Насос вакуумный сухой. Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности. Основные разновидности вакуумных насосов

Навигация:

Пластинчатый насос — это механизм, который по своей структуре является весьма необычным, из-за чего многие бояться покупать себе такой тип устройств. Зачастую пластинчатые насосы делят на два основных типа:

• Двойного действия
• Одинарного действия

Оба варианта работают на основе ключевых узлов, состоящих из пластин и ротора.

Пластины внутри системы перемещаются исключительно в радиальном направлении, так как только таким образом, возможно, достичь нужного уровня производительности. Если же говорить об отличиях двух категорий пластинчатых насосов, то они заключаются лишь в самой форме поверхности статора, которая немного отличается друг от друга в плане её конструкции.

Пластинчатые насосы двойного действия

Статор в таком механизме чаще всего выступает в виде овала, что позволяет устройству работать максимально равномерно. Достигается это за счет того, что все пластины внутри системы за один оборот вала успевают проделать сразу два такта.

В таком устройстве также существует некая зона, в которой зазор между статором и ротором является просто минимальным. В данном участке системы, могут происходить определенные скачки напряжения, с которыми весьма неплохо справляются специальные датчики, которые регулируют все подобные вопросы.

Что касается внутренних пластин, то они постоянно находятся под давлением и прижимаются к внутренней части рабочего статора. Именно эта плотность и позволяет достичь наиболее высокого уровня герметичности, который также очень важен для качественной работы системы.

Но это еще далеко не предел, так поворот статора — это лишь начало, после которого подобная процедура будет проделываться еще несколько раз. После того, как поворот будет продолжаться, внутри системы образуется разрежение, позволяющее продолжить рабочий процесс. Во время этого процесса, рабочая камера устройства уже соединена с линией всасывания, и происходит это соединение при помощи распределительного диска, который к слову вполне неплохо справляется со своей задачей.

После того, как объем рабочей камеры достигает максимального объема, её соединение с линией всасывания полностью прерывается. Если же ротор продолжает вращаться, это значит, что устройство работает в правильном режиме и объем рабочей камеры должен постепенно уменьшаться. Далее рабочая жидкость системы вытекает из системы через боковую прорезь и направляется в сторону напорной линии, где происходит уже совершенно новый процесс.

Немалую роль во всем этом процессе играет и сила прижима пластин к ротору. Данный показатель определяется при помощи давления, исходящего от внутреннего механизма. Именно поэтому, чаще всего подобные установки в стандартной комплектации имеют две пластины, работающие на одинаково эффективной частоте.

Пластинчатые насосы одинарного действия

В данной системе движение пластин имеет определенные ограничения, которые заканчиваются на уровне статора, имеющего цилиндрическую форму поверхности. Необычное расположение статора в системе позволяет работать внутренним элементам системы значительно эффективнее.

В данной системе, как собственно и у всех других существует процесс заполнения рабочей камеры, который очень схож с тем, что мы привыкли видеть в обычных установках. Но, несмотря на это, сам рабочий процесс данного агрегата кардинально отличается от того, что мы зачастую видим в обычных установках.

Так что перед покупкой стоит, как следует подумать, какой именно агрегат вам нужен, и какова ключевая цель покупки подобного оборудования. Продумав все это наперед, вы сможете себя полностью обезопасить от необдуманной покупки.

Пластинчатый вакуумный насос

Пластинчатый вакуумный насос — это уже более модернизированная версия данного агрегата, которая имеет большое количество преимуществ, которых вы попросту не сможете увидеть в обычной версии насоса. Главным преимуществом подобной установки, является возможность её работы в условиях сверхвысокого вакуума, что на данный момент очень ценится на современном рынке.

Сейчас мы рассмотрим преимущества и недостатки пластинчатых вакуумных насосов, дабы все-таки понять, стоит ли переплачивать за работу на вакуумной основе.

Преимущества вакуумных пластинчатых насосов:

• Возможность образования сверхвысокого вакуума
• Высокий уровень производительности
• Более широкий спектр применения
• Возможность выполнения нескольких процессов одновременно

Недостатки вакуумных пластинчатых насосов:

• Слишком большие габариты, которые не всегда могут вместиться в нужном месте
• Высокий уровень шума и вибраций во время работы

Просмотрев преимущества и недостатки, можем сделать вывод, что плюсов у вакуумных пластинчатых насосов все-таки больше, и если вы все-таки решили взять более производительный агрегат, то вакуумный пластинчатый насос — это просто лучший вариант, за который на самом деле стоит переплатить.

Пластинчато-роторные насосы

Пластинчато-роторные насосы сейчас являются очень востребованными на рынке, и многие производители различной продукции готовы отдавать немалые деньги за то, чтобы купить себе подобное оборудование. Если рассматривать весь ассортимент пластинчатых насосов, то в нем можно найти как дорогостоящие установки, так и более бюджетные.

Сейчас мы рассмотрим наиболее удачный вариант пластинчато-роторного насоса, который будет наиболее практичным в плане цены и качества.

Пластинчато-роторный насос RZ 6 — это устройство, которому удалось совместить в себе не только высокие технические характеристики, а еще и качество сборки, стабильность в работе, небольшую стоимость и еще огромное количество важных моментов, о которых стоит всегда помнить.

Если же говорить о сфере применения пластинчато-роторных насосов, то можно заметить, что они используются в самых разных отраслях. Сейчас мы рассмотрим те сферы промышленности, где на данный момент они стали ключевым элементом, без которого производство не смогло бы быть прежним.

Сферы применения пластинчато-роторных насосов:

• Радиотехническая отрасль
• Химическая отрасль
• Нефтепроизводство

Каждая из этих отраслей на данный момент остро нуждается в работе пластинчато-роторных насосов, которые на данный момент стали неотъемлемый частью работы во всех этих направлениях.

Масляные насосы

Если же судить по типу насосов, который нашел своего большего применения в большинстве отраслей, то, безусловно, можно сказать, что это масляные насосы. Именно эта категория устройств на данный момент является наиболее популярной, так как большинство пользователей привыкло доверяться проверенным конструкциям.

Сейчас все большей популярности обретают сухие насосы, но все-таки далеко не все готовы переплачивать, при этом зная, что покупают еще не совсем проверенную технику. Что касается масляных установок, то они уже давным-давно успели зарекомендовать себя на рынке и доказать, что способны работать в самых разных условиях, выдавая стабильно высокие показатели производительности.

При этом пользователи еще и уверены в том, что подобная техника благодаря постоянной смазке является более надежной, и её внутренние детали не будут поддаваться износу.

Сухой безмасляный вакуумный насос

Сухой безмасляный вакуумный насос — это устройство, работающее на воздушной основе, которая позволяет ему минимизировать угрозу перегрева, который может случиться из-за отсутствия масла в системе. В последнее время многие стали склоняться именно в сторону сухих вакуумных насосов. Главной причиной этого, служит новая технология работы, которая не требует постоянной смазки или добавления какой-либо жидкости.

Все что требуется от пользователя — это включить вакуумный насос, после чего он сможет работать без каких-либо перебоев. Но все-таки не стоит забывать, что это техника и за ней надо постоянно присматривать. Проделывая все нужные процедуры для данного устройства, вы сможете быть уверены, что оно прослужит вам долгие годы и за это время его внутренние детали останутся в полнейшем порядке и будут выдавать все такие же высокие показатели производительности.

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.

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.

Турбомолекулярный насос (ТМН) относится к специальным насосам, позволяющим создавать и длительное время поддерживать глубокий вакуум, порядка от 10 -2 до 10 -8 Па. Представляет интерес этимологическое значение названия насоса. Приставка “турбо-” является сокращенным вариантом, введенным в технический лексикон с 1900 года, термина “турбина”. Эти оба слова пошли от франц. “turbine” — “турбина”, а ранее от лат. “turbo”, означавшего “привести в беспорядок, возмутить, вихрь, волчок”. Вторая часть первого слова “- молекулярный” произошла от лат. “molecula” — “часть, частичка”, как уменьшительное от “moles” — “масса, глыба, громада”. Следующий термин “насос” является исконно нашим, славянским, так как преобразовался от староправославных слов «сосать, съсати, съсъ», означавших «сосать грудное молоко», «обсасывать мозговые косточки», «вытягивать жидкость».

В данной статье мы рассмотрим:

• турбомолекулярный насос pfeiffer;
• турбомолекулярный насос agilent tv81m;
• высоковакуумный турбомолекулярный насос twistorr 84 fs;
• турбомолекулярный насос tg350f;
• блок питания турбомолекулярных насосов типа бп 267;
• турбомолекулярный насос принцип работы;
• молекулярный вакуумный насос;
• молекулярный насос mdp 5011 цена;
• купить турбонасос;
• турбонасос цена;
• недостатки турбонасосов;
• турбомолекулярный насос тмн 500;
• насос тмн 200;
• сухой насос;
• безмасляный вакуумный насос;
• безмасляные форвакуумные насосы;
• вакуумный насос сухого типа;
• безмасляный пластинчато роторный вакуумный насос;
• вакуумный поршневой безмасляный насос;
• форвакуумный насос 2нвр 5дм.

Навигация по разделу:

В 1913 году немецкий ученый Вольфганг Геде опубликовал в журнале «Annalen der Physik» описание нового вакуумного насоса, для работы которого были использованы законы молекулярно-кинетической теории перемещения газов. С целью экспериментальной проверки он изготовил первый вакуумный молекулярный насос с минимальным зазором 0,1 мм между ротором, вращающимся со скоростью около 8000 об/мин, и неподвижным статором. Было получено разрежение газа до 10 -4 мм ртутного столба. Новый насос даже начал выпускаться немецкой фирмой «Leybold’s Nachfolgers», но большого распространения не получил. Во-первых, в нем не было экстренной потребности, а во-вторых, мешали технологические затруднения с изготовлением таких малых зазоров. Попадание в насос вместе с газом макроскопических твердых частичек (камешков, щепок, стекла) приводило к заклиниванию ротора.

В конце 1950-х годов интерес к молекулярным насосам возобновился

Только в конце 50-х годов прошлого столетия интерес к молекулярным насосам возобновился, когда немецкий инженер В. Беккер изобрел турбомолекулярный вакуумный насос Pfeiffer с большим числом лопастных дисков на валу и с увеличенными зазорами, порядка 1 мм. Этот насос запатентовала в 1957 году компания Pfeiffer Vacuum. Далее устройство и принцип действия насосов ТМН продолжали совершенствоваться, появились такие конструкции как турбомолекулярный насос Agilent TV 81M и новейший (2015 год) высоковакуумный турбомолекулярный насос Twistorr 84 FS итальянской фирмы Agilent Technologies, гибридный турбомолекулярный насос TG 350F японской компании Osaka Vacuum и другие. При этом часто узлы данных устройств являются взаимозаменяемыми. Например, блок питания турбомолекулярного насоса типа БП-267 может использоваться для насосов моделей НВТ-340, НВТ-950, 01АБ-450, 01АБ-1500.

В молекулярном насосе откачивание газовой среды осуществляется за счет сообщения молекулам вещества механических импульсов энергии от движущихся с высокой скоростью твердых, жидких, газообразных поверхностей насоса. При этом в молекулярном насосе направление перемещения рабочих поверхностей и молекул газа совпадают, а в турбомолекулярном — направления движения рабочих элементов и молекул являются взаимно перпендикулярными.

Молекулярные насосы по принципу действия подразделяются на:

• механические (роторные и турбинные);
• эжекторные;
• пароструйные;
• газоструйные;
• водоструйные;
• диффузионные.

Например, высоковакуумный молекулярный насос MDP 5011 является устройством с механическими рабочими элементами. Перемещение молекул газа к выходному патрубку насоса обеспечивает твердая поверхность ротора-стакана, совершающего 27000 об/мин. Данная модель MDP 5011 является лидером продаж среди турбонасосов. Понятно, вас интересует цена молекулярного насоса MDP5011. Обращайтесь к нам по таким вопросам, звоните, пишите по электронной почте. Проконсультируем и поможем.

Турбонасос — это насосное устройство с приводом от турбины, узлы и детали которой входят в конструкцию насоса. Различают следующие виды турбонасосов в зависимости от вида перекачиваемой рабочей среды.

1. Турбонасосы для перекачивания жидкостей.
2. Турбонасосы для перекачивания суспензий.
3. Турбонасосы для перекачивания газов.

К недостаткам турбонасосов относятся сложность конструкции, длительные простои при ремонте насоса или турбины, высокая стоимость. Поэтому при необходимости купить масляный турбонасосТМН-6/20, естественно, возникает вопрос, какая цена турбонасоса. Если она вас не устраивает в других фирмах, приходите к нам.

Турбомолекулярные насосы (тмн) выполнены в виде многоступенчатых осевых турбин, которые обеспечивают достижение среднего, высокого и сверхвысокого вакуума. Особая конструкция роторных и статорных ступеней турбины, в которых выполнены наклонные каналы, размещенные зеркально друг другу, позволяет эффективно откачивать молекулы газа вследствие разной вероятности прохождения молекул через расположенные под углом каналы в направлении откачки и подачи. ТМН закрепляются на массивном основании через амортизаторы, что уменьшает вибрацию в процессе откачки.

Принцип работы турбомолекулярного насоса заключается в следующем. Энергия лопастей турбины, вращающихся с высокой частотой, передается молекулам газа. Последние сталкиваются с поверхностями лопастей, доли секунды перемещаются вместе и отлетают по касательной к вращающейся турбине. Происходит суммирование кинетической энергии лопастей с тепловой энергией движущихся частиц газа. Хаотичное движение молекул превращается в ускоренное перемещение в заданном направлении откачки. Такое эффективное действия ротора возможно только при режиме молекулярного потока газа, который создается дополнительным форвакуумным насосом низкого давления.

Неплохое впечатление производят отечественные двухпоточные безмасляные насосы: турбомолекулярный вакуумный насос ТМН-500 и насос ТМН-200 с производительностью 500 и 200 л/сек, соответственно. Конечно, по качеству сборки и дизайнерскому оформлению они уступают зарубежным аналогам. Но при невысокой стоимости характеризуются надежностью в работе, безотказностью и достаточной долговечностью.

Сухой вакуумный насос (безмасляный) работает аналогично, как и масляный. Но в насосе сухого типа не применяется масло для смазки трущихся деталей, и отсутствуют уплотнительные устройства. Поэтому в качестве материала лопаток сухих насосов используется не металл, а графитовый композиционный материал. Графитовые лопасти дешевле металлических из титана, алюминия, нержавеющей стали, характеризуются менышим коэффициентом трения и надежно герметизируют камеру насоса.

Преимущества вакуумного безмасляного насоса:

• отсутствие паров масла при выходе воздуха из насоса, рабочее место становится чистым, улучшается экология окружающей среды;
• не нужно закупать и заливать дорогостоящее масло, следить за его уровнем и загрязнением;
• более низкая стоимость.

Недостатки сухого насоса:

• глубина создаваемого вакуума ниже, чем у маслоуплотняемых насосов;
• долговечность графитовых лопастей значительно меньше, чем металлических;
• продукты износа в виде пылевидного графита попадают в атмосферу.

Однако, специалисты считают, что за безмасляными вакуумными насосами будущее. И уже сейчас стараются купить безмасляный пластинчато-роторный вакуумный насос, безмасляный поршневой вакуумный насос, безмасляный форвакуумный насос, не обращая внимания на их цену. Так как более простая и дешевая эксплуатация сухого насоса окупит все начальные затраты.

Форвакуумный насос является устройством для создания начального разрежения газовой среды — форвакуума (от нем. «vor» — «перед, впереди» вакуума и лат. » vacuus» — «пустой»). Принцип работы заключается в том, что форвакуумный насос устанавливается как первая ступень в системе насосов, создающих высокий и сверхвысокий вакуум. Обеспечивает экономию электроэнергии и улучшает возможности эксплуатации следующего насоса высокой ступени.

Наиболее подходит для этого отечественный пластинчато-роторный форвакуумный насос 2НВР-5ДМ, предназначенный как для создания низкого и среднего вакуума самостоятельно, так и в качестве вспомогательного насоса.

Если вас заинтересовали описанные турбомолекулярные и форвакуумные насосы из ассортимента нашей компании, можете получить более подробную информацию у консультантов. Наши высококвалифицированные специалисты помогут в выборе оптимального варианта насосов, объяснят условия покупки, эксплуатации и сервиса, обоснуют цены. Окажут вам помощь в подборе запасных частей и вспомогательных материалов, например таких, как лопатки к безмасляным насосам Becker,масло для форвакуумного насоса и других. Звоните по нашим телефонам или свяжитесь по E-mail. Будем рады вам помочь.

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

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

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

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

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

• предельное остаточное давление;
• быстрота действия.

Механические вакуумные насосы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на:

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

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

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

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

Выделяют следующие диапазоны давления:

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

Соответствие вакуумных насосов диапазонам давления:

Первичные (форвакуумные) насосы- низкий вакуум.

Дожимные (бустерные) насосы — низкий вакуум.

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

Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом

Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:

• Перекачка газа
• Улавливание газа

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

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

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

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

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

Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции

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

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

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

Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

(мокрый, объемный)

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

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

(мокрый,объемный)

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

Диафрагменный вакуумный насос

(сухой объемный)

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

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

Спиральный вакуумный насос

(сухой объемный)

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

Дожимные (бустерные) насосы

Двухроторный вакуумный насос

(сухой объемный)

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

Кулачково-зубчатый насос

(сухой объемный)

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

Винтовой насос

(сухой объемный)

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

Вторичные (высоковакуумные) насосы

Турбомолекулярный насос

(сухой, кинетический)

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

Диффузионные паромаслянные насосы

(мокрый, кинетический)

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

Криогенный насос

(сухой, технология улавливания газа)

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

Основные производители вакуумных насосов

Вакуумный насос купить можно производства следующих изготовителей

BUSCH www.buschvacuum.com

Becker www.beckerpumps.com

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

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

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

Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com

Samson Pumps www.samson-pumps.com