Принцип действия вакуумного насоса: Принцип действия водокольцевого вакуумного насоса

Содержание

Принцип работы пластинчато-роторных вакуумных насосов

ПРВН насосы считаются наиболее универсальным оборудованием, используемым для откачки воздуха и газов и создания вакуума с предельным остаточным давлением от 0.0001 до 400 мбар. Сегодня производители предлагают большой выбор этих устройств в широком диапазоне производительности от 0.4000 до 1600 м³/ч в различном исполнении — одно- и двухступенчатые, сухие, маслозаполненные и маслосмазываемые модели.

В нашей компании вы можете купить пластинчато-роторные вакуумные насосы от проверенных российских и зарубежных производителей для различных технологических процессов.

Принцип работы и действия пластинчато-роторных вакуумных насосов

Пластинчатые насосы роторного типа действуют на принципе механического всасывания и выталкивания газа. Перемещение среды обеспечивается вращением цилиндрического ротора с пазами, в которых размещены металлические или графитовые лопатки. Пластины скользят в пазах и под действием центробежной силы прижимаются к корпусу, чем разделяют рабочую камеру на ячейки переменного объема. Газ поступает в такие полости через окно всасывания, когда размер ячеек увеличивается. После чего происходит его сжатие и удаление через патрубок нагнетания. Этот процесс происходит непрерывно, что практически исключает пульсации газа.

В конструкцию лопастного вакуумного насоса входит электродвигатель и насосная часть, состоящая из корпуса и эксцентрично установленного ротора с свободно закрепленными лопатками.

По принципу работы устройства различают на:

Одноступенчатые пластинчато-роторные насосы, отличающиеся простой конструкцией и компактными размерами. Устройства представлены широким модельным рядом и имеют относительно низкую стоимость, что делает их востребованными в различных отраслях хозяйства и в быту.
Двухступенчатые пластинчато-роторные насосы имеют две сообщающиеся между собой рабочие камеры сжатия. Благодаря чему обладают повышенной производительностью, увеличенным запасом прочности и способны выдерживать более интенсивную эксплуатацию.

Также ПРВН отличаются по способу уплотнения зазоров. В безмасляных пластинчато-роторных насосах пластины ротора изготавливают из композита графита. Этот антифрикционный материал не только обладает низким коэффициентом трения, но и уплотняет зазоры. Такие лопатки быстро изнашиваются, поэтому требуют регулярной замены.

В масляных ротационных вакуумных насосах уплотнение зазоров между корпусом и пластинами обеспечивается маслом, которое обеспечивает герметичность и выступает в качестве смазки для пар трения рабочей камеры.

Устройство, принцип работы вакуумного насоса и его типы

Оглавление:

Устройство водокольцевого вакуумного насоса
Устройство вакуумного насоса КО 503
Вакуумный водокольцевой насос ВВН
Устройство ручного вакуумного насоса

Устройство вакуумного насоса, можно объяснить просто и доступно. Его принцип работы, заключается, в создании, внутри рабочего пространства агрегата — вакуума(разрежения). Затем, насос, в зависимости от предназначения, выкачивает пар, газ или парогазовую смесь. Это зависит от того, для каких целей предназначен вакуумный насос. К примеру, водокольцевой вакуумный насос, на производстве, устанавливают для создания вакуума, что служит основой, для заливки насосов, если они расположены, выше камер с жидкостью. Тогда, без вакуумного агрегата, не обойтись.

Устройство водокольцевого вакуумного насоса

Важная деталь, в водокольцевом вакуумном агрегате — круглый барабан, внутри которого вращается ротор с лопатками. Он приводится, в действие электрическим двигателем. Когда ротор начинает крутиться, то вода находящаяся, в барабане, под воздействием центробежной силы отбрасывается, непосредственно к стенкам барабана, а под ротором создается полость разрежения или другими словами — вакуума, что дает возможность, через всасывающий патрубок затягивать газ или воду (это уже зависит от того, для чего предназначен агрегат).

Устройство вакуумного насоса КО 503

Простейшее объяснение, к устройству вакуумного агрегата, можно сформулировать, в несколько строк.

Состоит он из чугунного корпуса, с двух сторон закрытого передней и задней крышкой. Внутри корпуса расположен эксцентрично расположенный ротор с лопатками, который предназначен для создания разрежения (вакуума), в нагнетательном патрубке, посредством вращения ротора с лопатками. Ротор приводится во вращение электрическим двигателем.

Смазка насоса принудительная. Важно отметить, что отработку масло, для заливки, в подшипники, применять нельзя.

Следует помнить, что в самая частая причина выхода, из строя насоса — так называемое «заклинивание» рабочего колеса. Оно бывает вызвано, попаданием посторонних предметов, во всасывающий патрубок.

Вакуумный водокольцевой насос ВВН

Их применяют, на производстве, так как они предназначены для выкачивания газа, пара или парогазовых смесей, с примесями, которые не вступают в агрессивное взаимодействие с чугуном. Говоря простым языком — не разрушают его.

Особенность вакуумного водокольцевого насоса ВВН, заключается в простоте устройства и эксплуатации этого типа насоса, применяемого, практически, во всех производствах легкой и тяжелой промышленности.

Исключение составляют водно-газовые смеси, работать насосами ВВН, в этом случае, категорически запрещено.

Устройство ручного вакуумного насоса

Агрегат применяется для откачки газов и паров.Востребован он, как в промышленности, в быту. Ручной вакуумный насос, может быть представлен в самых разных вариантах. Простейшее устройство, когда за основу, берут автомобильный насос и видоизменяют его собственными руками. А сделать это, совсем не сложно. Раскручивается насос, предназначенный для авто, а затем меняется расположение манжета на 180 градусов. После изменения, он собирается вновь. После этого, насос сможет втягивать любое вещество, так как была развернута манжета. Возможности насоса — втягивание вещества, примерно 80 %, от всего объема устройства.

Устройство и принцип работы вакуумного насоса

В различных сферах человеческой деятельности требуется создание вакуума. Этот термин характеризует состояние газовой фазы, давление которой ниже атмосферного. Он измеряется в миллиметрах ртутного столба или паскалях. Разрежение газов происходит при принудительном удалении вещества из устройств, имеющих ограниченный объем. Техническое приспособление, предназначенное для этих целей, называется вакуумным насосом. Он может использоваться самостоятельно или входить в более сложные системы.

Общие сведения

Вакуумом (от лат. vacuum — пустота) называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного.
Условно различают различные уровни вакуума:

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

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

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

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

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

Факторы, которые говорят о правильной работе вакуумного насоса

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

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

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

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

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

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

Классификация насосов

Водяные вакуумные насосы можно классифицировать разными способами, например, основываясь на принципе действия. Таким образом, насчитывают 4 вида. Если подразделять в зависимости от значений давления, при которых производительность становится максимальной, можно выделить 3 типа агрегатов:

Форвакуумные

Установки служат для предварительного разрежения. Используются для создания благоприятных условий функционирования высоковакуумного насоса либо экономии электроэнергии.

Высоковакуумные

Создают высокий вакуум.

Установки создают средний вакуум. Их применяют для увеличения напора в водопроводе, используют для откачки скважины, ирригации, пожаротушения, обустройства фонтанов, орошения, прочих бытовых задач и производственных процессов. Бустерный насос чаще других встречается в быту.

Разделение по принципу действия

Вихревая установка. Устройство обладает высокой всасывающей способностью, но совершенно не подходит для откачки грязной воды, поскольку излишне чувствительно к взвешенным частицам. Вакуум в установке создаётся в процессе вращения колеса с лопастями.
Центробежный вид. Функционирование агрегата связано с созданием центробежной силы. Она возникает от действия лопастей колеса, создавая нужный напор жидкости.
Ручной насос. Речь идёт о самом простом и бюджетном варианте, поскольку для его функционирования достаточно физических усилий. Устройство может быть крыльчатым либо поршневым.
Вибрационный тип. Главный элемент данного насосного оборудования – электромагнит. Он влияет на движение якоря, который встроен в него, и поршня. При колебаниях излишек жидкости выталкивается наружу. Основное преимущество установки – отсутствие электродвигателя и вращающихся элементов.

Самые распространённые разновидности

Поршневые установки . Не требуют масла, очень просты в эксплуатации.
Пластично-роторные агрегаты . Экологичны и бесшумны. Используются для длительных работ, ведь могут значительный отрезок времени функционировать бесперебойно.
Плунжерные конструкции . Отличаются высокой скоростью и надёжностью.
Диафрагменное оборудование . Самый надёжный тип из перечисленных. Не требует сложного ухода.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

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

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

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

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

Выбираем насос

Устройство и принцип действия вакуумного насоса напрямую зависит от поставленных перед ним задач. За последние десятилетия было придумано множество схем и создано немало разновидностей подобных агрегатов, которые ныне активно используются в промышленности и быту. Естественно, бытовые модели отличаются более слабыми характеристиками, имеют относительно небольшие габариты. Чаще всего их используют для откачки воды.

Манипуляции с рабочей камерой позволяют аппарату перекачивать огромные количества жидкости за минимальное время. Впрочем, это далеко не всё, на что способно вакуумное оборудование. Взять, к примеру, контейнеры с насосом, предназначенные для длительного хранения продуктов после герметизации.

Мембранные вакуумные насосы

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

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

Достоинства мембранно-поршневых насосов:

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

Винтовые вакуумные насосы

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

Плюсы винтовых насосов:

Минимальный шум
Перекачивание компонентов благодаря механике
Равномерные траты

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

Как функционирует водокольцевой механизм?

Водокольцевые насосы относятся к самым популярным видам группы. В качестве их рабочей жидкости чаще всего выступает вода, значительно реже используют тосол, масло, кислоты, щелочи и другие вещества. Отбрасывание жидкости происходит при содействии ротора, оснащённого лопатками.

Принцип работы достаточно прост, его можно изложить в нескольких абзацах. Ротор, расположенный эксцентрично, находится в цилиндрическом корпусе, частично заполненном жидкостью. Вещество перемещается по корпусу с помощью лопаток. В итоге внутри корпуса формируется кольцо жидкости.

Важно! Рабочей полостью данного агрегата считают серпообразное пространство, которое возникает за пределами жидкостного кольца. Лопатки рабочего колеса разделяют пространство на ячейки.

При сжатии газа, тепло отводится к жидкости. Её необходимо периодически менять в связи с постоянным нагревом. Жидкость поступает сквозь гидравлическое уплотнение в районе вала или всасывающий патрубок. Удаляется она вместе с газом через нагнетательные окна.

Важно! Водокольцевые насосы чрезвычайно просты в эксплуатации, состоят из малого количества элементов.

Масляный насос вакуумный — принцип работы, ремонт, устройство

Для проведения некоторых технологических процессов нужно создавать условия вакуума в замкнутой системе, отдельном резервуаре. Для этого необходимо избавиться от остатков различных паров, газов. Вакуумный масляный насос – самый популярный вариант оборудования для создания вакуума, откачки газов, паров из системы. На сегодняшний день известно несколько разновидностей таких устройств, которые отличаются друг от друга устройством, принципом работы.

Содержание:

Масляный вакуумный насос — принцип работы

Прежде чем покупать оборудования для создания разряженной среды с закрытой системе, нужно разобраться с тем, что такое масляный вакуумный насос — принцип работы этого оборудования. Работают устройства по принципу вытеснения. Эта технология считается относительно новой, однако, она быстро завоевала популярность среди крупных производителей. Связано это с надежностью, простотой, эффективностью, высокой производительностью.

Масляный вакуумный насос — принцип работы

Вытеснение обеспечивается за счет работы отдельных элементов насоса, максимальной герметичностью систем. После включения насос начинает снижать давление в замкнутом пространстве, при этом создается требуемый уровень вакуума.

Вакуумный насос с масляным уплотнением применяется в различных сферах человеческой деятельности. К основным направлениям относятся:

Полиграфия.
Металлургия.
Химическая промышленность.
Медицина.
Пищевая промышленность.
Упаковка различных товаров.

Особенности вакуумных насосов:

Благодаря высокому уровню герметичности, в откачиваемый газ, окружающую среду выбрасывается минимальное количество масла.
Высокие показатели мощности, производительности. Это обуславливается идеально подобранными друг к другу частями устройства.
Наличие системы активного охлаждения. Во время длительного периода работы насоса он сильно нагреется. Чтобы не допустить перегрева, выхода из строя оборудования, производители устанавливают на устройства водное или воздушное охлаждение.
Вакуумные насосы издают минимальный уровень шума при работе.

Сбои при работе случаются крайне редко, обслуживание оборудование не подразумевает соблюдения строгих правил.

Устройство вакуумного масляного насоса

Устройство вакуумного масляного насоса

Перед рассмотрением принципа работы устройства, рекомендуется узнать устройство вакуумного масляного насоса. Так будет проще понимать, как оно должно работать, какие поломки могут случиться. Основные детали оборудования:

Система охлаждения.
Резервуар для масла.
Помпы, которые расположены в резервуаре.
Рабочая камера.
Впускной сепаратор для подачи масла.
Масляный сепаратор.

Перечисленные выше элементы являются общими для разных видов вакуумных насосов, работающих с маслом. Сухое оборудование не имеют контура для циркуляции масляной смеси.

Вакуумный насос пластинчато-роторный масляный

Вакуумный насос пластинчато-роторный масляный

Вакуумный насос пластинчато-роторный масляный – роторное вытесняющее устройство, в конструкции которого есть масляное уплотнение. Устройство:

Металлический корпус.
Ротор.
Лопасти.
Входные, выходные клапана.
Рабочая камера.

Впускной клапан во время работы играет роль предохранителя, постоянно открыт. Рабочая камера разделяется на 2 части ротором с лопастями. Принцип работы:

После включения оборудования, ротор начинает крутиться, газ поступает в расширяющуюся рабочую камеру.
Поток газовой смеси перекрывается второй лопастью.
Внутри рабочей камеры газ начинает сжиматься.
Под воздействием атмосферного давления открывается выпускной клапан, через которую газ попадает в герметичную камеру всасывания.

Рабочей жидкостью для пластинчато-роторного насоса является масло. Оно выполняется несколько функций:

Уплотнение зазоров между рабочей камерой, лопастями.
За счет теплообмена, масло поддерживает оптимальный температурный режим для работы оборудования.
Смазывает подвижные элементы конструкции.

Вакуумные пластинчато-роторные масляные насосы разделяются на два вида:

Одноступенчатые – простые конструкции, которые подходят для работы с небольшими замкнутыми системами.
Двухступенчатые — отличаются низким предельным давлением, подходят для промышленных сетей.

Важно! На современных моделях пластинчато-роторных масляных насосов устанавливаются вакуумные предохранительные клапана. При любой поломке, непреднамеренной остановке рабочего процесса устройства, предохранитель отключает насос от вакуумного приемника.

Вакуумный насос лабораторный масляный

Вакуумный насос лабораторный масляный – устройство для откачки различных газов, паров из емкостей, чтобы добиться уровня технического вакуума. Первые опытные образцы были разработаны в 1650 году, немецким физиком Отто фон Герике. Изначально такие устройства были механическими.

Вакуумный насос лабораторный масляный

В 20 веке появились новые устройства для создания вакуума – ионизационные, криосорбционные, молекулярные, вращательные.

На сегодняшний день лабораторные масляные вакуумные насосы можно разделить на отдельные виды по разным факторам. Зависимо от принципа действия:

Механические.
Физико-химические.

Зависимо от назначения:

Устройства для создания сверх высокого уровня вакуума.
Оборудование для создания высокого вакуума.
Установки для среднего вакуума.
Устройства для низкого вакуума.

Зависимо от конструкции:

Криогенные.

Струйные, сорбционные.
Магниторазрядные.
Механические.

С помощью лабораторных вакуумных насосов можно перекачивать газовые смеси из одной емкости в другую. Позволяет создать предварительное разряжение, низкий, средний, высокий уровень вакуума.

Основное направление где применяются такие устройства – фармацевтика, медицина. С его помощью тестируют различные лекарственные препараты, изготавливают заживляющие мази, другие средства. Если говорить о медицине, с их помощью можно проводить молекулярные анализы.

Фильтр масляного тумана для вакуумного насоса

Фильтр масляного тумана для вакуумного насоса – это устройство, от которого зависит показатель производительности насоса. С его помощью воздух очищается от любых посторонних включений.

Фильтр масляного тумана для вакуумного насоса

Во время откачивания газа, он интенсивно перемешивается с вакуумным маслом. По этой причине на выхлопе видные многочисленные молекулы газа, капли масла. Проявляется такой эффект, как масляной туман. Капельки масла загрязняют окружающую среду, отравляют воздух, оседают на окружающие поверхности. Чтобы не допустить загрязнения, нужно применять специальные фильтры. Один из самых эффективных вариантов – ловушка для масляного тумана.

Сами по себе фильтры чаще всего изготавливаются из металла или ударопрочного пластика. По контуру он закрывается нетканым материалом, которые имеет множество микроотверстий. Через них проходит газ, воздух, но задерживаются капельки масла.

Области применения фильтров масляного тумана:

Вакуумные насосы, закрытые системы.
Выведение воздуха из электронных ламп.
Вакуумные печи, сушилки.
Системы определения утечек в различных системах.
Вакуумная металлизация.
Сушка в вакуумной среде.
Вакуумные сублимационные сушилки.
Стерилизация различных продуктов, предметов.
Сборка холодильных вытяжных систем.

Основные характеристики фильтров:

Рабочая температура – от 4 до 104 градусов по Цельсию.
Фильтр можно разобрать, чтобы очистить или заменить нетканый материал.
Минимальная захватная способность – частицы до 0.3 микрона.
Автоматический обратный отвод отделенного масла.
Корпус фильтра устойчив к вибрациям, коррозии.

В продаже можно найти фильтры с возможностью фланцевого соединения или специальными видами крепежа.

Ремонт вакуумных масляных насосов

Ремонт вакуумных масляных насосов

Оборудование для создания разряженной среды, откачки газов, паров, ломается крайне редко благодаря простоте конструкции. Однако, иногда возникают некоторые проблемы. Самые популярные неисправности вакуумных насосов:

Неравномерная подача жидкости.
Напор изменяется самостоятельно.
Изнашивание сальников, шлангов, мембран.
Устройство не запускается.

Причины того, что насос выключается во время работы:

Поломка датчика давления.
Недостаточный уровень давления в баке.
Повреждение мембраны.
Во время работы оборудования в систему попадает воздух. Скорее всего нарушена герметичность.

Регулярно рекомендуется менять сальники, шланги, мембраны, подшипники. При поломке датчика давления заменить его на новый. Если проблема серьезная, не получается понять причину ухудшения работоспособности оборудования ремонт вакуумных масляных насосов лучше доверить профессионалам.

Вакуумные масляные насосы применяются в различных закрытых системах для создания определенного уровня вакуума. Масло является рабочей средой, выполняет различные функции. С его помощью поддерживается оптимальный для работы температурный режим, смазываются подвижные части конструкции. В продаже можно найти различные виды насосов, каждый из которых имеет свои особенности.

Использование вакуумных насосов Рутса — Троицкий вариант — Наука

Работа вакуумных систем невозможна без специальных насосов Рутса. Они позволяют устранить распространённую для всех систем подобного рода проблему. Часто в системах с большой камерой со значительной площадью поверхности наблюдается падение скорости откачки. При этом давление падает до такой степени, что водяной пар десорбируется с поверхности. В свою очередь, поршневые и пластинчато-роторные насосы не позволяют давлению пребывать на стабильном уровне.

Устройство вакуумного насоса Рутса

Вакуумные насосы Рутса, которые можно приобрести на сайте http://www.tako-line.ru/catalog/rotatsionnye_vozdukhoduvki_tip_ruts_mb_nasosy_rutsa/, дают возможность справиться с данной газовой нагрузкой. В этом случае самая высокая скорость откачки воды находится в диапазоне показателей давления, при которых образуется водяной пар. Кривая скорости откачки имеет колоколообразную форму.

Если проводится работа с обычным давлением, то насос Рутса называют воздуходувкой. При работе в вакууме этот насос является бустером. Он состоит из двух роторов в форме восьмёрки. Эти детали вращаются внутри статора с очень большой скоростью. Роторы друг друга не касаются. Электродвигатель приводит в действие один ротор. Управление вторым осуществляется за счёт пары зубчатых передач. Роторы не должны цепляться друг за друга даже при запуске и остановке. Чтобы добиться этого, необходимо их синхронизировать в процессе сборки или ремонта. Насос Рутса – это так называемая сухая система, так как здесь не используются смазочные материалы (смазываются только подшипники).

Принцип работы вакуумного насоса Рутса

Чтобы вакуумный насос Рутса был эффективным, необходимо провести предварительную откачку. Принцип действия данного устройства построен следующим образом:

При вращении роторы захватывают молекулы газа.
Молекулы поступают на вход в полость ротора.
Газ попадает во внутреннюю часть насоса между статором и ротором.
Газ направляется в зону выхлопа Рутса.
Форвакуумный насос откачивает газ и выводит его в атмосферу.

При этом стоит помнить, что в центральной части, где роторы почти касаются друг друга, откачки нет.

Электродвигатель вакуумного насоса Рутса рассчитан на мощность, достаточную для десорбции пара с поверхности. При очень высоком давлении мотор подвергнется перегрузки, из-за чего выйдет из строя.

Приобрести вакуумные насосы Рутса по выгодной цене можно в специализированных Интернет-магазинах.

Принцип работы вакуумного насоса, устройство и специфические особенности

Вакуумный насос, устройство, принцип работы которого будут описаны ниже, представляет собой оборудование, которое используется для откачки и удаления паров или газов до заданного уровня давления. Последний еще называется сантехническим вакуумом.

Развитие вакуумной техники стартует в 1643 году. Тогда впервые было измерено атмосферное давление. Во второй половине XIX века человечество вступило в технологический этап создания вакуумной техники и приборов. Это было связано с возникновением ртутно-поршневого насоса, что произошло в 1862 году.

Принцип работы

Принцип работы вакуумного насоса заключается в том, что откачка обеспечивается изменением объема рабочей камеры. Такие объемные насосы применяются для получения предварительного разряжения, который называется форвакуумом. Сюда следует отнести насосы:

ротационные;
жидкостно-кольцевые;
поршневые.

Наибольшую популярность в вакуумной технике получили насосы вращательного типа. Если же речь идет о высоко-вакуумных насосах, то к ним следует отнести турбомолекулярные, пароструйные и паромасляные насосы. Молекулярные производят откачку за счёт передачи молекулами газа движения от твердой, парообразной или жидкой поверхности, последняя из которых двигается с высокой скоростью.

К ним относятся эжекторные, водоструйные, диффузионные, молекулярные устройства с одинаковым направлением движения поверхностей и молекул газа. К тому же классу можно отнести турбомолекулярные агрегаты, у которых движение твердых поверхностей закачиваемого газа происходит взаимно-перпендикулярно.

Дополнительно об особенностях работы

Если вас заинтересовал принцип работы вакуумного насоса, то следует ознакомиться с этой темой более подробно. Этот процесс не столь легок, каким может показаться на первый взгляд. Следует начать с того, что анализ внутреннего устройства таких агрегатов, создающих вакуум, указывает, что почти все устройства данного типа функционируют по принципу вытеснения, что можно сравнить с принципом действия объемных насосов. Они используются для откачки продуктов распада разных смесей и воды.

Создаваемый вакуум, а вернее его величина, зависит от герметичности пространства, которая возникает вследствие работы механизмов насоса, среди них следует выделить:

колеса;
специальные пластины;
золотники.

Принцип работы вакуумного насоса сводится к тому, что агрегат должен выполнить два условия, первое из них выражено в понижении давления в замкнутом пространстве, тогда как второе заключается в выполнении предыдущего условия за определенный промежуток времени. При этом важно, чтобы последовательность условий была сохранена.

Когда газовая среда будет вобрана оборудованием, а давление не окажется понижено до нужной величины, то потребуется использование форвакуумного аппарата. Это, в свою очередь, снизит давление газовой среды. Данный принцип предполагает возможность последовательного присоединения насосов.

Принцип работы вакуумного насоса должен предполагать использование вакуумного масла, что исключает газовые утечки через зазоры трущихся деталей. Благодаря использованию масла, есть возможность уплотнить и полностью перекрыть зазоры. Это масло выступает в качестве отличного смазочного средства.

Устройство насоса Рутса

Принцип работы роторного вакуумного насоса был описан выше, а вот информацию о его устройстве вы сможете отыскать в этом разделе. Упомянутые насосы можно отнести к категории вытесняющих роторных вакуумных насосов, которые работают на сухом ходу. Среди основных составляющих оборудования следует выделить:

двигатель;
выпускной патрубок;
лабиринтные уплотнения;
перепускной клапан;
индикатор уровня масла;
неподвижный подшипник;
свободный подшипник;
камеру всасывания;
отвод масла;
выпускной канал.

На двух боковых поверхностях расположены подшипники вала ротора. Для того чтобы обеспечить неравномерное тепловое расширение между поршнем и корпусом, они сконструированы в качестве неподвижных подшипников и уплотнительных внутренних колец с разных сторон. Подшипники обрабатываются маслом, которое нагнетается из брызговиков. Приводной вал выводится наружу и изолируется кольцами радиаторного вала.

Кольца выполняются из фторкаучука, а после смазываются уплотняющим маслом. Кольца, располагающиеся на рукаве, необходимы для защиты вала, их, кстати, при необходимости можно заменить. Если снаружи необходимо герметичное уплотнение, то оборудование можно привести в движение с помощью муфты со стаканом и магнитами.

ВВН и принцип его функционирования

Принцип работы вакуумного насоса ВВН тоже основан на создании среды для отсасывания паров и газов. В качестве главного узла таких устройств выступает круглый барабан, в котором находится ротор с лопатками. Когда ротор начинает вращаться, вода прижимается к стенкам барабана под действием центробежной силы. Вследствие этого образуется кольцо.

Ротор находится в стороне от центра, благодаря этому под ним образуется полость, которая разделена на ячейки разного объема. Когда ячейка находится на краю полости, она обладает незначительным объемом, что называется всасывающим окном. Однако при вращении объем возрастает, и в этой кондиции происходит засасывание газа. Объем становится максимальным, а ротор делает еще один круг. Из этого понятно, что принцип работы в этом случае основан на центробежной силе.

Принцип функционирования вакуумного насоса для двигателя

Принцип работы вакуумного насоса дизеля может заинтересовать автолюбителя. Если проводить сравнение с бензиновыми двигателями, где есть дроссельная заслонка и возможность создания разряжения для использования с разными целями, в дизельном двигателе нет дроссельной заслонки, как и описанной выше возможности. Поэтому в дизельных моторах для создания разряжения используется насос. Он дополнен эксцентрично установленным ротором с перемещающейся пластмассовой лопастью, разделяющей полость на две части.

Дополнительные нюансы

Когда происходит вращение ротора и перемещение в нём лопасти, одна часть полости увеличивается в объеме, тогда как другая – уменьшается. Забор воздуха из вакуумной системы происходит на одной стороне всасывания, а после воздух вытесняется через канал.

Он используется для охлаждения узлов конструкции. Масло подается через канал, идет вдоль головки цилиндра, а после поступает к насосу. Используется масло не только для смазки, но и для уплотнения лопасти в рабочей полости. Привод осуществляется от коленчатого и распределительного вала, в последнем случае насос совмещается с топливоподкачивающим насосом системы.

Принцип действия водяного насоса

Принцип работы вакуумного насоса для воды заключается в процессе вытеснения. При работе откачка воды осуществляется в результате изменения параметров рабочей камеры. Объем вакуума связан с уровнем герметичности рабочего пространства, которое регулируется, что позволяет снизить или увеличить давление в определённом месте до нужной величины.

Водяной вакуумный насос, принцип работы которого может заинтересовать потребителя, как правило, имеет цилиндрическую форму. Внутри располагается импеллер или вал с колесом, что обладает специальными лопастями. Импеллер выступает в качестве основного элемента. Колесо вращается в корпусе, который заполнен рабочей жидкостью. В результате вращательных движений лопасти захватывают воду, которая растекается по стенкам. Возникает центробежная сила, провоцирующая появление кольца из жидкости. Внутри образуется свободное пространство, которое называется вакуумом.

Особенности вакуумного насоса

Вакуумные водяные насосы обладают определенными особенностями, среди них следует выделить:

незначительный уровень шума и вибрации;
высокую производительность;
высокую прочность конструкции;
хорошую скорость подачи и закачки воды;
большое давление запуска;
экологичность.

Дополнительной отличительной особенностью можно выделить изотермическую герметизацию. Агрегат превосходно справляется с откачкой газов и паров, а также способен отводить жидкости, делая это одновременно. Довольно часто такое оборудование имеет встроенный грязеотделитель.

Принцип работы пластинчатого роторного насоса

Пластинчато-роторные вакуумные насосы, принцип работы которых заключается в вытесняющем действии, представляет собой оборудование с масляным уплотнением. Система имеет в составе:

корпус;
лопасти;
внецентренно установленный ротор;
вход и выход.

Масляное уплотнение устанавливается на выпускной клапан, который разработан по подобию вакуумного предохранительного клапана. В процессе работы он находится в открытом состоянии. Рабочая камера располагается внутри корпуса, а лопасти ротора разделяют камеру на два отсека, разные по объему. Как только устройство будет включено, газ поступит в расширяющую камеру, пока его не перекроет второй лопастью.

Что еще следует знать о работе роторного насоса

Газ внутри сжимается, пока не будет открыт выпускной клапан под давлением. Если применяется газовый балласт, то открывается наружное отверстие, сквозь которое газ выпускается в камеру всасывания, расположенную на передней стороне. Такое оборудование имеет еще второе название – вакуумный насос масляный, принцип работы данного устройства был описан выше. В качестве рабочей жидкости выступает масло, которое выполняет несколько функций. Оно смазывает подвижные части и заполняет пространство под выпускным клапаном. Заполняются маслом и узкие промежутки между выходом и входом. Рабочая жидкость уплотняет зазор между рабочей камерой и лопастями, обеспечивая оптимальное равновесие температуры за счет теплообмена.

Заключение

Вакуумные насосы можно классифицировать еще и по физическим принципам работы на газосвязывающие и газопереносные. Последние транспортируют частицы или рабочий объем. Некоторые разновидности вакуумных насосов предполагают молекулярное течение переносимого вещества, другие – ламинарное. Если же речь идет о механических насосах, то их можно подразделить на молекулярные и объемные.

Золотниковый вакуумный насос – использование, устройство и принцип работы

Золотниковой вакуумный насос также принято называть плунжерным. Это специализированное оборудование, которое необходимо для того, чтобы создавать определенный уровень вакуума в замкнутой среде. Его широко применяют в процессе откачки незагрязненных паров и газов или тех сред, в которых содержится небольшое количество паров конденсата. Данный тип оборудования нашел применение в различных областях, обладает довольно простым устройством и долгим эксплуатационным периодом.

Содержание:

Устройство и принцип работы золотникового вакуумного насоса
Сфера применения
Преимущества и недостатки
Золотниковые вакуумные насосы АВЗ
Золотниковые вакуумные насосы серии НВЗ

Устройство и принцип работы золотникового вакуумного насоса

Как и в любых других конструкциях этого типа в устройстве золотникового насоса присутствует рабочая камера или цилиндр. Внутри этой камеры вращается специальный вал, размещенный эксцентрическим образом. На нем расположен плунжер. В процессе перемещения вдоль внутренней поверхности именно плунжер и отвечает за продвижение газовой смеси, которая сжимается и вытесняется через специальный выходной клапан. Он в свою очередь располагается под пластом масла.

Когда смесь находится внутри камеры, она втягивается через обходной клапан, которой находится в прямоугольной зоне самого плунжера. Это рабочая часть начинает скользить по золотнику, которой, в свою очередь, осуществляет свободные вращательные движения внутри основного корпуса.

Устройство и принцип работы золотникового вакуумного насоса

Выбор конкретной модели оборудования этого типа зависит от допустимого уровня засорения окружающей среды. Также стоит учитывать, что масляные испарение, содержащиеся в воздухе должны быть определенного уровня, дабы не нанести опасность здоровью и жизни оператору оборудования. Также вакуумное оборудование этого типа может быть оборудовано дополнительными элементами для предотвращения образования повышенного количества конденсата.

Сфера применения

Золотниковые вакуумные насосы широко применяется в фармацевтике, медицине, металлургии, химической промышленности. Также оборудования данного типа применяется при машиностроении в процессе упаковки различных материалов пищевой отрасли. Однако стоит учитывать, что широкого распространения золотниковые установки не получили из-за наличия смазывающих составов в системе. В продаже есть другие модели оборудования сухого типа, то есть насосы, при работе которых нет необходимости в использовании масла.

Сфера применения

Преимущества и недостатки

Среди основных плюсов плунжерных насосов вакуумного типа можно выделить:

Отсутствие большого количества областей, в которых может нарушиться показатель герметичности;
Низкие показатели трения подвижных элементов системы;
Минимальное вредное пространство.

Есть и минусы. Например, установки золотникового типа способны работать только при условии температурного режима в пределах от +10 до +30 градусов. Также отсутствует функция перекачки рабочей среды между емкостями. В случае перегрева насоса вся система может выйти из строя.

Преимущества и недостатки

Золотниковые вакуумные насосы АВЗ

Под маркой АВЗ выпускаются установки, которые способны создавать средний и глубокий вакуум. В моделях этого типа предусмотрено уплотнение масляного типа, поэтому такие насосы преимущественно используются для перекачки сред нейтрального или неагрессивного типа. То есть это могут быть газовые или парогазовые смеси, а также воздух, но только при условии, что в нем капель влаги или примесей, которые легко могут вывести оборудование из строя.

Установки этого типа можно монтировать исключительно на фундаментальную основу, вес которой должен в несколько раз превышать тяжесть собранного насосного оборудования. Основные элементы установок этого типа изготовлены из стали, а также чугуна.

Золотниковые вакуумные насосы АВЗ

Золотниковые вакуумные насосы серии НВЗ

Это более старые модели золотниковых насосов. АВЗ в этом случае считается более современным оборудованием. Однако это не мешает использовать установки НВЗ на некоторых производственных линиях.

Главная отличительная черта этих насосов заключается в том, что рабочие камеры соединяются не последовательно, а параллельно. Основные элементы также изготовлены из стали и чугуна, а в качестве уплотнительных элементов используются специальные манжеты. Охлаждение в системе может быть воздушным или водяным. Если сравнивать НВЗ насос с более современной моделью, то можно отметить пониженное количество оборотов при аналогичных показателях производительности. Именно поэтому установки этой серии до сих пор используются.

Золотниковые вакуумные насосы серии НВЗ

Конструкция / принцип действия

4.7.1 Конструкция / принцип действия

Принцип работы одноступенчатых насосов Рутса. соответствует принципу работы многоступенчатых насосов, т.к. описано в главе 4.5. В вакуумном насосе Рутса два синхронно Роторы встречного вращения (4) бесконтактно вращаются в корпусе (рис. 4.16). Роторы имеют форму восьмерки и разделены. друг от друга и от статора узким зазором.Их действующие принцип аналогичен шестеренному насосу, имеющему один двухзубый каждая шестерня перекачивает газ от впускного отверстия (3) к выпускному отверстию. порт (12). Один вал приводится в движение двигателем (1). Другой вал синхронизируется с помощью пары шестерен (6) в зубчатой камере. Смазка ограничивается двумя камерами подшипника и шестерни, которые изолированы от всасывающей камеры (8) лабиринтными уплотнениями (5) с компрессионные кольца. Потому что на всасывании нет трения камеры, вакуумный насос Рутса может работать на высоких скоростях вращения (1500 — 3000 об / мин).Отсутствие возвратно-поступательных масс также обеспечивает беспроблемную динамическую балансировку, что означает, что вакуум Корня насосы работают очень тихо, несмотря на свою высокую скорость.

Проект

Подшипники вала ротора расположены в двух боковых крышках. Они есть спроектированы как неподвижные подшипники с одной стороны и как подвижные (незакрепленные) подшипники с другой стороны, чтобы обеспечить неравномерное тепловое расширение корпуса и ротор. Подшипники смазываются маслом, которое вытесняется подшипники и шестерни разбрызгивающими дисками.Проход карданного вала к снаружи в стандартных версиях уплотняется радиальными уплотнительными кольцами вала изготовлены из FPM, погруженного в уплотнительное масло. Чтобы защитить вал, уплотнительные кольца проходят по защитной втулке, которую можно заменить при изношенный. Если требуется герметичное уплотнение снаружи, насос также может приводиться в движение посредством муфты на постоянных магнитах с баллончиком. Этот конструкция обеспечивает уровень утечки $ Q_I $ менее 10 ^-6 Па · м ³ с ^-1.

Характеристики насоса, нагрев

Так как насосы Рутса не имеют внутренней компрессии или выхода клапан, при открытии всасывающей камеры объем газа возвращается назад во всасывающую камеру и затем должен быть повторно выпущен против давление на выходе. В результате этого эффекта, особенно в наличие высокого перепада давления между входом и выходом, a генерируется высокий уровень рассеивания энергии, что приводит к значительный нагрев насоса при малых расходах газа, которые только транспортируют низкое количество тепла.Вращающиеся поршни Рутса относительно трудно охладить по сравнению с корпусом, так как они практически с вакуумной изоляцией. Следовательно, они расширяются больше, чем корпус. К предотвратить контакт или захват, максимально возможное давление дифференциал, а также рассеиваемая энергия ограничены перепускной клапан (7). Он подключен к входной стороне и напорному сторона прокачиваемых каналов. Открывается нагруженная пластина клапана. при превышении максимального перепада давления и позволяет большая или меньшая часть всасываемого газа течет обратно из сторона нагнетания к стороне входа, в зависимости от пропускной способности.Из-за ограниченный перепад давления, стандартные насосы Рутса не могут нагнетание против атмосферного давления и требует подпорного насоса. Однако вакуумные насосы Рутса с перепускными клапанами могут быть включены. вместе с подкачивающим насосом даже при атмосферном давлении, таким образом увеличивая их скорость откачки с самого начала. Это укорачивает время эвакуации.

Рисунок 4.16: Принцип работы насоса Рутса

Насосы обратные

Одноступенчатые или двухступенчатые пластинчато-роторные насосы или внешние пластинчатые насосы насосы используются в качестве маслосмазываемых форвакуумных насосов.Винтовые насосы или многоступенчатые насосы Рутса могут использоваться в качестве сухих реверсивных насосов. Насос такие комбинации могут использоваться для всех приложений с высокая скорость откачки в диапазоне низкого и среднего вакуума. Жидкое кольцо насосы также могут использоваться в качестве форвакуумных насосов.

Насосы Рутса с газовым охлаждением

Чтобы вакуумные насосы Рутса работали против атмосферного давления, некоторые модели имеют газовое охлаждение и не имеют перепускных клапанов (Рисунок 4.17). В этом случае газ, вытекающий из выходного фланца (6) через охладитель (7) снова попадает в середину всасывающей камера (4). Этот искусственно созданный поток газа охлаждает насос, позволяя ему сжиматься против атмосферного давления. Вход газа управляется поршнями Рутса, что устраняет необходимость в каких-либо дополнительные клапаны. Нет возможности термической перегрузки, даже при работе на предельном давлении.

Рисунок 4.17: Принцип работы насоса Рутса с газовым охлаждением

На рис. 4.17 показано поперечное сечение системы охлаждения с газовым охлаждением. Вакуумный насос Рутса. Направление потока газа вертикальное сверху вниз. дно, позволяя жидким или твердым частицам захватывать впускное отверстие поток стечь вниз. В фазе I камера (3) открывается вращение поршней (1) и (2). Газ поступает в камеру через входной фланец (5) под давлением $ p_1 $.На этапе II камера (3) изолирована как от входного фланца, так и от фланец давления. Входное отверстие (4) для охлаждающего газа открыто. вращением поршней в фазе III. Камера (3) заполнена до выходного давления $ p_2 $, и газ продвигается к фланец давления. Первоначально объем всасывания не изменяется с вращательное движение поршней Рутса. Газ сжимается поступающий охлаждающий газ. Поршень Рутса теперь продолжает вращаться (фаза IV), и это движение выталкивает уже сжатый газ через охладитель. (7) в сторону нагнетания (фаза V) при давлении $ p_2 $.

Насосы Рутса

с газовым охлаждением могут использоваться в диапазоне входного давления. от 130 до 1013 гПа. Потому что во всасывании нет смазки камеры, они не выпускают туман и не загрязняют среду, которая перекачивается. Последовательное соединение двух из этих насосов позволяет предельное давление снизить до 20–30 гПа. В комбинации с дополнительные вакуумные насосы Рутса, предельное давление может быть уменьшено до диапазон среднего вакуума.

Скорость откачки и степень сжатия

Характерные рабочие характеристики насосов Рутса: скорость и степень сжатия.Теоретическая скорость откачки $ S_ {th} = S_0 $ — объемный расход, который насос вытесняет без противодавление. Степень сжатия $ K_0 $ при работе без газа рабочий объем (входной фланец закрыт) зависит от выходного давления $ p_2 $. Диапазон скоростей откачки от 200 м ³ · ч ^-1 до нескольких тысяч м ³ · ч ^-1. Типичный Значения $ K_0 $ находятся в диапазоне от 10 до 75.

Рисунок 4.18: Степень сжатия воздуха для корней без нагрузки насосы

На степень сжатия отрицательно влияют два эффекта:

Обратным током в зазоры между поршнем и корпусом
Газом, который осаждается при адсорбции на поверхностях поршень на выходной стороне и повторно десорбируется после вращения в направлении сторона всасывания.

В случае выходного давления от 10 ^{-2 900 10 до 1 гПа молекулярная
поток преобладает в зазорах уплотнения, что приводит к меньшему обратному потоку из-за
их низкая проводимость.Однако объем перекачиваемого газа
обратно через адсорбцию, которая относительно высока по сравнению с
объем перекачиваемого газа снижает степень сжатия.}

$ K_0 $ является самым высоким в диапазоне от 1 до 10 гПа, поскольку молекулярный поток по-прежнему преобладает из-за низкого давления на входе в уплотняющие зазоры насоса, поэтому обратный поток невелик. Поскольку газ перенос за счет адсорбции не зависит от давления, он меньше важнее, чем пропорциональный давлению поток газа, который транспортируется по скорости откачки.

При давлениях выше 10 гПа ламинарный поток возникает в зазоры и проводимость зазоров значительно увеличиваются, что приводит к снижению степени сжатия. Этот эффект особенно заметно в насосах Рутса с газовым охлаждением, которые достигают степени сжатия всего приблизительно $ K_0 $ = 10.

Ширина зазора имеет большое влияние на степень сжатия. Из-за разного теплового расширения поршней и корпуса, однако они не должны опускаться ниже определенных минимальных значений, чтобы Избегайте контакта ротора со статором.

Уникальный принцип работы компрессорного вакуумного насоса

Иногда вакуумный насос используется как взаимозаменяемый с воздушным компрессором. Вакуумные насосы всасывают воздух из замкнутого пространства, а компрессор всасывает воздух из открытого пространства. Вакуумный насос — это тип воздушного компрессора, который использует входную сторону для всасывания вместо того, чтобы использовать выходную сторону для обдува. Объединение этих двух принципов создает вакуумный насос компрессора.

Вход насоса подсоединен к вакуумной системе, а выходное отверстие остается открытым для выпуска. У насоса есть роторы, которые вращаются в противоположных направлениях внутри камеры. Когда ротор приближается к входному отверстию, воздух всасывается в другой конец камеры. При постоянном вращении роторов воздух сжимается, увеличивая давление.

Компрессорный вакуумный насос чаще всего используется в крупномасштабных операциях, где необходимо работать с тяжелыми грузами.

Для достижения максимальной производительности для вашего приложения насос должен быть правильно настроен с учетом двух основных элементов. Это номинальное давление вакуумного насоса и воздушный поток.

Лучше всего, если вы знаете предел давления выбранного вами вакуумного насоса компрессора. Вы также должны определить величину вакуумного давления, которое может быть создано в любой момент времени в вашем приложении.

Вы также должны знать номинальную пропускную способность насоса при различных уровнях давления.Обычно он определяется объемом удаляемого воздуха, не влияя на уровни давления. Обычно эту информацию можно найти в руководстве производителя вакуумного насоса компрессора. Наши эксперты в GlobalVac также будут рады помочь вам определить эту информацию.

Правильная конструкция насоса предотвращает поломку компонентов или серьезные отказы системы. Это то, что мы всегда гарантируем, что навыки и знания нашей команды будут в вашем распоряжении. Наши высококачественные насосные системы, в том числе компрессорные вакуумные насосы, специально разработаны для удовлетворения уникальных требований наших клиентов.Благодаря нашему опыту и опыту, вы можете быть уверены, что получите наилучшие результаты.

Основные принципы работы диффузионного насоса

Обычно современные диффузионные насосы имеют четыре или пять ступеней сжатия, что означает четыре или пять отдельных масляных завес, соединенных последовательно. Каждая ступень улавливает газ над масляной завесой и выбрасывает его под масляную завесу, и каждая последующая ступень имеет форсунки, которые имеют все более короткие завесы. Более длинная завеса обеспечивает большую площадь поверхности для захвата молекул над ней, но за счет ее прочности.Представьте, что вы держите большой палец над концом садового шланга, из которого выходит струя воды. Вы замечаете, что вода остается в полотне на некотором расстоянии, прежде чем распадется на мелкие капли. То же самое и с масляными завесами в диффузионном насосе. Если завеса лопнет, часть газа под ней уйдет в обратном направлении, что приведет к потере откачки.

Таким образом, по мере увеличения давления на этапах сжатия завесы становятся все короче и короче. В пятиступенчатом насосе последняя ступень представляет собой поток пара большого объема с высокой скоростью, который увлекает откачиваемые газы к выхлопу.Пятая ступень снижает противодавление на каждой из четырех ступеней над ней, что помогает масляной завесе сохранять целостность при более высоких давлениях на входе насоса.

Рисунок 3. Пять ступеней сжатия

У диффузионных насосов есть два основных фактора, которые заставляют насос работать: тепло и внутренняя геометрия. Он имеет очень простой принцип работы, но может быть очень сложно спроектировать и изготовить из-за жестких ограничений, в которых работают эти два фактора. Более узкие форсунки заставят бойлер с насосом работать при более высоком давлении и температуре, что может создать более сильную масляную завесу, но может сделать его более подверженным турбулентности и потере производительности, если в бойлер будет подаваться слишком большая мощность от нагревателей.Более широкие зазоры на форсунках могут заставить котел работать при более низком давлении и температуре, но может потребовать больше энергии для увеличения потока паров масла. Они отлично перекачивают большинство газов, но с трудом перекачивают водяной пар. Некоторые факторы, влияющие на производительность насосов:

Размер впускного отверстия: главный фактор скорости откачки во всех высоковакуумных насосах.
Тип масла: существует ряд различных специализированных масел, которые влияют на максимальный вакуум и производительность в различных областях применения.Сравните разные виды масла
Охлаждающая вода: Охлаждающая вода является частью теплового цикла этого насоса. Вам нужно добавить тепло, чтобы испарить масло, а затем отвести тепло, чтобы повторно конденсировать его для следующего цикла через насос. Достаточное охлаждение насоса может нарушить или прервать работу.

Скорость откачки по сравнению с пропускной способностью.

Скорость откачки — это показатель производительности насоса, который большинство людей увидит, опубликованный производителями диффузионных насосов.Это объемная скорость, что означает, что при изменении давления пропорционально изменяется количество фактически перекачиваемых молекул газа. Другими словами, насос делает глоток одного и того же размера каждую секунду, но из-за небольшого количества молекул газа, присутствующих при более низком давлении, каждый глоток будет менее концентрированным. С другой стороны, пропускная способность — это массовый расход. Это мера количества молекул газа, перемещающихся от впускного отверстия насоса к выпускному отверстию насоса за каждую секунду. Насос с более высокой производительностью всегда будет откачивать камеру быстрее, потому что он перекачивает больше при более высоком давлении, когда нужно удалить больше газа.Таким образом, глядя на спецификации, чтобы определить лучший насос для вашей системы, обязательно сравните производительность.

Связано: Посмотрите, сколько вам может сэкономить переход на технологию сухого вакуума. Нажмите кнопку ниже, чтобы воспользоваться нашим калькулятором сравнения общей стоимости владения и узнать!

Фактическая скорость откачки в сравнении с опубликованной скоростью откачки.

Несколько десятилетий назад Американское вакуумное общество создало стандарт для измерения скорости откачки диффузионных насосов.К сожалению, метод, лежащий в основе этого стандарта, рассчитывает скорость откачки примерно на 70% выше, чем реальная скорость откачки в реальном мире. Таким образом, все скорости диффузионной откачки, использующие стандарт AVS, завышены почти в 1,7 раза.

Позже был создан международный стандарт ISO (Международная организация по стандартизации) для измерения скорости диффузионной откачки. Этот новый стандарт ISO намного ближе к реальности, хотя все еще примерно на 25% завышен по сравнению с реальной скоростью откачки в реальном мире.Причина отклонения от стандарта ISO заключается в том, что измерения, проводимые для этого стандарта, проводятся в лаборатории с одним газом, таким как азот, в лабораторных условиях окружающей среды. В реальном мире камеры, которые мы перекачиваем, обычно заполнены атмосферным воздухом, который содержит много газов, включая водяной пар, который для большинства вакуумных насосов сложно удалить быстро. Если в вашем районе часто образуется водяной пар, лучшим насосом является криогенный насос, который использует конденсируемую природу водяного пара в своих интересах, замораживая молекулы на огромных поверхностях.Ознакомьтесь с нашим ассортиментом криогенных вакуумных насосов на странице нашей продукции.

Иногда ваши вопросы выходят за рамки основ. Вот тогда лучше поговорить со специалистами. Нажмите кнопку ниже и поговорите с командой Leybold — мы всегда готовы помочь!

Промышленные вакуумные насосы

— Принципы работы и типы

Вакуумный насос — это устройство, используемое для широкого спектра промышленных производственных процессов, включая, среди прочего, дегазацию, упаковку, сборку и размещение, сушку и розлив в бутылки.Промышленные вакуумные насосы используются для создания, улучшения и поддержания вакуума в различных областях применения. Стоит отметить, что сегодня используется много различных типов промышленных вакуумных технологий, и в этом посте будут рассмотрены некоторые из наиболее распространенных.

Чтобы понять, какой тип вакуумного насоса наиболее подходит для конкретного применения, важно, чтобы вы сначала поняли принцип работы, особенности и преимущества каждой технологии. В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов промышленных вакуумных насосов, их работу и области применения, для которых они лучше всего подходят — читайте дальше, чтобы узнать больше.

Основной принцип работы промышленных вакуумных насосов

Принцип работы всех промышленных вакуумных насосов остается неизменным независимо от используемой технологии.

Основная цель вакуумного насоса — удалять газы и молекулы воздуха из вакуумной камеры (или выходного отверстия в насосах с более высоким вакуумом, соединенных последовательно). По мере того, как давление в вакуумной камере уменьшается, удаление лишних молекул становится все труднее. Один из способов обойти эту проблему — разработать промышленные вакуумные насосы, работающие в широком диапазоне давлений — от 1 до 1.От 3 до 13,3 бар или от 1 до 10-6 Торр. В научных и исследовательских приложениях это значение часто увеличивается до уровня ниже 10-9 Торр. Чтобы сделать это возможным, в стандартных вакуумных системах используются различные типы вакуумных насосов, каждый из которых покрывает часть диапазона давления. При необходимости вся система может работать последовательно.

Диапазоны давления в промышленных вакуумных системах

Промышленные пылесосы подразделяются на одну из следующих групп диапазонов давления:

Низкий / грубый вакуум: от 760 до 0.От 75 торр / от 1000 до 1 мбар
Средний / тонкий вакуум: от 0,75 до 7,5-3 торр / от 1 до 10-3 мбар
Высокий вакуум: от 7,5-3 до 7,5-7 торр от 10 / -3 до 10-7 мбар
Сверхвысокий вакуум: от 7,5-7 до 7,5-11 торр / от 10-7 до 10-11 мбар
Чрезвычайно высокий вакуум: <7,5-11 торр / <10-11 мбар

Каждый тип насосов, используемых в этих диапазонах вакуума, можно разделить на бустерные насосы, резервные или первичные насосы, а также насосы высокого вакуума или вторичные насосы. Диапазоны сверхвысокого, очень высокого и высокого вакуума.

Следует отметить, что вакуумные насосы делятся на две основные категории: насосы улавливания или улавливания или насосы для перекачки газа.

Газовые поршневые насосы

Вакуумные насосы для перекачки газа перекачивают молекулы газа или воздуха за счет либо положительного смещения, либо кинетического действия (обмен импульсом). Подобное количество молекул газа удаляется из насоса по мере их поступления. При вытеснении давление газа немного выше атмосферного.Степень сжатия — это соотношение между давлением на выходе или выхлопе и минимальным давлением на входе. Примеры включают все насосы для грубой очистки, включая диафрагменные, лопастные, поршневые, винтовые, спиральные, крюко-захватные и корни.

Кинетические перекачивающие насосы

Насосы с кинетической передачей

, с другой стороны, используют вводимый пар или высокоскоростные лопасти для направления молекул газа к выпускному отверстию, используя принцип передачи количества движения. Эти насосы могут достигать высоких степеней сжатия при низком давлении и, как правило, не имеют герметичных объемов.Примеры включают насосы высокого вакуума, такие как турбонасосы и диффузионные насосы.

Улавливающие насосы

Насосы, используемые для улавливания молекул газа на поверхности вакуумной системы, известны как улавливающие или улавливающие насосы. Насосы работают с расходом намного ниже, чем такие насосы, как перекачивающие насосы. Тем не менее, они по-прежнему могут обеспечивать высокий вакуум, до 10–12 Торр. Улавливающие насосы работают с использованием ионной реакции, химической реакции или криогенной конденсации.Поскольку у них нет движущихся частей, они идеально подходят для применений, требующих безмасляных пылесосов.

Улавливающие вакуумные насосы, использующие химические реакции, являются наиболее эффективными и часто помещаются внутри контейнеров, где требуется вакуум. Молекулы воздуха и газа образуют тонкие пленки, которые удаляются насосом. Во время работы насос вызывает химическую реакцию внутри внутренних поверхностей насоса. Эти насосы обычно используются вместе с вакуумными насосами с передачей импульса и вытеснительными вакуумными насосами для создания сверхвысокого вакуума.Примеры включают насосы высокого вакуума, такие как криогенные, ионные и геттерные насосы.

Экологичные сухие лопастные вакуумные насосы

Каков принцип работы лопастного вакуумного насоса с сухим ротором?

Уменьшение объема в вакуумном насосе с сухой лопастью для увеличения давления является основным принципом работы лопастно-поворотного насоса. В цилиндрическом корпусе ротор расположен эксцентрично, так что он почти касается цилиндра. Лопасти ротора расположены внутри пазов ротора и поворачиваются для создания центробежной силы.Это приводит к тому, что лезвия выбрасываются и скользят по внутренней поверхности цилиндра.

Создаваемая ячейка увеличивается до тех пор, пока не достигнет максимального объема, а затем, когда ячейка удаляется от порта, объем становится все меньше и меньше, что приводит к сжатию воздуха и увеличению давления. Некоторые модели оснащены выпускными клапанами, которые останавливают обратный поток выходящего воздуха при достижении максимального давления.

В вакуумном насосе процесс аналогичен, но ячейка дает понижающееся давление, а в камере атмосферное давление.В нагнетательно-вакуумных насосах нижний конец впускного отверстия для вакуума выдвигается вперед. Теперь ячейка может быть заполнена через второе входное отверстие. Чтобы избежать ухудшения вакуума, этот второй входной порт расположен примерно в одном сегменте ячейки от основного всасывающего порта.

Каковы преимущества лопастных насосов с сухим ротором?

Эта конструкция обеспечивает отличную работу при давлении, вакууме или их комбинации. Эта полностью безмасляная конструкция означает, что не требуется частого обслуживания, нет выхода масла в воздух для улучшения атмосферы на рабочем месте, и он имеет более глубокий уровень вакуума, чем регенеративный вентилятор.Сухие лопастные насосы также безвредны для окружающей среды, имеют относительно низкую начальную стоимость и могут работать от атмосферы до полного вакуума.

Почему вы должны выбрать сухую лопатку?

Зависит от области применения и присутствующих технологических газов. Он используется в широком спектре промышленных, медицинских и лабораторных приложений. Сухой лопастной насос обычно является самой низкой первоначальной стоимостью.

Cullum & Brown поможет вам в каждом процессе покупки.Мы изучаем все приложение и систему, чтобы предоставить наилучшие технологии для нужд наших клиентов.

Принцип работы — Barth Maschinenbau

По законам физики шмель не может летать. Однако шмель этого не знает и все же летает. То же самое верно и для метода склеивания, который до сих пор вызывает недовольство некоторых деревообрабатывающих предприятий, но уже давно используется многими из них: вакуумное склеивание. Первоначально разработанные для склеивания форм без контршаблонов, вакуумные прессы все чаще используются для облицовки и покрытия HPL и многих других ламинатов.Но как это работает? Как тонкая мембрана из натурального каучука может оказать достаточное давление, чтобы обеспечить идеальный результат склеивания?

Здесь в игру вступает физика. Мембрана не оказывает давления, а только атмосферное давление. И чем больше воздуха откачивается из замкнутого пространства под мембраной, т.е. чем больше разница между давлением окружающей среды и давлением под мембраной, тем большее давление атмосфера оказывает на обрабатываемую деталь.Как и в дайвинге, давление увеличивается по мере того, как вы находитесь ниже поверхности воды. Мы находимся на дне огромного моря воздуха и используем воздушную колонну в вакуумной технологии, которая создает давление 10 тонн на м² на заготовку при вакууме 98% (что достигается с помощью вакуумного насоса с масляной смазкой). Это огромное давление одинаково на каждом квадратном сантиметре — вот почему различия в материале панели, шпоне или ламинате больше не играют роли при нанесении клея.

Помимо равномерного давления, высокий вакуум предлагает еще одно преимущество, которое делает эту технологию очень интересной с экономической точки зрения: в вакууме температура кипения воды понижается, что значительно сокращает время склеивания при использовании белого клея.Например. вакуумный пресс с масляным вакуумным насосом обеспечивает почти такое же время склеивания, как и пресс для шпона с подогревом. Но с той большой разницей, что для этого не нужны конфорки мощностью 15 кВт и более, а нужно всего 120 — 150 Вт.

Поскольку вакуумный пресс не оказывает никакого механического давления на заготовку, не имеет значения, есть ли на панели частицы пыли, небольшая щепа, липкая лента для фиксации или остатки клея на мембране, даже на чувствительных поверхностях (например, глянцевый HPL).Из-за физических свойств одинакового давления в каждой точке отметок определенно нет. Однако это касается только верхней части заготовки. С нижней стороной нужно работать так же аккуратно, как и с обычным прессом для шпона.

Универсальность — это, пожалуй, то свойство, которое пользователи вакуумных прессов ценят больше всего. В дополнение к ранее упомянутым формам и поверхностному склеиванию, вакуумная технология отлично справляется с обертыванием, приклеиванием кромок, например, склеиванием панелей с древесными отходами или колотой древесиной.Дополнительные возможности ограничены только вашим собственным творчеством. А иногда и физика (подумайте о шмеле!).

Преимущества очевидны, и все больше и больше пользователей пользуются преимуществами этой машины, которая за короткое время стала неотъемлемой частью производственной деятельности.

Поскольку творчество является стандартом в деревообрабатывающих предприятиях.

Принцип работы турбомолекулярного насоса

Турбомолекулярные насосы можно найти на всех заводах по производству полупроводников, в подавляющем большинстве гелиевых течеискателей и исследовательских лабораториях.Тем не менее, большинство из них никогда не задумывается о них, достаточно просто сделать черновую вакуумную камеру и раскрутить их. Через несколько минут ваша камера окажется в диапазоне высокого вакуума.

Сегодня я хочу познакомить вас с принципами работы этих насосов. Во-первых, это видео, в котором показано, как Pfeiffer HiPace 2300 перемещает молекулы газа из камеры в выхлопное отверстие турбомолекулярного насоса. Наблюдая за потоком газа через насос на видео, вы поймете, что принцип откачки заключается в увеличении вероятности того, что молекулы газа будут выталкиваться ротором (вращающимися лопастями) в лопасти статора (неподвижные) в сторону более высоких концентраций газ.Перекачивание достигается путем направления молекул газа от впускного отверстия низкого давления к выпускному отверстию более высокого давления.

Турбомолекулярные насосы не имеют жидкостных или контактных уплотнений. Лопасти ротора обычно вращаются на несколько десятых миллиметра от оболочки насоса, а вал ротора находится на расстоянии нескольких миллиметров от лопаток статора. Эти зазоры необходимы для работы насоса, однако они позволяют небольшой части газа течь в обратном направлении (течь в обратном направлении, если хотите) через насос.Это одна из причин, по которой турбомолекулярные насосы должны иметь механический насос, обеспечивающий грубое вакуумное давление в выпускном отверстии. Другими словами, турбомолекулярный насос не может обеспечить достаточное сжатие для перемещения газа до атмосферного давления, и они должны «поддерживаться» форвакуумным насосом.

Видео ниже подготовлено компанией Agilent. Он показывает, как устроен типичный турбомолекулярный насос.

Я надеюсь, что это даст вам некоторое общее представление о турбомолекулярных насосах. Понимание современной вакуумной техники В есть раздел, посвященный турбомолекулярным насосам. Он охватывает разработку принципов перекачивания, работу и соображения безопасности при реализации турбомолекулярных насосов.