Для чего нужен вакуумный насос: Вакуумные насосы и их применение | Полезные статьи

Содержание

Как правильно выбрать вакуумный насос

Вам нужен вакуумный насос, но вы сомневаетесь в выборе? Ответьте на пять простых вопросов, которые помогут определить наиболее подходящие для вас варианты.

1. Какой уровень вакуума вам нужен?

Для задач фильтрации, твердофазной экстракции и аспирации нужен вакуумный насос с достаточно грубым уровнем вакуума: 70 — 100 мбар.

Для вакуумной сушки, а также при перегонке и концентрировании под вакуумом, например, в ротационном испарителе, требования к вакууму выше: 7 — 12 мбар для работы с большинством стандартных растворителей (спирт, ацетон, бензол) либо 0,6 — 2 мбар для высококипящих растворителей (ДМФА, ДМАА).

Если вы занимаетесь задачами лиофильной сушки, то нужен ещё более высокий вакуум 0,01 — 0,002 мбар.

2. Какая производительность (скорость откачки) вам нужна?

В общем случае подбор вакуумного насоса по производительности связан с количеством паров, которые надо откачать и от величины натекания (негерметичности) вакуумируемой системы (например, колбы Бунзена с воронкой Бюхнера). Чем больше паров/газов необходимо откачивать, чем больше объём установки и чем менее установка герметична, тем большая производительность насоса требуется.

Наши рекомендации:

  • Фильтрация:
    Для лабораторных рутинных задач фильтрации, твердофазной экстракции: вакуумные насосы ME 1C,ME 2C NT
    Для пилотно-промышленных задач фильтрации: ME 8C NT, ME 16C NT.
  • Вакуумная сушка:
    Для лабораторных задач: вакуумные насосы MZ 2C NT, PC 101 NT
    Для пилотно-промышленных задач фильтрации: MD 12C NT, PC 3010 NT VARIO
    Для лиофильных сушилок: пластинчато-роторные насосы RZ 6 и RC 6.

3. С какими веществами вы работаете?

Если вы используете коррозионные или едкие реагенты, то они могут повредить обычный вакуумный насос. В этом случае вам нужны насосы, изготовленные из химически стойких фторопластов. Для работы с неагрессивными парами (воздух, небольшие количества паров чистой воды) можно использовать стандартные насосы. Ну а если вы работаете с взрывоопасными газами и смесями, то вам нужны специальные насосы стандарта ATEX.

Наши рекомендации:

Выбирайте насосы с литерой «С» (Chemistry resistant) для откачки паров растворителей и кислот.

4. Нужен ли вам контроль вакуума?

Если вы проводите простые операции, к примеру, рутинную лабораторную или пилотно-промышленную фильтрацию, то вам подойдет обычный насос с тумблером вкл./выкл. Если же вам нужно строгое соблюдение регламентов и/или ГОСТов, то необходим полный контроль за экспериментом для повторяемости и сохранения всех данных. В этом случае понадобится вакуум-контроллер с подключением к ПК.

Наши рекомендации:

Выбирайте вакуумные станции серии PC с контроллером CVC 3000. Также контроллер CVC 3000 можно использовать отдельно, с любым вакуумным насосом способным создавать вакуум в диапазоне 1000 — 0,001 мбар.

5. Нужен ли вам вакуумный насос со встроенными конденсаторами?

Если вы проводите процессы вакуумной перегонки и сушки, то, как правило, в насос попадает достаточное количество конденсирующихся паров. Для того чтобы капли конденсата не летели напрямую в насос, его можно защитить специальным каплеотбойником. А для того, чтобы с выхлопной линии насоса конденсат не вытекал на рабочие поверхности лаборатории, выхлоп насоса связывается с колбой приёмником с обратным холодильником.

Наши рекомендации:

Для вакуумной сушки и перегонки мы советуем вакуумные станции серии PC 3001 VARIO-pro, PC 101 NT, MZ 2C NT+AK+EK c каплеотбойниками и сепаратором конденсата.

Вакуумный насос признаки неисправности и устранение

Что такое вакуумный насос и для чего он нужен

Вакуумный насос
это электронное устройство, которое испытывает электрическое и механическое воздействие. Техобслуживание насоса производителем не предусмотрено, и его не будут проверять отдельно от всей вакуумной линии во время обычного осмотра.

При работе бензиновых двигателей создается разрежение, которого может быть недостаточно для функционирования вспомогательных систем автомобиля. Дизельные двигатели не создают вакуум в процессе работы. В обоих случаях применяются вакуумные насосы. Разрежение, которое образуется с их помощью, необходимо различным системам – тормозам, ОВК (комплекс отопления, вентиляции и кондиционирования) и т. д.

Электрический воздушный насос находится за двигателем возле противопожарного экрана, главного цилиндра и усилителя тормозов. Его легко найти благодаря двум насадкам на верхней части, а также специфической форме корпуса. Насос поддерживает постоянный объем вакуума в резервуаре, расположенном за передним бампером.

Неисправности вакуумного насоса и их устранение

Если в работе насоса происходит сбой, в нем возникает утечка, то из области двигателя начинает раздаваться шипящий звук, управление обогревателем может не срабатывать при включении, а для нажатия на тормозную педаль требуется большое усилие.

Утечки в вакуумной линии могут проявляться так же, как и отказ насоса.

На необходимость замены вакуумного насоса указывает следующее:

• не работает управление обогревателем;
• слышен звук шипящего воздуха;

• к тормозной педали приходится прикладывать большие усилия.

Общее техническое состояние (в том числе вакуумного насоса) автомобиля можно проверить с помощью персонального диагностического сканера. Из представленных на рынке советуем обратить внимание на Scan Tool Pro Black Edition.

Данное устройство совместимо с большинством старых и новых автомобилей, при наличии ODB2 разъёма. Основным преимуществом данного сканера является диагностика не только двигателя автомобиля, но и сопутствующих систем. Подключение происходит по средствам bluetooth (для android) и wi-fi (для IOS). Вся информация о состоянии автомобиля и описание имеющихся неисправностей выводится на экран телефона/планшета на русском языке.

Что нужно сделать если вакуумный насос вышел из строя

1) определить, где располагается вышедший из строя насос;

2) снять его;
3) установить новый вакуумный насос;
4) проверить тормоза, чтобы убедиться в нормальной работе системы вакуума;
5) проверить работу тормозов и системы вакуума в движении.

Рекомендации к вакуумному насосу

Срок службы вакуумного насоса не ограничен и отдельное техобслуживание этого агрегата не предусмотрено. Его осмотр проводят, когда он выходит из строя. Если вы заподозрили, что он неисправен, обратитесь к специалисту.

Насколько важен вакуумный насос?

Если в работе вакуумного насоса возникнут сбои, тормоза не будут нормально функционировать и езда на автомобиле станет опасной. Неисправный насос необходимо немедленно заменить.

Принцип работы и функции вакуумного насоса

Вакуумный насос — это агрегат, перемещающий газообразную рабочую среду внутрь чего-либо или наружу. Подобные устройства используются в разных отраслях промышленной деятельности, а также устанавливаются в современных автомобилях. Именно о последних мы сегодня и поговорим: изучим принцип работы, функции, назовем признаки поломок. Состояние насоса напрямую влияет на эффективность работы других автомобильных узлов, поэтому за ним нужен постоянный контроль и своевременное обслуживание.

 

Что такое вакуумный насос и его принцип работы

 

Принцип работы вакуумного насоса любой модификации состоит в вытеснении газа из камеры и образовании в ней безвоздушного пространства. Во время работы устройства изменяется давление, и молекулы рабочей среды переходят из одного места в другое. Насос имеет вход, который подводится к одной или двум крышкам клапана. В нем сохраняется воздух, выходящий из двигателя, что понижает давление, и газы сгорания проходят мимо поршневых колец.

Выхлоп из вакуумного насоса направляется в камеру с фильтром, а затем, после очищения, уходит в атмосферу.

 

Для чего нужен вакуумный насос в автомобиле

 

Разобравшись с принципом работы вакуумного насоса, попробуем понять, чем вызвана необходимость его использования в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Во время работы бензинового мотора создается разряжение, которого не хватает для нормального функционирования вспомогательных систем. А дизельные двигатели вовсе не образуют вакуум. В обоих случаях нужна помощь специального насоса. Именно он обеспечивает стабильную работу тормозов, отопительной системы, кондиционирования и вентиляции. Вакуумный насос сохраняет безвоздушное пространство в резервуаре, который находится за передним бампером автомобиля.

 

Неисправности вакуумного насоса

 

Опытные автовладельцы знают, как важно поддерживать бесперебойную работу вакуумного насоса и отслеживать его состояние. Проблемы с этим агрегатом дают о себе знать в виде:

  • появления шипящего звука из места расположения двигателя;

  • невозможности управления работой обогревателя;

  • необходимости прикладывания большего усилия к педали тормоза.

Все это свидетельствует об утечке в вакуумной линии или полном отказе насоса. Проверить состояние агрегата можно с помощью специального диагностического оборудования. Если вы заметили, что вакуумный насос вышел из строя, выполните следующий порядок действий:

  • определите точное место его расположения;

  • снимите устройство и проведите проверку;

  • при обнаружении поломки, произведите замену на новый агрегат;

  • проверьте работу тормозов в стоящем состоянии и в движении.

Вакуумные насосы не имеют конкретного срока службы и необходимости в техническом обслуживании с определенной частотой. Чаще всего осмотр производят, когда уже были обнаружены признаки поломки агрегата. Эксперты рекомендуют при первых же симптомах, которые мы рассмотрели выше, обратиться в сервисный центр или произвести диагностику самостоятельно. Это позволит избежать более серьезных проблем.

Неисправность вакуумного насоса не только делает управление автомобилем менее комфортным, но и напрямую влияет на безопасность водителя, пассажиров и других участников движения. Без данного агрегата невозможно обеспечить нормальную работу тормозной системы, что может легко привести к аварийным ситуациям. Зная принцип работы и признаки неполадок вакуумного насоса, вы сможете оперативно диагностировать поломку и избежать ее опасных последствий.

что это такое и для чего нужен

Современная промышленность находится на очень высоком уровне развития.

На каждом заводе представлено огромное количество разных приспособлений, оборудования, инструментов и подручных материалов.

Это касается любого направления промышленности. И об одном из таких приспособлений сегодня и пойдет речь.

Что такое вакуумный насос?

Вакуумный насос — это такое устройство, которое используют при откачивании мелких частиц, в частности газов или паров из разных полостей до достижения определенного уровня давления.

Как удалить частички воздуха из расплавленного железа? Именно с помощью такого насоса.

Металл становится монолитным, без трещин и полостей, что очень важно.

Не обходится без данных насосов и пищевая с фармацевтической отрасль. Вакуумные насосы способны высушить и убрать остатки влаги из стеклотары. Различные баночки и скляночки быстро становятся идеально сухими.

В текстильной промышленности вакуумный насос позволяет высушить кожу после дубления. Для этого используют специальные камеры.

Не обходятся без использования вакуумных насосов и такие серьезные отрасли промышленности как нефтегазовая, химическая и электротехническая.

При производстве кондиционеров очень важно удалить остатки кислорода из замкнутых систем. Без этого вследствие химической реакции, например, кислорода с фреоном, может образоваться кислота, которая будет портить работу двигателя.

Из-за появления в системе кислоты увеличивается давление, что усиливает нагрузку на движок, способствует появлению наледи, снижаемся качество охлаждения, накапливается конденсат, который необходимо удалять. А это дополнительные временные и финансовые затраты. Плюс оборудование при такой эксплуатации быстро выходит из строя.

На современном рынке вакуумные насосы представлены разными производителями.

Большой выбор данного оборудования представлен на сайте https://valueofficial.ru/catalog/vakuumnyj-nasos/

Принцип работы вакуумного насоса

Откачка газов вакуумным насосом производится за счет изменения объема рабочей камеры.

В зависимости от принципа работы вакуумные насосы делят на:

  • -поршневые;
  • -жидкостно-кольцевые;
  • -ротационные или вращательные.

Большинство насосов, представленных на рынке относится к категории вращательных.

Существуют и другие характеристики вакуумных насосов, консультацию по которым лучше получить у профессионалов.

Что такое газобалласт и как он влияет на работу пластинчато-роторного вакуумного насоса?

« Назад

Откачиваемый газ может содержать водяной (или иной) пар. Во время сжатия внутри насоса давление возрастает и пар может достигать точки насыщения, в которой происходит конденсация пара. Точка насыщения зависит от давления и температуры. Например, если откачиваемый газ холодный, а насос разогрет, то давление насыщения пара увеличится, а скорость образования конденсата снизится. И наоборот, если откачиваемый газ теплый, а насос не разогрет, то из остывающего газа может выпасть конденсат еще до момента начала сжатия газа. 

 Конденсация в вакуумном насосе плоха тем, что выпадающие капли воды смешиваются с маслом и образуют водно-масляную эмульсию. Это очень быстро приводит к ухудшению смазывающих свойств масла, что в будущем приведёт к поломке насоса.                                                            

Газобалластное устройство было изобретено в 1935 немецким инженером  Вольфгангом Гаеде для борьбы с конденсацией пара в насосе. Принцип действия устройства заключается в том, что до момента начала сжатия откачиваемого газа дозированное количество свежего воздуха впрыскивается в камеру сжатия (количество воздуха такое, что степень сжатия доходит до 10:1), называемого балластным. Обычно в качестве балластного газа используется атмосферный воздух. Теперь пары, которые были закачены насосом, могут быть сжаты вместе с порцией воздуха, перед достижением ими сжатия, без угрозы конденсации 

 Газобалластное устройство несколько ухудшает рабочие характеристики пластинчато-роторных насосов, предельное остаточное давление возрастает, но оно существенно продлевает срок службы масла и самого насоса. 

Чтобы избежать образование конденсата, необходимо соблюдать несколько правил:

1. Во время работы газобалластный вентиль насоса всегда должен быть открыт.

2. Перед началом откачки газа, содержащего водяной пар, насос должен быть прогрет до рабочей температуры.

3. Откачиваемый газ должен быть по возможности более холодным.  

« Назад

Водокольцевые насосы: устройство, преимущества и недостатки

Водокольцевые насосы представляют собой очень простые системы, однако довольно сложно объяснить, как они работают. Внутри насоса происходит много всего, несмотря на наличие только одной движущейся части.

Принцип действия насоса основан на использовании центробежной силы, действующей на герметизирующую жидкость, которая, в свою очередь действует как поршень в цилиндре, чтобы сжать газ, захваченный между жидкостью и рабочим колесом.

Давайте немного отступим назад.

Жидкость, по сути, практически несжимаема. Конечно, можно приложить некоторую силу к любой жидкости и сжать ее, но это будет очень большая сила, чем понадобится для сжатия какого-либо газа.

Например, если бы мы захотели сжать воду, нам понадобилось бы давление в 2000-2070 бар, чтобы уменьшить ее объем на 10% (в зависимости от температуры). Если мы хотим сделать то же самое с воздухом, потребуется 0,07-0,14 бар. Это огромная разница.

Для давления, которое может создать водокольцевой насос, можно сказать, что жидкость в нем не сжимается. Однако газ в насосе может быть сжат.

Итак, давайте посмотрим, что происходит в насосе.

Это насос перед запуском:

Насос имеет крыльчатку, которая вращается при запуске насоса. Подобно ротору ротационного лопастного насоса, крыльчатка эксцентрична (вне центра) по отношению к корпусу.

В нижней части находится жидкость — может быть масло, может быть вода или, возможно, другая жидкость. Она называется уплотняющей жидкостью.

Внизу есть отверстие для входа уплотняющей жидкости в камеру.

В середине насоса вокруг центра рабочего колеса вы можете видеть отверстия для входа и выхода газа

Как только крыльчатка начинает вращаться, уплотняющая жидкость отбрасывается наружу центробежной силой. Поскольку уплотняющая жидкость плотнее воздуха, газ в это время попадет внутрь.

Ниже показана анимация воздушного потока. Синий — герметизирующая жидкость, оранжевое пространство — воздух, а белые точки — воздушные частицы.

Вы можете видеть, что, поскольку рабочее колесо находится не по центру, когда крыльчатка вращается, пространство, в которое попадает воздух, становится все меньше и меньше. Уменьшение объема вызывает увеличение давления.

Часть уплотняющей жидкости также перемещается с газом, поэтому ее необходимо отделить и подать обратно в насос.

Вы можете сказать, что это слишком сложно и почему бы просто не использовать другой тип насоса?

Преимущество водокольцевых насосов состоит в том, что они очень долговечны, так как в них только одна движущаяся часть без механического контакта «металл по металлу», поэтому износ очень невелик. Кроме того, жидкость в нем помогает поддерживать охлаждение компонентов насоса, что также помогает продлить срок службы деталей.

При использовании в вакууме водокольцевые насосы могут всасывать все виды мусора и жидкостей, и это не повредит насос (при условии что система была правильно спроектирована и установлена). Например, такие насосы, внутренние детали которых изготовлены из бронзы, могут без проблем всасывать морскую воду, в отличие от тех же поршневых вакуумных насосов, которые при попадании соленой воды в них быстро выходят из строя.

Жидкостные кольцевые насосы могут работать в достаточно экстремальных условиях и всасывать материалы, которые разрушат другие насосы. Водокольцевые насосы также имеют большую долговечность, конструкция насоса обеспечивает десятилетия эксплуатации насоса при правильном техническом обслуживании.

Итак, каковы недостатки жидкостного кольцевого насоса?

1. Жидкие кольцевые насосы имеют тенденцию быть намного менее энергоэффективными, чем насосы других видов.
2. Жидкостные кольцевые насосы обычно имеют более высокую первоначальную стоимость.

Если у вас есть ситуация, когда другие насосы не работают, установите жидкостный кольцевой насос. Убедитесь, что вы проконсультировали свою компрессорную компанию о том, какой тип герметизирующей жидкости использовать в насосе, и о материалах, из которых изготовлен насос, — которые могут сделать или сломать вас. Для герметизирующей жидкости у вас обычно будет выбор герметичного или герметичного уплотнения. Для внутренних материалов будет широкий выбор. Этот выбор будет определяться материальной совместимостью того, что входит в насос.

С другой стороны, если у Вас есть жидкостный кольцевой насос и Вы ищете ему замену, при отсутствии экстремальных условий эксплуатации, лучше приобрести насос другого типа. Водокольцевые насосы рассчитаны на эксплуатацию в тяжелых условиях. Если у Вас нет таких условий, Вы просто потратите деньги и электричество на насос, который Вам не нужен.

Применение вакуумных насосов

Применение вакуумных насосов

Для создания разрежения в каком-либо вакуумном приборе, который обычно представляет собой стеклянный или металлический баллон, из него нужно удалить часть газа.

Для удаления газа необходимо иметь в своем распоряжении простейшую вакуумную систему (рис. 1), которая должна состоять, по крайней мере, из трех элементов: откачного средства 1 (вакуумного насоса), вакуумпровода 2, соединяющего насос с откачиваемым объемом, и откачиваемого объема 3.


До начала откачки давление во всех ее частях одинаково и газ в целом остается неподвижным. Включение откачивающего устройства, работа которого основана на принципе непрерывного выбрасывания порций газа через выпускной патрубок 4 в атмосферу, приведет к тому, что на место удаленного газа будет непрерывно поступать газ по вакуумпроводу из откачиваемого объекта, и количество его в системе будет непрерывно уменьшаться. Поскольку объем системы и температура газа остаются неизменными, то уменьшение его количества вызовет понижение давления, величину которого можно определить, применив уравнение Менделеева- Клапейрона

,
где Р0, Pi и N0, N1 — начальное и конечное давления и количества молекул в откачиваемом объеме.
Понижение давления, описываемое выражением (1), соответствует статистическому состоянию, когда из вакуумной системы удалено N0 — N1 молекул газа. Но так как процесс откачки идет непрерывно, в вакуумпроводе у входного патрубка вакуумного насоса давление P1 будет ниже, чем давление P2 на другом его конце у откачиваемого объекта. Следовательно, в динамическом режиме (процесс откачки не прекращается) на концах вакуумпровода создается и поддерживается разность давлений P2 — P1, которая называется движущей разностью давлений. Она возникает из-за того, что вакуумпровод оказывает сопротивление потоку газа, подобно сопротивлению проводника электрическому току. Поэтому движущую разность давлений по формальной аналогии с законом Ома можно назвать падением давления вдоль вакуумпровода.
Введя понятие потока Q как количества газа, проходящего через поперечное сечение вакуумпровода за единицу времени, сопротивление вакуумпровода R можно выразить через параметры Q и P2 — P1


Однако в вакуумной технике удобнее пользоваться не сопротивлением вакуумпровода, а величиной, обратной сопротивлению, которую называют пропускной способностью или проводимостью U. Тогда


Таким образом, пропускная способность характеризуется количеством газа, протекающего через любое сечение вакуумпровода за единицу времени при движущей разности давлений, равной единице. Пропускная способность зависит от режимов течения газа и геометрических размеров трубопровода.
Для количественной характеристики степени улучшения вакуума в откачиваемой системе пользуются такими параметрами, как быстрота действия насоса Sh и быстрота откачки объема S0.
Быстрота действия насоса определяется объемом газа, поступающего в единицу времени из вакуумпровода в насос при впускном давлении P1 т.е.:

где dVH — бесконечно малый объем газа, входящего в насос при давлении P1 за бесконечно малый промежуток времени dx. Переход к бесконечно малым dVH и dx связан с тем, что быстрота действия большинства вакуумных насосов зависит от давления, которое в свою очередь изменяется во времени, а знак минус в выражении (4) означает процесс разрежения, а не сжатия газа.
В вакуумпроводе с сопротивлением R скорость снижения давления у откачиваемого объекта будет меньше, чем у входа в насос. Следовательно, эффективность насоса не будет полностью использоваться, поэтому приходится вводить понятие быстроты откачки объема S0. По аналогии с уравнением (4) можно записать:

Это выражение также описывает изменение объема газа, поступающего за единицу времени из откачиваемого объекта в вакуумпровод при давлении P2 в откачиваемом объеме. Параметры Sh и S0 измеряются в см3 /с, л/с и т.п.
Количество газа, проходящего через любое сечение вакуумпровода за единицу времени, есть величина постоянная. Поэтому количественно поток Q может быть записан в виде:

где P — давление газа в каком-либо сечении вакуумпровода; V — объем газа, проходящего через то же сечение за время x.
Применив уравнение (6) к сечению входного патрубка насоса, получаем:


Можно также ввести понятие быстроты действия вакуумной системы S в любом ее сечении, где измерено давление P. Тогда аналогично уравнению (7)
Из выражения (8) следует, что, зная

поток газа Q, можно определить быстроту откачивающего действия в любом сечении вакуумной системы, если известно давление в этом месте. Воспользовавшись выражениями (3) и (8), находим:

Вычитая из первого равенства второе и решая относительно 1/S0, получим основное уравнение вакуумной техники

где U — пропускная способность вакуумпровода, соединяющего насос с откачиваемым объемом. Уравнение (10) показывает насколько фактическая быстрота откачки S0 отличается от быстроты действия насоса Sh, которая имела бы место в отсутствие вакуумпровода.


Основные параметры вакуумных насосов
Наибольшее давление запуска Рз — давление во входном сечении вакуумного насоса, при котором насос может начать работу. По этому параметру все насосы можно подразделить на две большие группы:
а)   насосы, которые откачивают пары и газы из объема с первоначальным атмосферным давлением; к ним относятся механические вакуумные, пароэжекторные, водоструйные и подобные им насосы;
б)   насосы, которые для своей работы требуют предварительного разрежения всей вакуумной системы, включая и сам насос; к ним относятся молекулярные, сорбционные и другие насосы.

Предварительное разрежение для этих насосов обычно создается насосами первой группы, для которых наибольшее давление запуска P3 равно атмосферному. Для удобства эксплуатации насосов второй группы их часто объединяют в агрегаты с насосами первой группы.

Наибольшее выпускное давление Рвых — давление в выходном сечении вакуумного насоса, при котором насос еще может нормально работать. Этот параметр особенно важен для высоковакуумных диффузионных насосов, у которых превышение наибольшего выпускного давления 10 — 1 Па может привести к разрушению паровой струи и заносу большого количества пара в откачиваемый объем. Отметим, что наибольшее выпускное давление диффузионных насосов практически совпадает с наибольшим давлением запуска.

Предельное остаточное давление Рпр — предельно низкое давление, которое достигается насосом при работе без нагрузки, т.е. когда на вход насоса не поступают извне газы или пары.
Невозможность бесконечного понижения давления обусловлена тем, что в каждом реальном насосе всегда существует обратный поток газов и паров со стороны выпускного патрубка на выход насоса. Обратный поток может состоять из паров рабочей жидкости, газов, выделяющихся из конструкционных материалов, и газов, натекающих из окружающей среды через неплотности. С понижением давления поток откачиваемого газа в насосе уменьшается, в то же время обратный поток остается практически неизменным; поэтому наступает момент, когда эти потоки становятся одинаковыми и давление на входе насоса перестает понижаться. Это и есть предельное остаточное давление, достигаемое насосом.

У большинства насосов при достижении остаточного давления, кроме остаточных газов, на входе имеются и конденсирующиеся пары, в связи с чем различают полное остаточное давление, т.е. сумму парциальных давлений остаточных газов и паров, и давление остаточных газов.


Контроль основных параметров вакуумных насосов
При изготовлении и эксплуатации вакуумных насосов возникает необходимость в периодической проверке основных эксплуатационных параметров насосов. Измерения параметров обычно проводят на испытательной установке, которая содержит, кроме испытуемого насоса, измерительную камеру, средства измерения давления, потока и состава газа, а также необходимую коммутирующую аппаратуру.

Полное предельное остаточное давление газа и паров измеряют обычно у насосов объемного действия. Для этого производят откачку измерительной камеры до тех пор, пока в ней установится, так называемое равновесное давление, т.е. такое давление, которое затем в течение следующих 3 часов изменится не более чем на 10%.
Это установившееся равновесное давление и принимается за предельное остаточное давление насоса.

Измерение предельного остаточного давления газов у насосов других типов производится аналогичным образом с той лишь разницей, что перед манометрическим преобразователем, как правило, устанавливают азотную ловушку и до измерений проводят обезгаживание насоса и измерительной камеры.
Следует также особо подчеркнуть, что часто возникают ошибки в измерении предельного остаточного давления, связанные с малой проводимостью трубопровода, соединяющего измерительную камеру с манометрическим преобразователем. Обычно эта проводимость должна быть не менее 50 л/с, однако, во всех случаях предпочтительней использовать манометрические преобразователи открытого типа.

Измерение быстроты действия насосов проводится следующими методами:

а) Метод постоянного объема

Рассмотрим вначале теоретический насос, т.е. такой насос, для которого быстрота действия не зависит от давления. Пусть за малый промежуток времени dx из объема V в рабочую камеру насоса перейдет элементарный объем газа dVH, а давление уменьшится на величину dP. Поскольку температура всей системы остается неизменной, то, применяя закон Бойля-Мариотта, получаем дифференциальное уравнение

которое после умножения и деления левой части на dx преобразуется к виду:

Однако быстрота действия реальных насосов является функцией давления и только для ограниченного интервала, протяженность которого зависит от типа выбранного насоса, является постоянной.

Вторая особенность вакуумных насосов состоит в том, что при предельном входном давлении быстрота действия их становится равной нулю. Это можно объяснить двумя причинами: наличием механических дефектов конструкции (негерметичность, вредные пространства — полости, расположенные вблизи впускного и выпускного отверстий, из которых газ при откачке не удаляется, и т.д.) и присутствием в насосе паров рабочих жидкостей и смазок.

Исследуя закон изменения давления в объеме V при откачке реальным насосом (рис. 3), можно строго пользоваться выражением (14) и (15) в интервале Ра — Рб (рис. 4), в котором Sh остается величиной постоянной. Что касается участков, примыкающих к области аб, то здесь следует вводить понятие о средней быстроте действия насоса на небольших интервалах изменения давления. Если моментам времени τ1 и τ2 соответствуют давления P1 и P2 (рис. 3), то среднюю быстроту действия насоса в этом интервале следует вычислять по формуле

где Pnp — предельное давление насоса.
Определение быстроты действия насоса по формуле (16) называется методом постоянного объема и сводится к снятию экспериментальных зависимостей P = f(x). Для этого откачиваемый объем с манометром присоединяют непосредственно к входному патрубку насоса без промежуточных вакуумпроводов.
Так как Sh изменяется с изменением Р, наиболее удобно определять величины Sh из графика зависимости lnP = f(x) путем нахождения тангенса угла наклона касательной к полученной кривой (рис. 5).



определяют графическим путем. Найденная таким образом величина Sh называется дифференциальной быстротой действия и характеризует производительность вакуумного насоса в любой момент времени.

Из рассмотренного выше следует, что метод постоянного объема пригоден в тех случаях, когда речь идет об определении быстроты действия насосов, не обладающих большой производительностью.

б) Метод постоянного давления

Для высокопроизводительных насосов метод постоянного объема непригоден, т. к. возникают серьезные затруднения в получении экспериментальных зависимостей P = J(x). От этого недостатка свободен метод постоянного давления, при котором измеряют поток газа, напускаемого в измерительную камеру, и затем по соответствующим соотношениям определяют быстроту действия насоса. В зависимости от ожидаемой производительности насоса применяют различные методы измерения потока газа. Для этого откачивают измерительную камеру до давления 0,1 Ph (Ph — давление, при котором требуется измерить быстроту действия). Затем с помощью натекателя напускают в измерительную камеру газ до установления давления Ph и измеряют при этом одним из способов поток напускаемого газа.
Таким образом, быстрота действия насоса при данном давлении определяют по формуле


где Ph — давление во входном сечении насоса.

Устанавливая натекателем различные давления Ph в измерительной камере и измеряя при этом поток напускаемого газа, снимают таким образом зависимость быстроты действия насоса от впускного давления Sh = J(Ph).

Методы измерения потока разреженного газа
Один из важнейших параметров вакуумной системы — давление определяется балансом потоков поступающего и откачиваемого газов.
Поэтому при проведении различных процессов в вакууме важно знать поток откачиваемых газов, тем более что поток является в известной степени характеристикой качества обезгаживания или состояния поверхности вакуумной системы.
Погрешность измерения потока разреженного газа обычно составляет от 50 до 100% и во многом обусловлена сорбционно-десорбционными процессами и погрешностью определения расчетных величин давления.

а) Метод калиброванного потока

При реализации этого метода в рабочий объем вакуумной системы вводят поток газа Qk , значение которого известно, а парциальный состав соответствует составу газа, выделяющегося из источника 1. Для определения потока из источника 1 проводят два измерения давления: с подведенным потоком (P2) и без него (Pi).


Если эффективная быстрота откачки So в месте установки манометрического преобразователя 2 остается постоянной, то на основании уравнений:

получим

где Q — поток газа из источника 1; Qk — известный вводимый поток газа; P1 — давление в системе до введения в нее потока; P2 — давление в системе после введения в нее потока.

Постоянство эффективной быстроты откачки проверяется путем повторного измерения при другом значении вводимого потока Qk . Если окажется при этом, что величина измеряемого потока Q не изменилась, то это означает, что эффективная быстрота откачки осталась постоянной и отсчеты потока достоверны.

б) Метод калибровочного сопротивления и двух манометрических преобразователей

Для измерения потока газа в трубопроводе устанавливают калиброванное сопротивление (капилляр, диафрагму) 3 с известной проводимостью. При движении газа на калибровочном сопротивлении 3 возникает разность давлений, которая измеряется с помощью манометрических преобразователей 1 и 2, устанавливаемых по обе стороны от сопротивления.


где U — проводимость сопротивления 3; P1 — давление газа, измеренное перед сопротивлением преобразователем 1; P2 — давление газа, измеренное после сопротивления преобразователем 2.

В качестве калибровочного сопротивления наиболее часто используют тонкие перегородки, в которых делается несколько отверстий. Толщина стенки перегородки должна быть не менее чем в 20 раз меньше диаметра отверстий в ней, которое в свою очередь должно быть во столько же раз меньше размера трубопровода.

Описанные выше методы применяют для измерения небольших потоков газов (менее 10-3 м Па/с). Для измерения средних по величине потоков может быть рекомендован следующий метод.

в) Метод ртутной капли

К входному патрубку насоса 1, быстроту действия которого требуется определить, присоединяется объем 2 с манометром 3 и трубка небольшого сечения с регулируемым натекателем 4. Вход натекателя 4 сообщается с атмосферой через капилляр 5 и кран 6. При работающем насосе и открытом кране 6 натекателем можно отрегулировать такое количество поступающего в насос воздуха, чтобы манометр 3 показал требуемое стабильное давление Р. Затем в трубку 5 впускается капля ртути, кран 6 закрывается и с этого момента времени τ1 капля ртути начинает свое перемещение. Перекрыв натекатель 4 или соединив систему краном 6 с атмосферой, останавливают перемещение ртути в трубке 5.


Зная диаметр трубки d и отмечая расстояние I, которое капля ртути прошла, за время τ2 — X1, вычисляют объем газа V откачанного насосом из трубки 5 при атмосферном давлении. На основании равенства потоков газа в трубке 5 при атмосферном давлении и в любом сечении объема 2 при давлении Р имеем


Недостаток этого метода связан с использованием ртути, из-за токсичности которой нужно иметь специальное оборудование и строго соблюдать правила техники безопасности.

Дозирование потоков более 0,2 м Па/с можно проводить с помощью ротаметров, в которых используется сопротивление движению потока газа, создаваемое поплавком, находящимся в вертикальной конической трубке.

Вращательные пластинчатые насосы
Свое название пластинчатые насосы получили из-за наличия в их конструкции пластин, которые в одном типе насосов вращаются вместе с ротором (пластинчато-роторные), а в другом — расположены в статоре (пластинчато-статорные насосы).

Пластинчато-роторный насос состоит из цилиндрического ротора 2 (рис. 6), ось вращения которого расположена эксцентрически относительно оси статора 1 так, что ротор и статор касаются друг друга в верхней точке по образующей. Ротор по диаметру имеет прорезь (проем), в которую помещены две пластины 6 и 7, прижимаемые к цилиндрической поверхности статора пружиной 8. Кроме того, в корпусе статора имеются входное


отверстие 11 и выпускной канал, в котором смонтирован клапан 9. Таким образом, ротор, статор и пластины создают три объема 3, 4, 5.

Объем 3, расположенный со стороны входного отверстия, называется полостью впуска; объем 4, отделенный пластинами от входного и выходного отверстий — полостью переноса и объем 5 — полостью выпуска.
При вращении роторов в направлении, указанном стрелкой, объем полости 3 увеличивается и происходит всасывание газа, а полость выпуска уменьшается, что приводит к сжатию газа и выталкиванию его наружу. После того как пластина 6 пройдет выпускное отверстие, полость переноса становится полостью выпуска, а всасывание еще продолжается. Когда же пластина 6 пройдет общую образующую и выходное отверстие, полость всасывания переходит в полость переноса и процесс начинается заново.

Объемы, расположенные между общей образующей и отверстиями в статоре, являются «вредными» пространствами. Вредность пространства у выходного отверстия заключается в том, что в нем газ сильно сжат, в то время как в полости всасывания создается разрежение, в результате чего возможен прорыв газа в откачиваемую систему.

Трущиеся поверхности пластинчатых насосов должны быть хорошо обработаны и нуждаются в постоянной смазке. Смазка, кроме того, служит для заполнения пространства 5 в конце сжатия. Это необходимо для открытия выпускного клапана, когда вакуум, создаваемый насосом, приближается к предельному и давление сжатого газа недостаточно для открытия выхлопного канала.

Предельный вакуум, создаваемый пластинчато-роторными насосами, зависит не только от величины вредного пространства, но также от качества обработки поверхностей, их смазки и сорта масла. Обычно для одной ступени предельный вакуум достигает значения 10-1 — 10-2 мм рт. ст.

Для получения лучшего предельного вакуума применяют последовательное соединение двух насосов, как показано на рис. 7. Они выполняются в одном блоке, и тогда насос называется двухступенчатым. Для двухступенчатых насосов предельное давление около 10-3 мм рт. ст. Для увеличения быстроты откачки вакуумной системы допускается параллельное включение механических насосов.


В пластинчато-статорном насосе пластина 3 расположена в статоре 1 (рис. 8). Так как ротор 2 насажен эксцентрически по отношению к камере и вращается вокруг оси симметрии в цилиндрической полости статора, пластина под действием пружины


4 может совершать возвратно-поступательные движения, разделяя камеру на две полости: всасывающую и выпускную.

К основным преимуществам пластинчато-статорных насосов относятся малый объем вредного пространства у выходного отверстия и меньшее количество таких мест внутри насоса, через которые газ смог бы просачиваться в откачиваемую систему.

Принцип газового балласта
Вращательные механические насосы непригодны для эффективной откачки объемов, содержащих значительные количества конденсирующихся паров, так как последние не подчиняются закону Бойля-Мариотта. При сжатии давление пара остается постоянным, а его излишек переходит в жидкую фазу и, смешиваясь с маслом, образует эмульсию. Поэтому через выхлопной клапан насоса выбрасывается увлажненный сжатый воздух, а основная масса пара, попавшего в насос, остается в сконденсированном состоянии в виде масло-жидкостной эмульсии или растворяется в масле, что приводит к быстрому ухудшению предельного давления насоса.

Были предложены различные методы устранения этого недостатка, например, нагревание масла, центрифугирование. Наиболее удобной оказалась продувка газа с использованием газобалластного устройства, которое устанавливается в корпусе насоса и может быть по необходимости открыто или закрыто. В таких насосах пары не конденсируются вследствие того, что в определенный момент рабочего цикла в камеру насоса подается атмосферный воздух, и степень сжатия газопаровой смеси значительно       снижается.     Рассмотрим для примера работу газобалластного пластинчато-роторного насоса (рис. 9).

Для впуска балластного газа используется добавочное отверстие D, находящееся перед выхлопным клапаном. Когда пластина проходит отверстие D, в область переноса впрыскивается некоторое количество воздуха при атмосферном давлении. При этом выхлопной клапан откроется до того, как произойдет конденсация паров.


В вакуумных насосах с продувкой степень сжатия за счет газового балласта снижается до 10, поэтому такие, насосы в состоянии откачивать пары воды при парциальных давлениях до нескольких десятков миллиметров ртутного столба.
Влияние газового балласта на быстроту действия и предельный вакуум насоса показано на рис. 10, из которого видно, что предельный вакуум с продувкой (кривая 2) хуже, а скорость откачки со стороны низких давлений меньше, чем для обыкновенного насоса (кривая 1).


Однако, если предельное давление, получаемое с помощью балластного устройства, уже достигнуто, это значит, что основная масса конденсирующихся паров из откачиваемой системы удалена. Поэтому доступ балластного газа следует перекрыть, после чего может быть получен более высокий предельный вакуум.

Цель данной работы — определение быстроты действия механического насоса методом постоянного объема. Вакуумная схема установки приведена на рис. 11.


Механический насос 1 может откачивать объем 2 либо через вакуумпровод 6, либо через вакуумпровод 7. Необходимая коммутация осуществляется трехходовым краном 8. Кран 9 служит для напуска атмосферного воздуха в механический насос после его остановки. Величина давления в объеме 2 измеряется деформационным 3 и термопарным 4 манометрами. Кран 5 служит для напуска атмосферного воздуха в объем 2.

Порядок выполнения работы
Перед началом работы

  1. Краны 5 и 9 открыты;
  2. Кран 8 закрыт.

Включение установки

  1. Закрыть краны 9 и 5 и откачивать объем через вакуумпровод 6. Для снятия кривой откачки объекта одновременно с пуском электродвигателя насоса включается секундомер, затем производится регистрация времени достижения определенных значений давления.
  2. Когда давление в системе перестанет уменьшаться, фиксируют предельное давление Рпр системы.
  3. Результаты измерений заносят в таблицу, форма которой приводится ниже:

Показания деформационного манометра переводятся в единицы давления с учетом атмосферного давления. При использовании термопарного вакуумметра давление находят по калибровочным графикам для лампы ПМТ-2.

  1. По кривой откачки, при использовании соответствующих формул, приведенных ранее, находят So и строят график зависимости Sh = J(P). При расчетах сопротивлением вакуумпровода от объема 2 к манометрам пренебречь.
  2. Затем проводят ту же процедуру при откачке объема через трубопровод 7.

Контрольные вопросы:

  1. Остаточное (предельное) давление насоса и системы.
  2.  Быстрота       откачки:            конструктивная          (геометрическая), теоретическая и действительная.
  3. Производительность насоса.
  4. Сущность метода постоянного объема для экспериментального определения скорости откачки.

Зачем они нужны и что они делают?

Грегори П. Зукко, владелец GZ Motorsports LLC

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

Когда вакуумный насос полезен для двигателя?

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

Как работают вакуумные насосы?

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

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

По мере увеличения числа оборотов кольца начинают выталкиваться вверх по краю внешнего кольца из-за давления за ними из-за продувки, накапливающейся в поддоне, это вызывает уменьшение кольцевого уплотнения на стенках цилиндра, это вызывает больший удар -к.Это также заставляет кольца «трепетать», что еще больше увеличивает прорыв.

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

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

Как насчет потери давления масла нам говорят?

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

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

Почему GZ Motorsports LLC Вакуумные насосы одни из лучших на рынке

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

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

О вакуумных насосах

Вакуумный насос — это просто насос, который перемещает воздух внутрь или из чего-то другого. Иногда он удаляет газ из области, оставляя за собой частичный вакуум; в других случаях вакуумный насос будет перекачивать воду из одной области в другую, как это делает отстойник в подвале. Вакуумные насосы используются в промышленности для производства вакуумных ламп и электрических ламп, а также для обработки полупроводников. Они также могут создавать вакуум, который затем можно использовать для питания оборудования.В самолетах, например, гироскопы, расположенные в некоторых пилотажных приборах, питаются от источника вакуума в случае электрического сбоя.

Существует столько же вакуумных насосов, сколько их применений. Классификация — сложный и часто меняющийся процесс. Однако можно сузить область до двух широких категорий: перекачивающие насосы и улавливающие или улавливающие насосы. Улавливающие насосы работают, улавливая молекулы в замкнутом пространстве. Примерами являются крионасос, который улавливает молекулы сжиженного газа в холодной ловушке, и ионный насос, в котором используется ионизированный газ, удерживаемый магнитом.ионный насос. Перекачивающие насосы (также известные как кинетические насосы), такие как турбомолекулярный насос, используют импульс для ускорения газа со стороны вакуума к стороне выпуска.

Другая классификация вакуумных насосов — это вакуумный насос сжатого воздуха по сравнению с механическим насосом. Пневматические насосы работают по принципу Бернуллиса, который полагается на перепады давления для создания вакуума. Механические вакуумные насосы обычно имеют электродвигатель в качестве источника энергии, но в качестве альтернативы могут работать от двигателя внутреннего сгорания и втягивать воздух из замкнутого объема и выпускать его в атмосферу.Пластинчато-роторный вакуумный насос — самый популярный из видов механических насосов. Отдельные роторы размещены вокруг вала и вращаются с высокой скоростью. Воздух улавливается и перемещается через впускное отверстие, а за ним создается вакуум.

По мере развития технологий появляются и доступные вакуумные насосы. Насосы, созданные для использования в одной отрасли, например, сухие вакуумные насосы (изначально созданные для полупроводниковой промышленности), модифицируются для использования в других областях. Кажется, нет предела тому, что можно сделать с помощью вакуумного насоса.

Больше от Насосы, клапаны и аксессуары

Вакуумные насосы — обзор

4.3.3 Обычно используемые комбинации вакуумных насосов для сублимационной сушки

Различные типы вакуумных насосов имеют разный диапазон рабочего давления. Вакуумные насосы (или насосный агрегат), используемые в устройствах для сублимационной сушки, требуют, чтобы давление всасывания составляло 1-10 Па, а давление выхлопа — латм (около 10 5 Па). Доступные вакуумные насосы показаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2. Доступные вакуумные насосы и их диапазоны давления для устройства сублимационной сушки

тип диапазон применения (Па) наилучший диапазон применения (Па)
поршневой насос 10 2 —10 5 10 2 —105
водокольцевой насос (2 × 10 2 ) — (2 × 10 5 ) 103—105
водяной эжекторный насос (3 × 10 3 ) — (2 × 10 5 ) 10 4 —10 5
многоступенчатый паровой эжекторный насос 10 — 1 _10 5 1 —10 5
сальник пластинчато-роторного типа oumo 10 — 1 —10 5 1—10 4
пластинчатый насос (3 × 10) — (2 × 10 5 ) 1—10 4 900 52
Помпа Рутса 1 — 1 —10 5 1—10 4
Насос dry niston (5 × 10 2 ) — (2 × 10 5 ) 10–10 5
зубчатый насос tvpe (5 × 10) — (2 × 10 5 ) 10–10 5
спиральный насос (5 × 10 2 ) — (2 × 10 5 ) 10 2 —10 5
винтовой насос 10—10 5 10—10 5

Для небольших или экспериментальных устройств сублимационной сушки используется только один вакуумный насос, такой как пластинчатый масляный насос, водокольцевой насос или спиральный насос и т. Д., который закачивает газ напрямую в атмосферу. Для улучшения вакуума можно использовать «двухступенчатый насос» (две ступени последовательно); основной насос соединен с вакуумным пространством, которое непосредственно перекачивает газ из емкости для достижения необходимого вакуума.

Для средних или крупных устройств сублимационной сушки обычно используется насосный агрегат для достижения высокой скорости откачки. Этот набор насоса занимает певец-этап или два этапа насос в качестве «опорного» насоса в его стороне высокого давления и Корни насоса в качестве основного насоса также называется бустерным насос в его стороне низкого давления.В этой комбинации давление выхлопа насоса Рутса намного ниже, чем latm, в то время как его скорость откачки ( S Roots ) намного выше, чем у форвакуумного насоса ( S Roots ). В дизайне можно выбрать следующий диапазон.

(4.1) Sbacking = 13-18SRoots

Насос Рутса состоит из двух двухлопастных рабочих колес (форма «8»), прикрепленных к паре параллельных валов. Они вращаются шестеренками в противоположных направлениях внутри корпуса насоса.За счет вращения крыльчаток перекачиваемый газ может втягиваться в пространство между крыльчатками и корпусом насоса, а затем выпускаться через выхлоп. Поскольку объем этого пространства не изменится, газ в корпусе насоса не сжимается. Когда пространство соединено со стороной выпуска, происходит обратный поток газа из области выпуска в пространство, так что давление газа возрастает, но газ все равно вынужден выпускаться из-за вращения крыльчаток. Между рабочими колесами и внутренней стенкой корпуса насоса имеется небольшой зазор, что делает возможным вращение с высокой скоростью.

Насос Рутса отличается высокой скоростью откачки, которая может поддерживаться в широком диапазоне давления. Даже если в газе есть пар, пыль и т. Д., Они не окажут заметного влияния на работу насоса Рутса. Однако степень сжатия насоса Рутанина довольно низкая, требуется другой тип вакуумного насоса в качестве «резервного насоса», когда насос Рут используется в качестве основного насоса.

Предельный вакуум корней насоса зависит не только от конструкции и точность изделий, но и сам конечный вакуум его подложки насоса.Для повышения предельного вакуума в насосном агрегате можно использовать два последовательно включенных насоса Рутса. Для среднего или крупного оборудования для замораживания, как правило, могут применяться водокольцевой вакуумный насос или масляный механический насос с «газовым балластом». Водокольцевые насосы могут удалять много пара, но их предельный вакуум ограничен давлением насыщенного пара, поэтому он не может быть очень высоким. Механический насос с масляным уплотнением и «газовым балластом» может создавать более высокий предельный вакуум, но его способность удалять пар ограничена.Следовательно, может быть изготовлен такой насосный агрегат, в котором одноступенчатый или двухступенчатый насос Рутса используется в качестве основного насоса, а комбинация насосов используется в качестве резервного насоса. Реверсивный насос состоит из водяного кольцевого насоса и масляного механического насоса с «газовым балластом», включенных параллельно. На ранних стадиях сушки водяной кольцевой насос используется для удаления большого количества газа, содержащего пар. Затем механический насос с масляным уплотнением используется вместо водяного кольцевого насоса в следующем длительном процессе сушки для достижения высокого вакуума.

Выбор подходящего вакуумного насоса для акриловой вакуумной камеры

В этой статье мы поговорим о вакуумных насосах, а также о другом оборудовании, которое используется для создания вакуума внутри закрытой системы или камеры. Мы поговорим о работе вакуумного насоса, создании вакуума, откачке, мощности откачки. Эта статья предназначена для предоставления вам практического руководства, которое поможет вам выбрать подходящий вакуумный насос для вашей системы.

Вакуумные насосы

Проще говоря, вакуумный насос — это устройство, способное создавать вакуум.Вакуум — это состояние, при котором давление ниже, чем давление окружающей среды; следовательно, между двумя системами существует разница давлений. Люди часто ошибочно путают вакуум с притяжением воздуха, где на самом деле притяжение является результатом вакуума, а не самого условия. «Воздушное притяжение» создается потому, что система с более высоким давлением (окружающий воздух) течет в сторону системы с более низким давлением (вакуум) из-за разницы давлений.

Согласно закону идеального газа, давление пропорционально количеству молекул в замкнутой системе.Это означает, что вакуум создается путем удаления молекул воздуха из закрытой системы, такой как акриловые вакуумные камеры.

Классификация вакуумных насосов

Не будет преувеличением сказать, что вакуумные насосы бывают всех форм и размеров, и что мы можем перейти к страницам и страницам, описывающим работу каждого типа. Тем не менее, по практическим соображениям, мы будем краткими и лаконичными и сосредоточимся только на насосах, которые идеально подходят для акриловых вакуумных камер.

Пластинчато-роторный насос

Пластинчато-роторный насос — самый популярный вакуумный насос, используемый сегодня для различных вакуумных применений. Существуют буквально сотни различных вакуумных насосов. Пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляным уплотнением могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми.

Одноступенчатый пластинчато-роторный насос
Одноступенчатый вакуумный насос имеет эксцентриковый ротор, погруженный в масло. Когда ротор вращается, лопатки действуют как уплотнения, скользя по внутренней стороне стенки корпуса и создавая положительное смещение или вакуум.Максимальный уровень вакуума одноступенчатого пластинчато-роторного вакуумного насоса составляет около 0,015 торр (15 микрон).

Двухступенчатый пластинчато-роторный насос
Двухступенчатый пластинчато-роторный насос работает в две ступени. Первая стадия — это стадия откачки, а вторая стадия — стадия выпуска. Это позволяет двухступенчатому вакуумному насосу лучше работать при более высоком вакууме. Фактически, двухступенчатый насос превосходит своего одноступенчатого аналога, чем выше вакуум — чем выше вакуум, тем лучше производительность.Кроме того, двухступенчатый насос снизится до 0,001 торр или 1 микрон.

Преимущества пластинчато-роторных насосов

Основным преимуществом является то, что пластинчато-роторные насосы очень популярны и распространены, и их можно купить где угодно по любой цене. Кроме того, для роторно-пластинчатого насоса требуется только электричество — все, что вам нужно сделать, это подключить его к электричеству, щелкнуть выключателем и вуаля, у вас есть довольно приличный вакуум. Даже дешевый двухступенчатый насос может достичь уровня вакуума 100 микрон; что довольно впечатляет.Модели более высокого уровня могут достигать 1 микрона. Пластинчато-роторный насос прост в обслуживании и обслуживании.

Недостатки пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторные вакуумные насосы могут быть несколько громкими. Масло для вакуумного насоса иногда может создавать беспорядок и доставлять неудобства, потому что вам придется обслуживать насос и менять масло в насосе по мере необходимости. Высококачественные модели пластинчато-роторных насосов могут стоить вам тысячи долларов, в то время как дешевые модели выйдут из строя через несколько месяцев использования.

Еще один недостаток пластинчато-роторного вакуумного насоса — это выбросы выхлопных газов.Поскольку масло используется для уплотнения лопастей и для создания вакуума, внутри будет образовываться масляный туман. Этот масляный туман затем будет выпущен и выпущен в окружающий вакуумный насос. Пластинчато-роторный насос может быть не идеальным решением в чистых помещениях, закрытых помещениях и лабораториях, а также в медицинских, пищевых или производственных средах. К счастью, эти выхлопные газы можно свести к минимуму, поместив выхлопной фильтр на выхлоп вакуумного насоса. Обратите внимание, что выхлоп будет сведен к минимуму, но не полностью устранен.

Наконец, следует отметить, что пластинчато-роторные насосы можно разделить на две ценовые категории: роторно-пластинчатый вакуумный насос эконом-класса, который в большинстве случаев стоит от 100 до 1000 долларов, и промышленный пластинчато-роторный вакуумный насос, который может стоить от 1500 до 15000 долларов.

Аспираторный вакуумный насос — насос Вентури

Аспираторный вакуумный насос — это устройство, создающее вакуум по закону идеального газа. Эффект Вентури создает перепад давления за счет ограничения или замедления молекул воздуха в трубе или системе.Это замедление молекул воздуха приводит к увеличению давления. Если вы подсоедините одно отверстие к трубе большего диаметра, а другое отверстие — к трубе меньшего диаметра, вы, по сути, создадите насос Вентури — все очень просто.

Преимущества насоса Вентури

Основным преимуществом насоса Вентури является то, что он довольно дешевый, «неразрушимый» и не требует особого обслуживания — это, по сути, кусок металла, который при подключении к воздушной линии создает разрежение.

Недостатки насосов Вентури

Основным недостатком насоса Вентури является то, что для его работы требуется сжатый воздух.Еще одним недостатком насоса Вентури является тот факт, что предельный вакуум не может опуститься ниже 40 Торр (40 000 микрон) абсолютного давления.

Сорбционный вакуумный насос

Сорбционный насос изготовлен из воздухопоглощающего материала, такого как цеолит, который представляет собой пористый материал с достаточно маленькими полостями, чтобы улавливать молекулы воздуха, такие как азот, кислород и т. Д. Поглощающий материал заключен в сосуд. Чтобы сорбционный насос был эффективным, его необходимо охладить до более низких криогенных температур, что означает, что сосуд необходимо погрузить в ванну с жидким азотом.

Лучший способ описать сорбционный насос — это представить ведро с водой и губку; губка, представляющая абсорбирующий материал, вода, представляющая воздух, и ведро, представляющее вашу вакуумную камеру. Окунув губку в ведро, вы фактически удаляете воду из ведра, тем самым создавая вакуум. Сорбционные насосы обычно понижают давление до 0,1 торр. Некоторые типы специально разработанных криосорбционных насосов имеют способность снижаться до 0,00001 Торр или 0,01 микрона.

Преимущества сорбционного вакуумного насоса

Основное преимущество сорбционного насоса заключается в том, что он не имеет движущихся частей и практически не содержит загрязняющих веществ, таких как насосное масло или мусор. Этот насос очень чистый и делает его идеальным выбором, когда чистота системы и отсутствие загрязнений имеют решающее значение.

Недостатки сорбционного вакуумного насоса

Очевидно, что основным недостатком сорбционного насоса является потребность в жидком азоте. Другой недостаток заключается в том, что благородные газы плохо абсорбируются насосом этого типа.Наконец, необходимо регенерировать сорбционный насос, что означает, что он должен быть снова нагрет до комнатной температуры, чтобы высвободить молекулы воздуха из пористого материала, когда он насыщается молекулами воздуха.

Безмасляный вакуумно-поршневой насос

Безмасляный вакуумный насос используется там, где недопустимо использование выхлопных газов. Безмасляные вакуумные насосы часто используются в лабораториях и чистых помещениях.

Преимущества безмасляного вакуумно-поршневого насоса

Безмасляный насос не выделяет масляный или водяной туман в комнату и поэтому может работать в закрытом помещении.Выхлопные газы из пластинчато-роторного насоса могут накапливаться и оседать или откладываться на его окружающих поверхностях, вызывая накопление отложений в окружающей среде, которые могут загрязнять эту зону.

Еще одно преимущество состоит в том, что обслуживание безмасляных насосов немного проще, поскольку за маслом не нужно следить и доливать его.

Недостатки безмасляного вакуумно-поршневого насоса

Безмасляный вакуумный насос не создает высокого вакуума. Безмасляные поршневые насосы рассчитаны на абсолютное давление от 5 до 60 Торр.Это на два порядка меньше, чем у пластинчато-роторного насоса.

Безмасляный поршневой насос также имеет более низкий CFM, чем пластинчато-роторный насос. Типичный объем свободного воздуха в безмасляном поршневом насосе составляет от 0,55 до 3,5 кубических футов в минуту.

Наконец, по сравнению с пластинчато-роторным насосом безмасляный поршневой насос будет стоить немного меньше, чем промышленный пластинчато-роторный насос, и в несколько раз дороже, чем экономичный пластинчато-роторный насос.

Оборудование для подключения вакуумной камеры и насоса

У вас есть очевидное узкое место, когда речь идет о скорости эвакуации и о том, как быстро вы достигаете определенного уровня вакуума.Это горлышко бутылки является вашим связующим звеном между вакуумной камерой и вакуумным насосом.

Создание вакуума — это просто перемещение молекул воздуха из вакуумной камеры к вакуумному насосу. Даже если у вас очень мощный вакуумный насос, если ваш вакуумный шланг не оптимизирован для работы вашего вакуумного насоса, вы оставляете большую производительность на столе.

Связь между вакуумной камерой и вакуумным насосом состоит из следующих частей:

1.Размер порта вакуумной камеры

Размеры портов варьируются от 1/4 дюйма NPT до NW40 (Quick Flange). Время вакуумирования значительно меньше с портом большего диаметра. Чтобы представить это, представьте себе двухполосное шоссе против 12-полосного, причем 12-полосное шоссе большего диаметра может перемещать намного больше автомобилей, чем двухполосное шоссе.

Между большим диаметром и меньшим диаметром в грубом диапазоне вакуума от 760 до 300 Торр не так много производительности.Однако, как только вы начнете превышать абсолютное давление 300 Торр, порт NW40 будет работать значительно лучше.

2. Клапан вакуумный

Это клапан, который открывается и закрывается, позволяя удалить воздух из вакуумной камеры. Рекомендуется, чтобы ваш вакуумный клапан был такого же или почти такого же размера, как порт вакуумной камеры и вакуумный шланг.

3. Вакуумный шланг

Является ли соединение, которое соединяет вакуумный клапан на вакуумной камере с вашим вакуумным насосом?

Внутренний диаметр вакуумного шланга и длина вакуумного шланга повлияют на производительность вашего вакуумного насоса.Чем длиннее вакуумный шланг, тем хуже будет производительность откачки. Поэтому рекомендуется делать вакуумный шланг как можно короче; следовательно, держите вакуумный насос как можно ближе к вакуумной камере.

4. Впускное отверстие вакуумного насоса

Размер вакуумного порта. Некоторые вакуумные насосы Light Duty имеют порт NPT 3/8 или 1/2 дюйма. Другие более мощные вакуумные насосы имеют впускное отверстие для вакуума NW25 или NW40. Вот почему вакуумный насос 6CFM Heavy Duty с входным портом NW25 будет работать намного лучше, чем 6CFM Light Duty с входным портом 3/8 дюйма NPT.

Для сравнения диаметры порта NPT 1/4 дюйма и порта NW40 составляют 0,46 дюйма и 1,6 дюйма соответственно. Это означает, что порт NW40 имеет поперечное сечение, которое в 12,3 раза больше, чем порт 1/4 дюйма NPT, что означает, что намного больше молекул воздуха может быть перемещено из порта NW40 по сравнению с соединением 1/4 NPT.

Расчет вакуумной откачки

Если вы хотите быстро рассчитать, насколько быстро вакуумный насос достигает заданного значения вакуума, воспользуйтесь нашим калькулятором откачки вакуума.

Скорость вакуумной откачки зависит от следующих критериев:

1. Размер вакуумной камеры — чем больше вакуумная камера, тем больше времени потребуется для достижения определенного вакуума.

2. Скорость потока вакуумного насоса — чем выше скорость потока, тем быстрее может быть достигнут определенный уровень вакуума.

3. Желаемый уровень вакуума при абсолютном давлении — чем глубже уровень вакуума, например, чем ниже абсолютное давление, тем больше времени потребуется для его достижения.

4.Аппаратное обеспечение подключения — о котором мы говорили ранее в предыдущем абзаце.

Щелкните здесь, чтобы загрузить таблицу Excel для калькулятора вакуумной откачки

EXCEL SHEET: Калькулятор вакуумной откачки

Чтобы рассчитать время вакуумной откачки, выполните следующие действия.

ШАГ 1: Введите размеры вакуумной камеры в ширину, глубину и высоту.

ШАГ 2: Введите требуемый уровень вакуума в абсолютном давлении.

ШАГ 3: Введите расход вакуумного насоса в куб.

Ответ будет рассчитан за вас и выделен зеленым цветом.Вы заметите диапазон в считанные минуты. Причина, по которой это диапазон, заключается в том, что ответ — это просто оценка. Рассчитать точное время эвакуации очень сложно. Если время откачки превышает расчетное, значит, у вас неэффективный вакуумный насос, и вам следует подумать об оптимизации своего вакуумного насоса или соединений.

Еще один шаг, который вы можете предпринять, — это проверить свое оборудование для подключения, чтобы убедиться, что все подключено правильно и нет утечек.Это также включает в себя уплотнительное кольцо и структурную целостность стенок вакуумной камеры. Кроме того, убедитесь, что ваш вакуумный насос исправен и работает правильно. Одна вещь, которая также может быть причиной того, что время откачки превышает желаемое, — это ваш прибор для измерения вакуума. У вас может быть неисправный вакуумметр, который дает ложные показания и, следовательно, делает вас похожим на плохую вакуумную систему.

Короче говоря, если у вас неэффективная вакуумная система и время откачки занимает намного больше времени, чем это имеет теоретический смысл, проверьте:

1.Утечки в вашей вакуумной системе

2. Состояние вакуумного насоса.

3. Ваш вакуумметр.

Как выбрать вакуумный насос

1. Максимальный вакуум: Это может сбивать с толку, потому что некоторые указывают его как Torr, mbar, в Hg и т. Д. Убедитесь, что вы сравниваете единицы с единицами, яблоки с яблоками, апельсины с апельсинами. Предельный вакуум определяется типом и конструкцией насоса, будь то аспираторный, сорбционный, одноступенчатый или двухступенчатый пластинчато-роторный насос.

В конечном итоге это означает, что вы должны полностью понимать процесс и то, почему вы хотите достичь определенного уровня вакуума. Иногда вы хотите достичь определенного эквивалента высоты в своей камере. К счастью, вы можете приблизительно определить высоту на основе вашего уровня вакуума. У нас есть таблица, которая может вам в этом помочь. Нажмите на ссылку ниже:

Таблица высоты и давления

2. Расход насоса: Опять же, некоторые указывают это в литрах в минуту, кубических футах в минуту (CFM) или кубических метрах в час.Чем больше камера, тем выше скорость потока, необходимая для достижения определенного уровня вакуума. Очевидно, что насос с такой же мощностью, но с большим расходом, сможет быстрее откачать вакуум. Но скорость потока уменьшается с увеличением уровня вакуума, потому что чем больше втягивается воздуха, тем труднее насосу всасывать больше воздуха.

3. Мощность насоса: Это важно, потому что по мере того, как вы входите в более высокий вакуум, требуется более высокая мощность, чтобы отвести воздух, который теперь прилипает к стенкам камеры, от этой стены.Представьте, что капли воды удаляются пылесосом. Вы можете легко удалить большие капли; меньшие намного прочнее прилипают к стене, поэтому вам нужен более мощный насос. То же самое происходит с вакуумной камерой, но вместо воды вы вытягиваете из объема молекулы воздуха, но в основном молекулы воздуха, прилипающие к стене.

4. Качество насоса: Это очень важный вопрос, который вы должны задать себе. Вам потребуется оценить, как вы планируете использовать помпу.Если вы собираетесь использовать свой насос 10 часов в день, 7 дней в неделю, вы можете подумать о переходе на вакуумный насос непрерывного действия, так как он прослужит вам дольше и будет работать лучше в течение более длительного времени. У приобретения вакуумного насоса за пару сотен долларов есть недостатки, потому что вы получите насос более низкого качества с гораздо более коротким сроком службы. Кроме того, практически невозможно найти запасные части или восстановленные комплекты для более дешевых вакуумных насосов. Так что имейте в виду, что даже если вы думаете, что сэкономили 800 долларов, купив дешевый вакуумный насос за 300 долларов.Фактически, эта помпа может выйти из строя через 3 месяца и в конечном итоге будет стоить намного дороже, но все зависит от того, как вы собираетесь использовать помпу.

5. Работа насоса: Под режимом насоса понимается эксплуатационная способность насоса. Насос для легких режимов работы не может работать непрерывно, поскольку он не предназначен для этого. Легкий насос Duty может работать до 15 минут в течение одного часа и не более 1 часа в день. Он предназначен для систем, которые будут использоваться редко и нерегулярно.Насос средней мощности — это опция, превышающая легкую нагрузку, и ее можно использовать до 30 минут в течение одного часа. Вакуумный насос средней мощности может работать несколько часов в день в течение длительного периода времени. Тогда у вас есть мощный промышленный вакуумный насос, который может работать круглосуточно без выходных.

6. Ваш Budged: Возможно, это следовало поставить на первое место в списке; однако, поскольку мы говорим о функциональности, а не о финансах, он был помещен последним в этом списке.Тем не менее, стоимость помпы важна. Вы хотите получить максимальную отдачу от вложенных средств, и, как вы уже заметили, цена вакуумного насоса может действительно начать расти, когда вы начнете добавлять функции, спецификации и требования.

7. Требования к вакуумной системе: Это означает, что у вас могут быть некоторые системные требования, которые не позволят вам использовать пластинчато-роторный насос из-за выбросов масляного и водяного тумана. В этом случае вам, возможно, придется использовать безмасляный вакуумный насос.Другие требования могут побудить вас использовать промышленный пластинчато-роторный насос, поскольку вы выполняете операции сублимационной сушки. Как упоминалось ранее, вы должны полностью понимать применение вашей вакуумной системы, чтобы иметь возможность сделать свой выбор вакуумного насоса. Это просто не принесет вам никакой пользы, если вы выберете неподходящий вакуумный насос для работы …

Практическое правило выбора подходящего вакуумного насоса для вашей акриловой вакуумной камеры

Вообще говоря, самый высокий вакуум, который вы должны ожидать в акриловой вакуумной камере, составляет около 0.1 торр; вы можете снизить его, если используете более мощный насос, но, как было сказано выше, акрил предназначен для применений с низким вакуумом.

Вакуумный насос для акриловой вакуумной камеры
Вакуумный насос является единственным определяющим фактором уровня вакуума, которого вы достигнете в своей камере. Поток воздуха, а также мощность вакуумного насоса будут определять, насколько быстро и насколько высоко вы сможете создать вакуум. Хорошее практическое правило — умножить вакуумный объем камеры на 2.5. Это даст вам представление о требованиях CFM для вашего вакуумного насоса.

Расчет требований к быстрому вакуумному насосу
Для объема камеры 1 кубический фут (28,13 литра) или меньше рекомендуется использовать вакуумный насос в диапазоне от 1/4 до 1/3 л.с. и расход скорость от 1,5 кубических футов в минуту (CFM) до 3,0 CFM. [Примечание: 1 кубический метр в час равен 0,588577779 кубических футов в минуту]. Более высокий объем вакуума потребует более мощного и более производительного насоса.Несмотря на то, что насосы, описанные в предыдущем параграфе, должны работать нормально, рекомендуется использовать более мощный насос. Насосы от 1/2 до 3/4 л.с. и от 3 до 5 куб. Футов в минуту будут работать в этом диапазоне. Для оптимальной работы этого объема вакуума потребуются насосы мощностью 3/4 л.с. и выше и мощностью 7 куб. Футов в минуту или выше.

При выборе помпы следует обратиться к таблице ниже. Имейте в виду, что приведенная ниже таблица является скорее практическим правилом, чем проповедью — вам следует связаться с нами, если вы не совсем уверены, какой насос использовать для вашего системного приложения.

Объем акриловой камеры (кубические футы) Рекомендуемый вакуумный насос CFM Рекомендуемая мощность вакуумного насоса, л.с.
Менее 1 3,0 или менее 0,25 (1/4) л.с. или более
1-2 от 3,0 до 5,0 0,33 (1/3) л.с. или больше
от 2 до 4 от 5,0 до 7,0 0.50 (1/2) л.с. или больше
4 или более 7,0 или более 0,75 (3/4) л.с. или больше
ПРИМЕЧАНИЕ: Таблица предназначена только для справки. Насос с более низким CFM или мощностью в лошадиных силах также выполнит свою работу, но для откачки до желаемого уровня вакуума может потребоваться больше времени.

Рекомендуемый вакуумный насос для чистой вакуумной камеры

Пластинчато-роторный насос подходит для 99% всех систем, в которых используется акриловая вакуумная камера — все очень просто.Просто сделав быстрый поиск на google.com по роторно-пластинчатым насосам, вы обнаружите, что ваш выбор бесконечен.

Выбор вакуумного насоса полностью зависит от вас. Однако вы должны сбалансировать свой бюджет с производительностью, потому что, как и во всем в жизни, производительность имеет свою цену. В зависимости от того, какой уровень вакуума вы собираетесь получить и как быстро вы хотите его снизить, вам следует рассмотреть насосы, указанные ниже.

Купите наши акриловые вакуумные камеры здесь

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в выборе вакуумного насоса

Мы сделали это достаточно долго, чтобы знать, какой насос с какой акриловой вакуумной камерой будет работать.Приглашаем вас связаться с нами по вопросам, касающимся вакуумных насосов. И хотя мы сами не продаем и не продаем вакуумные насосы, мы будем рады помочь вам с выбором насоса.

ПОДОЖДИТЕ! Взгляните на похожие товары, которые могут вам понравиться…

Наши клиенты предпочитают работать с нами, потому что мы являемся экспертами в области изготовления на заказ (особенно изготовления полимеров). Ознакомьтесь с некоторыми другими нашими товарами, которые мы предлагаем, которые вы можете комбинировать / интегрировать с вашими системами или проектами.

Вакуумные насосы для промышленного применения

Вакуумные насосы используются в различных отраслях промышленности по всему миру для удаления молекул воздуха и других газов из закрытого или ограниченного пространства; создание вакуума для выполнения самых разных задач. Quincy Compressor разрабатывает и производит различные модели вакуумных насосов на выбор, гарантируя, что мы сможем помочь вам найти правильный насос для вашего конкретного применения.

Различные типы промышленных вакуумных насосов
  • Винтовые насосы: Винтовые вакуумные насосы работают с двумя параллельными винтами внутри корпуса насоса, которые скоординированы для вращения в противоположных направлениях; вызывая действие сжатия.Газ сжимается в направлении выпускного отверстия насоса.
  • Роторная лопасть: Роторно-лопастной промышленный вакуумный насос работает с рядом вращающихся лопастей, которые расширяются и образуют ячейки сжатия при вращении. Эти компрессионные ячейки становятся больше, чтобы втягивать воздух из впускного отверстия, и меньше, чтобы выталкивать воздух из выпускного.
  • Шарнирно-сочлененный поршень: Это поршневой вакуумный насос, который всасывает воздух по мере его движения вниз в цилиндр. Когда поршень движется вверх, воздух выходит через выпускной клапан.(Подумайте об автомобильном двигателе.)
  • Захват: Насосы с кулачком работают с двумя роторами, которые поворачиваются, перемещая воздух со стороны всасывания на сторону нагнетания, создавая перепад давления, который сжимает воздух.
  • Жидкостное кольцо: Эти вакуумные насосы работают за счет прямого вытеснения. Жидкостное кольцо, которое вращается и герметизирует рабочее колесо насоса и его лопасти, которые вращаются внутри корпуса насоса. Жидкость всасывается в камеру сжатия, чтобы кольцо оставалось стабильным.При вращении крыльчатка сжимает воздух.

Каждый тип вакуумного насоса имеет преимущества и недостатки в зависимости от вашего применения, окружающей среды, в которой насос будет работать, как его обслуживают и т. Д. Если вы не уверены, какой тип вам нужен, C.H. Специалист Reed Vacuum может работать с вами и помочь вам выбрать лучший насос (ы) для ваших нужд.

Deep Dive: винтовые вакуумные насосы Quincy QSV

Quincy QSV фокусируется на обеспечении точной производительности, необходимой вашему приложению, при минимально возможных затратах на жизненный цикл.Они идеально подходят для приложений, где необходимо поддерживать заданный уровень вакуума.

  • Мощность: 7,5 — 125 л.с.
  • Производительность: 230ACFM — 3023ACFM
  • Минимальное давление на входе: 29,9 дюйма HgV
  • Прямой привод / привод с регулируемой скоростью
  • Регулирующий впускной клапан
  • Стандартный двигатель NEMAz, 3 фазы, 60 h 460 В
  • Вариант с влажным воздухом для увеличения пропускной способности водяного пара
  • Зоны горячего охлаждения
  • Система контроля Airlogic
  • Компактность
  • С воздушным или водяным охлаждением
  • Оптимальное удержание масла <3 ppm
  • Половина сопоставимого уровня шума Vacuum Technologies
  • Срок службы масла 8000 часов
  • Срок службы маслоотделителя 4000 часов
  • 10-летняя гарантия на компрессорный агрегат, 5 лет Major

Quincy QSV мозги. Во-вторых, у них огромные уносы нефти, на которые тратятся большие деньги. Существует несколько убедительных причин того, почему Quincy QSV устанавливает отраслевые стандарты производительности по сравнению с конкурентами:

  1. Эффективность . Когда вы сравните доставленный ACFM (фактические кубические футы в минуту) с входной мощностью, вы обнаружите, что QSV каждый раз превосходит конкурентов. Привод с регулируемой скоростью и управление уставкой — это особенности, которые обычно не встречаются в вакуумных насосах. Это позволяет вам оптимизировать энергию, которую вы используете для поддержания уровня вакуума в технологическом процессе.Будет обеспечен минимальный поток, соответствующий вашему требуемому уровню вакуума / скорости, поэтому ничего не потеряно. QSV потребляет в среднем на 50% меньше энергии, чем другие вакуумные технологии с фиксированной скоростью. Это достигается за счет ограничения пускового тока, повышения эффективности за счет винтового элемента с впрыском масла, привода с регулируемой частотой вращения, согласованного с потребностями и следования им, а также за счет стабильной уставки давления. Это одни из самых энергоэффективных масляных вакуумных насосов на рынке.
  2. Жизненный цикл : Вакуумные насосы Quincy QSV разработаны с усиленными подшипниками компрессора в компрессорной станции.Это приводит к увеличению срока службы продукта и снижению совокупной стоимости владения. Маслоотделитель спроектирован для высокоэффективной коалесценции масла со сверхнизким противодавлением, что также способствует экономии энергии. Срок службы маслоотделителя вдвое превышает срок службы пластинчатых вакуумных насосов с масляным уплотнением. Quincy также имеет запатентованную конструкцию, которая предотвращает перегрузку фильтрующих материалов, поэтому они служат намного дольше.
  3. Advanced Controls : Quincy’s Airlogic Monitoring System — это современная система управления / мониторинга для воздушных компрессоров, а теперь и для вакуумных насосов. Это простой в использовании, но всеобъемлющий. Он оснащен 3,5-дюймовым цветным HD-дисплеем с четкими пиктограммами, 32 языковыми настройками, светодиодными индикаторами для служебных аварийных сигналов и графическим отображением основных параметров (день, неделя, месяц). Он легко предоставляет вам всю информацию, которую вы должны знать на каждый день. управление: аварийные сигналы, защитные отключения, графики технического обслуживания, рабочие состояния, запись часов работы / останова, программируемые таймеры, показания температуры / давления, контроль заданных значений, возможности удаленного мониторинга и многое другое.
  4. Упаковка : Вакуумный насос Quincy QSV стандартно поставляется с полной электрической частью, входной фильтрацией, базовой рамой и элементами управления. Просто подключитесь к системе, подключите ее и вперед. Его компактный дизайн предлагает пользователям одну из самых маленьких опор на рынке, не больше, чем площадь стандартного поддона. Все, что вам нужно, — это единый эстетичный корпус. Простая установка plug-and-play, если хотите.
  5. Лучшая в отрасли гарантия Royal Blue: Винтовой вакуумный насос QSV поставляется с гарантией Quincy’s Royal Blue.При соблюдении всех применимых требований гарантия Royal Blue распространяется на:
    • Airend — 10 лет
    • Баки маслоотделителя — пять лет
    • Приводы с регулируемой скоростью — пять лет
    • Приводные двигатели
    • — пять лет
    • Воздух и жидкость Теплообменники — пять лет
    • Вакуумный насос — 1 год

Типичные области применения винтовых вакуумных насосов QSV

Эти вакуумные насосы Quincy QSV являются надежными рабочими лошадками, отвечающими сложным требованиям множества различных отраслей:

Приложения для удержания, подъема и перемещения:

  • Устройства для захвата и размещения
  • Тестирование плат
  • Пневматическая транспортировка
  • Печать и переплет
  • Производство конвертов
  • Общая упаковка
  • Деревообрабатывающие станки с ЧПУ
  • 62

Формовка и формовка A Приложения:

  • Пластмассы (т. е. ванны, поддоны и т. упаковка с контролируемой атмосферой)
  • Упаковка для птицы
  • Упаковка в модифицированной атмосфере
  • Консервирование
  • Сублимационная сушка

Чистая среда

  • Моделирование сушки и азотирования общие обязанности по эвакуации
  • Покрытие
  • Хирургический отсос
  • Лабораторные системы



Решения для вакуумных насосов для Среднеатлантического региона

C.Компания H. Reed, Inc. со штаб-квартирой в Ганновере, штат Пенсильвания, имеет зону продаж и обслуживания, охватывающую весь среднеатлантический регион; расширяется в Пенсильвании, Мэриленде, Делавэре, Вирджинии, Западной Вирджинии, Огайо и Южном Нью-Йорке. С помощью специальной группы специалистов по вакуумным насосам и обученных на заводе технических специалистов по обслуживанию мы готовы помочь вам найти и интегрировать лучшие комплексные вакуумные решения для ваших конкретных потребностей. Это просто начинается с разговора; свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть потребность в вакууме на вашем предприятии или вы хотите узнать больше о наших предложениях по вакууму через Quincy Compressor.

Все о вакуумном насосе

Вакуумный насос — это устройство, изобретенное в 1650 году Отто фон Герике. Его основная функция — удалять молекулы газа из герметичного объема и оставлять за собой частичный вакуум. В основном, он используется для вытягивания воздуха и газов из закрытого или замкнутого пространства, из-за чего в этом пространстве не попадают какие-либо молекулы газа и воздуха. Они используются в различных приложениях, таких как очистка, герметизация и т. Д.


Показатели производительности

Производительность измеряется по наиболее важному фактору — скорости откачки. Скорость откачки относится к объемному расходу насоса на его входе, часто измеряемому в объеме в единицу времени. Скорость откачки различается для каждого типа насоса и перекачиваемых газов. В зависимости от химического состава газов, остающихся в камере, средний объемный расход насоса меняется. Еще одним фактором, определяющим уровень производительности, является пропускная способность, которая означает скорость откачки, умноженную на давление газа на входе.Количество молекул, откачиваемых за единицу времени при постоянной температуре, называется пропускной способностью.

Как он работает?

Он удаляет воздух из замкнутой системы путем всасывания, чтобы постепенно уменьшить плотность воздуха в замкнутом пространстве и создать вакуум. Он откачивает воздух, содержащийся в системе, благодаря чему механическая энергия вращающегося вала преобразуется в пневматическую энергию. Уровень внутреннего давления в герметичном объеме становится ниже, чем во внешней атмосфере.Количество произведенной энергии зависит от объема удаляемого газа или воздуха и создаваемой разницы давлений между внутренней и внешней атмосферой.

Применение

Они используются в различных медицинских и научных приложениях во многих отраслях промышленности, таких как цементная, целлюлозно-бумажная, сахарные заводы, перерабатывающие отрасли и электростанции, химическая промышленность, фармацевтика, очистные сооружения и т. Д. В общем смысле два или более типов насосов используются в промышленности, которая может создавать высокий уровень вакуума в ограниченном пространстве.Ниже перечислены некоторые виды промышленного использования: —


  • Автомобильная промышленность
  • При производстве электрических ламп и трубок, в которых устройство откачивается, а затем заполняется определенным газом или смесью газов
  • Медицинские процессы, требующие отсасывания
  • Аналитические приборы для анализа твердых, газовых, поверхностных, жидких и биологических материалов
  • Обработка полупроводников, такая как ионная имплантация, сухое травление и нанесение PVD, ALD, CVD и PECVD
  • Электронная микроскопия
  • Медицинские приложения, требующие отсасывания, такие как лучевая терапия, радиохирургия и радиофармацевтика.
  • Покрытие офтальмологическое
  • Вакуумное покрытие и инженерия необходимы для украшения, долговечности и энергосбережения.
  • Стеклянное покрытие
  • Масс-спектрометры, которые могут создавать сверхвысокие уровни вакуума между детектором и источником ионов
  • Канализация
  • Уплотнение мусора

Это оборудование находит разные типы, применения и применения в различных отраслях промышленности. По сути, существует три типа вакуумных насосов, поршневые насосы прямого вытеснения, насосы для передачи импульса, также известные как молекулярные насосы и насосы улавливания, которые далее подразделяются на жидкостные кольцевые, одноконусные, закрытые и химические технологические насосы.

3 ключевых фактора для проектирования систем фильтрации на входе вакуумного насоса

Входная фильтрация

Почти все технологии вакуумной перекачки имеют некоторую степень чувствительности к загрязнению твердыми частицами на входе. Поскольку все, начиная с производственного процесса с использованием вакуума, заканчивается на входе в вакуумный насос, важно выяснить, как лучше всего защитить насос в этой конкретной среде.Во многих случаях ожидаемый срок службы вакуумного насоса зависит от того, насколько хорошо он защищен от поступающего загрязнения.

Фильтрация на входе вакуумного насоса может иметь разные формы. Существует огромное количество конфигураций, от простых сетчатых фильтров до сложных рукавных фильтров. Ключевым моментом является соответствие требований вакуумного насоса процессу или применению, чтобы вакуумный насос был должным образом защищен без чрезмерных капиталовложений. Другими словами, делайте работу, но не переусердствуйте. При проектировании системы фильтрации на входе для вакуумного насоса необходимо учитывать три ключевых фактора: удержание твердых частиц, падение давления и удобство обслуживания.

«Во многих случаях ожидаемый срок службы вакуумного насоса зависит от того, насколько хорошо он защищен от поступающего загрязнения».

Фактор № 1: Удержание твердых частиц

Удержание твердых частиц — это просто то, насколько эффективно фильтрующий материал улавливает частицы.В сфере фильтрации частицы обычно измеряются в микронах. Микрон — это 1/1000 миллиметра или 1/25 400 дюйма. Чтобы дать вам представление о масштабе, о котором мы говорим, средний человеческий волос составляет от 50 до 100 микрон в диаметре. Самый маленький объект, который может увидеть человеческий глаз, составляет около 40 микрон. Фильтрующая среда определяется путем обеспечения эффективности ослабления для частиц заданного размера. У каждого типа фильтрующего материала есть кривая эффективности, которая показывает, насколько хорошо этот материал улавливает ряд твердых частиц.Использование таких терминов, как 10-микронная среда для описания конкретной среды, недостаточно. Среда, которая фильтрует с эффективностью 80% при 10 микронах, явно не так эффективна, как среда, которая фильтрует с эффективностью 99,7% при 10 микронах. Типичными фильтрующими материалами являются бумага, полиэстер и сетка из металла / сетки. Также обратите внимание, что более высокая скорость прохождения носителя снижает его эффективность. Поэтому важно поддерживать скорость воздушного потока ниже рекомендованной максимальной скорости, чтобы поддерживать номинальный КПД.

Удержание твердых частиц является важным фактором в установках вакуумного насоса, и важно точно знать, что попадает в вакуумный насос. Хорошим примером того, почему это важно, является установка, в которой значительная часть твердых частиц имеет диаметр менее одного микрона. Стандартный фильтр 10 или 5 микрон улавливает часть более мелких частиц, но со временем в вакуумном насосе будет образовываться загрязнение небольшого диаметра. Некоторые технологии вакуумных насосов могут справиться с этой ситуацией без происшествий, но многие другие технологии будут иметь серьезные проблемы с поглощением большого количества мелких частиц.Результатом станут вакуумные насосы, которые необходимо отключить для очистки, или, в более серьезных ситуациях, вакуумные насосы, которые придется отремонтировать или заменить. В любом случае это проблема, которая связана с высокими затратами на техническое обслуживание или простоем производства. Этой проблемы можно избежать, если провести небольшое предварительное исследование.

Фактор 2: падение давления

Следующее соображение — это падение давления на входных фильтрах. Падение давления — это просто разница в вакууме между входом фильтра и выходом фильтра.Перепад давления на входе фильтрации может быть важным, поскольку, если он чрезмерен, возникают более высокие затраты, связанные с эксплуатацией вакуумного насоса. Высокий перепад вакуума требует более высокой производительности. Проще говоря, вакуумный насос должен создавать более глубокий вакуум, чтобы учесть потери во входном фильтре. Если мощность вакуумного насоса зафиксирована, результатом будет потеря вакуума на производственном оборудовании.

Фактор № 3: Удобство обслуживания

Последний ключевой компонент — удобство обслуживания.Рекомендуется, чтобы в любом используемом дизайне были элементы, которые легко чистить или менять. Большинство применений вакуумных насосов имеют конфигурации с одним входным фильтром. В этом случае вакуумный насос необходимо отключить для замены или очистки фильтрующих элементов на входе. Лучше всего установить систему фильтрации с двойным впуском, чтобы можно было чистить одну сторону, пока другая находится в работе. Таким образом, низкие дифференциалы могут поддерживаться на протяжении всего производственного цикла, а требуемые приложения могут реализовать максимальный вакуум в точке использования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*