Вакуумный насос принцип работы: Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы

Золотниковый (плунжерные) вакуумный насос АВЗ VARP Sirius

Золотниковый вакуумный насос VARP Sirius служит для создания вакуума в замкнутом объеме. Он подходит для откачки незагрязненных или содержащих небольшое количество конденсирующихся паров, газов при использовании газобалласта.

Максимальная быстрота действия насосов данного модельного ряда от 108 до 1080 м³/ч при небольшой мощности привода электродвигателя от 4 до 22 кВт. Максимальный вакуум ограничен давлением насыщенных паров вакуумного масла — предельное остаточное давление составляет от 0.06 до 1 Па.

Особенности и преимущества золотникового вакуумного насоса VARP Sirius

• Золотниковый насос имеет высокую скорость откачки.
• Корпус и крышка насоса, а также масляный бак и его крышка уплотняются кольцами, размещенными в уплотнительных пазах. Такое уплотнение очень надежно и обеспечивает удобную сборку и разборку.
• Масляный сепаратор из алюминиевого сплава имеет привлекательный внешний вид и легко заменяется при необходимости.
• Подшипник расположен вне рабочей камеры насоса и смазывается отдельно. Это позволяет избежать попадания в подшипник нежелательных примесей и агрессивных газов и продлить срок его срок службы.
• Оборудован масляным насосом, который принудительно подает смазку в камеру насоса. За счет этого насос может работать длительное время без остановки и при высоком давлении на всасывании.
• Экономный: низкое энергопотребление, доступная цена, малый расход масла за счет минимального выброса масла на нагнетание.
• Стабильная работа и надежная конструкция.
• Благодаря двухступенчатой конструкции вакуумного насоса VARP Sirius лучше уравновешенность и ниже предельное остаточное давление.

Одноступенчатые

Двухступенчатые

Золотниковый насос. Принцип действия и конструкция

На валу установлен эксцентрик, который приводит в движение ротор, называемый также плунжером или золотником. Поэтому данный насос называют еще плунжерным.

Ротор совершает вращательно-поступательно движение, и его плоская часть движется во вращающихся цилиндрических направляющих. При движении плунжера полость всасывания соединяется с рабочей камерой насоса через окно всасывания, выполненное в плоской части плунжера. Далее, после почти полного оборота ротора-плунжера это окно смещается и процесс всасывания заканчивается.

Плунжер разделяет рабочую камеру на две части. Объем одной увеличивается и в ней происходит всасывание. Объем другой уменьшается, и газ сжимается, пока не откроется нагнетательный клапан, через который газ удаляется из насоса, пройдя маслоотделитель.

Плунжер бесконтактно скользит в корпусе, за счет чего износ поверхностей минимальный. Зазор между корпусом и плунжером уплотняется вакуумным маслом, которое предотвращает перетекания и подается в рабочую камеру встроенным маслонасосом.

Для рециркуляции масла, которое неизбежно попадает на выхлоп, насос оснащен стальным блоком сепарации масла, маслоотделителем, со съемным масляным фильтром.

В двухступенчатом плунжерном вакуумном насосе на одном валу находятся 2 эксцентрика, смещенные друг относительно друга на 1800, и соответственно 2 плунжера, каждый из которых находится в изолированной рабочей полости. Всасывание 2-ой рабочей полости соединено с нагнетанием 1-ой – ступени работают последовательно.

Области применения золотниковых вакуумных насосов

• Вакуумные плавка, литье и пайка.
• Вакуумная сушка (для откачки вакуумных сушильных камер).
• Вакуумные системы дегазации и нанесения покрытий.
• Вакуумная пропитка, например в деревообрабатывающей промышленности.
• Термообработка в вакуумных печах.
• Вакуумные насыщение материалов (обогащение руды).
• Производство электроники и керамики.
• Химическая промышленность.
• Научно-исследовательские лаборатории, в том числе установки имитация вакуума в верхних слоях атмосферы.
• Форвакуумный насос для средне- и высоковакуумных систем.

Золотниковый насос можно использовать как отдельно для получения низкого и среднего вакуума, так и в качестве форвакуумного насоса для бустерных вакуумных насосов, например Рутса, и для высоковакуумных насосов, например турбомолекулярного и паромасляного диффузионного. Низкая цена, надежность и высокое качество изготовление деталей, делает его прекрасной альтернативой таким средствам откачки, как золотниковый насос АВЗ или НВЗ, роторно пластинчатый насос НВР, водокольцевой насос ВВН.

Нестандартные условия работы 

Откачиваемый газ может быть взрывоопасным, агрессивным, с высоким содержанием кислорода, вызывать быструю коррозию сталей, вступать в реакцию с вакуумным маслом, или содержать существенное количество пыли, водяного пара и капельной жидкости. В этом случае насос необходимо дополнительно оснастить, например фильтром, сепаратором жидкости, специальным маслом и т.д.

Если вы хотите купить золотниковый вакуумный насос для работы в нестандартных условиях, обязательно проконсультируйтесь с нашим специалистом – он поможет подобрать вам все необходимые комплектующие для безопасной и надежной работы.

Ваш запрос отправлен

Вам ответит инженер

Производственные площадки в г.Москва и г.Казань позволяют нашим инженерам в кротчайшие сроки выполнять сервисное обслуживание оборудования.

Большой опыт производства вакуумных насосов и компетентность наших технологов всегда в Вашем распоряжении.

• Гарантийные обязательства

  На всё оборудование действует стандартная гарантия — 1 год. Осуществляем постгарантийное обслуживание.

• Условия доставки

  Мы осуществляем доставку всего оборудования по всей территории России и стран томоженного союза.Оформляем международную накладную CMR. На все поставляемое оборудование прикладывается сертификат ТР ТС 010/2011

• Как часто оборудование требует ТО

  Мы рекомендуем проверять работоспособность основных узлов — раз в год, вспомогательных узлов — перед каждым пуском оборудования.
• Как приобрести оборудование

  Вы можете оставить заяку/задать вопрос любым удобным для Вас способом: по электронной почте, заполнив форму обратной связи, позвонив по телефону. Наши инженеры помогут.

• Консультация в подборе оборудования

  Выпускники профильныйх учреждений: МГТУ им.Н.Э.Баумана, ФГБОУ ВО «КНИТУ», которые в разное время обучались на кафедре вакуумной техники, в кротчайшие сроки решают самые сложные задачи.

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

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

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

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

В зависимости от строения вакуумные насосы делят на виды:

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

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

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

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

Работает вакуумный усилитель тормоза следующим образом:

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

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

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

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

Основные неисправности

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

1. Заметное снижение эффективности работы тормозов.

2. Двигатель начинает «троить».

3. Педаль тормоза начинает туго продавливаться.

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

1. Нарушение герметичности атмосферной либо вакуумной камерах.

2. Повреждения внутренних механизмов насоса.

3. Поломки клапанов.

4. Выход из строя возвратной пружины.

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

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

Заключение

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

Назначение вакуумных насосов. Отличие от компрессоров.

Сегодняшняя статья – первая часть большого материала по вакуумным насосам, который мы подготовили в справочных целях. В ней описано общее назначение, принцип действия. Также мы подробно отвечаем на вопрос, чем вакуумные насосы отличаются от своих родственников — воздушных компрессоров.  

Введение

Оборудование, используемое для создания вакуума, аналогично воздушным компрессорам. Его даже можно использовать для получения сжатого воздуха или для получения вакуума в зависимости от способа установки.

Вакуумные насосы в целом можно рассматривать как компрессоры, которые уменьшают, а не увеличивают атмосферное давление.

Напомним, что суть сжатия воздуха (повышения давления) состоит в увеличении числа  столкновений молекул в единицу времени. Напротив, суть вакуума заключается в уменьшении числа таких столкновений в единицу времени.

Вакуум в камере создается путем физического удаления молекул воздуха и вывода их из системы. Удаление воздуха из замкнутой системы постепенно уменьшает плотность воздуха в ограниченном пространстве, что вызывает падение абсолютного давления оставшегося газа. Вакуум создан.

Изменение давления, создаваемое в результате работы вакуумного насоса, не может превышать атмосферного давления. Номинальное атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба на уровне моря при температуре 15 °С.  Важно знать его значение на Вашем рабочем месте. Например, вакуумный насос, который создает разрежение в 730 мм ртутного столба, не сможет обеспечить такое разрежение, если атмосферное давление данной местности составляет 700 мм ртутного столба (например, в Чите).

Пропорция удаляемого воздуха при работе вакуумного насоса будет одинаковой при любом атмосферном давлении. Это значит, что в Чите указанный насос будет создавать разрежение, равное 730 * 700/760 = 672 мм.рт.столба. 

Вакуумные насосы: принцип действия и отличие от компрессоров. 

Вакуумный насос преобразует механическую энергию, подаваемую на вращаемый вал, в пневматическую энергию путем откачивания воздуха, находящегося внутри системы.  Уровень внутреннего давления таким образом, становится ниже, чем у наружного атмосферного. Объем полезной работы, совершенной вакуумным насосом зависит от кол-ва откачанного газа и разности созданных давлений.  

Механические вакуумные насосы используют тот же принцип работы, что и воздушные компрессоры, за исключением того, вакуумный насос всасывает воздух из замкнутого объема и удаляется наружу.

Основное различие между вакуумным насосом и компрессором в том, что давление воздуха на всасывающей линии всегда ниже атмосферного и становится исчезающее малым при высоких уровнях вакуума. 

Другие отличия между вакуумными насосами и компрессорами таковы:

— у вакуумных насосов разница между создаваемым и атмосферным давлением не может быть выше 760 мм ртутного столба (при абсолютном вакууме). У компрессоров создаваемое давление может составлять десятки и даже сотни атмосфер.

— масса воздуха, подаваемого в вакуумный насос на каждый такт впуска, а также абсолютное изменение давления, уменьшаются по мере увеличения уровня вакуума. У компрессора производительность и давление постоянны.

— при высоких уровнях вакуума значительно меньше воздуха проходит через насос. Таким образом, практически все тепло, выделяющееся в процессе работы насоса поглощается и рассеивается внутри самого насоса. У вакуумного насоса не возникает проблемы отвода тепла, как у компрессора.

Получение вакуума в несколько ступеней

Как и при сжатии воздуха, создание вакуума может быть достигнуто за одно прохождение воздуха через насосную камеру. Но для этого может понадобиться и несколько этапов. Один вакуумный насос может использоваться в качестве первой ступени и уменьшать давление в камере, например, на 650 мм.рт. столба. Разряженный воздух подается в другой вакуумный насос, создающий более глубокий вакуум, например, в мембранный вакуумный насос. Тот уже будет доводить уменьшаемое давление до 750 мм.рт. столба. Зачем это нужно? Например, это может объясняться энергетической эффективностью, когда парная работа двух насосов разного типа приводит к меньшим энергозатратам, чем использование только одного насоса, создающего глубокий вакуум.

Продолжение следует…

Об авторе: Алексей Циммер, сооснователь инженерного каталога нагнетательного оборудования zenova.ru

P.S.

Каталог вакуумных насосов смотрите здесь

В чем принцип работы вакуумного насоса

Проведение сложных опытов и лабораторных экспериментов требует наличия специального оборудования для подготовки образцов и материалов. Современные мешалки, вакуумные насосы, инкубаторы, центрифуги, шейкеры, гомогенизаторы, водяные бани осуществляют разделение и соединение частиц, постепенное увеличение или уменьшение температуры. Каждый тип оборудования подбирается исходя из параметров эксперимента и манипуляций, которые необходимо провести в процессе.

Технические сведения

Сегодня масляный вакуумный насос, купить который можно в специализированных центрах, позволяет откачивать газы и пары из емкостей, достигая определенных параметров давления. Отличительной чертой оборудования является возможность предотвращения утечек газов и паров из рабочих емкостей и попадания в контейнеры посторонних сред. Кроме того, устройства позволяют создавать условия чистого вакуума.

Основные типы приборов

Наиболее распространенными видами насосов выступают масляные и мембранные агрегаты. Принцип действия первых основан на функционировании роторов, которые прикрепляются к электродвигателю. Данные приборы требуют смазывания рабочих поверхностей посредством специальных вакуумных растворов. Лопасти и роторы определяют движение газа благодаря поочередному замещению объема отсеков. За счет того, что в одной из камер происходит нагнетание массы, во второй производится открытие выпускного клапана.

Принцип работы вакуумных насосов, которые функционируют без применения масел, состоит в перемещении штока и диафрагмы, посредством чего увеличивается объем рабочих камер. Обратный ход приводит к прижиманию специальных мембран к задним стенкам полостей, благодаря этому газовые и воздушные смеси выталкиваются в выходной патрубок. Клапан, который осуществляет впускание составов, автоматически блокируется. Некоторые насосы оснащаются двумя мембранами, располагающимися напротив друг друга, которые попеременно перекачивают рабочую среду. Следует учитывать, что производительность оборудования и величина вакуума напрямую зависят от герметичности системы.

Виды вакуумных насосов и их принцип работы

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.

Область применения вакуумных насосов

Вакуум широко применяется в различных технических устройствах. Он позволяет снизить температуру кипения для воды или химических жидкостей, произвести удаление газов из материалов, требующих повышенной однородности состава, создать стерильные условия обработки и хранения. При небольших габаритах и экономичном расходе энергии современные вакуумные насосы позволяют быстро достигать глубокой степени разрежения. Они применяются в самых разных процессах и сферах деятельности:

• в нефтеперерабатывающей и химической промышленности для поддержания необходимых условий протекания реакций и разделения получаемых смесей;
• при дегазации металлов и иных материалов для создания деталей с однородной структурой и отсутствием пор;
• в фармацевтике и текстильной промышленности для быстрой осушки изделий без повышения температуры;
• в пищевой промышленности при расфасовке молока, соков, мясных и рыбных продуктов;
• в процессе вакуумирования холодильного и иного оборудования с повышенными требованиями к отсутствию влаги;
• для нормального функционирования автоматических конвейерных линий, использующих в качестве захватов вакуумные присоски;
• при оборудовании производственных и научно-исследовательских лабораторий;
• в медицине при эксплуатации дыхательных аппаратов и стоматологических кабинетов;
• в полиграфии для фиксации термопленок.

Принцип работы вакуумных насосов

Вакуум создается при механическом удалении вещества из замкнутого пространства. Технически это реализуется различными способами. Принцип работы вакуумного насоса струйного типа основан на уносе молекул газа потоком воды или пара, вылетающим с высокой скоростью из сопла эжектора. Его схема предусматривает подключение бокового патрубка, в котором создается разрежение.

Преимуществом такой конструкции является отсутствие движущихся деталей, а недостатком – перемешивание веществ и низкий КПД.

В технике наибольшее распространение получили механические агрегаты. Работа вакуумного насоса с вращающейся или движущейся возвратно-поступательно основной деталью заключается в периодическом создании внутри корпуса расширяющегося пространства, заполнении его газом из приемного патрубка с последующим выталкиванием через выходное отверстие. Конструктивное устройство вакуумного насоса при этом может быть самым разнообразным.

Основные разновидности вакуумных насосов

При изготовлении устройств для создания вакуума используются металлические и пластмассовые материалы, устойчивые к химическому воздействию перекачиваемой среды и обладающие достаточной механической прочностью. Большое внимание уделяется точности подгонки узлов и герметичности контакта поверхностей, исключающей обратный проскок газов. Здесь приводится перечень основных видов вакуумных насосов, различающихся между собой конструкцией и принципом действия.

Водокольцевые

Водокольцевой вакуумный насос является одним из вариантов жидкостно-кольцевых агрегатов, используя для создания разрежения циркуляцию чистой воды. Он имеет вид цилиндра с оснащенным лопатками ротором, вращающимся на смещенном от центра валу. Перед началом работы его заполняют жидкостью.

При пуске двигателя крыльчатка разгоняет воду по внутренним стенкам корпуса. Между ней и ротором образуется серповидная область вакуума. В нее устремляется газ из приемного патрубка насоса. Движущиеся лопатки перемещают его вдоль вала и выбрасывают через выходное отверстие. Агрегаты этого типа часто применяются еще и для частичной очистки газа за счет его интенсивного контакта с водой.

Использование жидкости в качестве рабочего органа дает множество преимуществ.

1. Вода, вращающаяся в пространстве между ротором и корпусом насоса, исключает вероятность обратного проскока газов, заменяя собой уплотнения и снижая требования к точности изготовления деталей.
2. Все вращающиеся части насоса постоянно омываются жидкостью, что уменьшает трение и улучшает теплосъем.
3. Такие устройства редко требуют ремонта, имеют длительный срок службы и потребляют минимум электроэнергии.
4. Работа с газами, содержащими капли воды и мелкие механические примеси, не оказывает негативного влияния на техническое состояние оборудования.

Последнее обстоятельство важно при использовании таких насосов для откачки воздуха из емкостей, содержащих влагу. Их применяют для кондиционеров и иных холодильных установок при вакуумировании системы перед заполнением их фреоном.

Пластинчато-роторные

Такие насосы имеют цилиндрический корпус с тщательно отшлифованной внутренней поверхностью и расположенный внутри него ротор. Их оси не совпадают, поэтому боковой зазор имеет разную величину. В состав ротора входят специальные подвижные пластины, которые прижимаются пружинами к корпусу и делят свободное пространство на сектора переменного объема. При включении двигателя газы приходят в движение так, что в приемном патрубке всегда создается разрежение, а в напорном – избыточное давление.

Для уменьшения трения пластины изготавливаются из антифрикционных материалов или применяются специальные маловязкие масла. Насосы этого типа способны создавать достаточно сильный вакуум, но они чувствительны к чистоте перекачиваемой жидкости или газа, требуют регулярной чистки и загрязняют продукт следами смазки.

Мембранно-поршневые

Рабочим органом насосов данного принципа действия служит гибкая мембрана, связанная с рычажным механизмом. Она изготавливается из современных композитных материалов, устойчивых к механическим нагрузкам. Ее края прочно крепятся в корпусе, а центральная часть под действием электрического или пневматического привода изгибается, попеременно уменьшая и увеличивая пространство внутренней камеры.

Изменение объема сопровождается всасыванием и выталкиванием поступающих газов или жидкостей. При совместной работе в противофазе двух мембран обеспечивается непрерывный режим перекачки. Система клапанов регулирует правильное распределение и направление потоков. Механизм не имеет вращающихся или трущихся деталей, контактирующих с перекачиваемым продуктом.

К преимуществам таких насосов следует отнести:

• отсутствие загрязнения продукта смазкой или механическими загрязнениями;
• полную герметичность, исключающую утечки;
• высокую экономичность;
• легкость регулирования расхода;
• длительную эксплуатацию в сухом режиме, которая не вредит конструкции;
• возможность использовать пневматический привод для работы во взрывоопасной среде.

Винтовые

Принцип работы винтовых насосов основан на вытеснении жидкости или газа вдоль вращающегося винта. Они состоят из привода, одного или двух роторов винтообразной конфигурации и статора соответствующей формы. Высокая точность изготовления деталей не позволяет перекачиваемой среде проскакивать назад. В результате на выходе насоса образуется избыточное давление, а на приеме – вакуум.

Подобное оборудование из-за высоких требований к качеству изготовления стоит недешево. Его нельзя долго держать на «сухом» режиме.

Основные достоинства таких насосов:

• равномерность расхода;
• низкий уровень шума;
• способность перекачки жидкости с механическими включениями.

Вихревые

Вихревые вакуумные насосы своей конструкцией напоминают центробежное оборудование. Они также имеют рабочее колесо с лопастями, вращающееся на центральном валу. Принципиальное отличие заключается в расположении приемного патрубка на внешней окружности корпуса, а не в районе центральной оси.

Минимальный зазор между крыльчаткой и корпусом обеспечивает устойчивое движение перекачиваемой жидкости в необходимом направлении. Агрегаты этого типа способны создавать достаточно высокое давление нагнетания и обладают самовсасывающим эффектом. Эти насосы просты в эксплуатации, легко ремонтируются и отлично зарекомендовали себя при перекачке газожидкостных смесей, но у них низкий КПД. Они чувствительны к попаданию механических примесей, способных привести к быстрому износу крыльчатки.

Самостоятельное изготовление вакуумного насоса

Если вы не готовы нести затраты на приобретение заводского оборудования, попробуйте сделать вакуумный насос своими руками. Для откачки воздуха из емкости небольшого объема может сгодиться медицинский шприц или слегка модернизированный ручной велосипедный насос.

Совет! При частом использовании и вакуумировании крупных сосудов удобней воспользоваться устройствами с электрическим приводом.

Рассмотрим вариант изготовления вакуумной установки из компрессора старого холодильника. Он уже предназначен для перекачки газа и при минимальном ремонте сможет создавать разрежение. Ваши действия будут предельно просты:

• на некотором расстоянии от компрессора обрезать ножовкой по металлу две медные трубки, подходящие к нему;
• демонтировать компрессор вместе со схемой электропитания или заменить ее вместе с пусковым реле на новую по аналогии со старой;
• на медный патрубок, который шел от конденсатора, надеть дюритовый шланг подходящего диаметра и соединить его другим концом с вакуумируемой емкостью;
• для герметичности соединения можно использовать штатный хомут или воспользоваться скруткой из стальной проволоки;
• выполнить подключение вакуумного насоса к электрической сети и после пуска по выходу воздуха из второго медного патрубка убедиться в его правильной работе.

Важно! Компрессор холодильника не предназначен для эксплуатации во влажной среде, поэтому надо следить, чтобы на него не попадала вода.

Мембранный вакуумный насос — устройство, принцип работы, производительность, типы, применение

В промышленности очень часто используется вакуум, как особо чистая среда, где нет посторонних примесей, которые могут нарушить технологический процесс. Для получения такой среды применяются специальные аппараты – мембранные вакуумные насосы, как одна из разновидностей. Он откачивают из замкнутой камеры воздух, выделяемый пар или газ, создавая глубокое отрицательное давление с заданными параметрами.

Содержание:

1. Что такое мембранный вакуумный насос
2. Конструкция насоса мембранного вакуумного
3. Особенности работы вакуумного мембранного насоса
4. Основные характеристики насосов диафрагменных
5. Известные бренды мембранных насосов

Что такое мембранный вакуумный насос

Что такое мембранный вакуумный насос

Под мембранным вакуумным насосом следует понимать агрегат, внутри которого имеется шток с мембраной. При совершении возвратно-поступательных движений происходит откачивание воздушной или газовой среды. Он широко применяется в промышленности для создания вакуума в сушильных или плавильных камерах. В первом случае происходит удаление парообразной взвеси, во втором – удаляется весь воздух, который может содержать пыль и множество посторонних включений в виде мелких частиц. Их наличие может сильно повредить качество продукции или эффективность выполнения какого-то технологического процесса.

Конструкция насоса мембранного вакуумного

Конструкция насоса мембранного вакуумного

По сложности устройство мембранного вакуумного насоса не занимает высоких позиций. Скорее, наоборот, его следует отнести к более простым в конструктивном исполнении агрегатам. В общем плане он состоит из следующих деталей:

• Корпуса, который изготавливается методом литья из чугуна или подобного материала.
• Внутри него имеется коленчатый вал.
• На шейках вала располагается один или два шатуна с поршнями.
• К поршням жестко прикреплен шток, на другом конце которого имеется мембрана из резины.
• С обратной стороны мембраны находятся клапана: входной и выходной.

Корпус может быть литым из чугуна или алюминия. Шток, как правило, изготавливается из нержавеющей стали. Шатун с коленчатым валом – из конструкционной или иной углеродистой стали. В любом случае даже если в среде окажется пар, детали от этого не пострадают и сохранят свою работоспособность. Тем более, в маслозаполненных моделях происходит постоянное смазывание вращающихся и трущихся деталей, что только увеличивает продолжительность и срок службы.

Особенности работы вакуумного мембранного насоса

Как и устройство, принцип работы мембранного или диафрагменного насоса довольно прост. В качестве привода вала насоса используется электрический, как правило, асинхронный мотор. Он раскручивает коленчатый вал, тем самым, приводя в возвратно-поступательное движение шток.

Особенности работы вакуумного мембранного насоса

Когда коленчатый вал поворачивается коленом внутрь, шток находится в максимально приближенном состоянии, тем самым, выталкивая из корпуса воздух или пар. Когда колено развернуто на 180 градусов, мембрана оттягивается от клапанной крышки, тем самым, втягивая в корпус очередную порцию воздуха или газа.

Когда мембрана прижата к клапанной крышке, открывается выходной обратный клапан. В нем имеется возвратная пружина, которая возвращает его в прежнее состояние, когда происходит обратный ход. В противном случае открывается входной клапан, который движется внутрь в корпус. И закрывается в следующей фазе. Соответственно, имеется впускной и выпускной клапаны.

Основные характеристики насосов диафрагменных

Как и любое другое подобное оборудование, диафрагменные вакуумные насосы обладают определенными характеристиками. В первую очередь стоит отметить тот факт, что их можно использовать как для создания вакуума в замкнутой камере с любым содержанием влаги или различного рода загрязнений, так и для откачивания воздуха с его дальнейшим контролем на химический состав. В процессе работы в откачиваемый воздух не добавляются включения, которые могут нарушить его состав, тем самым, изменив показания.

Основные характеристики насосов диафрагменных

Вакуумные диафрагменные мембранные насосы обладают следующими характеристиками:

• Тип мембраны – в качестве нее может использоваться специальная резина с повышенной упругостью или пружинная сталь. У модификаций с резиновой диафрагмой ход штока несколько больше, чем моделей со стальной мембраной.
• Скорость откачки или производительность. Это величина, отражающая объем откачиваемого из замкнутого пространства воздуха.
• Предельное остаточное давление. Мембранные модели способны вакуум до 3 и меньше мбар. Притом имеются модели с газобалластом, из-за чего показания вакуума несколько увеличиваются.
• Тип питания или параметры питающего напряжения. В продаже имеются модификации на 380В, 220В и постоянное напряжение 24В.

Известные бренды мембранных насосов

Известные бренды мембранных насосов

Мембранные вакуумные насосы нашли широкое применение в различных отраслях деятельности человека, прежде всего благодаря особенностям его конструкции и принципа действия. Они активно используются в медицине для создания чистого вакуума и проведения лабораторных исследований, в атомной промышленности, в пищевой отрасли, в процессе проведения различных химических реакций и прочее. В виду разнообразия применения производители выпускают множество модификаций, отличающихся по разным параметрам. На рынке можно встретить диафрагмальные насосы таких марок, как:

• Welch – немецкий производитель популярных аппаратов MPR 030 Z-EC.
• KNF – немецкое производство в Фрайбурге. Предлагает мембранные насосы серии LABOООО «Вакуумтех» — представляет насосы серии НВМ, способные создавать остаточное давление в пределах от 0,3 до 50 мм.рт.ст. В том числе во взрывозащищенном исполнении.

Типы промышленных вакуумных насосов

Газоперекачивающие насосы

Перекачивающие насосы перемещают молекулы газа либо за счет обмена импульсом (кинетическое действие), либо за счет положительного смещения. Из насоса выходит такое же количество молекул газа, что и в насосе, а давление газа на выходе немного выше атмосферного. Степень сжатия — это отношение давления выхлопных газов (на выходе) к наименьшему полученному давлению (на входе).

Кинетические перекачивающие насосы

используются высокоскоростные лопасти или вводимый пар для направления газа к выпускному отверстию, работающий по принципу передачи количества движения.Эти типы насосов могут достигать высоких степеней сжатия при низких давлениях, но обычно не имеют герметичных объемов.

Положительное смещение

Насосы, которые работают за счет механического захвата объема газа и его перемещения через насос, известны как поршневые насосы прямого вытеснения. Часто спроектированный в несколько ступеней на одном приводном валу изолированный объем сжимается до меньшего объема при более высоком давлении, и, наконец, сжатый газ вытесняется либо в атмосферу, либо в следующий насос.Для обеспечения более высокого вакуума и расхода два перекачивающих насоса часто используются последовательно.

Как упоминалось ранее, объемные вакуумные насосы используются для создания низкого вакуума. Этот тип вакуумного насоса расширяет полость и позволяет газам выходить из герметичной среды или камеры. После этого полость герметизируется и выкачивает ее в атмосферу. Принцип, лежащий в основе вакуумного насоса прямого вытеснения, заключается в создании вакуума путем увеличения объема контейнера. Например, в ручном водяном насосе механизм расширяет небольшую герметичную полость для создания глубокого вакуума.Из-за давления часть жидкости из камеры выталкивается в небольшую полость насоса. После этого полость насоса изолируется от камеры, открывается в атмосферу, а затем снова сжимается до минимального размера. Другой пример вакуумных насосов прямого вытеснения — это то, как мышца диафрагмы расширяет грудную полость, вызывая увеличение объема легких. Это расширение приводит к созданию частичного вакуума и снижению давления, которое затем заполняется воздухом, который нагнетается атмосферным давлением.Примерами объемных вакуумных насосов являются жидкостные кольцевые вакуумные насосы и воздуходувки Рутса, которые широко используются в различных отраслях промышленности для создания вакуума в ограниченном пространстве.

Улавливающие насосы

, которые улавливают молекулы газа на поверхностях внутри вакуумной системы, неудивительно известны как насосы улавливания или улавливания. Эти насосы работают с более низким расходом, чем вакуумные насосы, такие как перекачивающие насосы, однако они могут обеспечивать чрезвычайно высокий вакуум, вплоть до 10-12 Торр.Насосы улавливания работают с использованием криогенной конденсации, ионной или химической реакции и не имеют движущихся частей, что создает безмасляный вакуум.

Улавливающие насосы, которые работают с использованием химических реакций, работают более эффективно, поскольку их обычно помещают внутри контейнера, где требуется вакуум. Молекулы воздуха образуют тонкую пленку, которая удаляется, когда работа насоса вызывает химическую реакцию на внутренних поверхностях насоса. Улавливающие насосы используются вместе с объемными вакуумными насосами и вакуумными насосами с передачей импульса для создания сверхвысокого вакуума.

Вакуумные насосы для влажной или сухой уборки — обзор

Технологии вакуумных насосов считаются мокрыми (со смазкой) или сухими (без масла или всухую), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды во время процесса сжатия.

Влажные насосы смазываются и / или герметизируются маслом или водой; эта жидкость может загрязнить перекачиваемый (продуваемый) газ. Принимая во внимание, что в сухих вакуумных насосах нет жидкости в перекачиваемом газе, что зависит от точных зазоров между вращающейся и статической частями насоса, сухих полимерных (ПТФЭ) уплотнений или диафрагмы для отделения насосного механизма от газа и обеспечения герметичного уплотнения. .

Однако сухие масла не являются полностью обезжиренными, так как масло или консистентная смазка часто используются в шестернях и подшипниках насосов. Он находится отдельно от стороны вакуумного сжатия. Сухие насосы снижают риск загрязнения и масляного тумана. Они также имеют экологические преимущества, поскольку не требуют утилизации масел, таких как насосы со смазкой.

Как работают вакуумные насосы?

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

Как работает вакуумный насос?

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

Основы вакуумного насоса

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

• Грубый / низкий вакуум: от 1000 до 1 мбар / от 760 до 0,75 торр
• Тонкий / средний вакуум: от 1 до 10 ^-3 мбар / 0,75 до 7,5 ^-3 Торр
• Высокий вакуум: от 10 ^-3 до 10 ^-7 мбар / 7.5 ^-3 до 7,5 ^-7 Торр
• Сверхвысокий вакуум: 10 ^-7 до 10 ^-11 мбар / 7,5 ^-7 до 7,5 ^-11 Торр
• Чрезвычайно высокий вакуум: <10 ^-11 мбар / <7,5 ^-11 Торр

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

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

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

Улавливающие насосы

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

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

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

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

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

Перекачивающие насосы

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

Кинетические насосы

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

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

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

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

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

Поршневые насосы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

Как видите, определение того, какой вакуумный насос может понадобиться для процесса удаления газа, может зависеть от многих факторов. К ним относятся диапазоны давления и скорости нагнетания, скорость потока, тип газа, размер объема, ожидаемый срок службы и расположение вашей системы.Это может быть непростой задачей, которая может занять много времени и денег, если ее неправильно выбрать. Anderson Process может упростить этот процесс выбора, обладая экспертными знаниями, обширным набором насосов и оборудования, а также полным комплексом инженерных и производственных мощностей, если для вашей системы требуется индивидуальное решение.

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

Принципы работы промышленного вакуумного насоса

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

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

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

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

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

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

Конструкция / принцип действия

4.2.1 Конструкция / принцип действия

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

Рисунок 4.2: Принцип действия поворотной заслонки насос

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

Рабочая жидкость, масло

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

Многоступенчатые насосы

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

Вакуумный предохранительный клапан

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

Основные принципы работы форвакуумных насосов

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

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

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

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

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

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

Многоступенчатые насосы Рутса

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

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

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

Связанный: Хотите узнать больше о рабочих характеристиках и областях применения многоступенчатых насосов с корнем? Мы исследуем эту тему дальше в этой статье.

Спиральные насосы

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

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

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

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

Пластинчато-роторные насосы

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

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

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

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

Винтовые насосы

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

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

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

Выбор подходящего форвакуумного насоса для вашего применения

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

Мы можем помочь.

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

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

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

Принцип работы многоступенчатых вакуумных насосов

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

• Реверсивные насосы с сухим ходом, такие как спиральные, винтовые и диафрагменные насосы.
• Насосы с масляным уплотнением, такие как пластинчато-роторные насосы. В этом сообщении блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых форвакуумных насосов Рутана.

В этом сообщении блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых форвакуумных насосов Рутса.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ НАСОСЫ

Многоступенчатые насосы Рутса — это сухие вакуумные насосы, используемые в системах низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума для создания «сухих» условий.

Простой (одноступенчатый) насос Рутса чаще всего используется в качестве подкачивающего насоса для использования в сочетании с несколькими типами форвакуумных насосов (такими как пластинчато-роторные насосы, винтовые и жидкостные кольцевые насосы) для улучшения (или « повышения ») конечных давление и скорость откачки. Когда используются многоступенчатые насосы Рутса, форвакуумный насос не требуется, и они могут работать при атмосферном давлении. Многоступенчатый насос Рутса может состоять из восьми ступеней и использовать несколько комплектов роторов (на общем валу). Насосы Рутса подходят там, где важна или, что более вероятно, необходима сухая и чистая атмосфера.Следовательно, они часто используются в производстве полупроводников и солнечных панелей, а также для покрытий, других промышленных применений и для научных инструментов и исследований.

Принципы работы

В своей простейшей форме насосы Рутса используют два вращающихся в противоположных направлениях взаимосвязанных «лопастных» роторных блока, вращающихся внутри корпуса статора или кожуха. Газ поступает через входной фланец, расположенный перпендикулярно вращающимся узлам, и затем «изолируется» между быстро вращающимися роторами (которые вращаются в противоположных направлениях) и статором.Затем сжатый газ выбрасывается через выхлопное отверстие.

Основываясь на этой упрощенной модели насоса Рутса, многоступенчатый насос Рутса (который может состоять из восьми ступеней) использует несколько наборов роторов (на общем валу). Геометрия роторов создает сжатие, и, следовательно, каждая ступень создает все более высокое давление. Таким образом, продукт более низкой ступени является «сырьевым газом» для следующей более высокой ступени (но без каких-либо соединительных клапанов).

Как и в случае одноступенчатых насосов (например, воздуходувки Рутса), в многоступенчатых установках отсутствует контакт между роторами и корпусом статора — агрегаты герметичны, прочны и могут работать в течение длительного времени без обслуживания. Кроме того, новое поколение многоступенчатых корневых насосов было специально разработано для использования в тихой и чистой среде, например, в аналитических приборах и исследовательских лабораториях, где при работе со скоростью откачки от 25 до 200 м3 / ч они создают очень низкий уровень шума. до 52 дБ (A).

Тактико-технические характеристики насосов Рутса

Рабочие характеристики насосов Рутса зависят от ряда факторов, включая количество ступеней, размер агрегата, скорость вращения, скорость работы, температуру окружающей среды, начальное давление на входе и характеристики перекачиваемых газов.

В следующих списках представлены некоторые из наиболее очевидных и важных характеристик производительности:

• Диапазон рабочего давления от атмосферного до нижнего 10 ^-2 Диапазон
• Впечатляюще высокая скорость откачки от 25 до 200 м ³ / час
• Хорошая производительность при перекачивании легких газов
• Очень низкий уровень шума (даже при высоких скоростях вращения)
• Вибрации практически нет

В этом видео демонстрируются некоторые особенности многоступенчатого вакуумного насоса Рутса:

Источник: Leybold

Приложения

преимущественно используются там, где их сухие, чистые и высокие характеристики скорости откачки могут быть использованы с максимальной пользой.В результате их приложения включают в себя: аналитические приборы, исследования и разработки и космос, полупроводниковую и солнечную промышленность, а также лазерную промышленность. Они также используются в печах, металлургии и для нанесения различных покрытий (где их очень сухой характер очень важен).

Преимущества и трудности

Многоступенчатые насосы Рутса имеют много преимуществ по сравнению с другими насосами и на удивление мало недостатков или ограничений.

Основными преимуществами многоступенчатых насосов Рутса является то, что они очень компактны и бесшумны, обладают длительным сроком службы, не имеют контакта между движущимися частями и, следовательно, не имеют износа, образования частиц или любой потребности в масле, которое в противном случае могло бы загрязнить вакуумную систему. и конечный продукт.

Однако многоступенчатые насосы Рутса имеют ряд недостатков. К ним относятся: относительно высокие затраты на обслуживание и более низкая производительность насоса при работе при давлении, близком к атмосферному. Они также способны достигать лишь небольших перепадов давления, поэтому они используются в многоступенчатом формате, в котором каждая ступень приращения может основываться на увеличении давления, достигнутом за счет сжатия на предыдущей ступени.

Преимущества многоступенчатых насосов Рутса

• Компактная конструкция
• Двигатель с частотным регулированием
• Прочный, с увеличенными интервалами обслуживания
• Уровень шума ниже, чем при человеческом разговоре
• Нет контакта между движущимися частями (и, следовательно, нет износа)
• Чистый насос — без загрязнения частицами и без масла
• Герметичные блоки
• Однофазный

Недостатки многоступенчатых насосов Рутса

• Относительно более высокие затраты на обслуживание
• При перекачке с давлением, близким к атмосферному, они показывают более низкую производительность перекачки, чем другие типы насосов
• Не подходит для перекачивания жидкостей

Узнайте больше о наиболее распространенных типах вакуумных насосов, их применении, условиях процесса и принципах работы, загрузив нашу электронную книгу сегодня:

Пластинчато-роторный вакуумный насос — Принципы работы

Пластинчато-роторный вакуумный насос со смазкой

Стандартный пластинчато-роторный насос со смазкой представляет собой одноступенчатый насос со встроенной системой циркуляции масла с обратной связью.Конструкция прочная и компактная. Типичный срок службы лопатки составляет 50 000 часов.

Ротор насоса установлен эксцентрично в цилиндре насоса. Когда ротор насоса вращается, всасываемый воздух попадает между сегментами ротора и лопасти (см. №1 на схеме ниже). Это создает увеличивающийся объем ячейки на стороне впускного порта, создавая вакуум.

Поскольку ротор расположен эксцентрично по отношению к насосной камере, объем между ротором, лопатками и корпусом уменьшается и увеличивается вращение ротора.Воздух сжимается и выпускается в выхлопную коробку по мере продолжения вращения. См. № 3 на схеме ниже.

Затем воздух проходит через несколько ступеней внутренних маслоуловителей и туманоуловителей, чтобы удалить 99,9% смазочного масла из выхлопных газов. Затем масло возвращается в масляный резервуар.

Вакуумные пластинчато-роторные насосы DEKKER включают:

• автомобильный навинчиваемый масляный фильтр (для больших размеров)
• встроенный впускной клапан, препятствующий всасыванию, который предотвращает обратное вращение насоса при остановке с разрежением, остающимся в процессе, и предотвращает заливание корпуса ротора маслом
• Клапан газобалластный встроенный

Принцип газового балласта

При данной температуре пар можно сжимать только до давления насыщенного пара; за пределами этой точки пар конденсируется.Например, при 100 ° C пар может быть сжат только до 1013,2 мбар; пар будет конденсироваться при более высоком давлении.

В емкости с водой (комнатной температуры) насос начнет понижать давление до точки испарения воды (если температура воды на уровне моря 25 ° C, абсолютное давление испарения будет 31,67 мбар). На этапе 1 рисунка выше насос начнет всасывать смесь воздуха и водяного пара.

Во время фазы 2 всасываемый объем изолирован от исходного контейнера и выхлопной трубы.На этом этапе открывается клапан газового балласта и добавляется определенное количество воздуха для изменения давления насыщения смеси.

Наконец, на последней стадии смесь (обогащенная свежим воздухом) удаляется, но, поскольку давление насыщения было изменено, капли конденсации не образуются, и всасываемый пар может быть удален из насоса, не мешая его работе.

Таким образом, жизненно важное значение имеют два фактора: температура всасываемого пара и температура насоса.Перед началом работы с конденсируемыми газами насос необходимо нагреть, а температура всасываемого пара должна быть как можно ниже.

Пластинчато-роторный вакуумный насос для влажных применений

Принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса для влажных применений такой же, как и у пластинчато-роторного вакуумного насоса со смазкой. Отличия включают:

• Сепаратор для насоса для влажных применений включает перегородку, которая помогает воде оседать из масла.
• Большое смотровое стекло дает видимую индикацию наличия воды в масле.
• Воду можно слить из нижнего сливного клапана после остановки насоса.

Безмасляная поворотная лопасть

Принцип работы безмасляного пластинчато-роторного вакуумного насоса очень похож на принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса со смазкой.

Основные отличия:

• Вакуумный насос не смазывается маслом, поэтому в нем нет масляного резервуара или туманоуловителя.Графитовые лопатки работают в безмасляной среде.
• Типичный срок службы лопатки составляет 10 000 часов.