные пластинки. Благодаря своим пружинам они прилегают к корпусу. Таким образом происходит разделение пустой атмосферы на части переменного объема. Во время двигательной активности газовый элемент создает в патрубке приема разрежение. В напорном же - давление избытка.

В состав пластинок входят антифрикционные компоненты либо особенные маловязкие масла, так как необходимо уменьшить трение пластины. Это делает возможным появление вакуума большой силы. Однако перекачиваемые элементы должны быть чистыми.

Мембранные вакуумные насосы

Гибкая мембрана - это главная часть принципа действия мембранно-поршневого насоса. Мембрана связывается с механизмом рычага. Ее создают из новейших композитных компонентов, которые выдерживают механику. Крайние части мембраны крепко присоединяются к корпусной части, а центральная изгибается под воздействием электрического и пневматического привода. Таким образом поочередно уменьшается и увеличивается внутренняя часть камеры.

Объем изменяется совместно с процессами получения и выхода новых газовых элементов или жидкообразных. Когда противофаза совмещает действия двух мембранных компонентов, происходит режим непрекращающейся перекачки. Еще один элемент насоса, а именно клапаны, определяют верное направление потоков и распределительные мотивы. У механизма нет элементов, которые могут вращаться или испытывать силу трения и контактировать с качаемым продуктом.

Достоинства мембранно-поршневых насосов:

  • Герметичность
  • Использование в сухого режима в течение долгого промежутка времени
  • Использование пневматического привода во взрывоопасной среде
  • Экономичность.

Винтовые вакуумные насосы

Насосы винтового типа, также как и все остальные, действуют с помощью принципа вытеснения. Однако в отличие от других устройств, оно происходит по винту, который выполняет работу вращения. У насосов есть: привод, 1-2 ротова в форме винта и статор нужной формы. Перекачиваемый компонент не возвращается назад, потому что детали изготовлены с огромной точностью - это гарантирует высококачественные показатели насоса. В итоге появляется давление избытка, в приемной части – вакуум.

Плюсы винтовых насосов:

  • Минимальный шум
  • Перекачивание компонентов благодаря механике
  • Равномерные траты

Важно выбрать вид насоса по требованиям вашего предприятия и сферы. Для этого лучше обратится за консультацией к специалистам.

Выводы

Эта статья содержит в себе описание принципов работы некоторых видов вакуумных насосов. Мы разобрали информацию о работе пластинчато-роторных, мембранных, и винтовых вакуумных насосов. Мы осветили тему альтернативных видов устройств и правильность при покупке насоса. Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в работе этих устройств и правильном подборе насоса именно для ваших задач.

ᐉ Блок Mepart » статьи про запчасти, замену запчастей и ремонт автомобилей

Автомобильный вакуумный насос – такие устройства присутствуют в конструкции практически всех современных машин. Чаще всего их используют в качестве усилителя тормозной системы. Но эти устройства могут использоваться и для других целей, например, для управления турбонагнетателями либо для улучшения работы климат-контроля.

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Принцип работы вакуумного насоса заключается в создании разрежения в определенной области. Устройства, которые применяют в автомобилестроении обычно рассчитаны на разрежение до 0,7-0,9 бар. Удаленный из вакуумной системы воздух затем поступает в картер коленвала либо подается к головке блока цилиндров.

Место размещения таких устройств чаще всего располагается рядом с головкой блока цилиндров либо непосредственно на ней. За счет этого достигается непрерывное снабжение устройства маслом, а в действие его приводит распредвал.

В зависимости от строения вакуумные насосы делят на виды:

1. Поршневые. Создают разрежение путем движения расположенного внутри корпуса устройства поршня и работы клапанов. Подвидом такой конструкции можно считать штанговые насосы, в них функцию поршня выполняет специальная штанга.

2. Мембранные. Вакуум создается при смещении внутреннего маятника и мембраны. За счет отсутствия трущихся частей практически не подвержен поломкам из-за загрязнений.

3. Пластинчатые. Высокая степень разрежения достигается за счет движения ротора с закрепленными на нем пластинами.

Поршневые и мембранные устройства сейчас применяют редко. В современных авто используют пластинчатые разновидности насосов либо комбинируют их с другими разновидностями (топливно/вакуумные, вакуумно/масляные).

Работает вакуумный усилитель тормоза следующим образом:

1. В обычном состоянии диафрагма, связанная с тормозным цилиндром прижата к стенке атмосферной части полости возвратной пружиной. При этом давление в камерах практически одинаковое (значительно ниже атмосферного), что обеспечивает работа следящего клапана.

2. При торможении усилие подается на диафрагму и смещает ее. В результате через перепускной клапан в атмосферную камеру попадает воздух. За счет разницы давлений он смещает перегородку между полостями, которая при смещении передает усилие на гидроцилиндр.

3. Когда водитель убирает ногу с тормозной педали возвратная пружина подает диафрагму назад. Это ведет к прижатию перегородки к стенке атмосферной полости, перекрытию перепускного клапана и вакуумированию всего внутреннего объема.

Разрежение при этом создается за счет работы поршня в цилиндре. В момент впуска топлива он опускается вниз, что создает область пониженного давления. Посредством шланга в нее откачивается воздух и вакуумной полости. В бензиновых моторах дополнительные насосы устанавливают редко, так как работы поршней достаточно для откачки воздуха, дополнительные насосы чаще используют в дизельных машинах.

Основные неисправности

Вакуумный насос входящий в состав тормозной системы автомобиля нередко выходит из строя. Это связано с тем, что устройство подвергается достаточно высоким нагрузкам, чувствительно к загрязнениям. Главные признаки неисправности:

1. Заметное снижение эффективности работы тормозов.

2. Двигатель начинает «троить».

3. Педаль тормоза начинает туго продавливаться.

Эти проблемы вызваны потерей герметичности в системе. Обычно возникают в результате повреждения шланга откачки воздуха, которые соединяет впускной коллектор и усилитель. Но бывают и другие неисправности:

1. Нарушение герметичности атмосферной либо вакуумной камерах.

2. Повреждения внутренних механизмов насоса.

3. Поломки клапанов.

4. Выход из строя возвратной пружины.

Важно понимать, что даже если насос полностью прекратит функционировать тормозная система останется работоспособной. Но ее работа заметно ухудшиться, что может стать причиной серьезной аварии в результате потери управления транспортным средством.

При первых признаках неисправности необходимо провести диагностику работы вакуумной системы. Даже не обладая серьезными навыками можно выполнить поверхностный осмотр, что позволит обнаружить повреждения шланга либо нарушения целостности корпуса. Но для поиска более серьезных неисправностей лучше обратиться в специализированный центр.

Заключение

Чаще всего неисправности усилителя тормозов легко исправить заменой износившейся части. Но если был поврежден корпус – придется заменить весь узел. Также полная замена рекомендуется после ремонта поврежденного двигателя так как работа насоса тесно связана с ним. Это позволит в дальнейшем избежать нанесения косвенного ущерба тормозной и двигательной системе.

Принцип работы вакуумного насоса автомобиля. Принцип работы вакуумного насоса дизеля

Вакуумный насос — это агрегат, который перемещает воздух внутрь или из чего-то другого. Иногда он удаляет газ из области, оставляя частичный вакуум позади; в других случаях вакуумный насос перемещает воду из одной области в другую, как насос отстойника в подвале. Вакуумные насосы используются в промышленных условиях для производства вакуумных труб и электрических ламп, а также для обработки полупроводников. Они также могут создавать вакуум, который затем можно применить для питания определенной части оборудования. Например, в самолетах гироскопы, расположенные в некоторых летательных аппаратах. Они также питаются источником вакуума в случае электрического отказа.

Существует множество вакуумных насосов для различных применений. Классификация представляет собой сложный и часто меняющийся процесс. Тем не менее, среди них можно выделить две категории: перекачивающие насосы и улавливания или захвата, насосов. Вакуумные насосы работают путем улавливания молекул в замкнутом пространстве. Примерами являются криоген, который захватывает молекулы сжиженного газа в холодной ловушке и ионный насос, в котором используется ионизированный газ, который магнитно ограничен. ионный насос. Подобные насосы (также называемые кинетическими насосами), такие как импульс для использования турбомолекулярного насоса для ускорения газа с вакуумной стороны на стороне выхлопа.


Другой классификацией вакуумных насосов является вакуумный насос сжатого воздуха по сравнению с механическим насосом. Насосы сжатого воздуха работают по принципу Бернули, который полагается на перепад давления для создания вакуума. Механические вакуумные насосы обычно имеют электрический двигатель в качестве источника энергии, но могут альтернативно опираться на двигатель внутреннего сгорания и вытеснять воздух из замкнутого объема и выпускать его в атмосферу. Вакуумный насос с вращающимися лопастями является самым популярным видом механического насоса. Отдельные роторы располагаются вокруг вала и вращаются при высоких скоростях. Воздух захватывается и перемещается через впускное отверстие, и за ним создается вакуум.

По мере развития технологии также доступны виды вакуумных насосов. Насосы, которые созданы для использования в одной отрасли, например, сухой? Вакуумные насосы (созданные первоначально для полупроводниковой промышленности) модифицированы для использования в других областях. Кажется, нет никакого предела тому, что можно сделать с помощью вакуумного насоса.

Вакуумный насос, в общем, является дополнительным приложением для любого двигателя с высокой производительностью, достаточным для создания значительного количества продувки. Вакуумный насос, в общем, добавит некоторую силу лошади, увеличит срок службы двигателя, держит масляный фильтр дольше.

Как работают вакуумные насосы?

Вакуумный насос имеет вход, подключенный к одной или двум крышкам клапанов. Он сохраняет воздух из двигателя, тем самым уменьшая давление воздуха, создаваемое ударом из-за того, что газы сгорания проходят мимо поршневых колец в камере. Вакуумные насосы варьируются в зависимости от объема воздуха, который они могут всасывать, поэтому потенциальный вакуум, создаваемый насосом, ограничивается количеством воздуха, которое он может протекать. Выхлоп из вакуумного насоса отправляется в резервуар с фильтром сверху, который предназначен для удержания любых жидкостей (влаги, неизрасходованного топлива, масла, рождающегося воздухом), всасываемого из двигателя. Отработанный воздух поступает в атмосферу через воздушный фильтр.

Итак, что на самом деле происходит при высоких оборотах в процессе горения, и как изменяется вакуумный насос?

По мере увеличения числа оборотов кольца кольца начинают подниматься вверх по краю внешнего кольца из-за давления за ними из-за надувания в кастрюле, это приводит к уменьшению уплотнения кольца к стенкам цилиндра. Это также заставляет кольца «трепетать», что еще больше увеличивает удар.

Повышенное давление в кастрюле (из-за того, что в двигателе с более высокими показателями вы не можете получить избыточное давление воздуха из двигателя только с помощью перегородок (гораздо меньше двигателей с системами ПВХ, которые запечатаны), тогда масло увлекается воздухом мимо колец на ходу впуска, когда двигатель проходит в воздухе. Во время такта всасывания масло также проходит через направляющие клапана. Конечным результатом является загрязнение масла топливом (так же, как система загрязняет топливо, всасывая масло во впуск), что эффективно снижает октановое число топлива, что уменьшает, а на закиси или силовом двигателе двигатель может сжечь отверстие в поршнях от повышенного тепла в камере из-за более быстрого фронта пламени.

Вакуумный насос может отменить любую из этих проблем, уменьшая, устраняя или даже нанося отрицательное давление на двигатель. Конечным результатом является лучшее уплотнение кольца, меньшее загрязнение масла или отсутствие масла, меньшее количество утечек масла, масло для очистки, более длительный срок службы двигателя. Дополнительным преимуществом является то, что ваш двигатель-строитель может использовать пакеты с более низким коэффициентом трения, потому что полученный удар смягчается вакуумным насосом.

Как происходит потеря давления масла?

Низкое давление, как правило, достигается с помощью вакуумного насоса. Для этого случая существует множество объяснений. Тем не менее, у нас есть информация из испытаний, проведенных в лучших лабораториях, свидетельствующая о том, что поток масла не уменьшается и что пониженное давление масла является результатом того, что манометр показывает ноль при атмосферном давлении, следовательно. В том случае если датчик не находится внутри двигателя (датчик считает, что это атмосферное давление), он будет читать более низкое давление, так как уменьшение давления воздуха в камере начинается при атмосферном давлении и уменьшается от этого.

Есть и другие причины, однако одна из них — это плохая нефть, возвращаемая в непосредственно в емксоть. При этом жидкость не способна быстро возвращать масло, создавая вакуум, в крышках клапанов. Кроме того, более высокий вакуум в крышках клапанов, чем в емкости, приведет к тому, что масло поступит в камеру через кронштейны. Это действие приведет к меньшему сопротивлению масляному потоку и более низкому давлению. Мы предлагаем установить вакуумный насос между зоной панорамирования и крышкой клапана, чтобы помочь сбалансировать давление воздуха в емкости и дать масло легко отвести назад.


Принцип работы вакуумного насоса дизеля

Важно отметить, что обойтись без данного агрегата невозможно. Дизельные или бензиновые двигатели, все больше и больше транспортных средств в настоящее время зависят от конкретных вакуумных насосов. Эти насосы генерируют вакуум, необходимый для повышения эффективности торможения, вакуум, который также требуется для управления приводами и рециркуляции отработавших газов.

Мы разработали систему вакуумного насоса, которая наиболее часто используется сегодня, с одной лопастной конструкцией, в высококонкурентную версию, которая полностью удовлетворяет потребности наших клиентов в вакууме во всех отношениях. Насос оснащен поворотным приводом и выпускается в 4 разных стандартных размерах от 90 см3 до 260 см3. Его потребление малой мощности объясняется применяемым принципом проектирования и сокращает расход топлива; кроме того, он может быть оснащен отдельными вакуумными портами для тормозных усилителей и приводов.

Меньше часто бывает больше: при проектировании одновинтовых вакуумных насосов мы с самого начала имели свои производственные издержки. В результате нам удалось удержать их с минимальными деталями и обработкой. Таким образом, они не только надежны, но и очень экономичны. Мы также не упускали из виду экологические аспекты: все материалы, используемые для одновинтового вакуумного насоса, легко утилизируются.

  • Вакуумные насосы с одной лопастью готовятся к установке, с вакуумным портом для конкретного потребителя, масляной трубкой для смазки под давлением непосредственно через распределительный вал и элементом для герметизации насоса против головки цилиндров.
  • В зависимости от требований к двигателю вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки. Еще одно преимущество: жизнеспособные интеграционные решения, идеально ориентирующие тенденцию автопроизводителей к модульным сборкам, которые занимают как можно меньше места. Другими словами: насосы с различными функциями, такими как масляные и вакуумные насосы, например, могут быть модулированы и объединены в еще более сокращенном пространстве.

Преимущества

Кроме того, существующие продукты подвергаются постоянной оптимизации, чтобы повысить эффективность самого насоса и повысить его эффективность при взаимодействии с двигателем. С этой целью разрабатываются и применяются новые материалы, а также разрабатываются управляемые или электрически используемые системы.

Принцип работы вакуумных насосов. Как работают ВН

Разные сферы деятельности требуют создание вакуума. Данная терминология указывает непосредственно на состояние газовой сферы, где давление на порядок ниже атмосферного. Приспособление для создания вакуума, носит название вакуумный насос. Именно о нем и пойдет речь, а точнее об его особенностях и принципах работы.

Как это работает?

Используется вакуумное оборудование во многих сферах и большинство предприятий не представляют возможным свою деятельность без него. Вакуумные устройства не так просты, как кажется. Они имеют довольно сложную конструкцию. Большая часть этих агрегатов основывается на вытеснении. Иными словами, создание вакуума происходит при удалении вещества из замкнутого пространства. Задача же самого вакуумного насоса – изменение внутреннего давления в пространстве за определенный период времени. Если же вовремя давление не меняется, то результата от такого устройства ждать не стоит. При удалении газов из воды, паров полости насоса изменяют объем, а молекулы перекачиваемого вещества отправляются, вытесняются в необходимом направлении. Такой принцип работы признан наиболее эффективным и обеспечивает максимальную продуктивность при незначительных энергозатратах. Используются такие агрегаты успешно во многих сферах, но большую популярность получили именно механические устройства. Наличие движущейся, вращающейся детали позволяет создавать расширительное пространство и выталкивать вещество из приемного патрубка через входное отверстие.

Виды ВН

Материалы для изготовления вакуумного оборудования используют особой прочности, устойчивые к химвоздействию. Это, как правило, пластмасса, металл, чугун. Особое значение при производстве вакуумных агрегатов уделяется подгонке узлов, а также герметичности поверхностей. На рынке представлены разные варианты этих устройств, но все они отличны по своей конструкции и по принципу работы. Рассмотрим каждый из агрегатов более детально.

Водокольцевые ВН

Работа этого оборудования базируется на создании герметичности рабочего объема за счет использования воды. При запуске двигателя воду по стенкам корпуса перегоняет крыльчатка. Между ротором и жидкостью образуется область вакуума, а лопатки вымещают газ в выходное отверстие.

Преимущества водокольцевых насосов:

✔ Детали омываются жидкостью. За счет этого улучшается теплосъем и уменьшается трение.

✔ Такие агрегаты имеют большой срок эксплуатации.

✔ Минимальное потребление энергии.

Водяные вакуумные насосы

По своим особенностям схожи с водокольцевым аналогом. В качестве рабочей жидкости здесь также выступает вода. Движение ротора осуществляется двигателем через муфту. Благодаря этому обеспечиваются значительные обороты и образуется вакуум. Особенность ВВН заключается в создании низкого вакуума. Они отлично откачивают газы, очищают их. Только важно, чтобы их состав не был агрессивным, иначе детали устройства могут повредиться.

Пластинчато-роторные агрегаты

Эти вакуумные насосы относят к устройствам масляного типа. Они имеют цилиндрический корпус. Внутри устройства имеется ротор с подвижными пластинами. За счет того, что они к корпусу прижимают пружины, незанятое пространство делится на части, сектора. Газы передвигаются после запуска двигателя так, что в приемном патрубке образуется разрежение, в напорном же создается избыточное давление.

Одновременно со сжатым газом выходит и конденсат, который может негативно сказываться на функционировании устройства. Именно с этой целью в качестве обязательного дополнения требуется газобалластное устройство.

Особенности пластинчато – роторных насосов:

➤ Эти агрегаты создают сильный вакуум.

➤ Из – за особой чувствительности к загрязнениям устройства данного типа требуют регулярного ухода.

➤ Чтобы уменьшить степень трения пластин и значительно увеличить срок службы используют маловязкие масла.

Мембранно-поршневые ВН

Рабочим органом в данном агрегате выступает гибкая мембрана. Края ее крепятся в корпусе, а центр изгибается, что позволяет регулировать пространство камеры. Вращающихся деталей этот механизм не содержит. Выталкивание поступающих веществ сопровождается изменением объема.

Достоинства этого варианта ВН:

✔ Полная герметизация.

✔ Отсутствие загрязнений, так как нет смазки.

✔ Длительная работа в сухом режиме без вреда конструкции.

✔ Экономичность.

✔ Возможность использования пневматического привода во взрывоопасной сфере.

Винтовые насосы

Основываются на принципе вытеснении вещества вдоль движущегося винта. Перекачиваемая среда не проскакивает назад за счет высокого качества деталей, поэтому на выходе создается избыточное давление, а при приеме образуется вакуум.

Вихревые насосы

Напоминают центробежное оборудование. Отличие их состоит том, что в приемный патрубок располагается на внешней части корпуса. Вихревые насосы создают высокое давление и имеют самовсасывающее свойство.

Преимущества этого оборудования:

✔ Простота в использовании и ремонтопригодность.

✔ Подходит для перекачки газожидкостных смесей.

характеристики, конструкция, принцип работы, применение

Вакуумные насосы получили широкое распространение в  самых различных отраслях промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это удаление воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы рассмотрим наиболее распространенные типы,  характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.

Классификация насосов по диапазону давления

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :

  • первичные (форвакуумные ) насосы,
  • дожимные насосы
  • вторичные насосы.

В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из этих типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков:  возможный диапазон давления, производительность, цена и периодичность и простота технического обслуживания.

Независимо от конструкции вакуумных насосов, основной принцип работы один и  тот же. Вакуумный насос удаляет молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении последовательно).

При уменьшении давления в камере, последующее удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . Поэтому промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до  Торр. В научной сфере  данный показатель достигает торр или ниже.

Выделяют следующие диапазоны давления:

  • Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
  • Средний вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
  • Высокий вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
  • Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
  • Экстремальный высокий вакуум: < 10-11 торр

Соответствие вакуумных насосов диапазонам давления  :

Первичные (форвакуумные ) насосы- низкий вакуум.

Дожимные (бустерные ) насосы —  низкий вакуум.

Вторичные (высоковакуумные) насосы: Высокий, сверхглубокий и экстремально  высокий вакуум.

Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом

Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:

  • Перекачка газа
  • Улавливание газа

Насосы работающие по технологии перекачки газа подразделяются на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.

Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному. Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.

Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его через насос. В герметичной камере газ  сжимается до меньшего объема при более высоком давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).

Обычно кинетические и объемные работают последовательно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным  последовательно с винтовым (объемным) насосом в единую установку.

Насосы работающие по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхностях в вакуумной системе. Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать сверхвысокий до  торр, и безмасляный вакуум. Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химической реакции и не имеют движущихся частей.

Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.

В конструкции мокрого насоса используется  масло или вода для смазки и / или герметизации. Данная жидкость может загрязнять перекачиваемый газ. Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части  и зависят от уплотненных зазоров между вращающимися и статическими частями насоса. В качестве уплотнения чаще всего используют полимер (PTFE) или диафрагму для отделения механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.

В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще всего используются следующие конструкции, описанные ниже.

Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

(мокрый, объемный)

В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей. Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ×10-3  мбар. Производительность составляет от 0,7 до 275 м3/ч.

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

(мокрый,объемный)

Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо. Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия . Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым  к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет  большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой  15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей  от 25 до 30 000 м3/ч.

 

Диафрагменный вакуумный насос

(сухой объемный)

На диафрагменных насосах используется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и  попеременно перемещается в противоположных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Затем впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.

Диафрагменный вакуумный насос компактный и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме. Это насос малой мощности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное предельное давление 5 ×10-3  мбар. Производительность от 0,6 до 10 м3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).

Спиральный вакуумный насос

(сухой объемный)

Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает  в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении  центра спирального вращающегося ротора. Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе. Достигаемое давление 1 × мбар. Производительность от 5 до 46 м3/ч.

Дожимные (бустерные) насосы

Двухроторный вакуумный насос

(сухой объемный)

Двухроторные насосы в основном используется в качестве дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления больших объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос. Это повышает производительность первичного / форвакуума насоса, увеличивая скорость откачки примерно 7: 1 и улучшает окончательное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное предельное давление <10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.

Кулачково-зубчатый насос

(сухой объемный)

Кулачково-зубчатый насос  имеет два кулачка , которые вращаются в противоположные друг другу стороны. Схема работы вакуумного насоса аналогична роторному насосу, за исключением того, что газ передается в осевом направлении, а не сверху вниз. Очень часто кулачковый и двухроторный насосы применяются в комбинации. На одном общем валу устанавливаются ступени роторов и ступени кулачков. Данный тип насосов предназначен для суровых промышленных условий и обеспечивает высокую производительность. Типичное предельное давление 1 × 10-3 мбар. Производительность же составляет от 100 до 800 м3/ч.

Винтовой насос

(сухой объемный)

Основными рабочими органам агрегата являются два вращающихся винта, которые не касаются друг друга. Вращение переносит газ с одного конца на другой. Винты сконструированы таким образом, что по мере прохождения газа через них пространство между ними становится меньше и газ сжимается, тем самым вызывая пониженное давление на входе. Этот насос обладает высокой производительностью. Винтовой насос может работать со средами, содержащими жидкость и включения , а также хорошо работает при суровых условия. Типичное предельное давление составляет около 1 × 10-2 Торр. Производительность может достигать  750 м3/ч.

Вторичные (высоковакуумные) насосы

Турбомолекулярный насос

(сухой, кинетический)

Турбомолекулярные насосы работают путем переноса кинетической энергии в молекулы газа с использованием высокоскоростных вращающихся угловых лопастей, которые продвигают газ на высоких скоростях. Скорость вращения наконечника лопастей обычно составляет 250-300 м/ с. Получая импульс от вращающихся лопастей, молекулы газа, перемещаются к выпускному отверстию. Турбомолекулярные насосы обеспечивают низкое давление и имеют невысокие параметры производительности. Типичное предельное давление составляет 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности от 50 до 5000 л/с. Ступени накачки часто сочетаются со ступенями торможения, что позводяет турбомолекулярным достигать более высоких давлений (> 1 торр).

Диффузионные паромаслянные насосы

(мокрый, кинетический)

Паровые диффузионные насосы  передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Тем самым обеспечивает пониженное давление на входе. Данная конструкция является довольно устаревшей. В значительной степени они вытесняются на рынке более удобными сухими турбомолекулярными насосами. Диффузионные паромаслянные насосы не имеют  движущихся частей и обеспечивают высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой. Предельное давление менее 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности 10 — 50 000 л/с.

Криогенный насос

(сухой,  технология улавливания газа)

Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собираемые газы / пары должны периодически удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса. Этот процесс также известен как регенерация. Криогенные насосы требуют установки дополнительной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей. Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон производительности от 1200 до 4200 л/с.

Основные производители вакуумных насосов

Вакуумный насос купить можно производства следующих изготовителей

BUSCH www.buschvacuum.com

Becker www.beckerpumps.com

Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en

NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/

Robuschi http://www. gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuum-pumps

Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com

Samson Pumps www.samson-pumps.com

 

Вакуум насос – принцип работы вакуумного насоса. Установка вакуумных насосов и особенности их конструкции. | Промышленное оборудование

Большинство предприятий, занимающихся производством продукции, использует в своем ассортименте вакуумное оборудование. Причина этого максимально проста и заключается она в эффективности оборудования на вакуумной основе. Нельзя сказать, что оборудование на механической основе не справляется со своими задачами, потому что это не совсем так.  Но если речь все-таки идет о максимальном уровне эффективности, то лучше всего обращать свой взор на системы, работающие на вакуумной основе.

Вакуум насос

Особенно хорошо это преимущество заметно на примере вакуумного насоса. Казалось бы, какая вообще разница о каком типе оборудования идет речь. Но если более серьезно углубляться в мелкие детали, то можно увидеть существенную разницу в конструкции, элементах и принципе работы различных систем.

Разновидности вакуумных насосов:

  • Пластинчато-роторный
  • Водокольцевой
  • Мембранно-поршневой

Несмотря на то, что все вышеперечисленные насосы являются вакуумными, принцип их работы очень сильно отличается друг от друга. Vacuum – это явление, позволяющее в разы увеличить работоспособность системы, соответственно сделать ее более востребованной на рынке.

Грубо говоря, вакуумный насос – это система, задача которой заключается в перекачивании определенной жидкости в разные отсеки. Но проделывать быстро подобные процедуры весьма проблематично, из-за чего в таких системах часто используется вакуум. Он является неким стимулятором, позволяющим повысить работоспособность и сделать систему более эффективной.

Еще один интересный момент, на который важно обратить внимание – это сфера применения. За последние несколько лет, большинство предприятий уже успело перейти с обычного оборудования к вакуумному.

Сейчас мы рассмотрим те направления, где вакуумные насосы используются чаще всего:

  • Металлургия
  • Полиграфия
  • Упаковочные предприятия
  • Медицина
  • Химическая промышленность

Во всех этих отраслях сейчас можно увидеть вакуумные насосы нового образца. Во многом, развитие этих отраслей обязано именно подобному оборудованию, без которого достижение определенных целей могло бы стать огромной проблемой.


Насос для создания вакуума

Вакуумный насос – это установка, которая может иметь как маленькие, так и весьма крупные габариты. Все зависит от того, какой уровень вакуума используется в процессе работы. Рынок сейчас предоставляет пользователям четыре вариации вакуумного насоса, каждая из которых работает на основе определенного уровня вакуума.

Разновидности вакуумных насосов:

  • Насосы низкого вакуума
  • Насосы среднего вакуума
  • Насосы высокого вакуума
  • Насосы сверхвысокого вакуума
Насос для создания вакуума

Если первый вакуумный насос для легких задач подойдет идеально, то, к примеру, насосов высокого вакуума использовать там нет смысла. Это говорит о том, что при покупке вакуумных насосов надо заранее подумать, для каких именно задач он приобретается и стоит ли переплачивать за более мощные системы.

Исходя из всего вышесказанного, не трудно догадаться, что насосы, работающие на вакуумной основе, являются более производительными. Но, нельзя забывать о стоимости систем таковых систем играющей далеко не самую последнюю роль. Сравнивая ценовой сегмент вакуумных насосов и обычных, можно увидеть весьма-таки внушительную разницу.

Преимущества вакуумных насосов выглядят таким образом:

  • Широкий спектр использования
  • Высокая степень надежности
  • Феноменальные показатели производительности
  • Отсутствие сбоев во время работы
  • Наличие качественного охлаждения системы

Глядя на все эти аспекты, напрашивается резонный вывод, гласящий о том, что насосы старого образца уже не столь актуальны. Лучше потратить немного больше денег, но зато взамен получить насос нового образца, который будет не только эффективным, а еще и максимально надежным.

Если же не брать во внимание производительность вакуумных насосов, то и без этого можно отметить моменты, которые так сильно ценятся среди пользователей. К числу таковых аспектов, можно отнести стабильность рабочего процесса. В отличие от насосов обычного принципа работы, вакуумные агрегаты являются более универсальными и в то же время очень стабильными.

Насосы вакуумного типа можно использовать на протяжении долгого времени, не отключая их ни на минуту. Во многом – это заслуга высококачественного охлаждения, которое позволяет избегать любых перегревов и держит внутри системы среднюю температуру без каких-либо колебаний. Это действительно очень важный аспект, так как большинство предприятий в первую очередь делают уклон на стабильность работы, которой могут похвастаться далеко не все насосы механического типа.


Принцип работы вакуумного насоса
Принцип работы вакуумного насоса

Судя по статистике, большая часть существующих вакуумных насосов работают по принципу вытеснения. Данная технология стала применяться не так давно, но зато довольно быстро сумела завоевать свое место на большом рынке. Буквально за несколько лет, большинство производителей стали применять в своем оборудовании именно такую технологию, ссылаясь на то, что именно она является наиболее надежной и в то же время эффективной.

Сам принцип вытеснения обеспечивается за счет максимальной герметичности пространства, которое создается определенными элементами насоса. Задача насоса в этом процессе сводится к тому, чтобы как можно быстрее снизить показатель давления в замкнутом пространстве, что позволит создать нужный уровень вакуума и в дальнейшем направить его в нужное русло.

Устройство вакуумного насоса не является чем-то сверхсложным, так как большинство элементов имеют весьма-таки простенькую конструкцию. Принцип работы подобных систем может иметь целый ряд отличий от других его вариаций. Причиной этому может послужить ценовой диапазон и те отрасли, где используется подобное оборудование

Главные особенности насосов вакуумного типа:

  • Активное охлаждение – система подразумевает постоянную работу охлаждения, которое справляется с нейтрализацией чрезмерных температур. Благодаря наличию охлаждения, система не перегревается, соответственно уровень эффективности находится на таком же высоком уровне.
  • Минимальный выброс масла – достигается это за счет высокого уровня герметичности, не позволяющего возникать в системе различных утечек.
  • Отсутствие шума во время работы – В отличие от механических насосов, их вакуумная вариация является еще и менее шумной. Даже при максимальной нагрузке вакуумных насосов, они не издают каких-то чересчур громких звуков либо же вибраций.
  • Максимальная производительность – Учитывая технические характеристики всех комплектующих, не трудно догадаться, что общий показатель мощности будет по-настоящему огромен.

Учитывая все вышеперечисленные моменты, становится ясно, в чем же причина столь большого спроса на подобное оборудование.

Большинство компаний заинтересованы в увеличении показателей производства, а имея в своем ассортименте устройства подобного калибра, достичь таких показателей становится в разы проще.

Конструкция вакуум насосов
Конструкция вакуум насосов

Разговаривая об эффективности и сфере применения вакуумного насоса нельзя не упомянуть о его конструкции. А все потому, что на этот момент стоит обращать внимание чуть ли не в первую очередь. Ведь именно от конструкции зависит производительность, габариты, разнонаправленность и прочие моменты.

Особенно это важно в процессе покупки, когда ты еще только думаешь в чем разница между вакуумными насосами и какой именной вариант выбрать для себя. Изучив конструкцию вакуумных насосов и взяв для себя какие-то важные моменты, вы сможете в разы упростить процесс подбора насоса для нужного вам направления.

Сейчас мы рассмотрим наиболее важные комплектующие вакуумных насосов:

  • Впускной масляный сепаратор
  • Клапан газобалластного типа
  • Рабочий камерный отсек
  • Масляный резервуар с отдельными помпами
  • Масляный сепаратор
  • Система охлаждения

Говоря о вышеперечисленных элементах вакуумного насоса, мы учли лишь те комплектующие, которые используются практически во всех конструкциях. Что касается уже менее важных элементов, то они могут значительно отличаться, находится в других местах, иметь иной принцип работы и тому подобное.

Конструкция вакуумной составляющей – это еще более интересный момент, ведь образование вакуума является одним из сложнейших процессов. Особенно это актуально в том случае, когда речь идет о высоком, либо же, сверхвысоком уровне вакуума. Достичь такого уровня достаточно сложно, но если система хорошо отрегулирована и содержит в себе производительные комплектующие, то это вполне реально.

Моменты, на которые сильно влияет конструкция вакуумного насоса:

  • Подача масла и качество смазки всех отдельных элементов
  • Качество воздухообмена, который не дает перегреваться системе
  • Скорость образования высокого вакуума
  • Стоимость подобного оборудования, которая формируется в соответствии с его конфигурацией
  • Надежность и стабильность рабочего процесса
  • Возможность использования насоса в различных направлениях

Это в очередной раз подтверждает тот факт, что конструкция – это один из важнейших пунктов при выборе подобной техники. Если вы всерьез заинтересовались вакуумными установками, тогда в первую очередь смотрите на конструкцию и комплектующие, а уже после этого берите во внимание все остальные моменты.

Установка вакуумного насоса

Кому-то может показаться, что покупка вакуумной установки – это уже окончательный этап, который сразу же позволит активно использовать свой новый агрегат. Во многих случаях – это именно так, но все-таки есть и исключения, о которых так же стоит знать. Если говорить о вакуумных насосах низкого вакуума, то особых проблем возникнуть не должно. Зачастую, подобные механизмы не столь габаритны и их спокойно можно перемещать из одного места в другое.

Установка вакуумного насоса

Для домашних условий это просто идеальный вариант, которого будет достаточно для того, чтобы справляться с задачами среднего уровня сложности. Но если же речь идет о крупных предприятиях, которые закупают насосы высокого или же сверхвысокого вакуума, то там уже все гораздо сложнее.

Такие системы зачастую требуют осуществления монтажа, так как они отнюдь не считаются мобильными. При этом не так важно, куда монтировать подобные установки, в рабочие станки, либо же в более крупные вакуумные системы. Гораздо важнее соблюдать все нормы подключения и следовать им без единой ошибки. Благо, интернет может с легкостью предоставить чуть ли не пошаговые инструкции по этому поводу.

Сейчас мы рассмотрим, каким моментам при подключении стоит уделять особое внимание:

  • Плотность прилегания всех элементов и отсутствие больших щелей между отдельными компонентами
  • Наличие дополнительных элементов (фланцев, шланг, адаптеров), которые так же должны быть подключены
  • Подключение всех проводов, которые должны быть подключены именно к тем разъемам, для которых они предназначены
  • Стойкость главного каркаса и отсутствие каких-либо неровностей поверхности
  • Сухость и отсутствие чрезмерной влаги в помещении, где вмонтирован данный агрегат

Как видим, монтаж вакуумной установки – это далеко не самый легкий процесс и он так же требует особого внимания. Изначально, это может показаться не столь важным, хотя на самом деле на это обращают внимание в первую очередь, так как на кону стоит безопасность всех рабочих процессов.

Устройство вакуумного типа – это механизм, работающий под огромным давлением, посему за таким оборудованием требуется особый уход.  Но это сполна компенсируется стабильностью, надежностью и показателями производительности, которые достигают просто феноменальных отметок. Именно поэтому, большинство компаний и пытается как можно быстрее перейти на оборудование вакуумного образца, так как оно может быть в разы полезнее.

Знакомство с вакуумными насосами

При проектировании или эксплуатации вакуумной системы очень важно понимать функцию вакуумных насосов. Мы рассмотрим наиболее распространенные типы вакуумных насосов, их принципы работы и где в системе они используются.

Категории насосов (по рабочему давлению)

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочего давления и, как таковые, классифицируются как первичные насосы, подкачивающие насосы или вторичные насосы. В каждом диапазоне давления имеется несколько различных типов насосов, в каждом из которых используется своя технология, и каждый из них обладает некоторыми уникальными преимуществами в отношении допустимого давления, расхода, стоимости и требований к техническому обслуживанию.

Независимо от конструкции, основной принцип работы одинаков. Вакуумный насос работает путем удаления молекул воздуха и других газов из вакуумной камеры (или со стороны выхода более высокого вакуумного насоса, если он подключен последовательно). В то время как давление в камере снижается, удаление дополнительных молекул становится экспоненциально труднее.В результате промышленная вакуумная система (рис. 1) должна быть способна работать в части чрезвычайно большого диапазона давлений, обычно от 1 до 10-6 Торр. В исследованиях и научных приложениях это значение увеличивается до 10-9 Торр или ниже. Для этого в типичной системе используются несколько различных типов насосов, каждый из которых покрывает часть диапазона давления и время от времени работает последовательно.

Вакуумные системы помещены в следующую широкую группу диапазонов давления:

  • Грубый / низкий вакуум:> от атмосферы до 1 торр
  • Средний вакуум: от 1 Торр до 10 -3 Торр
  • Высокий вакуум: 10 -3 Торр до 10 -7 Торр
  • Сверхвысокий вакуум: 10 -7 Торр до 10 -11 Торр
  • Чрезвычайно высокий вакуум: <10 -11 Торр

Различные типы насосов для этих диапазонов вакуума можно разделить на следующие:

  • Первичные (опорные) насосы: диапазоны грубого и низкого вакуума.
  • Бустерные насосы: диапазоны грубого и низкого вакуума.
  • Вторичные (вакуумные) насосы: диапазоны высокого, очень высокого и сверхвысокого вакуума.
Рис.1 - Типовая промышленная вакуумная система (иллюстрация любезно предоставлена ​​Edwards)

Терминология

В вакуумных насосах используются две технологии: транспортировка газа и улавливание газа (рис. 2).
Перекачивающие насосы работают, перемещая молекулы газа либо за счет обмена импульсом (кинетическое действие), либо за счет принудительного смещения.Из насоса выходит такое же количество молекул газа, как и в него, а давление газа на выходе немного выше атмосферного. Отношение давления выхлопа (на выходе) к самому низкому полученному давлению (на входе) называется степенью сжатия.

Кинетические насосы передачи работают по принципу передачи количества движения, направляя газ к выпускному отверстию насоса, чтобы обеспечить повышенную вероятность движения молекулы к выпускному отверстию с использованием высокоскоростных лопастей или введенного пара.Кинетические насосы обычно не имеют герметичных объемов, но могут достигать высоких степеней сжатия при низких давлениях.

Перекачивающие насосы прямого вытеснения работают за счет механического захвата объема газа и его перемещения через насос. Часто они состоят из нескольких ступеней на общем приводном валу. Изолированный объем сжимается до меньшего объема при более высоком давлении, и, наконец, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или к следующему насосу). Обычно два перекачивающих насоса используются последовательно, чтобы обеспечить более высокий вакуум и более высокий расход.Например, турбомолекулярный (кинетический) насос можно приобрести последовательно со спиральным (поршневым) насосом в виде комплектной системы.

Рисунок 2 - Типы вакуумных насосов (иллюстрация любезно предоставлена ​​Edwards)

Улавливающие насосы работают за счет улавливания молекул газа на поверхностях внутри вакуумной системы. Улавливающие насосы работают с более низким расходом, чем перекачивающие насосы, но могут обеспечивать сверхвысокий вакуум, до 10 -12 Торр, и создавать безмасляный вакуум.Насосы улавливания работают с использованием криогенной конденсации, ионной или химической реакции и не имеют движущихся частей.

Типы насосов - обзор

Различные типы насосов считаются насосами мокрого или сухого типа, в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию нефти или воды во время процесса откачки. В конструкциях мокрых насосов используется масло или вода для смазки и / или уплотнения, и эта жидкость может загрязнять продуваемый (перекачиваемый) газ. В сухих насосах нет жидкости в рабочем объеме, и для них необходимы плотные зазоры между вращающейся и статической частями насоса, уплотнения из сухого полимера (ПТФЭ) или диафрагма для отделения перекачивающего механизма от продуваемого газа.Хотя сухие насосы могут использовать масло или консистентную смазку в шестернях и подшипниках насоса, они изолированы от продуваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы и утилизации масла по сравнению с мокрыми насосами. Вакуумные системы нелегко преобразовать из влажных в сухие, просто изменив насос из влажного в сухой. Камера и трубопровод могут быть загрязнены мокрым насосом и должны быть тщательно очищены или заменены, в противном случае они будут загрязнять газ во время будущей эксплуатации.

Ниже приводится введение в наиболее часто используемые типы вакуумных насосов по функциям.

ПЕРВИЧНЫЕ (ОБРАТНЫЕ) НАСОСЫ

Роторно-пластинчатый насос с масляным уплотнением (мокрый, объемный)

В пластинчато-роторном насосе газ поступает во впускное отверстие и улавливается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его к выпускному клапану (рис. 3). Клапан подпружинен и позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для уплотнения и охлаждения лопаток. Давление, достижимое с помощью роторного насоса, определяется количеством используемых ступеней и их допусками.Двухступенчатая конструкция может обеспечить давление 1 × 10 -3 мбар. Скорость откачки составляет от 0,7 до 275 м 3 / ч (от 0,4 до 162 футов 3 / мин).

Рисунок 3 - Поперечное сечение типичного мокрого насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Жидкостно-кольцевой насос (мокрый, объемный)

Жидкостно-кольцевой насос (рис. 4) сжимает газ, вращая крыльчатку с лопастями, эксцентрично расположенную внутри корпуса насоса.Жидкость подается в насос и за счет центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо на внутренней стороне корпуса. Это жидкостное кольцо создает серию уплотнений в пространстве между лопатками рабочего колеса, которые образуют камеры сжатия. Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к циклическому изменению объема, заключенного между лопатками и кольцом, которое сжимает газ и выпускает его через отверстие в конце корпуса. Этот насос имеет простую и прочную конструкцию, так как вал и крыльчатка являются единственными движущимися частями.Он очень устойчив к сбоям в процессе и имеет большой диапазон производительности. Он может обеспечить давление 30 мбар для воды с температурой 15 ° C (59 ° F), а для других жидкостей возможно более низкое давление. Он имеет диапазон скоростей откачки от 25 до 30 000 м 3 / ч (от 15 до 17 700 футов 3 / мин).

Рисунок 4 - Поперечное сечение типичного кольцевого насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Мембранный насос (сухой, объемный)

Мембрана быстро изгибается штоком, движущимся на кулачке, вращаемом двигателем, вызывая перенос газа в одном клапане и выходе из другого.Он компактен и не требует обслуживания. Срок службы мембран и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос (рис. 5) используется для поддержки небольших составных турбомолекулярных насосов в условиях чистого высокого вакуума. Это насос небольшой производительности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное предельное давление 5 x 10 -8 мбар может быть достигнуто при использовании диафрагменного насоса для поддержки составного турбомолекулярного насоса. Он имеет диапазон скорости откачки 0. От 6 до 10 м 3 / ч (от 0,35 до 5,9 футов 3 / мин).

Рисунок 5 - Поперечное сечение типичного мембранного насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Спиральный насос (сухой, объемный)

Спиральный насос (рис. 6) использует две не вращающиеся спирали, а внутренняя вращается вокруг и улавливает объем газа и сжимает его во все уменьшающемся объеме; сжимая его до тех пор, пока он не достигнет минимального объема и максимального давления в центре спирали, где расположен выпускной патрубок.Уплотнение наконечника из спирального полимера (ПТФЭ) обеспечивает осевое уплотнение между двумя спиралями без использования смазки в потоке продуваемого газа. Может быть достигнуто типичное предельное давление 1 x 10 -2 мбар. Он имеет диапазон скорости откачки от 5,0 до 46 м 3 / ч (от 3,0 до 27 футов 3 / мин).

Рисунок 6. Поперечное сечение типичного спирального насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

БУСТЕРНЫЕ НАСОСЫ

Насос Рутса (сухой, объемный)

Насос Рутса (рис.7) в основном используется в качестве вакуумного усилителя и предназначен для удаления больших объемов газа. Два лепестка входят в зацепление, не касаясь друг друга, и вращаются в противоположных направлениях, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос. Он повышает производительность первичного / резервного насоса, увеличивая скорость откачки примерно на 7: 1 и улучшая предельное давление примерно на 10: 1. Насосы Рутса могут иметь две и более лопастей. Типичное предельное давление <10 -3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами).Он может достигать скорости откачки порядка 100 000 м 3 / ч (58 860 футов 3 / мин).

Рис. 7. Поперечное сечение типичного насоса Рутса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Кулачковый насос (сухой, объемный)

Кулачковый насос (рис. 8) оснащен двумя захватами, вращающимися в противоположных направлениях, и работает аналогично насосу Рутса, за исключением того, что газ перемещается в осевом направлении, а не сверху вниз.Он часто используется в сочетании с насосом Рутса, который представляет собой комбинацию первичных насосов Рутса и кулачка, в которой на общем валу имеется ряд ступеней Рутса и кулачка. Он разработан для тяжелых промышленных условий и обеспечивает высокую скорость потока. Может быть достигнуто типичное предельное давление 1 x 10 -3 мбар. Он имеет диапазон скоростей откачки от 100 до 800 м 3 / ч (от 59 до 472 футов 3 / мин).

Рисунок 8 2 - Поперечное сечение типичного кулачкового насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards )

Винтовой насос (сухой, объемный)

Винтовой насос (рис. 9) использует два вращающихся винта, левый и правый, которые сцепляются без касания. Вращение передает газ от одного конца к другому. Винты сконструированы таким образом, что пространство между ними уменьшается по мере прохождения газа, и он сжимается, вызывая пониженное давление на входе. Этот насос отличается высокой пропускной способностью, хорошей перекачкой с жидкостью, устойчив к пыли и суровым условиям окружающей среды. Может быть достигнуто типичное предельное давление приблизительно 1 x 10 -2 Торр.Он имеет диапазон скоростей откачки до 750 м 3 / ч (440 футов 3 / мин).

Рис.9 - Поперечное сечение типичного винтового насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards )

ВТОРИЧНЫЕ НАСОСЫ

Турбомолекулярные насосы (сухой, кинетический перенос)

Турбомолекулярные насосы (рис. 9) работают, передавая кинетическую энергию молекулам газа с помощью высокоскоростных вращающихся под углом лопастей, которые продвигают газ с высокой скоростью: скорость конца лопасти обычно составляет 250-300 м / с (670 миль / ч.) Передавая импульс от вращающихся лопастей газу, они увеличивают вероятность движения молекул к выходному отверстию. Они обеспечивают низкое давление и низкую скорость передачи. Может быть достигнуто типичное предельное давление менее 7,5 x 10 -11 Торр. Он имеет диапазон скоростей откачки от 50 до 5000 л / с. Ступени нагнетания с лопастями часто комбинируются со ступенями сопротивления, которые позволяют турбомолекулярным насосам откачивать до более высоких давлений (> 1 Торр).

Рис.9 - Поперечное сечение типичного турбомолекулярного насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Пародиффузионные насосы (мокрый, кинетический)

Пародиффузионные насосы (рис. 10) передача кинетической энергии молекулам газа с помощью нагретого с высокой скоростью потока масла, который «увлекает» газ от входа к выходу, обеспечивая пониженное давление на входе. В этих насосах используется более старая технология, в значительной степени вытесненная сухими турбомолекулярными насосами. Они не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность при невысокой стоимости. Может быть достигнуто типичное предельное давление менее 7,5 x 10 -11 Торр. Он имеет диапазон скоростей откачки от 10 до 50 000 л / с.

Рисунок 10 - Поперечное сечение типичного диффузионного насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Крионасос (сухой, улавливающий)

Крионасос (рис.11) работает, улавливая и накапливая газы и пары, а не перекачивая их через насос. Они используют криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или криосорбция) при температуре от 10 ° K до 20 ° K (минус 260 ° C). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собранные газы / пары необходимо периодически удалять из насоса, нагревая поверхность и откачивая ее другим вакуумным насосом (так называемая регенерация). Крионасосам требуется холодильный компрессор для охлаждения поверхностей.Эти насосы могут достигать давления 7,5 x 10 -10 Торр и иметь диапазон скорости откачки от 1200 до 4200 л / с.

Рисунок 11 - Поперечное сечение типичного крионасоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Распылительные ионные насосы (сухие, улавливающие)

Распылительный ионный насос (рис. 12) улавливает газы, используя принципы геттерирования (при котором химически активные материалы соединяются с газами для их удаления) и ионизации (молекулы газа становятся электропроводными и захватываются).Высокое магнитное поле в сочетании с высоким напряжением (от 4 до 7 кВ) создает облако электронно-положительных ионов (плазма), которые осаждаются на титановом катоде, а иногда и на вторичном дополнительном катоде, состоящем из тантала. Катод улавливает газы, образуя геттерную пленку. Это явление называется распылением. Катод необходимо периодически заменять. Эти насосы не имеют движущихся частей, не требуют особого обслуживания и могут достигать давления 7,5 x 10 -12 Торр. У них максимальная подача 1000 л / с.

Рисунок 12 3 - Поперечное сечение типичного ионного насоса

Вкратце…

Здесь кратко описаны различные типы вакуумных насосов, но для полного понимания преимуществ и ограничений каждой технологии необходимо более подробное обсуждение каждого из них.

Вакуумные насосы являются одним из, если не самым важным, комплектом комплектующих, поставляемых на вакуумные печи.Выполняемые нами процессы и качество, которого мы достигаем, зависят от того, как работают эти системы.

Ссылки

1. Херринг, Дэниел, Вакуумная термообработка, том I, BNP Media, 2012.
2. Феликсстоу Досерс (http://felixstowedocker.blogspot.com/2015/03/case-study-cavotec-moormaster.html).
3. Филип Хоффман (www.philiphoffman.net).

Описание вакуумных насосов

- Инженерное мышление

Узнайте, как работают вакуумные насосы, основные части и почему мы их используем.В этой статье подробно описан основной принцип работы одноступенчатых и двухступенчатых вакуумных насосов для инженеров HVAC. Для получения дополнительных статей по проектированию HVAC НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ .

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть руководство YouTube.

Что такое вакуумные насосы?

Вакуумные насосы широко используются инженерами по кондиционированию воздуха и холодильной технике для удаления из системы воздуха или неконденсируемых веществ, таких как вода. Нам необходимо удалить их из системы, потому что они вызывают неэффективную работу системы охлаждения, а также могут вызвать коррозию внутренних частей.

Эта процедура выполняется перед заправкой новой системы или когда существующая система подверглась ремонту, когда хладагент уже был восстановлен. В любом случае есть вероятность, что воздух и влага загрязнили систему.

Где они подключены?

В типичной системе кондиционирования воздуха вы увидите эти вакуумные насосы, подключенные через коллектор на стороне высокого и низкого давления системы. Лучший способ сделать это - снять коллектор и подключить вакуумный насос к линии всасывания с помощью манометра, подключенного к линии жидкости, поскольку это самая дальняя точка в системе, чтобы вы могли получить истинные показания.

Подключите датчик к кондиционеру

Мы объединились с нашим другом Брайаном в школе HVAC для этой статьи. Его видео на YouTube расскажет, как на самом деле подключить вакуумный насос к реальной системе, а также даст множество отличных технических советов для развития ваших знаний и навыков. Чтобы посмотреть его видео на YouTube , НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Основные части вакуумного насоса

Если взять стандартный вакуумный насос, который выглядит примерно так, как показано ниже.

Вакуумный насос

У нас есть электродвигатель сзади, компрессор спереди, ручка вверху и опорное основание внизу.Затем у нас есть впускное отверстие, которое соединяется с системой для удаления воздуха из системы, и у нас также есть выпуск для его вывода в атмосферу. В передней части компрессорной секции мы найдем смотровое стекло уровня масла, чтобы мы могли определить, сколько масла находится в камере, а также его состояние.

Детали вакуумного насоса

Когда мы разбираем устройство, мы видим, что у нас есть вентилятор и защитный кожух, установленные на задней части двигателя. Внутри двигателя находится статор с катушками. Концентрирован на этом; у нас есть ротор и вал, который приводит в движение компрессор.Спереди у нас есть камера сжатия. Это двухступенчатая версия компрессора, которая позволяет нам создавать более глубокий вакуум, поэтому у нас есть две камеры сжатия. Внутри камер находятся роторы компрессора и лопатки, которые выводят воздух из системы. Сверху камеры сжатия расположен пластинчатый клапан, который выпускает воздух из выхлопной трубы. Когда мы снимаем защитный кожух вентилятора, мы видим, что вентилятор соединен с валом, который проходит через насос. Вентилятор используется для охлаждения электродвигателя и обдувает корпус окружающим воздухом, чтобы его рассеять.Ребра на кожухе увеличивают площадь поверхности кожуха, что позволяет отводить больше нежелательного тепла.

Ребра корпуса помогают отводить тепло

Внутри двигателя

Внутри двигателя находится статор, намотанный медными катушками. Когда электрический ток течет через медные катушки, он создает магнитное поле. Это магнитное поле воздействует на ротор, и это заставляет его вращаться. Ротор соединен с валом, и вал проходит по длине насоса от вентилятора до компрессора.Сюда; когда ротор вращается, компрессор вращается, и именно это мы используем для создания эффекта вакуума и удаления воздуха из системы.

через GIPHY

Просто обратите внимание, когда мы думаем о вакууме; мы думаем о всасывающей силе, но на самом деле это не так. Мы подробно расскажем, почему, ниже.

Внутри компрессора

Если мы заглянем внутрь компрессора, мы увидим, что у нас есть впускное отверстие, которое подключено к системе, которую мы откачиваем. Затем у нас есть выпускное отверстие и язычковый клапан, который отводит воздух и удаляемую влагу.

В центре ротор сжатия и камера сжатия. Обратите внимание, что ротор эксцентрично установлен внутри камеры, что означает, что он не совсем центральный, это ключевая особенность, которую мы подробно рассмотрим ниже. Вал соединяется с ротором и заставляет его вращаться.

Внутри ротора установлены две подпружиненные лопатки. Пружины всегда пытаются вытолкнуть лопатки наружу, но они удерживаются на месте стенками камеры сжатия. Концы лопаток всегда соприкасаются со стенкой, а тонкий слой масла помогает образовать уплотнение между ними.Когда ротор вращается, пружины продолжают толкать лопатки наружу, так что лопатки будут следовать контуру камеры сжатия.

Внутри вакуумного насоса

Когда насос запускается, ротор перемещается через входное отверстие и обнажает область внутри камеры сжатия. Эта область будет находиться под более низким давлением по сравнению с давлением внутри системы; поэтому воздух и влага внутри холодильной системы устремятся внутрь, чтобы попытаться заполнить эту пустую область.

Почему это так?

Давление всегда течет от высокого к низкому, поэтому, если мы подключились, например; два баллона с разным давлением, газы будут двигаться со стороны высокого давления в сторону низкого давления, пока оба не будут иметь одинаковое давление.Сторона низкого давления была вакуумной, но она не всасывала газы, а сторона высокого давления проталкивалась внутрь. Это и есть эффект вакуума. Газы хотят уравновесить и будут течь от высокого давления к низкому давлению. Газы пытаются уравнять давление в соединенных областях, поэтому мы используем вакуумный насос для создания области более низкого давления, чтобы нежелательные газы
внутри холодильной системы устремились из системы, чтобы попытаться заполнить эту область более низкого давления.

В нашем сценарии соединительный шланг и новая зона низкого давления в камере сжатия становятся продолжением холодильной системы, поэтому газы в системе будут стремиться заполнить ее и попытаться уравнять давление между этими двумя. Однако это ловушка, потому что по мере того, как ротор продолжает вращаться, вторая лопасть сметает и улавливает этот объем газа в камере между двумя лопастями. Другая лопасть проходит через входное отверстие и создает еще одну область с более низким давлением, поэтому больше газов устремляется внутрь, чтобы снова и снова заполнять эту пустоту. По мере вращения компрессора объем камеры начинает уменьшаться, поэтому ротор не отцентрован идеально, поэтому мы можем изменять объем захваченных газов. Это уменьшение объема приведет к сжатию газов в более тесное пространство, что приведет к увеличению давления и температуры.

Он продолжает вращаться в меньший объем, пока давление не станет достаточно высоким, чтобы заставить пластинчатый клапан на выхлопе открыться и газы будут выпущены.
Компрессор продолжает вращаться, и при этом следующая партия газов втягивается в систему, и этот цикл продолжается.

через GIPHY

Большинство вакуумных насосов будут двухступенчатыми, что означает, что есть две камеры сжатия, соединенные последовательно, причем выхлоп из первого компрессора соединяется непосредственно со входом второй камеры. Такая конструкция позволяет насосу создавать более глубокий вакуум.

Двухступенчатая конструкция

Когда у нас один компрессор; выходное отверстие находится под атмосферным давлением, как описано выше. Но в двухступенчатой ​​конструкции выпускное отверстие сталкивается с гораздо более низким давлением, которое является просто входом второго вращающегося компрессора и областью низкого давления, которую он создает во время этого вращения.

через GIPHY

По мере того, как вакуумный насос продолжает работать, он в конечном итоге вытягивает газы из замкнутой системы, что снижает давление ниже давления атмосферы, окружающей систему снаружи.

Нагрейте лампу для удаления влаги

По мере снижения давления любой влаге в системе будет легче вскипеть и испариться. Мы можем добавить немного тепла с помощью нагревательной лампы или теплового пистолета, чтобы помочь ему испариться.


Описание вакуумных насосов

Как работает вакуумный насос

Мощность вакуумного насоса была безупречно продемонстрирована его изобретателем еще в 1654 году. Отто фон Герике, немецкий ученый и мэр города Магдебурга в то время, использовал свое новое изобретение, чтобы доказать силу атмосферного давления.Он добился этого, откачав большую часть молекул воздуха между двумя половинами медной сферы, которые были соединены вместе герметичными ободами. После того, как вакуумный насос сделал свою работу, две бригады по 15 лошадей не смогли отделить два полушария друг от друга.

Эксперимент «Магдебургские полушария» - как его стали называть - имел огромный успех, и потенциал вакуумного насоса был твердо установлен для последующего применения в механической, промышленной и коммерческой областях.

Как работают вакуумные насосы

По сути, все вакуумные насосы работают одинаково. Вакуум создается за счет перемещения большинства молекул газа или жидкостей из одной области за счет разницы в давлении из другого пространства. В результате область, в которой осталось меньше молекул, будет иметь более низкое давление или вакуум, в то время как область с большим количеством молекул впоследствии будет иметь более высокое давление. Вот почему магдебургские полушария не могли быть разорваны огромными силами, приложенными к ним упряжками лошадей.Не потому, что они удерживались вместе низким давлением вакуума внутри них. Вместо этого две половины были зажаты вместе из-за гораздо более высокого давления окружающей их атмосферы.

Сегодня большинство вакуумных насосов работают по одному из трех принципов: принудительное вытеснение, передача импульса или захват. Хотя насосы как для передачи импульса, так и для улавливания используются для создания условий высокого и сверхвысокого вакуума, они требуют больших затрат энергии и технического обслуживания и, следовательно, являются дорогостоящими в эксплуатации.

С другой стороны, подавляющее большинство промышленных и коммерческих вакуумных насосов выполняется с помощью поршневых насосов прямого вытеснения, таких как винтовые вакуумные насосы фирмы Kaishan. Используя стабильную, постоянную мощность двойных спиральных винтов или винтовых винтов для вакуумирования герметичной камеры и создания вакуума, потребности всего, от производства высокоточных полупроводников до упаковки в пищевой промышленности и производстве напитков, удовлетворяются с большими затратами. эффективная надежность.

Кроме того, наши вакуумные насосы служат неотъемлемой частью обработки металлов, резки стекла и камня, печати, литья пластмасс под давлением и производства авиационного оборудования - это лишь некоторые из современных процессов, в которых используются оборудование и технологии Kaishan.

Почему выбирают вакуумные насосы Kaishan?

В Kaishan Compressors мы производим воздушные компрессоры и вакуумное оборудование мирового класса уже более 60 лет. В то время мы всегда были близки к нашему центральному убеждению, что только путем постоянного совершенствования и инноваций мы можем стать лидером отрасли. Вот почему наши вакуумные насосы отличаются низким уровнем шума, низким энергопотреблением и, прежде всего, низкими эксплуатационными расходами, что снижает стоимость владения при максимальном увеличении времени безотказной работы и производительности.

Вакуумные насосы

Kaishan используются во многих отраслях промышленности, включая общее производство, электронику, химическую, нефтехимическую, автомобильную, аэрокосмическую промышленность, производство продуктов питания и напитков и многие другие.

Чтобы узнать больше о наших вакуумных насосах и других качественных продуктах Kaishan, свяжитесь с нами сегодня.

Зачем они нужны и что они делают?

Грегори П. Зукко, владелец GZ Motorsports LLC

Это некоторые из наиболее частых вопросов, которые мы получаем здесь, в GZ Motorsports, от наших клиентов, желающих узнать больше о вакуумных насосах и о том, как они могут помочь увеличить мощность и продлить срок службы двигателей. Помните, что вы также можете позвонить нам по телефону (270) 856-8890 или по электронной почте [email protected], если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Когда вакуумный насос полезен для двигателя?

Вакуумный насос, как правило, является дополнительным преимуществом для любого двигателя, обладающего достаточно высокой производительностью, чтобы создать значительный объем утечки газа. Вакуумный насос, как правило, добавляет немного мощности, увеличивает срок службы двигателя и дольше сохраняет масло чистым.

Как работают вакуумные насосы?

Входной патрубок вакуумного насоса подсоединен к одной или обеим крышкам клапана, иногда к поддону.Он всасывает воздух из двигателя, тем самым снижая давление воздуха, создаваемое ударом из-за газов сгорания, проходящих мимо поршневых колец в поддон. Вакуумные насосы различаются по объему воздуха (CFM), который они могут всасывать, поэтому потенциальный ВАКУУМ, создаваемый насосом, ОГРАНИЧЕН количеством воздуха, который он может пропускать (CFM). Выхлоп из вакуумного насоса направляется в бак BREATHER с фильтром наверху, который предназначен для удержания любых жидкостей (влаги, неизрасходованного топлива, воздушного масла), всасываемых из двигателя.Отработанный воздух попадает в атмосферу через воздушный фильтр.

Итак, что на самом деле происходит при высоких оборотах в процессе сгорания и как Вакуумный насос изменить что?

Когда число оборотов увеличивается, кольца начинают выталкиваться вверх по краю наружного кольца из-за давления позади них из-за продувки, накапливающейся в поддоне, это вызывает уменьшение кольцевого уплотнения на стенках цилиндра, это вызывает больший удар -от. Это также заставляет кольца "трепетать", что еще больше увеличивает прорыв.

Повышенное давление в поддоне (из-за того, что в двигателе с более высокими характеристиками вы не можете удалить все избыточное давление воздуха из двигателя только с помощью сапунов (тем более двигателей с герметичными системами из ПВХ)), а затем УДАЛЯЕТ масло, захваченное воздух проходит через кольца на такте впуска, когда двигатель ВСАСЫВАЕТ воздух. Во время такта впуска масло также всасывается через направляющие клапана. Конечный результат - масляное загрязнение топлива (точно так же, как система PCV загрязняет топливо, всасывая масло во впуск), что эффективно снижает октановое число топлива.Это снижает МОЩНОСТЬ, и на закиси азота или сумматоре мощности двигатель может фактически прожечь дыру в поршнях из-за повышенного тепла в камере из-за более быстрого фронта пламени.

Вакуумный насос может решить любую из этих проблем, уменьшая, устраняя или даже создавая отрицательное давление в двигателе. Конечный результат - лучшее кольцевое уплотнение, меньшее или полное отсутствие масляного загрязнения, меньшее количество утечек масла, более чистое масло, более длительный срок службы двигателя и БОЛЬШАЯ МОЩНОСТЬ. Дополнительным преимуществом является то, что производитель вашего двигателя может использовать комплекты колец с низким коэффициентом трения, поскольку возникающий в результате прорыв смягчается вакуумным насосом.

Как насчет потери давления масла нам говорят?

Обычно вакуумные насосы имеют более низкое манометрическое давление, этому есть много объяснений. Тем не менее, у нас есть информация из испытаний, показывающих, что поток масла не уменьшается и что более низкое давление масла является результатом того факта, что манометр показывает ноль при атмосферном давлении, следовательно, если датчик не расположен внутри двигателя (датчик считает, что это при атмосферном давлении) он будет считывать более низкое давление, поскольку снижение давления воздуха в поддоне начинается при атмосферном давлении и уменьшается с этого момента.

Есть и другие причины, одна из которых - плохой возврат масла в поддон, неспособность возвращать масло так быстро, поскольку в крышках клапанов создается вакуум, вызывающий масляное голодание. Кроме того, более высокий вакуум в крышках клапанов, чем в поддоне, приведет к ВСАСЫВАНИЮ масла через коромысла, следовательно, меньшее сопротивление потоку масла и более низкое давление. Мы предлагаем установить ТРУБКУ ВОЗДУШНОГО БАЛАНСА между областью поддона и крышкой клапана, чтобы помочь сбалансировать давление воздуха в поддоне и позволить маслу легко стекать обратно.

Почему GZ Motorsports LLC Вакуумные насосы являются одними из лучших на рынке

Это просто, по сравнению с другими производителями, они обычно имеют более высокий максимальный воздушный поток (CFM), что приводит к более высокому потенциальному вакууму, они требуют гораздо меньше обслуживания и имеют гораздо больший срок службы между ремонтами. По этим причинам они очень хорошо работают на уличных транспортных средствах, гоночных автомобилях и лодках, а также на транспортных средствах, предназначенных только для гонок.

Хотите узнать больше? Прочтите наше полное руководство по вакуумному насосу для более подробного обсуждения.

Как работают вакуумные насосы?

Вакуумный насос - это устройство, которое удаляет молекулы газа или частицы воздуха из герметичного объема для достижения разницы в давлении, создавая частичный вакуум. Вакуумные насосы разработаны с использованием различных технологий, в зависимости от требований к давлению и сферы применения. При настройке системы вакуумного насоса выбор правильных параметров имеет решающее значение для достижения оптимальной эффективности.

Как работает вакуумный насос?

Вакуум - это пространство, лишенное вещества, где давление газа внутри этого объема ниже атмосферного.Основная функция вакуумного насоса - изменение давления в замкнутом пространстве для создания полного или частичного вакуума механически или химически. Давление всегда будет пытаться выровняться в связанных областях, поскольку молекулы газа текут от высокого к низкому, чтобы заполнить всю площадь этого объема. Следовательно, если вводится новое пространство низкого давления, газ будет естественным образом течь из зоны высокого давления в новую зону низкого давления до тех пор, пока они не станут равными. Обратите внимание, что этот вакуумный процесс создается не за счет «всасывания» газов, а за счет выталкивания молекул.Вакуумные насосы по существу перемещают молекулы газа из одной области в другую, чтобы создать вакуум, изменяя состояния высокого и низкого давления.

Основы вакуумного насоса

По мере того, как молекулы удаляются из вакуумного пространства, становится экспоненциально сложнее удалить дополнительные, что увеличивает требуемую мощность вакуума. Диапазоны давления разделены на несколько групп:

  • Грубый / низкий вакуум: от 1000 до 1 мбар / от 760 до 0,75 торр
  • Высокий / средний вакуум: от 1 до 10 -3 мбар / 0.От 75 до 7,5 -3 Торр
  • Высокий вакуум: 10 -3 до 10 -7 мбар / 7,5 -3 до 7,5 -7 Торр
  • Сверхвысокий вакуум: 10 -7 до 10 -11 мбар / 7,5 -7 до 7,5 -11 Торр
  • Чрезвычайно высокий вакуум: <10 -11 мбар / <7,5 -11 Торр

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону давления, которого они могут достичь, что помогает различать их возможности.Эти классификации:

  • Первичные (резервные) насосы, которые работают в грубых и низких диапазонах вакуума.
  • Бустерные насосы
  • работают в диапазонах низкого и среднего давления.
  • Вторичные насосы
  • (высокого вакуума) работают в диапазонах высокого, очень высокого и сверхвысокого вакуума.

В зависимости от требований к давлению и области применения, вакуумные насосы считаются мокрыми или сухими. В мокрых насосах используется масло или вода для смазки и уплотнения, в то время как в сухих насосах нет жидкости в пространстве между вращающимися механизмами или статическими частями, которые используются для изоляции и сжатия молекул газа.Без смазки сухие насосы имеют очень жесткие допуски для эффективной работы без износа. Давайте посмотрим на некоторые методы, используемые в вакуумном насосе.

Улавливающие насосы

Улавливающие насосы

, также называемые улавливающими насосами, не имеют движущихся частей и используются в тех случаях, когда требуется чрезвычайно высокое вакуумное давление. Без движущихся частей улавливающие насосы могут создавать вакуумную среду двумя разными способами.

Крионасос (сухой, вторичный): давление 7.5 x 10 -10 Торр, скорость откачки 1200-4200 л / с

Один из методов, используемых улавливающими насосами, заключается в улавливании молекул газа с помощью криогенной техники для улавливания молекул газа. Крионасосы используют криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности. Используя чрезвычайно низкие температуры, они эффективно втягивают молекулы внутрь, создавая вакуум.

Распылительные ионные насосы (сухие, вторичные): давление 7,5 x 10 -12 Торр, скорость откачки 1000 л / с

Насосы с распылительными ионами используют сильные магнитные поля и ионизацию молекул газа, чтобы сделать их электропроводящими, как метод улавливания.Магнитное поле создает облако электроположительных ионов, которые осаждаются на титановом катоде. В этом процессе химически активные материалы объединяются с молекулами газа, чтобы втягивать их и создавать вакуум.

Перекачивающие насосы

Перекачивающие насосы могут работать двумя способами; Кинетическая энергия или положительное смещение. В отличие от улавливающих насосов, перекачивающие насосы выталкивают молекулы газа из пространства через систему.Их объединяет то, что все они используют метод механического проталкивания газа и воздуха через систему с разными интервалами в системе. Обычно несколько перекачивающих насосов используются вместе параллельно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Также часто в системе используется несколько перекачивающих насосов, чтобы обеспечить резервирование в случае отказа насоса.

Кинетические насосы

Кинетические насосы

используют принцип движения через рабочие колеса (лопасти) или ввод пара, чтобы подтолкнуть газ к выпускному отверстию.

Турбомолекулярный насос (сухой, вторичный): давление 7,5 x 10 -11 Торр, скорость откачки 10-50 000 л / с.

Все насосы Kinetic являются вторичными насосами, поскольку они используются в системах с высоким давлением. Одним из сухих методов является турбомолекулярный насос, в котором используются высокоскоростные вращающиеся лопасти внутри камеры, которые продвигают молекулы газа. Передача импульса от вращающихся лопастей молекулам газа, увеличивающая скорость их движения к выходному отверстию. Эти насосы обеспечивают низкое давление и низкую скорость перекачки.

Пародиффузионный насос (влажный, вторичный): давление 7,5 x 10 -11 Торр, скорость откачки 10-50 000 л / с.

В пародиффузионном насосе

используется высокоскоростной нагретый масляный пар, который использует кинетическую энергию для перетаскивания молекул газа от входа к выходу. В нем нет движущихся частей, и давление на входе понижено.

Поршневые насосы

Другая форма типа переноса - это прямое вытеснение.Основной принцип поршневого насоса прямого вытеснения заключается в том, что путем расширения исходного объема в камеру они перемещают небольшие изолированные объемы газа на разных стадиях, сжимаясь до меньшего объема и при более высоком давлении вытесняемые наружу. Эти насосы работают при более низких диапазонах давления и делятся на первичные или бустерные насосы и используют мокрые или сухие технологии. Вот различные типы первичных вакуумных насосов прямого вытеснения:

Масляный пластинчато-роторный насос (влажный, первичный): давление 1 x 10 -3 мбар, скорость откачки 0.7 - 275 м 3 / ч (0,4 - 162 футов 3 / мин)

Маслозаполненные пластинчато-роторные насосы сжимают газы с помощью эксцентрично установленного ротора, который вращает набор лопаток. Благодаря центробежной силе эти лопатки выдвигаются и образуют камеры между собой и корпусом. Перекачиваемая среда задерживается внутри этих камер. При дальнейшем вращении их объем постоянно уменьшается. Таким образом, перекачиваемая среда сжимается и транспортируется к выпускному отверстию. Пластинчато-роторные вакуумные насосы доступны в одно- и двухступенчатом исполнении.

Жидкостно-кольцевой насос (мокрый, первичный): давление 30 мбар, скорость откачки 25-30 000 м 3 / ч (15-17 700 футов 3 / мин)

Насосы с жидкостным кольцом имеют смещенное от центра рабочее колесо с лопатками, изогнутыми по направлению вращения, которые образуют движущееся цилиндрическое кольцо жидкости вокруг корпуса от центробежного ускорения. При вращении лопасти образуют пространства в форме полумесяца разного размера и закрываются жидким кольцом. Рядом со всасывающим или впускным отверстием объем становится больше, в результате чего давление в каждом из них падает и втягивает газ.По мере вращения объемы между каждой лопастью уменьшаются из-за эксцентрично расположенной крыльчатки и образования жидких колец. Это сжимает газ по мере его выпуска, создавая непрерывный поток.

Мембранный насос (сухой, первичный): давление 5 x 10 -8 мбар, скорость откачки 0,6 - 10 м 3 / ч (0,35 - 5,9 футов 3 / мин)

Мембранные насосы представляют собой объемные вакуумные насосы сухого типа. Диафрагма установлена ​​на штоке, соединенном через коленчатый вал, который перемещает диафрагму вертикально при ее вращении.Когда диафрагма находится в нижнем положении, объем в камере увеличивается, снижая давление и втягивая в себя молекулы воздуха. По мере того, как диафрагма перемещается вверх, объем уменьшается, и молекулы газа сжимаются, пока они протекают к выпускному отверстию. Как впускной, так и выпускной клапаны подпружинены, чтобы реагировать на изменения давления.

Спиральный насос (сухой, первичный): давление 1 x 10 -2 мбар, скорость откачки 5,0 - 46 м 3 / ч (3,0 - 27 футов 3 / мин)

В спиральных насосах

используются две невращающиеся спирали спиральной конструкции, в которых внутренний вращается по орбите и улавливает газ во внешнем пространстве.По мере того, как он движется по орбите, объем газа становится все меньше и меньше, сжимая его, пока он не достигнет минимального объема и максимального допустимого давления, и выбрасывает его через выпускное отверстие, расположенное в центре спирали.

Насосы типа Рутса (сухие, бустерные): давление <10 -3 торр, скорость откачки 100000 м 3 / ч (58,860 футов 3 / мин)

Корневые насосы проталкивают газ в одном направлении через две лопасти, которые входят в зацепление, не касаясь при вращении счетчика. Это встречное вращение создает максимальную скорость потока, поскольку объем увеличивается на входе при одновременном уменьшении на выходе, сжимая давление.Эти насосы предназначены для применений, где требуется отвод больших объемов газа.

Кулачковые насосы (сухие, бустерные): давление 1 x 10 -3 мбар, скорость откачки 100-800 м 3 / ч (59-472 футов 3 / мин)

Насосы

Claw имеют две поворотные кулачки, вращающиеся в противоположных направлениях. Они чрезвычайно эффективны, надежны и не требуют особого обслуживания и часто используются в суровых промышленных условиях. Когти находятся на расстоянии 2/1000 дюймов друг от друга, но никогда не касаются друг друга.Этот минимальный зазор между захватами и корпусом камеры оптимизирует внутреннее уплотнение, устраняя износ и необходимость в смазочных материалах или масле.

Винтовые насосы (сухие, бустерные): давление 1 x 10 -2 торр, скорость откачки 750 м 3 / ч (440 футов 3 / мин)

В винтовых насосах

используются два вращающихся винта, горизонтально расположенных внутри камеры, один левый и один правый, которые также входят в зацепление без контакта.Молекулы газа, введенные на одном конце, захватываются между двумя винтами, и, когда они вращаются в противоположных направлениях, газ выталкивается в пространство с уменьшающимся объемом, сжимая его на выходе и создавая пониженное давление на входе.

Заключение

Как видите, определение того, какой вакуумный насос может понадобиться для процесса удаления газа, может зависеть от многих факторов. К ним относятся диапазоны давления и скорости нагнетания, расход, тип газа, размер объема, ожидаемый срок службы и расположение вашей системы.Это может быть непростой задачей, которая может занять много времени и денег, если ее неправильно выбрать. Anderson Process может упростить этот процесс выбора благодаря экспертным знаниям, обширному ассортименту насосов и оборудования, а также полным инженерным и производственным мощностям, если для вашей системы требуется индивидуальное решение.

Anderson Process является авторизованным поставщиком вакуумных насосов и систем Busch. Busch Vacuum Solutions предлагает уникальный ассортимент продукции, способной удовлетворить потребности в различных областях применения в любой отрасли.К этим типам насосов относятся роторно-лопастные, роторно-лопастные, жидкостные, спиральные, сухие винтовые и кулачковые с полным выбором диапазонов давления и скоростей откачки для работы с расходами, требуемыми вашим вакуумным приложением. Ознакомьтесь с полными списками вакуумных насосов Busch здесь https://www.andersonprocess.com/brands/busch-vacuum-pumps/

Вакуумные насосы | Конструкция машины


В принципе, промышленные вакуумные насосы - это просто компрессоры, работающие с входом, присоединенным к вакуумной системе, и выходом, открытым для выпуска.Компрессоры и вакуумные насосы меньшего размера часто являются идентичными машинами. Однако из-за больших размеров, которые могут приводить в действие вакуумную систему всего предприятия, машины различаются незначительными особенностями, которые предназначены для повышения эффективности того или иного приложения. Производители настоятельно рекомендуют не использовать одну и ту же машину для вакуума и сжатия одновременно. Тяжелые грузы повредят его.

Выбор насоса регулируется тремя критериями: степенью создаваемого вакуума, скоростью удаления воздуха и потребляемой мощностью.Однако такие применения, как фильтрация, могут привести к попаданию в устройство посторонних материалов.

Первым критерием производительности насоса является создаваемый им вакуум. Производители указывают максимальное значение вакуума, выраженное в виде абсолютного давления в мм рт. Ст. Или вакуума в дюймах рт. Ст. Агрегаты большего размера обычно рассчитаны только на непрерывный режим работы, но агрегаты меньшего размера могут иметь более высокий рейтинг вакуума для прерывистого режима. В небольших установках соображения повышения температуры ограничивают создаваемый вакуум.

Номинальные параметры постоянного и кратковременного вакуума определены для стандартного атмосферного давления: 29,92 дюйма. Рт. Более низкое давление окружающей среды снижает создаваемый вакуум. Рейтинг определяется на основе:

Va = (Vo * Па) / 29,92


где VA = скорректированный номинальный вакуум, дюймы ртутного столба; Vo = исходный номинальный вакуум при стандартных условиях, дюймы ртутного столба; и Па = ожидаемое атмосферное давление на месте применения, дюйм.Рт.

Скорость удаления воздуха - второй критерий. Вакуумные насосы рассчитаны на расход в соответствии с объемом выпускаемого воздуха без перепада давления на насосе. Производители предоставляют кривые, показывающие подачу свободного воздуха при номинальной скорости для уровней вакуума от 0 дюймов. Hg (так называемая «открытая емкость») до максимального вакуума. Некоторые производители также предоставляют кривые производительности при разных скоростях для данного вакуума.

Последний критерий насоса - потребляемая мощность. По сравнению с воздушными компрессорами вакуумные насосы требуют относительно небольшой мощности.При малых расходах вакуум (или перепад давления) высокий; при высоких расходах вакуум низкий. Следовательно, мощность, пропорциональная расходу и перепаду давления, обычно невелика.

Выходная мощность насоса может быть определена из кривых давление-расход, предоставленных производителями. Требования к входной мощности и скорости также показаны в данных. Общий КПД насоса (включая объемный и механический КПД) можно оценить, объединив эти данные. Это делается путем деления производительности насоса по свободному воздуху при требуемом уровне вакуума на мощность привода, требуемую в этих условиях.Результат пропорционален произведению избыточного вакуума и расхода воздуха и является показателем эффективности.

Все три критерия эффективности - вакуум, расход и мощность - могут зависеть от температуры насоса. При более высоком уровне вакуума через насос проходит мало воздуха, поэтому воздуху передается мало тепла. Большая часть тепла, выделяемого при трении, должна отводиться насосом. Это тепло постепенно повышает температуру насоса и может резко сократить срок его службы. Отклонения температуры особенно важны для насоса, работающего в прерывистом режиме, который может перегреться, если время работы значительно превышает время выключения.

Вакуумные насосы подразделяются на поршневые и неположительные. Насос прямого вытеснения создает вакуум, изолируя и сжимая определенный постоянный объем воздуха. Сжатый воздух выпускается через одно отверстие, а в другом отверстии, куда втягивается воздух, создается вакуум. Это создает относительно высокий вакуум, но небольшой поток.

Насос неположительного вытеснения, с другой стороны, использует вращающиеся лопасти рабочего колеса для ускорения воздуха и создания вакуума во входном отверстии.Хотя насосы неположительного вытеснения не могут создавать высокий уровень вакуума, они обеспечивают высокую скорость потока.

Основные типы объемных вакуумных насосов включают поршневые, диафрагменные, качающиеся поршневые, роторно-лопастные, лопастные, винтовые и жидкостные.

Поршневые насосы создают относительно высокий вакуум - от 27 до более 29 дюймов рт. Ст. - в различных условиях эксплуатации. Типичные насосы этого типа имеют один или несколько поршней, связанных с вращающимся коленчатым валом.Поочередное действие поршня перемещает воздух мимо обратных клапанов в головке блока цилиндров, создавая разрежение во впускном отверстии. Смазываемые поршневые насосы тише, производят меньше вибрации, имеют большую производительность и имеют гораздо более длительный срок службы, чем безмасляные конструкции, но они также тяжелее и дороже.

Мембранные насосы обладают преимуществом, заключающимся в том, что жидкостная камера полностью изолирована от насосных механизмов. Эксцентриковый шатун механически изгибает диафрагму внутри закрытой камеры для создания вакуума.Это приводит к несколько более низкому вакууму по сравнению с тем, который создается возвратно-поступательным поршнем. Однако более низкая степень сжатия диафрагмы - низкий расход, большой диаметр и короткий ход - обеспечивает тихую, экономичную и надежную работу. Конструкция доступна как в одно-, так и в двухступенчатом исполнении. Одноступенчатые насосы обеспечивают разрежение до 25,5 дюймов рт. Ст., А двухступенчатые агрегаты - до 29 дюймов рт. Ст.

Качающиеся поршневые насосы сочетают в себе компактные размеры и бесшумную безмасляную работу диафрагменного насоса с возможностями высокого вакуума поршневого насоса.Здесь поршень жестко установлен (без пальца) на верхней части эксцентрикового шатуна диафрагменного блока. Эластомерная манжета огибает поршень и действует как уплотнение, эквивалентное кольцам поршневого компрессора, и как направляющий элемент для штока. Чашка расширяется при движении поршня вверх, таким образом поддерживая контакт со стенками цилиндра и компенсируя качательное движение. Отсутствие булавки на запястье - залог легкости и компактности помпы.

Одноступенчатые качающиеся поршневые насосы создают разрежение до 27.5 дюймов рт. Ст .; двухступенчатые конструкции могут создавать вакуум 29 дюймов рт. ст. или более. Качающиеся поршневые насосы также относительно тихие и работают при уровне шума до 50 дБА. Недостатком качающихся поршневых насосов является то, что они не могут создавать большой воздушный поток. Даже самые большие двухцилиндровые модели имеют расход менее 10 кубических футов в минуту.

В пластинчато-роторных насосах используется серия скользящих плоских лопастей, вращающихся в цилиндрическом корпусе для создания вакуума. Когда эксцентрично установленный ротор вращается, лопатки скользят внутрь и наружу, захватывая некоторое количество воздуха и перемещая его от впускной стороны насоса к выпускной.

Пластинчато-роторные насосы обычно имеют более низкий уровень вакуума, чем поршневые насосы, в диапазоне от 20 до 28 дюймов рт. Ст. Однако есть несколько исключений. Некоторые двухступенчатые конструкции с масляной смазкой имеют возможность вакуумирования до 29,5 дюймов рт. Насосы с системой рециркуляции масла достигают еще более высокого вакуума - менее 1 торр. Насосы обладают рядом преимуществ, включая высокую пропускную способность, низкие требования к пусковому и рабочему крутящему моменту, работу без вибрации и непрерывный воздушный поток. В поворотной конструкции нет клапанов, ограничивающих поток или требующих обслуживания.Компактные устройства также тихие, генерируя всего 45 дБА или звук.

В зависимости от области применения и требуемого уровня вакуума экономичной альтернативой использованию высоковакуумного насоса являются два стандартных ступенчатых пластинчато-роторных насоса. Или насос большого объема с малой нагрузкой, рассчитанный на непрерывную работу при 20 дюймов ртутного столба, иногда может работать в условиях ограниченного воздушного потока или в условиях «заглушки» в течение коротких периодов времени для обеспечения более высокого вакуума. Как и другие типы насосов, доступные как в смазываемой, так и в безмасляной конфигурации, пластинчато-роторные насосы со смазкой способны создавать немного более высокий вакуум по сравнению с безмасляными конструкциями.

Насосы с жидкостным кольцом оснащены многолопастным рабочим колесом, эксцентрически установленным в цилиндрическом корпусе, частично заполненном водой. При вращении крыльчатки жидкость под действием центробежной силы выбрасывается наружу, образуя жидкое кольцо, концентричное периферии корпуса. Из-за эксцентричного положения крыльчатки воздушное пространство в ячейке крыльчатки расширяется во время первых 180 ° вращения, создавая вакуум. Во время следующего поворота на 180 ° воздушное пространство уменьшается, выходя из него сжатый воздух и вода.Жидкое кольцо не только является сжимающей средой, но и поглощает тепло сжатия, а также любые частицы порошка или жидкости, уносимые воздухом.

Роторно-винтовые и лопастные вакуумные насосы - это два других типа поршневых насосов прямого вытеснения. Ни одна из смазываемых конструкций не используется так широко, как пластинчато-роторные и поршневые насосы, особенно в меньших размерах. Из-за размера шестерен и роторов обе конструкции подходят для более крупных установок.

Роторно-винтовой насос имеет вакуумные возможности, аналогичные поршневым насосам, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он почти безимпульсный.Два зацепляющихся ротора со спиральными контурами захватывают воздух, когда винты вращаются в противоположных направлениях. Это действие создает камеры уменьшающегося объема позади и увеличивающегося объема перед камерами ротора.

Насосы с лопастным ротором перекрывают разрыв между установками прямого и неположительного вытеснения. Насосы имеют пару сопряженных лопастных рабочих колес, которые вращаются в противоположных направлениях, захватывая воздух и забирая его из системы.

Высокоскоростные многоступенчатые центробежные нагнетатели и регенеративные нагнетатели являются основными типами насосов неположительного вытеснения, обычно работающих на высоких скоростях и достигающих умеренных уровней вакуума.

Центробежные нагнетатели , например, являются отличным выбором там, где требуется только периодическая работа. Чтобы снизить затраты, эти воздуходувки, которые широко используются в пылесосах, приводятся в действие щеточным двигателем переменного или постоянного тока с коротким сроком службы.

Регенеративные нагнетатели имеют много преимуществ, поскольку отдельные молекулы воздуха проходят через множество циклов сжатия с каждым оборотом по сравнению с одиночным сжатием на ступень для многоступенчатых центробежных типов. На первый взгляд регенеративные нагнетатели похожи на пластинчато-роторные насосы, но имеют особую конфигурацию лопастей и корпуса.

При вращении крыльчатки центробежная сила перемещает молекулы воздуха от основания лопасти к ее вершине. Покидая кончик лопасти, воздух обтекает контур корпуса и возвращается к основанию следующей лопасти, где картина потока повторяется. Это действие обеспечивает эффект квази-ступенчатости для увеличения перепада давления. Скорость вращения крыльчатки определяет степень изменения давления.

Конечный результат - не очень высокий вакуум - примерно 100 дюймов.h3O в одноступенчатых моделях. Но пропускная способность очень велика, до нескольких сотен кубических футов в минуту. Многоступенчатые версии создают более высокий уровень вакуума, но при более низком расходе.

Как на самом деле работает вакуумный насос?

Мы особо не задумываемся о вакуумных насосах и их важности, пока они нам не понадобятся. Обычный человек думает о вакуумном насосе только тогда, когда у него проблемы с водопроводом, особенно с туалетом, верно?

Помимо обычных проблем с водопроводом, вакуумные насосы используются во многих сферах, в основном в строительстве.

Они работают, перекачивая или перемещая газ или жидкость, а в некоторых случаях твердые молекулы из одной области, используя давление. Они работают по трем принципам - захват, импульс и положительное смещение.

Ниже приведены

1). Улавливающие насосы

Улавливающие насосы используют химические вещества и наносят их на контейнер или область, которую необходимо вакуумировать. Они также используют низкие температуры для конденсации газов в твердое или абсорбируемое состояние.

Как только молекулы вступают в реакцию с химическими веществами, они удаляются улавливающими насосами.Улавливающие насосы обычно используются вместе с насосами для передачи импульса и объемными насосами.

2). Насосы для перекачки импульса Насосы

Momentum используют высокое давление для откачки материалов, которые вы хотите вакуумировать. Они используют высокоскоростные струи жидкости или газа в зависимости от необходимости. Насосы для передачи импульса бывают двух типов:

  • Насос диффузионный - продувает струи масла
  • Турбомолекулярный насос - использует высокоскоростные вентиляторы

3).Насосы прямого вытеснения

Насосы прямого вытеснения создают низкий вакуум за счет увеличения объема контейнера. Они расширяют полость, позволяя вытекать забитым материалам.

Расширение снижает давление, позволяя молекулам вытекать из контейнера.

4). Регенеративные насосы

Регенеративные насосы - это ротодинамические машины, в которых используется вихревое поведение жидкости или воздуха. Он использует принцип передачи энергии от движущегося ротора к газу в канале насоса.

Обычно используются для повышения давления в водопроводных сетях на автомойках. Они популярны в химической промышленности и машиностроении.

5). Вакуумный насос Вентури

Вакуумный насос или аспиратор Вентури работает с использованием сжатого воздуха, проходящего через насос. В нем нет движущихся частей. Он снижает давление в «дроссельной заслонке» или ограниченном пространстве, чтобы жидкость могла протекать через него.

Сопла и трубки Вентури используются рядом с насосом для удлинения выпускной части трубы.

Эффект вакуума усиливается, когда выпускной участок трубы удлиняется. Чем длиннее труба, тем сильнее вакуум.

6). Паровой эжектор

Паровой эжектор не имеет движущихся частей. Это простое насосное устройство. Это простой, надежный и доступный вакуумный прибор.

В качестве источника силы используется жидкость или газ, который называется пароструйным эжектором. Паровые эжекторы наиболее популярны в химической промышленности.

Две основные функции паровых эжекторов:

  1. Паровые эжекторы одноступенчатые
  2. Многоступенчатый паровой эжектор

Эти типы пылесосов подразделяются на следующие:

  • Вакуумный насос с жидкостным кольцом
  • Одноконусный вакуумный насос
  • Вакуумный насос с закрытой парой
  • Двухступенчатый вакуумный насос
  • Насос для химических процессов
  • Воздуходувка с двумя лопастями
  • Пластинчато-роторный насос
  • Мембранный насос
  • Поршневой насос
  • Спиральный насос
  • Винтовой насос
  • Насос Ванкеля
  • Внешний лопастной насос
  • Воздуходувка Рутса или подкачивающий насос
  • Многоступенчатый насос Рутса
  • Топлеровский насос
  • Лопастной насос

Показателем эффективности вакуумного насоса является его скорость откачки.Достижение высокого вакуума может быть сложной задачей из-за таких факторов, как дегазация и постоянное изменение давления пара.

Такие материалы, как смазка, масло, резина или пластмассовые прокладки, также влияют на эффективность и прочность вакуума.

Хорошая новость в том, что вам не нужно беспокоиться о технических процессах. Не нужно беспокоиться о том, какой насос вам нужен.

Pressure Works здесь, чтобы помочь! Просто сообщите нам, что вам нужно, и мы позаботимся о вашей проблеме.Работы под давлением, водоструйные и вакуумные услуги соответствуют вашим потребностям в наших услугах.

Наши услуги включают:
  • Гидравлические выемки
  • Копание без разрушения
  • Вакуумная загрузка
  • Вывоз жидких отходов
  • Очистка дренажа
  • Всасывающая машина

Наши услуги по вакуумной загрузке используются для локализации разливов, слежения и т. Д. Наши вакуумные погрузчики используются для вывоза и восстановления следующего:

  • Кирпичная пыль
  • Очистка ствола, сваи и сваи
  • Буровой раствор, грязь неразрушающего действия для земляных работ и гидро-грязь
  • Очистка GPT и мойки
  • Мраморный раствор и бетонный раствор
  • Ямы, ливневые стоки и отходы

Все наши вакуумные погрузчики имеют лицензию Агентства по охране окружающей среды (EPA), и мы обслуживаем как частных, так и коммерческих клиентов в широком спектре отраслей:

  • Строительные подрядчики
  • Торговые и производственные здания
  • Подрядчики связи
  • Электротехнические организации
  • Газовые, энергетические и электрические компании
  • Государственные департаменты
  • Муниципальные советы
  • Сантехнические компании
  • Строители дороги
  • Школы, Тафе и университеты

ЕСЛИ У ВАС ЕСТЬ ПРОЕКТ, ТРЕБУЮЩИЙ УДАЛЕНИЕ ЖИДКИХ ИЛИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ИЛИ ГИДРОРАСЫПЛЕНИЕ, ПОЖАЛУЙСТА, ПОЗВОНИТЕ НАМ НА РАБОТАХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ СЕГОДНЯ ПО НОМЕРУ 0419 577 441 ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ ЧЕРЕЗ НАШЕ ВЕБ-САЙТ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *