Технология изготовления различных продуктов, перекачка и транспортировка будет выдержана, если будут установлены вакуумные промышленные насосы. Сфера применения расширяется и нужно выбрать соответствующий тип оборудования с учетом скорости и продуктивности.
Содержание:
- Вакуумный насос — определение и устройство
- Сфера применения вакуумных насосов
- Как работает двухступенчатый вакуумный насос
- Водокольцевые вакуумные насосы
- Основное применение турбомолекулярного насоса
- Пластинчато-роторная модель — характеристики
- Паромасляный насос для создания высокого давления
- Вакуумный лабораторный насос — разновидности
- Популярные производители
Вакуумный насос — определение и устройство
Исследования и проведение технологических циклов не обходятся без оборудования, способного создать вакуум в ограниченном пространстве. Любой вакуумный насос способен удалить газы и пары после закачки субстанции в камеру аппарата.
Вакуумный насос — определение и устройство
Изготовители стараются обеспечить продуктивность и поддерживать скорость. За короткое время удается снизить параметры давления ниже атмосферного. Созданный в системе вакуум будет в границах от низкого до сверхвысокого.
Конденсат и излишки газа выходят наружу и не причиняют вреда экологии. Предельный вакуум говорит о минимальном давлении на впускном патрубке, которое выдает аппарат для откачки воздуха и других веществ.
Предельное давление зависит от мощности оборудования (от 1 до 10 Торр). Газобалластное устройство отвечает за подачу воздуха в полость форвакуумного прибора. Обратный клапан закроет выход закаченной среды обратно.
Условно можно разделить насосы на две группы. В масляных вакуумных агрегатах необходимо смазывать компоненты в процессе функционирования. Это гарантирует герметичность и уменьшает трение. Сухие аппараты не нуждаются в смазке и выдают чистый вакуум без примесей и частиц.
Сфера применения вакуумных насосов
Сфера применения вакуумных насосов
В зависимости от особенностей технологического цикла устанавливают масляный или сухой вакуумный аппарат. Наибольшую заинтересованность проявляют промышленные предприятия.
- При переплавке металла необходимо удалять примеси и улучшать характеристики сплавов (металлургия).
- Выпускают станки и прессовальное оборудование (деревообработка, машиностроение, полиграфия).
- Проводят перекачку углеводородов и продуктов после их переработки (нефтегазовая отрасль).
- Создают цемент и строительные материалы.
- Производят консервы и медицинские препараты (пищевые и фармацевтические заводы).
- На химических комбинатах проводят важные процессы и получают нужные компоненты.
- Заинтересованность проявляют представители коммунальных хозяйств для налаживания водоснабжения и отопления.
- В научных центрах и лабораториях проводят различные исследования и испытания.
Список постоянно расширяется, поскольку вакуумные насосы отличает высокая продуктивность и мощность. Они способны функционировать автономно или подключиться к системе с непрерывным циклом.
Как работает двухступенчатый вакуумный насос
За последние годы вырос спрос на двухступенчатый вакуумный агрегат. Принцип действия аналогичен одноступенчатым устройствам. Нужно различать способ получения вакуума.
Как работает двухступенчатый вакуумный насос
Механические объемные установки получают вакуум за счет движущихся элементов. В группу входят роторные, диафрагменные, водокольцевые и спиральные насосы.
Не механический принцип подразумевает воздействие низких температур и других веществ. Для этого применяют паромасляные, диффузионные, геттерные и многозарядные аппараты. Выдавать высокий вакуум помогает добавление дополнительного механического устройства.
- Конструкция двухступенчатого вакуумного аппарата включает две камеры, соединенные между собой специальным переходником.
- В результате вращения в первой камере возникает разрежение и происходит сжатие закаченной субстанции. Удается получить низкий и средний вакуум.
- На следующей стадии сжатый объем поступает во вторую камеру. Теперь нет зависимости от атмосферного давления, выдается высокий и сверхвысокий вакуум.
В результате производительность возрастает без увеличения энергопотребления. Привлекают компактные габариты и повышенная пропускная способность.
Водокольцевые вакуумные насосы
Водокольцевые вакуумные насосы
Отлично зарекомендовали себя водокольцевые приборы для вакуума. Небольшой аппарат весит 25 килограмм, но на предприятиях функционируют установки с весом до 2 тонн.
- Расположенный внутри корпуса ротор немного смещен от центра, иначе сложно создать полость с низким давлением.
- Камера будет заполнена водой. После вращения лопасти начнут разделять закаченную среду на части, поскольку возникает центробежная сила.
- Образуется водяное кольцо, которое прижимается к внутренним стенкам. Внутри кольца создается разряжение и зона вакуума. Сжатые газы проходят по ячейкам и попадают в выходное отверстие.
Для разделения воздуха и воды предусмотрен сепаратор. Вакуумные промышленные насосы прослужат долгие годы при минимальном обслуживании.
Этому способствует отсутствие трения во время создания вакуума. Есть возможность работать с токсичными и взрывоопасными субстанциями.
Снижаются затраты и вырастает выработка. Отсутствие масла позволяет выдавать чистый вакуум без примесей. Часто применяют для перекачки потока в другой резервуар.
Основное применение турбомолекулярного насоса
Основное применение турбомолекулярного насоса
Быструю очистку не агрессивных газов и примесей обеспечит турбомолекулярный вакуумный насос. Конструктивные особенности позволят охватить весь спектр вакуума.
- Внутри расположен неподвижный ротор и вращающиеся колеса с лопастями. Добиваются зеркального расположения лопастей, имеющих пазы.
- Повышение скорости приводит к ударам лопастей, чтобы придать молекулам механическую энергию. Они переходят по канавкам статора для сжатия и выхода по нагнетательному отверстию с помощью подкачивающего насоса.
- Давление в пазах лопастей небольшое. За счет их количества удается его суммировать и получить нужное значение вакуума.
Скорость ротора зависит от модели (24000-90000 об/мин). Есть горизонтальное и вертикальное исполнение. Нередко в паре функционирует форвакуумное устройство. С помощью аппаратов:
- проводят научные исследования;
- изготавливают полупроводники и светодиоды (электротехника);
- покрывают поверхности пленкой (медицина, полиграфия);
- используют в авиации и металлургии (электронно-дуговая сварка);
- находят место протечек;
- собирают оборудование, используемое на электростанциях.
Процесс получения вакуума занимает минимум времени. Вакуумный турбомолекулярный агрегат не боится перепадов давления и не использует масло для смазки. Износ затрагивает подшипники, которые прослужат до 3 лет.
Пластинчато-роторная модель — характеристики
Пластинчато-роторная модель — характеристики
Характеристики вакуумных пластинчато-роторных моделей зависят от числа ступеней и мощности двигателя. Для получения вакуума:
- в герметичной камере начинается вращение ротора с лопастями, расположенными диаметрально в противоположных областях;
- пружина на пластине позволяет максимально приблизиться концам лопасти к стенке (зазор до 3 микрон);
- производится сжатие и подача объема к выходному отверстию;
- вместе с воздухом выходит конденсат и цикл повторяется.
В двухступенчатых вакуумных аппаратах процесс продолжится во второй камере для получения глубокого вакуума. Избежать попадания масла сумеет сухой агрегат для вакуума. Графитовые пластины смазывать не придется.
Аппараты двойного действия за один оборот создают два объема вместо одного. Масло отвечает за герметичность, уменьшения трения и нагрева. Несмотря на отвод обратно в резервуар частично попадает в субстанцию.
Прямое управление позволяет задействовать специальный винт для изменения положения статорного кольца. Регулировка ограничит подачу или увеличит показатели давления. Непрямое управление связано с установочными поршнями, имеющими разный диаметр.
При выборе вакуумного пластинчато-роторного устройства учитывать остаточное давление и скорость откачки, мощность двигателя и габариты. Имеет значение присутствие смазки и объем масла.
Паромасляный насос для создания высокого давления
За способность создавать сверхвысокий вакуум ценится паромасляный насос. Увеличить продуктивность помогает дополнительный масляный аппарат.
Паромасляный насос для создания высокого давления
В корпусе устройства расположены паропроводы с соплами. С внешней стороны фиксируется система охлаждения. В нижней части присутствует механизм для разогрева субстанции.
В результате прогрева молекулы поднимаются до сопел и вновь стекают вниз при повышенной скорости под определенным углом. Продвижение зависит от давления на входном фланце.
Первый механизм вязкостный и нуждается в повышении давления. Откаченный газ будет увлечен струей пара и усилится за счет турбулентности. Уменьшение давление подключает диффузионный механизм. Молекулы соединятся со струей и приблизятся к стенкам корпуса
Паровая струя вместе с газом попадает в зону охлаждения. Конденсат стекает вниз для участия в следующем цикле. Захваченный газ испаряется. Скопившийся объем у выхлопного порта откачивается с помощью другого насоса.
Внутренние компоненты не подвергаются износу. Продуктивность зависит от модели (100-150000 л/с). Для уменьшения диффузии применяют жидкий азот.
Вакуумный лабораторный насос — разновидности
Вакуумный лабораторный насос — разновидности
Для проведения исследований нередко требуется установить вакуумный насос в лаборатории. В зависимости от поставленных задач используют:
- мембранные устройства;
- поршневые аппараты;
- пластинчато-роторные приборы.
Обращают внимание на возможность выдавать вакуум в низком и среднем или сверхвысоком диапазоне. Принцип функционирования разделен на механический и физико-химический. Градация позволяет связывать газы или заниматься переносом в нужную емкость.
- Мембранные модели сумеют переносить перепады температуры, взаимодействовать с агрессивными субстанциями без загрязнения окружающей среды.
- Поршневые вакуумные устройства имеют низкий уровень погрешности (1%). Корпус изготавливают из алюминия. Внутри устанавливают различные виды двигателей.
- Пластинчато-роторные механизмы неприхотливы и гарантируют продуктивность. Множество циклов не ухудшит характеристики. Замена элементов происходит один раз за несколько лет.
Чистый глубокий вакуум обеспечат сухие пластинчато-роторные агрегаты. Масляные приборы применяют реже, если это не помешает проведению исследований.
Популярные производители
При выборе вакуумного оборудование особое внимание уделяют изготовителю. Выпуск насосов для вакуума налажен в стране. Предлагаются модели от зарубежных компаний.
- Мощная база и испытательный центр позволяет Ливгидромашу выпускать до 1000 разновидностей насосов. Продумана система сервисного обслуживания.
- Масляные и сухие, водокольцевые и диффузионные, высоковакуумные и насосы Рутса изготавливает компания Вакууммаш. Высоковакуумные в симбиозе с механическими приборами создают давление до 10 Па.
- Внедрение новых технологий позволяет поддерживать спрос на вакуумные агрегаты Busch. Роторные, вихревые и турбомолекулярные установки обладают разной мощностью и продуктивностью. Универсальная установка заменяет несколько высоковакуумных приборов.
- С иностранными партнерами сотрудничает ERSTEVAK. Пластинчато-роторные и водокольцевые устройства создают давление в 1 мБар. Для высокого вакуума нужны криогенные, турбомолекулярные и паромасляные приборы. Выпускают оборудование стандартное и сделанное под индивидуальный заказ.
- Стабильность и продуктивность (скорость 3-7 м³/час) демонстрирует продукция под маркировкой PVR. Самая ходовая серия CS. Лопатки из графита избавляют от смазки маслом. Блочное исполнение позволяет уменьшить габариты и вес.
- Старейшая немецкая компания Becker продвигает собственные изобретения. С середины прошлого века начат выпуск турбомолекулярного агрегата. Конструкторский отдел патентует лучшие технологии. Филиалы открыты в европейских и азиатских странах.
- Среди китайских изготовителей отмечают вакуумные аппараты Value. Этот логотип можно встретить в каждой второй климатической системе. Процент брака самый мизерный, из тысячи сломается один прибор.
Оборудование для вакуума создается для промышленности. Это помогает постоянно модифицировать агрегаты, способные эффективно выдавать вакуум в разных диапазонах.