Как устроен вакуумный насос: Принцип работы вакуумных насосов простыми словами

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.

Ремонтируем вакуумный насос

Что мы называем вакуумным насосом? Это очевидно из самого названия — это насос, предназначенный для образования вакуума. Сейчас мы рассмотрим, как устроен и принцип действия такого насоса на примере вакуумного насоса дизельного двигателя.

 

В дизельном двигателе присутствует топливный насос высокого давления (ТНВД). В этом случае вакуумный насос предназначен для улучшения производительности топливного насоса, заполняя все его разряжённые места.

При этом мощность двигателя существенно увеличивается, и как следствие, возрастает коэффициент полезного действия (КПД). Кроме того, создаваемое разряжение повышает обороты холостого хода.

В тормозной системе автомобилей вакуумный насос применяется для управления пневматическими клапанами всех типов.

Как работает вакуумный насос
Вращение вакуумного насоса производится посредством ремённой передачи от вала двигателя. Производительность насоса пропорциональна количеству оборотов.

 

 

 

 

Насос имеет две рабочих полости. При вращении лопастей, объём одной из них увеличивается, другой — уменьшается. Через впускной клапан происходит забор воздуха, выбрасываемый дальше выпускным клапаном. В результате чего насос обеспечивает двигатель вакуумом.

Во время работы происходит трение лопастей, отсюда возникает необходимость в смазке движущихся деталей насоса. В вакуумных насосах для смазывания деталей применяется такое же масло, что и для самого двигателя, которое подаётся через дренажные каналы.

В результате этого общая надёжность вакуумного насоса увеличивается в несколько раз, а затраты на его техническое обслуживание снижаются до минимума. Здесь мы рассмотрели устройство роторного вакуумного насоса.

Устройство вакуумного насоса Ford
Рассмотри вакуумный насос, выпускаемый американской компанией Ford. Он состоит:
1. Литой корпус из алюминиевого сплава.
2. Лопасти, закреплённые на оси.
3. Подшипники.
4. Смазочные каналы.

Нужно заметить, что вакуумный насос автомобиля ГАЗ имеет такую же конструкцию. Это связано с тем, что двигатели ГАЗ создавались на основе американских моторов, и практически не отличаются друг от друга.

Ремонт вакуумного насоса
Основные неисправности вакуумного насоса — подтёки масла и захват воздуха между сборочными единицами насоса.

При ремонте нужно снять крышку, через которую проходит воздух. Занятие это кропотливое, необходимо запастись терпением, чтобы выполнить эту работу. Удаляем старую прокладку, меняем её новой. Покупка новой прокладки может стать проблематичной, в этом случае её можно вырубить из листа паронита, соответствующей толщины.

Далее зачищаем детали от грязи, после обезжиривания смазываем поверхности герметиком. В заключение устанавливаем все детали на место и закрепляем болты. Всё, ремонт завершён, мы без лишних затрат, своими руками избавились от захвата воздуха и течи масла.

Вакуумный насос является важным агрегатом любого двигателя, поломка его может привести к ремонту или даже замене двигателя. Нужно очень внимательно относиться к состоянию этого агрегата, выполняющего столь важные функции. При любом техническом обслуживании двигателя, необходимо строго следить в каком он состоянии и вовремя устранять неисправности.

Ремонт и устройство вакуумного насоса холодильщика SW19.ru

Вакуумный насос для заправки бытовых и торговых холодильников очень важный инструмент, так как одна из самых больших проблем любого мастера по ремонту холодильников это ВЛАГА. Именно влага создает большие проблемы при заправке, так как с понижением температуры понижается она и внутри газопроводов (трубопроводов) холодильной системы.

Фильтр-осушитель не всегда спасает!

Фильтр-осушитель полностью оправдывает свое название и в первую очередь служит для сушки, т. е. удалению влаги из системы. Специальное вещество в гранулах впитывает влагу, по принципу пакетиков в новых кроссовках, не позволяя ей замерзнуть в капиллярной трубке. Малейшее изменение геометрии внутреннего сечения капилляра приводит к нарушению работы всей системы, можно считать это частичным засором или временным засором, так как при оттайке он исчезает и проходимость становиться прежней, чего не скажешь о засорах на R134 в холодильниках Atlant

Признаки влаги в системе: Холодильник после разморозки начинает работать штатно, давление и температуры в норме, но как только на входе испарителя образуется достаточно низкая температура происходит обмерзание отверстия капилляра, достаточная чтобы удержать высокое давление, система встает. Начинает остывать выход конденсатора и перегревается его вход (начало у компрессора), т. е. типичное поведение при засоре. Если холодильник отключить, какое-то время он опять будет работать нормально.

При 0.01 атм вода кипит при 6 °C

Чем глубже вакуум, тем быстрее кипит вода и переходит в газообразное агрегатное состояние, которое мы откачиваем, но при 0.1 атм температура кипения воды уже 45 градусов и если температура в комнате или мастерской не как в бане, то ждать можно очень долго. Хороший вакуумник залог качественного ремонта и все бывалые мастера это знают.

Существует правило вакуумирования контура: качай 30 минут и не спеши!

Именно 30 минут по мнению конструкторов достаточно для того, чтобы создать настолько низкое давление, чтобы при комнатной температуре вся влага испарилась. Для усиления эффекта многие мастера после вакуума делают заправку любым хладагентом, который не жалко, потом делают повторный вакуум. По их мнению так влага удаляется еще лучше, а потраченные 30 минут можно выпить чаю и рассказать клиенту как нужно ухаживать за холодильником и почему NoFrost лучше (хуже) классической капли.

В нашем случае был ремонт вакуумного насоса присланного обратно нашим клиентом, к сожалению, это уже второй случай, но проблема на наш взгляд не в самом насосе, а в его хранение, так как у поставщика холодный склад и много лежалого товара. Мы сейчас ищем варианты и пока жалоб на них не было.

Данный насос разбирался впервые и конечно же я немного тупил, первым делом подумав на стартовый (пусковой) конденсатор, сняв его и измерив я получил около 130 МкФ, а по шильдику должно быть 100, допуск +-10% и явно он его проваливал. Поставив 100% исправный конденсатор, я не получил запуск, но в один момент насос стартовал, потом отказывался. Было решено полностью разобрать его и заодно узнать что же внутри.

Внутри насоса оказался интересный механизм, чем-то похожий на спиральный компрессор, состоящий из двух практически одинаковых ступеней, но проблема была не в нем, а в механизме старта.

Стартовый (пусковой) механизм вакуумного насоса состоит из механического узла, который замыкал или размыкал пусковую обмотку, за счет специальных грузиков на валу якоря электродвигателя.

Из-за нарушения норм хранения товара данный узел был сильно окислен, возможно это конечно же плохая гальваника и смазка товара, а может быть совокупность факторов. Смазка механизмов с грузиками решила проблему, даже на старом конденсаторе.

Прелесть этого вакуумника в его цене, так как любые именитые аналоги стоят в два три раза дороже, а ремонт занял бы несколько минут, если бы знать куда лесть изначально. Теперь Вы знаете и я буду верить в полезность передачи этих знаний Вам.

Делитесь своими знаниями, ведь если что-то входит, то должно выходить, так получается река с чистой водой (я про опыт и знания), а если входит и стоит, получается болото.

Удачи в ремонте!

Насосы Gamma Vacuum — технологии создания сверхвысокого вакуума

Компания Edwards предлагает широкий выбор ионных, титановых сублимационных и неиспарительных геттерных насосов и вспомогательного оборудования, которые эксклюзивно реализуются компанией Gamma Vacuum.

Сорбционные насосы используются для создания высокого (HV) и сверхвысокого вакуума (UHV) в различных областях применения — от портативных масс-спектрометров до крупномасштабных ускорителей частиц. Они могут создавать максимальное разрежение при минимальных затратах.

Ионные насосы

Ионные насосы, также известные как ионно-сорбционные или геттерно-ионные, представляют собой насосы, в которых газы ионизируются с помощью анода и катода. При бомбардировке ионами происходит распыление химически активных материалов катода, что вызывает химическую реакцию, в результате которой ионизированные газы превращаются в твердые соединения. Эти соединения не вызывают изменений давления в вакуумной системе и остаются в ионном насосе. Ионные насосы могут работать в диапазоне от 10^-5 до 10^-12 мбар и от 0,2 до 1200 л/с (для азота).

Титановый ионный насос

Титановые сублимационные насосы

Принцип работы этих насосов заключается в нагревании титановой нити и последующей сублимации молекул титана на поверхности (преобразовании из твердой в газовую фазу). После этого сублимированные молекулы титана вступают в реакцию с химически активными газами, такими как кислород и азот, в результате чего от них отделяется водород. Титановые сублимационные насосы могут работать в диапазоне от 10^-5 до 10^-12 мбар и обеспечивают скорость откачки свыше 10 000 л/с (для водорода).  

Титановый сублимационный насос

Неиспарительные геттерные насосы (NEG)

Содержат химически активные металлы, впрессованные в твердые подложки или спеченные с дисками. Практика показывает, что для систем высокого и сверхвысокого вакуума лучше всего подходит определенное сочетание циркония, ванадия и железа. Скорость и производительность насоса NEG зависит от количества используемого материала, но рабочий диапазон скорости составляет, как правило, от 55 до 412 л/с, а производительности — от 630 до 3600 торр л/с. После насыщения NEG газами реактивацию можно произвести без сброса в атмосферу.

Картридж NEG N200

SPC-NEG

Современный контроллер NEG в компактном корпусе отличается оптимальным соотношением производительности к затратам и улучшенной функциональностью и упрощает создание сверхвысокого вакуума для ваших задач.

Контроллеры DIGITEL SPC-NEG обеспечивают работу насосов NEG с высокой скоростью откачки водорода, который является наиболее важным типом газа, используемого при создании сверхвысокого вакуума. В отличие от стандартных источников питания SPC-NEG не только подает ток в нагреватель NEG, но и использует предварительно заданные процедуры с определенными параметрами, такими как текущие значения или продолжительность нагрева. Эти значения выбираются SPC-NEG в зависимости от подключенного насоса NEG. Процедуры можно настраивать для экспериментов с различными параметрами. Надежная работа достигается за счет системы управления с открытым контуром и защиты от перегрузки.

Большой сенсорный экран обеспечивает простоту использования. Кроме того, интерфейс Ethernet позволяет осуществлять дистанционное управление.

Контроллер DIGITEL SPC-NEG

Сухие вакуумные насосы.

Виды вакуумных насосов и их принцип работы Вакуумные насосы ВВН

Плунжерные (поршневые) вакуум-насосы. Перепускные устройства. Вредное пространство

Плунжерный вакуумный насос это тип механического вакуумного насоса, который способен сжимать газы до атмосферного давления. Такой аппарат обладает устройством аналогичным поршневому компрессору двойного действия. Основное отличие состоит в том, что плунжерный вакуумный насос отличается более высокой степенью сжатия.

Слева-начальная стадия, 2 позиции в центре — промежуточная стадия, справа — конечная стадия

Плунжер включает в себя цилиндрическую часть, которая охватывает эксцентрик и полую прямоугольную часть, которая свободно перемещается в пазу шарнира. Когда поворачивается плоская часть плунжера, шарнир также свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса. Данный плунжер оснащен каналом, по которому газ поступает в насосную камеру из откачиваемой полости. Попадание встречного потока газа во входную часть насоса ограничивается предварительным закрытием входа при движении золотника. Существует также возможность сокращения вредного пространства. Герметичность контакта ротора с цилиндром в насосах обеспечивается тем, что в клине между ротором и цилиндром образуется толстый слой масла.

Механические вакуумные насосы осуществляют откачивание объема, начиная с уровня атмосферного давления. По причине того, что откачиваемый газ выбрасывается в атмосферу, относительно механических вакуумных насосов не используют такие характеристики как наибольшее рабочее давление, а также наибольшее давление запуска и выпуска. Ключевыми характеристиками механических вакуумных насосов с масляным уплотнением являются:

• предельное остаточное давление;
• быстрота действия.

Механические вакуумные насосы

Механический вакуумный насос это агрегат, удаляющий газ, который используется для получения/поддержания давления ниже атмосферного в емкостях, откуда откачивается рабочая жидкость на определенных интервалах при определенном составе и величине газового потока.

Работа такой насосной установки основана на том, что газ перемещается в результате механического движения рабочих деталей насоса, тем самым совершает откачивающее действие. Объем, который заполнен газом, отсекается от входа и двигается на выход. Газ систематически продвигается на выход насосной установки в результате импульса движения, который передается молекулам газа.

В соответствии с особенностями конструкции и способом действия данного вида насоса выделяют семь видов насосов (винтовые/диафрагменные/поршневые/пластинчато-роторные/ золотниковые/рутса/спиральные). В соответствии с видом рабочей жидкости, механические насосы могут быть молекулярными (функционируют за счет течения молекул вещества) и объемными (функционируют за счет ламинарного течения вещества). Механические вакуумные насосы дифференцируются в соответствии с уровнем концентрации вакуума (высокого, низкого, среднего). Кроме того, данный вид насосов подразделяют на те, что могут функционировать без смазочного материала и со смазочным материалом.

Данный тип насосных установок используется в самых разных отраслях промышленности: химия, металлургия, электроника, пищевая промышленность, медицина, космонавтика. Механические вакуумные насосы также применяются в составе самых разных промышленных установок, а также в техпроцессах (на пример переплавка металлов, нанесение тонких пленок, моделирование космических условий т.п.).

В связи с ростом потребности в насосных установках, механические вакуумные насосы непрерывно совершенствуются и развиваются, разрабатываются насосные установки с улучшенными показателями.

Скорость действия таких насосов не зависит от вида откачиваемого газа. Остаточное давление зависит от конструкции насосной установки и свойств рабочей жидкости. Рабочей жидкостью, как правило, является масло, которое обладает перечнем необходимых характеристик:

• низкая кислотность;
• вязкость;
• хорошие смазывающие свойства;
• низкое давление насыщенных паров в интервале рабочих температур насоса;
• малое поглощение газов и паров;
• стабильность вязкости при изменении температуры;
• высокая прочность тонкой (0,05-0,10 мм) масляной пленки, способной выдержать в зазоре перепад давлений, равный атмосферному давлению.

Стабильность характеристик механических вакуумных насосов зависит от размера зазоров между поверхностями, количества данных зазоров, а также качества масла, смазывающего трущиеся поверхности.

Плунжерный вакуумный насос может оснащаться перепускным устройством для повышения коэффициента полезного действия. Перепускные устройства могут отличаться конструктивно. Их функция заключается в выравнивании давления по обе стороны поршня в конце хода поршня.

При отсутствии данных каналов остаток сжатого газа из вредного пространства расширяется по мере того, как поршень двигается слева направо. При этом, остаток сжатого газа имеет уровень давления p 2 . Кривая ea 1 до давления всасывания p 1 и p 1 и λ 0 =V 1 /V . В вакуумном насосе при крайнем левом положении поршня остаток газа передвигается в правую полость цилиндра, где давление равно p 1 . Давление во вредном пространстве падает от p 2 до p в, а остаток газа расширяется по кривой fa . Всасывание начинается в самом начале хода поршня (λ 0 =(V» 1 /V)>λ 0 ). Аналогичный процесс протекает при ходе поршня в обратном направлении (справа налево). В результате объемный коэффициент полезного действия повышается с 0.8 до 0.9 λ 0 .

Наличие вредного пространства является причиной по которой поршневой вакуумный насос не способен создать абсолютный вакуум и имеет теоретический предел данной величины, что соответствует определенному остаточному давлению p пр . Величина p пр при отсутствии перепуска больше, чем при его наличии.

Если вакуумный насос работает непрерывно, то объем отсасываемого газа равный объему выбрасываемых в атмосферу технологических газов и объемы, которые подсасываются извне сквозь неплотные участки, не меняются во времени. Показатель мощности на валу вакуумного насоса также не подвержен изменениям. Следует отметить, что данный параметр в разы выше для машин оснащенных перепуском, т.к. теряется работа расширения перепускаемого количества сжатого газа.

Сегодня достаточно много физических и химических процессов проводятся в вакуумной среде. Для ее создания используются вакуумные насосы различных типов и видов. Они делятся по типу работы, техническим возможностям, функциональному предназначению. На сегодняшний день производители вакуумной техники выпускают объемные и необъемные насосы.

Навигация:

Объемные механические установки осуществляют перекачивание воздуха за счет действия движущихся рабочих элементов. Они осуществляют постепенное сжатие воздуха при уменьшении объема камеры. К данному типу насосов относятся установки с диафрагменным, пластинчато-роторным, водокольцевым, кулачковым и спиральным рабочим элементом. Как правило, они используются для создания низкого и среднего вакуума, который равен 10-2 мм рт. ст. Некоторые установки способны создавать высокое давление.

В остальных насосах используется немеханический принцип работы, в котором газы подвергаются воздействию низких температур или других явлений, способствующих создания вакуума. Насосы данного типа используются для создания высокого и сверхвысокого вакуума. К ним относятся диффузионные, паромасляные, многозарядные, геттерные, геттерно-ионные и другие насосы. При этом большинство из этих насосов работают вкупе с форвакуумными насосами для обеспечения необходимого давления. Они необходимы для создания предварительного разряжения и представлены всеми типами механических насосов.

Отечественные вакуумные насосы

Отечественные вакуумные насосы, в отличие от иностранных установок, имеют большие габариты, изготавливаются из высококачественных материалов, высокопроизводительны, надежны. Они могут использоваться в различных сферах промышленности, а также в сельском хозяйстве. Отечественные образцы одной серии имеют схожие конструкции, при этом имеют множество модификаций. Большинство элементов насосов подходят для других моделей, поэтому они имеют высокую ремонтопригодность.

К самым распространенным моделям, которые выпускаются в нашей стране можно отнести установки серии НВР и ВВН. Они имеют широкое применение в различных системах, но значительно отличаются по своей конструкции. Данные модели имеют множество модификаций, которые отличаются по габаритам, основным показателям быстродействия, остаточного давления. В установках НВР используются минеральные и полусинтетические вакуумные масла, которые предназначены для уплотнения зазоров. В насосах ВВН дополнительные смазывающие элементы не используются ввиду того, что эту функцию выполняет рабочая жидкость, которая, как правило, представлена водой.

Вакуумные насосы НВР

Пластинчато-вакуумные насосы НВР применяются для создания низкого среднего и высокого вакуума. Широкий модельный ряд установок позволяет использовать их на промышленных, сельскохозяйственных, деревообрабатывающих, пищевых и других предприятиях. Установки отличаются тем, что способны создавать вакуум с высоким показателем остаточного давления за короткий срок. Насосы НВР являются универсальными, поскольку могут выполнять задачи различного типа.

Модельный ряд представлен такими агрегатами, как НВР-0,1Д, 2НВР-0,1Д, 2НВР-0,1ДМ, НВР-1, НВР-4,5Д, 2НВР-5ДМ, 2НВР-5ДМ1, 2НВР-60Д, 2НВР-90Д, 2НВР-250Д. Установки могут иметь одноступенчатый и двухступенчатый тип действия, модифицироваться газобалластным клапаном и иметь различную производительность. Установки данного типа могут осуществлять эффективную откачку только в том случае, если вакуумная система будет полностью очищена от пыли, грязи и конденсата.

Вакуумные насосы ВВН

Вакуумные насосы модельного ряда ВВН значительно отличаются от других насосов тем, что при выполнении операции в системе используется жидкость. Как правило, в этом качестве используется вода. Насосы имеют более узкий функционал, но при этом незаменимы во многих сферах деятельности.

Главные преимущества водокольцевых вакуумных насосов ВВН:

• способны очищать откачиваемую смесь;
• применимы в системах с механическими загрязнениями;
• экологическая чистота;
• отсутствие в системе вакуумного масла;
• простота в применении и обслуживании;
• низкое потребление электроэнергии;
• ремонтопригодность;

Вакуумные насосы ВВН применяются в пищевой, химической, медицинской, целлюлозно-бумажной, микробиологической, сельскохозяйственной, деревообрабатывающей, фармацевтической и парфюмерной промышленности.

Вакуумные насосы для промышленных печей

В промышленных печах, для ускорения операций отжига, нормализации, закалки, а так же улучшения качества материала используют вакуумные насосы. В вакуумном пространстве все химические и физические процессы выполняются быстро и качественно.

Вакуумные насосы могут применяться в промышленных печах дугового, индукционного, термического, водородного типа. Зачастую, для обеспечения низкого остаточного давления используются именно диффузионные печи, которые имеют необъемный тип действия.

В целях эффективного выполнения термической обработки в промышленной печи должны использоваться насосы, которые обеспечивают достаточную скорость откачки. Это также позволяет рассчитывать на высокую производительность. Не менее важным показателем является остаточное давление, но оно может значительно отличаться в различных печах от типа проводимой операции.

Вакуумные насосы для климатических камер

Климатические камеры – это оборудование, которое необходимо для исследования качеств различных материалов и агрегатов. Для эффективного и быстрого проведения операции в установках используют вакуумные насосы.

Для того чтобы использовать насос в климатической камере, необходимо, чтобы он:

• выдерживал повышенные/пониженные температурные показатели;
• повышенную влажность;
• создавал достаточный уровень вакуума;
• имел способность создавать и удерживать необходимое давление.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

Пластинчато-роторные насосы отлично подходят для промышленного применения. Широкий ряд моделей позволяет выполнять операции различных типов. Установки, с высоким показателем остаточного давления и быстродействия используются для климатических камер и печей термообработки.

Установки имеют высокую надежность, износостойкость, ремонтопригодность. Их можно отнести к числу универсальных средств создания вакуума. При этом для обеспечения их работы необходимо, чтобы вакуумная система была очищена от механических загрязнений и влаги. Для работы в климатических камерах используются насосы, изготовленные из нержавеющей стали.

Вакуумные насосы для камер дегазации

Дегазация – это процесс, который не может проходить без участия вакуумного насоса. Но выполняет основную задачу по откачке газов и газовых смесей из различных материалов. Для выполнения откачивания газов и паров из плотных материалов, как правило, используют двухступенчатые вакуумные насосы.

Двухступенчатый вакуумный насос

Двухступенчатый вакуумный насос – это модернизированная модель одноступенчатого насоса с более высокой производительностью. Данный тип установок имеет широкое применение на производственных участках, где необходимо создать более высокое давление. При этом они отличаются надежностью и могут использоваться с различными типами газов.

В двухступенчатых вакуумных насосах камеры имеют зависимость друг между другом. Это помогает синхронизировать, а значит увеличивать производительность. С каждым годом они приобретают все большую популярность благодаря тому, что практически не имеют большие габариты, но при этом обеспечивают лучшие технические показатели.

Сухой вакуумный насос

Сухие вакуумные насосы приобретают все большую актуальность, поскольку способны производить откачку системы без ее загрязнения. В отличие от других установок, в них не используется масляное уплотнение.

Они имеют меньшую производительность, в отличие от аналоговых установок, но при этом достаточно надежны. Для эффективной и исправной работы периодически необходимо проводить техническое обслуживание с заменой пластинок, которые могут изнашиваться в ходе работы.

Безмасляный вакуумный насос

Безмасляные вакуумные применяются на предприятиях, где необходимо обеспечить чистоту проведения операции. Очень часто их применяю в лабораторных исследованиях, где необходимо создать достаточный уровень остаточного давления за короткий срок. Установки обладают высокой надежностью и ремонтопригодностью.

При изготовлении насосов данного типа конструкторы выполняют тщательные расчеты, поскольку важно, чтобы между элементами были достаточные зазоры, которые позволят избежать трения, но не будут настолько большими, чтобы допускать значительного уменьшения производительности.

Вакуумные насосы высокого вакуума

Создание высокого вакуума, как правило, происходит с использованием нескольких насосов, среди которых форвакуумная и высоковакуумная установка. Форвакуумный насос, представленный одним из объемных агрегатов, выполняет предварительное разряжение, откачивая до 97% газов, а высоковакуумный насос выполняет остальную работу, достигая предельных значений.

В качестве насосов высокого вакуума могут применяться:

• турбомолекулярные;
• диффузионные;
• ионные;

Турбомолекулярные насосы

Турбомолекулярные насосы значительно отчаются от других насосов высокого давления. Они способны самостоятельно создавать высокий вакуум, поскольку имеют механический принцип работы. Установки действуют в диапазоне 10-2 – 10-8 Па. Основной рабочий механизм представлен статором и ротором с дисками, которые расположены под определенным углом.

Молекулы газовой смести, находясь в турбомолекулярном насосе, значительно увеличивают скорость передвижения за счет сталкивания между собой. Ротор вращается со скоростью, которая превышает 10 000 оборотов, что и является основной причиной создания высокого давления.

Ионный насос вакуумный

Ионные или геттерно-ионные вакуумные насосы имели широкое распространение до появления других высоковакуумных насосов. С их помощью создается давление, равное 10-6 мбар. Сегодня они применяются реже, но все равное находят своего потребителя. Насосы данного типа отличаются экологической чистотой и выгодным методом получения сверхвысокого вакуума.

В установке молекулы захватываются и связываются газами или слоем геттера, а затем удерживаются в объеме установки. Они способны удерживать вакуум даже тогда, когда находятся в нерабочем состоянии. Основным элементом насоса является камера и другие неподвижные элементы. Ионный насос потребляет небольшое количество электроэнергии и имеет низкую шумность.

Безмасляные (сухие) пластинчато-роторные вакуумные насосы относятся к объемным насосам, позволяющим получать вакуум средней глубины при полном отсутствии масляного выхлопа в выпускаемом воздухе. Глубина достигаемого вакуума — от 90 до 400 мБар остаточного давления в зависимости от модели. Что составляет от 9 до 40% атмосферного давления.

Создать хороший безмасляный пластинчато-роторный насос достаточно сложно, так что число производителей в мире не так велико. В основном, их делают в Европе ( , и ). И лишь насосы небольшой производительности производят в США, в Китае и на Тайване. Среди последних наибольшим спросом пользуются тайваньские насосы .

Принцип действия

Сухие пластинчато-роторные насосы имеют в целом тот же самый принцип действия, что и . В них также используется эксцентрично установленный ротор с пластинками, способными свободно скользить в своих пазах.
Анимация 1: принцип работы пластинчато-роторного насоса

Однако, есть некоторые отличия. В сухих насосах не используется масло ни для уплотнения зазора между лопатками и корпусом, ни для смазки движущихся частей, ни для охлаждения. Поэтому лопатки сухих насосов изготавливаются не из металла, а из графитового композита. Графит создает намного меньше трения по сравнению с металлом, поэтому не требует сильного охлаждения. Кроме того, графитовые лопатки быстро притираются к поверхности, по которой скользят, обеспечивая хорошую герметизацию зазоров между корпусом и лопатками.

С одной стороны, конструкция безмасляных насосов проще: нет масляного сепаратора и масляных каналов. С другой стороны, отсутствие смазки повышает требования к качеству обработки поверхностей.

Плюсы и минусы безмасляных пластинчато-роторных вакуумных насосов (по сравнению с масляными)

Основных причин, по которым стоит выбрать сухой пластинчато-роторный насос, две: относительно чистый воздух на выходе и возможность длительное время работать с грубым вакуумом. Кроме того, нет необходимости постоянно следить за уровнем масла и заботиться об осушении перекачиваемого газа.

Все достоинства сухих насосов являются зеркальным отображением недостатков маслосмазываемых моделей: если для масла предпочтительна работа в режиме поддержки глубокого вакуума, то сухой насос может длительное время работать с грубым вакуумом на входе. Так же часто возникает ситуация, когда откачанный воздух остается в том же помещении, где работают люди. Пройдя через маслосмазываемую модель, воздух неизбежно насыщается парами масла, которые не только неприятно пахнут, но и не особо полезны для окружающих. Фильтры на выхлопной линии в какой-то мере решают эту проблему. Но идеальных фильтров не бывает.

С другой стороны, пройдя через безмасляный роторный насос, воздух хотя и не остается идеально чистым, но в этом случае вместо масла в воздух попадают частицы графитовой пыли. Этой пыли, во-первых, выделяется значительно меньше, чем масла. А во-вторых, графит не пахнет, и его намного проще отфильтровать. Поэтому безмасляный насос — хороший выбор для помещений, где работают люди.

Другой значительный недостаток маслосмазываемых насосов — необходимость постоянного контроля за уровнем масла. Уровень этот может как увеличиваться, из-за появления конденсата, так и уменьшаться, например, при работе с грубым вакуумом или при превышении температуры. Любой из этих сценариев губителен для пластинчатого масляного насоса: если масла будет недостаточно, то он перегреется и сгорит, а если в масле окажется много конденсата — насос быстро заржавеет. Безмасляный насос изначально лишен этих недостатков: нет необходимости постоянно за ним следить, достаточно проверять толщину лопаток раз в 2-3 тысяч рабочих часов.

В целом, для остаточных давлений выше 400 мБар, безмасляный насос является хорошим выбором. Но для создания более глубокого вакуума он уже не подходит. Самые совершенные модели из нашего каталога могут обеспечить лишь 100 мБар остаточного давления. Другое ограничение — срок службы. Маслозаполненные модели могут годами выдавать одинаковую производительность (требуется лишь изредка подливать масло), чем и пользуются многие лаборатории, день и ночь поддерживая стабильный вакуум в лабораторном шкафу. Сухой пластинчато-роторный насос тоже может работать в режиме 24/7, но по мере истирания лопаток, его производительность будет падать. Поэтому такой насос рекомендуется включать именно тогда, когда он нужен, и выключать по окончании смены.

Износ рабочих пластинок

Как видно из анимации выше, рабочие пластинки постоянно движутся по специальным пазам в роторе. Вылетая под действием центробежной силы, они плотно прилегают к стенкам камеры и разделяют свободное пространство рабочей камеры на несколько изолированных объемов.

Ротор насоса крутится с большой скоростью (обычно 1400-1500 оборотов в минуту, поскольку используются 4-х полюсные электродвигатели), поэтому возникает проблема трения пластинок о внутреннюю поверхность рабочей камеры. В насосах с масляной смазкой эта проблема не стоит остро, поэтому рабочие пластинки (лопатки) могут быть как композитные, так и более долговечные металлические. Однако в сухих насосах пластинки могут быть только из графитового композита (carbon vanes). Графит сам по себе является хорошей смазкой — графитовые пластинки скользят по рабочей камере не перегреваясь. Но при этом графит относительно быстро истирается. При чем, сокращается не только его длина от трения о корпус насоса, но и уменьшается его толщина от трения о ротор.

Изображение 1. Три вида износа графитовых лопаток пластинчато-роторных насосов.

Износ графитовых лопаток (пластинок) ведет к утечкам воздуха и снижению глубины вакуума, а также производительности насоса. Каков средний срок службы лопаток безмасляных насосов? Большинство производителей стыдливо этот срок не указывают. Однако кое-какой информацией мы владеем.

Тайваньцы Stairs Vacuum указывают на необходимость замены лопаток через 8 000 — 10 000 часов. При этом они отмечают, что рабочие характеристики любых безмасляных пластинчато-роторных насосов начинают снижаться уже после 3 000 часов работы.

Итальянцы DVP пишут о сроке службы пластинок 10 000 часов. К нам в офис как-то пришел инженер, у которого работал насос SB 16 этой итальянской фирмы. Он рассказал о том, что насос отработал у них 20 000 часов (правда в режиме компрессора, но сути это не меняет), после чего перестал нормально работать (речь шла об износе лопаток, а не о поломке насоса). При этом выхлопные шланги внутри покрылись тонким слоем графитовой пыли. Этот пример говорит, что производитель указывает минимальный гарантированный срок службы лопаток, на практике они могут работать и больше, но при снижении рабочих параметров.

Немцы Becker серии VX, KVX являются рекордсменами по сроку службы лопаток (увы и по цене насосов тоже) — не менее 20 000 часов, на практике от 20 до 40 тысяч.

Изображение 2. График снижения производительности сухих пластинчато-роторных насосов из-за износа лопаток.

При какой глубине вакуума КПД пластинчато-роторных вакуумных насосов становится наибольшим

КПД безмасляных пластинчатых насосов не является фиксированной величиной, а зависит от рабочей точки (глубины вакуума). При давлении на входе близком к атмосферному (при грубом вакууме) КПД насоса очень низок и становится приемлемым (40% и выше) при глубине вакуума 300 мБар (700 мБар остаточного давления). Своего максимума (почти 60%) КПД достигает при вакууме 600-700 мБар (300-400 мБар абсолютного давления), а затем снова начинает снижаться до 40% по мере углубления вакуума.

Изображение 3. Сравнение КПД сухого пластинчато-роторного вакуумного насоса и вихревой одноступенчатой воздуходувки.

Если сравнить, например, безмасляный пластинчато-роторный вакуумный насос и одноступенчатую вихревую воздуходувку, работающую в вакуумном режиме, то окажется, что эти 2 устройства не конкурируют друг с другом, а взаимно дополняют. В диапазоне создаваемых давлений от -100 до -300 мБар вихревая воздуходувка показывает лучшие значения КПД, а в диапазоне от -300 до -900 мБар гораздо эффективнее работает уже пластинчато-роторное устройство.

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.

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:

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 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

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

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:

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 вакуумного насоса для центрального замка

Сложно представить современный автомобиль без центрального замка. Этот механизм отвечает за закрытие дверей, багажника и лючка бензобака. В некоторых моделях транспортных средств используется электрический замок, в других пневматический, в основе которого находится вакуумный насос. Например, компания «Мерседес» использует в своих автомобилях последние начиная с 1991 года. Такое решение обладает массой преимуществ, но сам компрессор является его слабым местом. Однако его совсем не сложно отремонтировать и в бытовых условиях без поездок на СТО. 

 

Как работает центральный замок в автомобилях «Мерседес» и других марок

 

Центральный замок в иномарках («Мерседес», «БМВ», «Ауди» и др.) появился несколько десятков лет назад и сразу же полюбился автовладельцам. Особенно сегодня, когда все управление осуществляется с помощью ключа-брелока. Состоит он из множества выключателей и привода. В случае с пневматическими центральным замком это вакуумный насос (компрессор) с платой управления и трубок. Устанавливается он со стороны водителя или пассажира в двери. Как только привод срабатывает от воздействия ключа или сигнала с брелока, происходит открытие или закрытие замков.

К основным неполадкам центральных замков автомобилей «Мерседес» и других популярных в нашей стране иномарок относят:

Причин может быть довольно много: от механических повреждений вакуумного насоса до повышенной влажности или слишком низкой температуры. Электроника не обладает высокой надежностью в условиях интенсивного использования и постоянного воздействия климатических явлений. Важно понимать, что центральный замок в «Мерседес» или любой другой машине не зависит от состояния двигателя. Для него важно, чтобы клеммы были подключены к аккумулятору, а заводить мотор не обязательно.

Предназначение вакуумного насоса и его обслуживание

 

Вакуумный насос является приводом центрального замка в «Мерседес», «Ауди», «Фольксваген» и т.д. Изменяя давление в системе, он открывает и закрывает дверцы, багажник, лючок топливного бака. Вот почему так важно внимательно отслеживать любые изменения в его состоянии. Выход из строя вакуумного насоса способен привести к тому, что вы попросту не сможете сесть или выбраться из своего автомобиля.

Частичные отказы пневматического центрального замка связаны с нетипично длительной работой компрессора. Вакуумный насос продолжает гудеть, пока его не отключит защита. Чаще всего это происходит из-за:

• скопившегося конденсата;

• проблем с контактами выключателя;

• разгерметизацией трубок;

• недоходящих сигналов до панели управления.

Ремонт будет включать себя проверку мест, где выходит воздух, окислившихся клеммов, разрыва электрической цепи. Все это можно выполнить самостоятельно, если вы имеете представление о месте расположения компрессора и его интеграции в систему.

Компания «Мерседес» перешла от использования вакуумных насосов до электроприводов в центральных замках в 2005 году. Другие производители имеют схожие даты. Однако автомобили с такими компрессорами все еще встречаются на украинских и европейских дорогах. Для обслуживания данных узлов можно использовать как готовые ремкомплекты, так и отдельные детали. Главное — правильно подобрать запчасть под конкретную марку и модель транспортного средства. Своевременное устранение неисправности и замена изношенной детали способны существенно продлить срок службы автомобиля, сделать его использование комфортным и безопасным.

новости российского, европейского и мирового ралли

 

В середине 17-ого века немецкий ученый Отто фон Герике изобрёл первый прототип вакуумного насоса, чтобы иметь возможность детально изучать поведение различных веществ и живых организмов в вакууме. С тех пор технологии существенно продвинулись вперед и появились различные виды таких устройств: поршневые, спиральные, золотниковые, пластинчато-роторные и т.д (подробнее тут https://mosnasos.com/products/vakuumnye-nasosy/). Как разобраться во всём этом многообразии? Мы попросили компанию «Моснасос» рассказать о принципе действия и разновидностях вакуумных насосов.
Как устроен вакуумный насос?
Принцип работы такого устройства довольно прост. За счёт вращения турбины создается обратная тяга, которая откачивает воздух из помещения или устройства и создает разряженный воздух. По такому принципу работают большинство промышленных вакуумных насосов (поршневые, жидкостно-кольцевые и вращательные). Обычно они относятся к классу низко и средне вакуумных устройств.

 

Существуют также высоковакуумные и сверхвысоковакуумные устройства, которые часто применяются в лабораториях и на наукоёмких предприятиях, где необходимо добиться высокой степени разряжения воздуха. К таким устройствам относят, в частности, молекулярные насосы.

Какой насос выбрать?
Выбор зависит от целей и задач, которые поставлены перед предприятием. Компания «Моснасос» имеет большой ассортимент различных вакуумных насосов:
— безмасляные
— бустерные
— для дегазации (обеззараживания)
— химические
— винтовые
— водокольцевые
— диффузионные
— лабораторные

 
Это лишь небольшой список вакуумных насосов, которые реализует компания «Моснасос». Если Вы не можете определиться с выбором, то смело звоните по телефону: 8 499 213 21 28. Менеджер компании объяснит Вам все особенности каждого аппарата и поможет подобрать нужный насос под нужды именно вашего предприятия.

Доставка и гарантия
На всю реализуемую продукцию действует заводская гарантия. Доставка осуществляется по всей России. Более подробную информацию можно узнать на сайте https://mosnasos.com/.

, где можно обсудить события гонки в кругу единомышленников и сообщить обо всех багах и ошибках сайта/группы ВК. Параллельно создан

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 механическим или химическим способом. 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.

Основные сведения о вакуумном насосе

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, работающие 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 могут быть 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, вытесняемых наружу. Эти насосы работают при более низких диапазонах давления и делятся на первичные и 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 (влажный, 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 за счет 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 сидит 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 вращается, 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 вращение в противоположных направлениях 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 вдоль внутренней части 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 поворачиваются 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, скорость потока, 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, обладая экспертными знаниями, обширным набором насосов и оборудования, а также полным комплексом инженерных и производственных мощностей, 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, необходимыми для вашего вакуумного приложения. Ознакомьтесь с полными списками вакуумных насосов Busch здесь https://www.andersonprocess.com/brands/busch-vacuum-pumps/

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, бустерные 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 производительности по давлению, скорости потока, 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 сложнее. 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.

Рисунок 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 положительного смещения.Из насоса выходит такое же количество молекул газа, что и в насосе, 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 улавливания определенного 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 насосного 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 ( Иллюстрация любезно предоставлена ​​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, что 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 особого ухода. 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 пробоподготовки. 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 ( Рисунок 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, непрерывно перемещая 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).

Рисунок 7 — Поперечное сечение типичного насоса Рутса ( Рисунок 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 скорости откачки от 100 до 800 м ³ / ч (от 59 до 472 футов ³ / мин).

Рисунок 8 2 — Поперечное сечение типичного кулачкового насоса ( Рисунок 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 перекачиваемой жидкостью и 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).

Рисунок 9 — Поперечное сечение типичного винтового насоса ( Рисунок 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 на высоких скоростях: скорость конца лопасти обычно составляет 250-300 м / с (670 миль / час.) Передавая импульс от вращающихся лопастей газу, они обеспечивают большую 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 откачиваться до более высоких давлений (> 1 Торр).

Рисунок 9 — Поперечное сечение типичного турбомолекулярного насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Пародиффузионные насосы (мокрые, кинетическая перекачка)

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 ( Рисунок 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).Сильное 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.

Список литературы

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).

Принципы работы промышленного вакуумного насоса

В прошлом промышленные вакуумные насосы были известны своей громкой работой, значительным уносом масла и большими затратами на электроэнергию.Больше никогда! Существенные разработки в технологии вакуумных насосов привели к улучшению энергопотребления, надежности, уровня шума и общей производительности этих машин. Давайте узнаем больше о текущих принципах работы четырех основных категорий промышленных вакуумных насосов.

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Эта проверенная временем технология была в центре внимания многих технологических обновлений на протяжении многих лет. В этом вакуумном насосе лопатки установлены на роторе, вращающемся внутри круглого корпуса, и перемещаются наружу за счет центробежной силы.По сравнению с более ранними версиями нынешние пластинчато-роторные вакуумные насосы работают тише, компактнее, потребляют меньше энергии и работают при более низких температурах. У них даже есть внутренние каналы впрыска! Они хорошо подходят для использования в бумажной и полиграфической промышленности, деревообработке и транспортировке материалов.

Винтовой вакуумный насос

В винтовом вакуумном насосе два винтовых ротора вращаются в противоположных направлениях. По сравнению с типичным вакуумным насосом с масляным уплотнением или сухим лопастным вакуумным насосом, эта технология отличается более низким уровнем тепла и шума, но более высокими уровнями производительности.Если вы решите добавить электронные контроллеры процесса или VSD (привод с регулируемой скоростью), они могут оказаться чрезвычайно экономичным выбором. Этот насос используется в таких отраслях, как стекло, консервы, пластмасса и упаковка для пищевых продуктов.

Вакуумный насос с жидкостным кольцом

При вращении крыльчатки жидкостно-кольцевого вакуумного насоса вода (которая является типичной уплотняющей жидкостью, используемой в этом типе вакуумного насоса, хотя могут использоваться и другие жидкости) разбрасывается, образуя буквальное «жидкое кольцо». Это, в свою очередь, герметизирует рабочее колесо и создает отдельные замкнутые газовые камеры между каждой лопастью.Жидкокольцевые насосы оптимальны для работы с экстремальными паровыми нагрузками или в приложениях с высокой устойчивостью к уносу жидкости. Примеры включают использование на пивоваренных заводах, производстве продуктов питания и в молочной промышленности.

Вакуумный насос с сухим захватом

Сухие клешневые вакуумные насосы имеют преимущество в том, что они не представляют угрозы загрязнения для оборудования, так как в основной насосной камере нет смазки! Два зубчатых ротора не соприкасаются во время работы, что исключает износ — и, таким образом, снижает потребность в обслуживании и общую стоимость владения.Они также являются одними из самых тихих насосов и могут быть объединены в один корпус с несколькими агрегатами. В таких областях, как пневматическая транспортировка, упаковочные линии, процессы сушки и центральные системы подачи вакуума, обычно используется вакуумный насос с сухим захватом.

Узнайте больше о линейке промышленных вакуумных насосов Atlas Copco, посетив сайт www.atlascopco.com/vac-usa!

Конструкция / принцип действия

4.2.1 Конструкция / принцип действия

Пластинчато-роторный вакуумный насос представляет собой маслозаполненный ротационный поршневой насос. насос.Насосная система состоит из корпуса (1), эксцентрично расположенного установлен ротор (2), лопатки (3), движущиеся радиально под центробежным и упругие силы и вход и выход (4). Впускной клапан, если в наличии, выполнен в виде вакуумного предохранительного клапана, который всегда открыт во время операции. Рабочая камера (5) расположена внутри корпус и ограничен статором, ротором и лопатками. В эксцентрично установленный ротор и лопатки разделяют рабочую камеру на два отдельных отсека с переменным объемом.Как ротор поворачивается, газ поступает в увеличивающуюся всасывающую камеру до тех пор, пока она не закупорится. выключен второй лопаткой. Затем заключенный газ сжимается до тех пор, пока выпускной клапан открывается против атмосферного давления. Выпускной клапан с масляным уплотнением. Когда клапан открыт, небольшое количество масла попадает в камера всасывания и не только смазывает ее, но и герметизирует лопатки против корпуса (статора).

Рисунок 4.2: Принцип действия поворотной заслонки насос

В случае использования балластного газа отверстие снаружи открытый, который опорожняется в герметичную всасывающую камеру спереди боковая сторона.В результате давление, необходимое для открытия выпускного клапана, составляет достигается при относительно низком сжатии во время компрессионной откачки фаза. Это позволяет вытеснить вытесненную парогазовую смесь до того, как пар начинает конденсироваться. Конечное давление, достигнутое во время работа с газовым балластом выше, чем работа без газа балласт.

Рабочая жидкость, масло

Насосное масло, которое также называют рабочей жидкостью, имеет несколько задач для выполнения в пластинчато-роторном насосе.Смазывает все движущихся частей, заполняет мертвый объем под выпускным клапаном как а также узкий зазор между входом и выходом. Он сжимает зазор между лопатками и рабочей камерой и дополнительно обеспечивает оптимальный температурный баланс за счет теплопередачи.

Многоступенчатые насосы

Пластинчато-роторные вакуумные насосы бывают одно- и двухступенчатыми. версии. Двухступенчатые насосы достигают более низкого предельного давления, чем одноступенчатые насосы.Кроме того, влияние газового балласта на предельное давление ниже, так как балластный газ допускается только при ступень высокого давления.

Вакуумный предохранительный клапан

В зависимости от типа насоса, пластинчато-роторный вакуум насосы могут быть оснащены вакуумным предохранительным клапаном. Вакуумная безопасность клапан изолирует насос от вакуумной камеры в случае преднамеренная или непреднамеренная остановка и использует вытесненный газ для удалите воздух из насосной системы, чтобы масло не попало в вакуумная камера.После включения насоса он открывается с задержкой. как только давление в насосе достигнет приблизительного давления в вакуумная камера.

Основные принципы работы форвакуумных насосов

Форвакуумные насосы определяются как те, которые откачиваются до атмосферного давления. Они также необходимы для поддержки вторичных насосов или для достижения начальных условий их работы. Есть два типа форвакуумных насосов:

• Реверсивные насосы с сухим ходом , такие как спиральные, винтовые и диафрагменные насосы.
• Насосы с масляным уплотнением , такие как пластинчато-роторные насосы.

В этой записи блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных форвакуумных насосов.

Мембранные насосы

Мембранные насосы работают в диапазоне низкого вакуума и не достигают высоких степеней сжатия в одноступенчатом режиме. Они могут работать в стандартном рабочем диапазоне от атмосферного до низкого диапазона мбар.

В этих форвакуумных насосах используется диафрагма, которая перемещается вперед и назад с помощью стержня.Это колебательное движение сжимает перекачиваемую среду и приводит в действие клапаны. Затем газ поступает через впускной клапан, и когда диафрагма движется назад, клапан закрывается, и газ находится под давлением перед тем, как быть выпущенным через выпускной клапан.

Мембрана и клапаны обычно изготавливаются из политетрафторэтилена (ПТФЭ), что делает их устойчивыми к коррозии и менее уязвимыми к повреждению паром. Поскольку мембранные насосы «сухие» по конструкции; они обеспечивают вакуум без углеводородов.Мембранные насосы просты в обслуживании и подходят для перекачивания многих газов и лабораторных химикатов. Они также не используют масло, что означает, что их эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание (замена диафрагмы) сравнительно невысоки.

Многоступенчатые насосы Рутса

Многоступенчатые насосы Рутса — это сухие вакуумные насосы, используемые в системах низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума для создания «сухих» условий. Они объединяют в себе ряд ступеней насоса Рутса, чтобы преодолеть ограничения перепада давления одной ступени насоса Рутса.

Они могут сжимать атмосферное давление до низкого диапазона 10 ^-2 мбар и являются альтернативой для сухой перекачки спиральных насосов (где требуется откачка без твердых частиц).

Многоступенчатый насос Рутса может состоять из восьми ступеней и использовать несколько наборов роторов (на общем валу). Геометрия роторов создает сжатие, поэтому каждая ступень создает все более высокое давление. Таким образом, продукт более низкой ступени является «сырьевым газом» для более высокой ступени, которая следует за ней (но без каких-либо соединительных клапанов).Они компактны и практически не изнашиваются, поскольку в них отсутствуют соприкасающиеся детали. При этом время сборки обычно больше, и поставщики могут взимать более высокие расходы на обслуживание.

Связано: Хотите узнать больше о рабочих характеристиках и применении многоступенчатых корневых насосов? Мы исследуем эту тему дальше в этой статье.

Спиральные насосы

Спиральные насосы — одни из немногих насосов, традиционно используемых в низко (т.е.е. От 1000 мбар до 1 мбар) и среднего (например, от 1 мбар до 10 ^-3 мбар) систем, и тем не менее в настоящее время они также часто используются в качестве форвакуумных насосов в высоких и сверхвысоких режимах (например, от 10 ^-3 до 10 ^-12 мбар) вакуумные системы.

Спиральные насосы состоят из двух спиральных спиралей, намотанных вместе в вакуумном корпусе, с выпускным клапаном в центре спирального узла. Одна спираль неподвижна, в то время как другая («орбитальный аппарат») эксцентрично движется относительно другой, не вращаясь.Газ входит в (внешний) открытый конец спиралей и, когда одна из спиралей движется по орбите, оказывается захваченным между спиралями. Затем газ перемещается в центр, поскольку пустота, занятая газом, «сжимается и перемещается» между двумя спиралями.

Когда эта конечная «пробка» газа движется к центру, объем, который она занимает, уменьшается, и удерживаемый газ непрерывно сжимается до тех пор, пока он не будет вытеснен под давлением через обратный клапан в центре корпуса. Хотя ни одна из движущихся частей внутри камеры не требует смазки, уплотнения наконечников из ПТФЭ подвержены износу и требуют периодической замены.

Связано: Мы подробно рассмотрим рабочие характеристики и ограничения спиральных насосов в нашей статье «Все, что вам нужно знать о спиральных насосах».

Пластинчато-роторные насосы

Пластинчато-роторные насосы — это мокрые поршневые насосы, термин «мокрый» означает, что в насосе используется масло для уплотнения и смазки.

Поскольку эти насосы работают в диапазоне давления от атмосферного до диапазона примерно 10 ^–4 мбар, они считаются идеальными обратными насосами для любого типа насосов среднего и высокого вакуума.В то время как работа с масляным уплотнением является недостатком для некоторых применений, использование масла способствует более высокой степени сжатия, лучшему внутреннему охлаждению и обеспечивает устойчивость насоса к грязи, пыли и конденсату.

В роторно-пластинчатом насосе с масляным уплотнением (или сухом лопастном механизме) смещенный ротор, снабженный лопастями, скользит внутрь и наружу корпуса (т. Е. В контакте) внутри камеры статора. Лопатки вращаются и улавливают некоторое количество газа, который поступает через впускное отверстие насоса, что затем уменьшает объем между ротором и статором.Образующийся сжатый газ выходит из выпускного отверстия в атмосферу.

Связано: Масло является основной частью пластинчато-роторных насосов. Для обеспечения эффективной долгосрочной работы, а также эффективной и бесперебойной работы мы рекомендуем использовать эти восемь советов.

Винтовые насосы

Винтовые насосы хорошо подходят для широкого спектра промышленных применений, в которых образуются значительные количества пыли и конденсата. Они используют винтовые роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, для улавливания газа в объеме между винтами их роторов.Эта пустота уменьшается по мере вращения винтов, сжимая и перемещая газ к выходному отверстию. Они также часто используются в качестве форвакуумных насосов для насосов Рутса.

Винтовые насосы имеют множество важных аспектов: несмотря на микропространство между двумя вращающимися винтами, нет никаких контактных частей и нет необходимости в смазке. В результате отсутствует загрязнение перекачиваемой среды. Кроме того, вращательный износ минимален, они обладают высокой устойчивостью к частицам и используют высокие скорости откачки и низкое предельное давление.

Однако они менее подходят для откачки легких газов и не могут быть уменьшены до малых скоростей откачки. Эксплуатационные расходы и требования к техническому обслуживанию также относительно невысоки.

Выбор подходящего форвакуумного насоса для вашего применения

В этой статье мы исследовали некоторые фундаментальные принципы обычных форвакуумных насосов. Однако мы коснулись лишь поверхности. Существует огромное количество информации, которую мы просто не можем здесь описать, например, о выборе правильного насоса для ваших конкретных требований.

Мы можем помочь.

Vacuum Science World — это централизованный образовательный и информационный портал по всем вопросам, связанным с наукой о вакууме, и глобальное сообщество для тех, кто интересуется или работает в отрасли вакуумных технологий. На нашем веб-сайте находится репозиторий подробного высококачественного контента о вакуумных технологиях, включая статьи и интервью.

Мы также здесь, чтобы давать советы и рекомендации, чтобы вы могли принимать обоснованные решения. Связаться.

Хотите узнать больше о других типах вакуумных насосов? Загрузите наше бесплатное руководство, чтобы узнать о преимуществах, недостатках и применении различных вакуумных насосов. Просто нажмите на ссылку ниже, чтобы получить свою копию.

Как работает вакуумный насос автоклава?

Что такое вакуумный насос?

Часть оборудования, которая удаляет воздух из закрытого пространства и оставляет после себя ограниченный вакуум. Они используются во многих отраслях для различных целей.

Сегодня я хочу кратко обсудить один из насосов, используемых в вашей автоклавной системе — вакуумный насос.

Одним из процессов, которые могут происходить в вашем автоклаве, является вакуумный процесс.

Вакуумный процесс может быть создан множеством различных способов, например, с помощью жидкостно-кольцевого вакуумного насоса или эдукторов. В этом посте мы собираемся обсудить создание вакуума с помощью жидкостно-кольцевого вакуумного насоса.

На рисунке 1 выше показаны три основных компонента насоса, на которых мы собираемся сосредоточиться.

1. Впускной патрубок насоса

Вход насоса соединен с автоклавом через трубопровод и клапаны. Когда вакуумный насос включен, воздух удаляется из автоклава и поступает в насос через это входное отверстие.

2. Ротор насоса

При включенном насосе ротор вращается в корпусе камеры насоса. Это втягивает воздух во впускное отверстие на конусе ротора. Этот порт затем подает воздух в полости ротора насоса.

Воздух, собранный в полостях, вращается вокруг корпуса камеры при вращении ротора.При этом он входит в контакт с жидкостным кольцевым уплотнением, также расположенным внутри корпуса камеры, которое сжимает воздух.

Этот сжатый воздух затем проходит вокруг выпускного отверстия ротора и попадает в него.

3. Выход насоса

Когда сжатый воздух достигает выпускного отверстия на конусе ротора насоса, он проходит через это отверстие и выходит из выпускного отверстия насоса.

Так что же создает вакуум? Все дело в сжатии! Нэш, один из наших поставщиков вакуумных насосов, снял об этом отличный анимационный видеоролик.

Как вы можете видеть на видео, взаимодействие между воздухом, втягиваемым в насос, жидкостным уплотнением в полости насоса и ротором насоса, работает вместе, чтобы сжимать воздух, создавая вакуум, когда воздух выходит через насос. торговая точка. Довольно круто, да !?

Автоклавный вакуумный насос magic

Подведем итоги.

Ключи к волшебству:

• Как устроены ротор насоса, конус и его впускные и выпускные патрубки.
• Как ротор смещен относительно стенки полости насоса. Это создает жидкое уплотнение вокруг ротора во время его вращения.
• Хранение водяного затвора при низкой температуре — один из ключей к созданию высокого вакуума в автоклаве. Как круто спросите вы? Это зависит от обстоятельств, а также длинное объяснение, которое я сохраню для другого сообщения в блоге.

Понимание того, как работает вакуумный насос автоклава, поможет вам правильно использовать оборудование, выполнять надлежащее обслуживание и гарантировать, что ненужные простои не повлияют на вашу производительность.

Автор: Джеффри Липпинкотт

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 и 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:

• Диффузионный насос — продувает струи масла
• Турбомолекулярный насос — использует высокоскоростные вентиляторы

3). Поршневые насосы

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). Регенерационные 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 будут соответствовать 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 многого другого. 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 РАБОТЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ СЕГОДНЯ ПО НОМЕРУ 0419 577 441 ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ НА НАШЕМ ВЕБ-САЙТЕ.