Вакуумные насосы – разновидности, конструкция, принцип работы, советы по выбору

В процессе производства часто применяются технологии обработки, которые заключаются в проведении химических, а также физических процессов в условиях вакуума. Для полноценной работы вакуумной установки требуется соответствующее насосное оборудование. Вакуумных насосов существует очень много. Поэтому стоит разобраться в классификации и особенностях работы основных видов промышленных агрегатов.

Содержание:

1. Использование
2. Классификация по показателям давления
3. Виды вакуумных насосов по типу газа
4. Оборудование для дегазации
5. Двухступенчатые насосы
6. Масляные и безмасляные насосы
7. Дополнительные разновидности насосов вакуумного типа
8. Производители

Использование

Вакуумные насосы являются незаменимым типом оборудования в химической, а также нефтеперерабатывающей отрасли. С их помощью удается быстро создавать разряженные среды, которые необходимы для правильного протекания тех или иных реакций.

Также насосное оборудования этого типа применяется в:

• Фармацевтике. Насосы используют для сушильных камер, в которые помещается продукция;
• Текстильной промышленности. Используются также для сушки и улучшения характеристик тканных изделий;
• Металлургии. Вакуумные насосы подключаются к специальным вакуумным печам. В них осуществляется обработка самых разных металлов, включая те, которые практически не поддаются плавлению;
• Пищевой отрасли. Оборудование используются при фасовке рыбной, мясной и прочей продукции;
• Лабораториях в процессе научных и производственных исследований;
• Медицине. Вакуумные насосы являются важной частью аппаратов искусственного дыхания. Также агрегаты этого типа применяются в стоматологии;
• Полиграфии для закрепления пленки.

Использование

Также вакуумные системы используют в работе с деревом для обработки заготовок и соединения их с защитными и декоративными слоями ПВХ, МДФ, ДСП.

Классификация по показателям давления

Насосы делятся на несколько видов в зависимости от их эксплуатационных характеристик. Если речь идет о диапазоне давления, то выделяют форвакуумные (их еще часто называют первичными), дожимные и вторичные насосы. Они применяется для отдельного диапазона давления. За счет этого установки отличаются и по своим конструктивным особенностям.

Однако независимо от разновидности установки, ее принцип действия будет одним. Он заключается в том, что он производит удаление молекул воздуха или газовых сред из специальной рабочей вакуумной камеры. Если используется насос повышенного давления, то он также способен удалять эти частицы из выходного патрубка. При этом осуществляется последовательное подключение.

Когда в рабочей камере падает давление, последующее изъятие молекул осложняется. Поэтому при расчете работы вакуумного оборудования нужно следить за тем, чтобы система могла охватывать большие перепады давления. Исходя из этого, выделяют несколько видов получаемого вакуума, каждый из которых отличается своими показателями:

• Низкий. В этом случае показатели давления будут больше атмосферного давлении и могут доходить до 1 торр;
• Средний. Диапазон заданного давления должен составлять от 1 до 10^-3 торр;
• Высокий. Показатели составляют от 10^-3 до 10^-7 торр;
• Сверхглубокий. Диапазон давления, который должны покрывать характеристики вакуумного насоса, составляет от 10^-7 до 10^-11 торр;
• Экстремальный. В том случае показатели превышают 10^-11 торр.

Классификация по показателям давления

Для создания низкой или средней вакуумной среды применяются насосы первичные и дожимные, то есть форвакуумные или бустерные. Вторичные насосы часто называют высоковакуумными, так как они способны обеспечивать работу установок, в которых создается условие повышенного вакуума и его разновидностей.

Виды вакуумных насосов по типу газа

Существует две технологии работы с газовыми средами:

• Перекачка газа. В этом случае применяются так называемые кинетические насосы или агрегаты, работающие по принципу объемного вытеснения. Если используется кинетический насос, то в этом случае перекачка осуществляется за счет того, что импульсы молекул газовой среды передаются за счет работы лопастей, движущихся с высокой скоростью. Это обеспечивает непрерывное перемещение газовых сред, которые двигаются от входного патрубка по направлению к выходному отверстию. В насосах этого типа, как правило, отсутствуют вакуумные камеры. Тем не менее, установки этого типа позволяют постоянно придерживаться требуемых условий для процесса сжатия при низком давлении. Насосы, работающие по принципу объемного вытеснения (также их называют винтовыми), улавливают газовые среды механическим путем и перемещают его через насос. В таких моделях есть герметичные камеры, где происходит сжатие газа за счет повышения давления. После этого переработанные газовые среды выводятся в другой насос или сразу в атмосферу. Объемные установки работаю по последовательному принципу, благодаря чему обеспечивается более высокий вакуум. Нередко подобное оборудование последовательно подключается к объемным насосам. Тем самым создается единая система;
• Улавливание газа. Современные установки, работающие по схеме улавливания газовой среды, осуществляют захват молекул газа, которые образуются непосредственно на поверхности самой вакуумной установки. Насосы этого типа затрачивают меньше ресурсов, чем кинетические и объемные, однако они успешно применяются при необходимости получить сверхвысокий вакуум. В таких моделях отсутствуют подвижные части.

Виды вакуумных насосов по типу газа

Оборудование для дегазации

Дегазация не может проводиться без использования вакуумных насосов. Оборудование этого типа откачивает газы и газовые смеси из разных материалов.

Оборудование для дегазации

Двухступенчатые насосы

Установки двухступенчатого раньше были неотъемлемой частью установок для дегазации. Фактически двухступенчатый насос – это модернизированный одноступенчатый агрегат, отличающийся повышенными показателями производительности. Установки этого типа часто используются для создания высокого давления и подходят для применения с газовыми средами разных типов.

В насосах двухступенчатого типа рабочие камеры разделены. Благодаря этому процесс работы оборудования синхронизируется, а значит повышается и производительность. Кроме этого насосное оборудование этого типа отличается довольно скромными габаритами, что позволяет не только обеспечить наилучшие технические показатели, но и монтировать установки в самые разные вакуумные системы.

Двухступенчатые насосы

Масляные и безмасляные насосы

Устройство установк и зависит от условий использования насосов. Например, бывают насосы мокрого (масляного) или сухого (безмасляного) типа. Выбор той или иной модели зависит от того, допускается ли, чтобы газ подвергался воздействию масляной среды или нет. Если он соприкасается с частицами масла, то обычно оборудование этого типа не является экологически чистым. Безмаляные модели используются в лабораториях и на других предприятиях, требующих наличия чистой среды. В таких моделях отсутствует уплотнение масляного типа.

При производстве оборудования безмасляного типа учитывается, как работает вакуумный насос. Очень важно, чтобы все расчеты были произведены правильно, так как в таких изделиях движущиеся части подходят друг к другу максимально близко, но при этом не должны соприкасаться.

Масляные и безмасляные насосы

Дополнительные разновидности насосов вакуумного типа

Также в производстве часто используют насосы:

• Турбомолекулярные. Это модели механического типа. Благодаря этому вакуум внутри системы создается самостоятельно. Главным рабочим органом таких насосов является статор и ротор;
• Водокольцевые. Это жидкостные устройства цилиндрической формы. Работает оборудование также за счет движения ротора, в процессе чего начинается циркуляция жидкости, которая принимает форму кольца;
• Пластинчато-роторные. На роторе размещены специальные пластины, которые устанавливаются под определенным углом. Они продвигают газовые среды через рабочую камеру;
• Мембранно-поршневые. Мембранные насосы поршневого типа работают за счет применения гибкой мембраны. Она способна выгибаться. За счет этого происходит изменение объема рабочего пространства и осуществляется движение газовых сред;
• Вихревые. По принципу работы больше всего напоминают насосы центробежного типа;
• Спиральные. Внутри таких насосов расположены спирали. Одна спираль никогда не движет, а вторая, наоборот, непрерывно находится в движении.

Пластинчато-роторные насосы

Производители

При выборе насосов вакуумного типа стоит рассматривать европейских и отечественных производителей. Например, большой популярностью пользуются модели компании Вакууммаш. Производитель предлагает насосное оборудование сухого типа, с масляным уплотнением. Также в продаже есть водокольцевые, мембранные и многие другие варианты установок.

Из европейских производителей самую высококачественную продукцию предлагает немецкая компания Busch. В продаже есть насосы, способные создавать давление в пределах 1 мбар. Особой популярностью пользуются пластинчато-роторные установки от этого производителя.

Вакуумный насос Busch