Вращательные насосы с масляным уплотнением
Разное — Применение вакуумной техники
Оглавление
Вращательные насосы с масляным уплотнением
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5
Все страницы

Принцип действия. Основные характеристики. Враща­тельный вакуумный насос с масляным уплотнением яв­ляется непременным элементом большинства вакуумных систем.

 

 

Пластинчато-статорные насосы — обычно насосы ма­лой производительности, плунжерные — средней и боль­шой производительности.


На рис. 2-1 схематично изо­бражен пластинчато-статорный вращательный вакуумный насос В неподвижном корпусе 1 на валу 2 эксцентрично расположен ро­тор 3. Полезный объем рабочей камеры насоса, образованный внутренней поверхностью корпу­са-статора 1 и наружной поверх­ностью ротора 3, пластиной 4 разделяется на полость всасыва­ния / и полость сжатия II. Пла­стина 4, расположенная в проре­зи корпуса насоса, с помощью пружины 5 через рычаг 6 плотно прижимается к ротору 3.

 

При вра­щении ротора 3 в направлении, указанном стрелкой, газ из откачиваемого сосуда, кото­рый не показан на рисунке, через впускной канал 7 запол­няет увеличивающуюся в объеме полость 1. В это время газ в полости // сжимается. Когда давление газа на кла­пан 8 превысит величину атмосферного давления и л силия, создаваемого пружиной 5, клапан 8 откроется, и газ из полости // будет вытеснен в атмосферу. При дальнейшем вращении ротор 3, пройдя пластину 4 и выход впускного канала 7, отделяет в рабочей камере насоса следующую порцию газа от откачиваемого объема. Таким образом, за два оборота ротора порция газа отделяется от отка­чиваемого объема, перемещается от впускного канала 7 к выхлопному клапану сжимается в полости // и вы­тесняется под клапаном 8 в атмосферу. При каждом следующем обороте следующая порция газа отделяется от откачиваемого объема, а предыдущая вытесняется из насоса в атмосферу. В пластинчато-статорном насосе за


 

 

один оборот ротора происходит один цикл откачки, т. е. отделяется от откачиваемого объема и вытесняется толь­ко одна порция газа.

На рис. 2-2 схематично изображен пластинчато-ро­торный насос. В цилиндрической рабочей камере корпуса 1 симметрично на валу (не показан на рисунке) распо­ложен ротор 2, ось которого О’ смещена относительно оси рабочей камеры О». В сквозной прорези ротора раз­мещены пластины Зг и 3″. Пружиной 4 они прижимаются к корпусу насоса. В положении ротора, изображенном на рис. 2-2,а, пластинами 3′ и 3″ и плоскостью касания ротора со статором полезный объем рабочей камеры разделен на три полости: / — полость всасывания, // — полость перемещения и частичного сжатия газа, /// — полость вытеснения газа..-При вращении ротора в на­правлении, указанном стрелкой, полость / увеличивает­ся и дополнительное количество газа из откачиваемого сосуда по впускному каналу 5 поступает в рабочую ка­меру насоса.

 

Полость // уменьшается в объеме, в ней происходит сжатие газа. Полость /// уменьшается, и газ из нее через выпускной канал под клапаном 6 вытесня­ется из насоса. При положении ротора, изображенном на рис. 2-2,6, заканчивается вытеснение газа из полос­ти ///. При дальнейшем вращении ротора полость // пе­реходит в полость ///, т. е. наступает момент, когда ста­новится возможным вытеснение следующей порции газа (рис. 2-2,в).


 

В положении ротора, изображенном на рис. 2-2,г, полости I я II сообщаются между собой. Лишь когда ротор повернется на 180° от начального положения и

 

займет положение, тождественное исходному (рис. 2-2,а), происходит разделение полостей I и II, и от откачивае­мого объема отделяется очередная порция газа. В этот момент полость // имеет наибольший объем.

 

В пластин­чато-роторном насосе за один оборот ротора происходят два цикла откачки, т. е. отделяются от откачиваемого объема и вытесняются из насоса две порции газа.

На рис. 2-3 схематично изображен плунжерный насос. В корпусе 1 насоса выполнена цилиндрическая рабочая камера, в которой вращается эксцентрик 2 с надетым на него плунжером 3. Плунжер состоит из цилиндричес­кой части, охватывающей эксцентрик 2, и полой прямо­угольной части 4, свободно перемещающейся в пазу шарнира 5. При повороте плоской части плунжера шар­нир 5 свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса.

 

 

 

Газ из откачиваемого сосуда через впускное отверстие 6 насоса, канал 7 прямоугольной части плунжера и окно 8 в стенке плунжера (рис.


3,6) поступает в по­лость всасывания /. При вращении эксцентрика 2 в на­правлении, указанном стрелкой, полость / увеличивается и заполняется поступающим из откачиваемого объема газом (рис. 2-3,в, г,). В это время в полости сжатия // происходит сжатие газа, а затем вытеснение его через клапан 9 в атмосферу. При приближении плунжера к верхней части (рис. 2-3,а) окно 8 в стенке прямоуголь­ной части плунжера перекрывается шарниром 5 и про­исходит отделение порции газа от откачиваемого объема. При дальнейшем смещении плунжера от его верхней точки весь газ, находящийся в рабочей камере, в прост­ранстве, ограниченном наружной поверхностью цилин­дрической части плунжера и внутренней поверхностью корпуса (рис. 2-3, а), начинает сжиматься и вытесняться из насоса. В плунжерном насосе за один оборот вала происходит один цикл откачки.

 

Как видно из рис. 2-1—2-3, между вращающимся ро­тором (или катящимся с проскальзыванием плунжером) и статором имеется зазор, по которому газ со стороны выхлопа может перетекать на сторону всасывания газа. Уп­лотнение зазоров, предотвра­щающее перетечку газа, осу­ществляется вакуумным мас­лом1, поступающим из масля­ного резервуара. У насосов по­гружного типа (рис. 2-4) мас­ляным резервуаром является корпус насоса.

 

Откачной меха­низм полностью помещается в масляной ванне. Ведущий вал откачного механизма через от­верстие в стенке корпуса вы­водится наружу. В силу того, что снаружи и внутри кор­пуса одинаковое (атмосфер­ное) давление, для предот­вращения перетечки масла по валу достаточно постановки уплотняющей манжеты. Не­подвижные соединения дета­лей откачного механизма не герметизируются. Масло, просачиваясь через зазоры и заполняя их, защищает откачной механизм от нагека-ния воздуха и обеспечивает смазку трущихся деталей механизма.


 

Такая конструкция наиболее пригодна для сравнительно небольших насосов с быстротой действия до 6 л/с.

В непогружном насосе (рис. 2-5) масляный резер­вуар располагается над рабочей камерой. Крышки в торцах рабочей камеры в непогружном насосе должны иметь вакуумно-плотное соединение с корпусом насоса, обеспечиваемое прокладками или уплотняющими клея­ми, стойкими к воздей­ствию масла при температу­ре до 100°С. Непогружен­ными насосами чаще вёего бывают плунжерные насо­сы средней и большой про­изводительности. В насосах большой производительно­сти применяется принуди­тельная дозированная пода­ча смазки в рабочую каме­ру насоса.

 

 

 

 

 

 

Механические насосы производят откачку объема, начиная с атмосферного дав­ления. Откачиваемый газ они вытесняют в атмосферу. Поэтому по отношению к ним не принято использо­вать такие характеристики, как наибольшее рабочее дав­ление, наибольшее давление запуска и наибольшее вы­пускное давление.


 

Механиче­ские вакуумные насосы с ма­сляным уплотнением без из­менения характеристик способны выдерживать повыше­ние выпускного давления по крайней мере до 1,Ы05 Па (820 мм рт. ст.), а специальные насосы-компрессоры, предназначенные для перекачки газов, до 2,5•1O5 Па (2,5 атм). Основными вакуумными характеристиками механических вакуумных насосов с масляным уплотне­нием являются предельное остаточное давление и бы­строта действия.

Характерный вид кривых быстроты действия насоса приведен на рис. 2-6. Быстрота действия механических насосов с масляным уплотнением практически не зависит от рода откачиваемого газа.

Остаточное давление насосов с масляным уплотне­нием определяется конструкцией насоса и свойствами рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости насосов с масляным уплотнением, как правило, используются масла, получаемые из промышленных минеральных масел. Кроме обычных требований: низкая кислотность, необходимая вязкость, хорошие смазывадбщие свойства и т. ш, к маслам для ваку­умных насосов !предъявля­ются дополнительные требо­вания: 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. Некоторые характеристики отечествен­ных вакуумных масел приведены в приложении 3.


 

Остаточный газ1 механического вакуумного насоса с масляным уплотнением составляют воздух, газы отка­чиваемой среды, а также пары и продукты разложения рабочей жидкости насоса. В механическом вакуумном насосе, как и в любом газоперемещающем насосе, наря­ду с основным потоком в направлении откачки существу­ет обратный поток газа с выхода насоса в откачиваемый сосуд. Газы попадают во входное сечение насоса из цир­кулирующего в нем масла и в результате перетечки по за­зорам в откачном механизме. Разложение масла в основ­ном происходит в результате возникновения высоких местных температур в областях непосредственных контак­тов трущихся металлических поверхностей.

 

Образующиеся при этом растворимые в масле, легколетучие углеводоро­ды в значительной степени обусловливают предельное остаточное давление насоса, так как они имеют сущест­венно более высокие давления насыщенного пара, чем сама рабочая жидкость.

 

Стабильность характеристик насосов с масляным уплотнением определяется величиной зазоров между по­верхностями, перемещающимися относительно друг друга, и количеством, а также качеством масла, поступающего в рабочую камеру для уплотнения зазоров и смазки тру­щихся поверхностей. Максимальная быстрота действия и минимальное остаточное давление достигаются при таком притоке масла рабочую камеру, которое обеспечи­вает и надежное уплотнение зазоров, и выброс в масля­ный резервуар в момент выхлопа верхнего слоя масла с растворенным в нем откачиваемым газом.


 

 

 

Эксплуатация и обслуживание. Работа большинства насосов с масляным уплотнением сопровождается замет­ной вибрацией. Поэтому комму­никации, соединяющие насосы с вакуумной системой, должны включать сильфонную развязку или участок гибкого эластичного трубопровода, например вакуум­ный резиновый шланг. Неболь­шие насосы с быстротой действия до 5—7 л/с часто устанавливают прямо на полу, подложив под них резиновый лист для уменьшения шума и предотвращения смеще­ния их в процессе работы. Рези­новый лист при попадании на не­го масла или растворителей на­бухает и приходит в негодность.

 

В случае постановки насоса на виброгасящие опоры, на­пример изображенные на рис. 2-7, этот недостаток исчеза­ет, так как резина в опорах защищена от попадания мас­ла. Более крупные насосы устанавливают на фундамент. Фундамент под насосы с быстротой действия более 60 л/с должен иметь глубину от полуметра до метра. Для закрепления насоса обычно используют анкерные болты крючкового типа, заливаемые в фундамент.


ндамент должен выходить за габариты насоса в плане так, чтобы расстояние от любого анкерного болта до края фундамен­та было не менее 15 см. Пуск большинства механических вакуумных насосов с масляным уплотнением сопровожда­ется забрызгиванием масла во впускной и выпускной патрубки. Кроме того, работа насоса в области впускных давлений от остаточного давления до 101 Па сопровожда­ется довольно интенсивным обратным потоком углеводо­родов из впускного патрубка насоса в откачиваемый сосуд. Обратный поток углеводородов различен для разных насосов и зависит от состояния насоса, исполь­зуемого масла и режима работы насоса и находится в пределах от 10-7—2*10-7 г/ (см2-мин) до 5•1O-5— 10-4 г/(см2-мин). Максимальная интенсивность обрат­ного потока наблюдается при работе Засоса при оста­точном давлении. Для насосов единой сверни BH обрат­ный поток углеводородов составляет величину 5•1O-7— 1,3-10-6 г/(см2-мин).

 

Другим недостатком насосов с масляным уплотнением является образование так называемого масляного тума­на, который выходит из выхлопного Патрубка насоса в виде сизо-белого дыма при работе насоса в области впускных давлений 10-2—3*10-4Па (Таким образом, механический вакуумной насос с мас­ляным уплотнением в ряде случаев оказывается основ­ным источником загрязнения откачиваемого сосуда и производственного помещения парами углеводородов.


 

Правильно спроектирован­ные входные и выходные коммуникации насоса позво­ляют в значительной мере снизить вылет масла из насо­са. Входные коммуникации должны удовлетворять сле­дующим условиям: 1) обладать высокой пропускной способностью для газов; 2) не допускать проникновения рабочей жидкости насоса в от­качиваемый сосуд; 3) предохранять насос от попадания в него различных твердых частиц, которое могли бы по­вредить рабочие поверхности рабочей камеры насоса. Последнее условие удовлетворяется просто», постановкой металлического сетчатого фильтра во входном сечении насоса.

 

 

Первые же два условия противоречат друг другу. Оптимальным следует признать трубопровод входной коммуникации, изображенный на рис. 2-8. Здесь диаметр условного прохода (Ду) соединительного трубопровода равен диаметру входного сечения насоса, а длина обя­зательных вертикального и горизонтального участков, вы­раженная в единицах диаметра трубопровода, указана на чертеже. Такой трубопровод исключает попадание брызг масла в откачиваемый объем и создает условия для конденсации и возврата в насос значительной части паров масла.

 

Если защиту от брызг осуществить с по­мощью трубопровода сложно из-за недостатка места в вакуумной установке, то можно установить на входе в насос простейший брызгоотражатель, изображенный на рис. 2-9. Наличие в брызгоотражателе некоторого коли­чества масла способствует улавливанию пыли, которая может попасть из откачиваемого сосуда в насос, и луч­шей конденсации паров масла. Нередко маслоотражатель проектируется в корпусе самого насоса.

 

Такие меры исключают попадание брызг в откачивае­мый объем, снижают вылег паров масла, однако не пре­дотвращают обратный поток легких углеводородов. Лик­видация обратного потока возможна при постановке на входе насоса дополнительных улавливающих устройств — ловушек. Эффективным способом подавления обратного потока является дозированный напуск сухого газа на вход насоса.

 

Выброс масла со стороны выхода насоса является основной причиной убыли масла в масляном резервуаре насоса. Для предотвращения убыли масла со стороны вы­хода в конструкции всех насосов с масляным уплотнением предусмотрен маслоотражатель, иногда называемый маслоотбойником. Эффективный маслоотражатель снижа­ет потери масла до 1—2 мг/ч на единицу быстроты дей­ствия насоса (л/с). Однако даже самый эффективный маслоотражатель не улавливает масляный туман.

 

Поэто­му для защиты производственного помещения от загряз­нения его масляным туманом выход насоса с помощью дюритового шланга или металлической трубы подключа­ют к выхлопной магистрали. Когда это сделать невозмож­но, для задержания масляного тумана используют раз­личные пористые фильтры, например бумажные, из стек­ловаты или керамические, устанавливаемые на выходе насоса. Однако эти фильтры нуждаются в периодической промывке и замене. Кроме того, они затрудняют эксплуатацию насосов, откачивающих пары во­ды. Пример более эффективного и долговечного маслоотделитель-ного устройства с металлокера-мическим фильтром приведен на рис. 2-10. Действие его основано на отделении масляного тумана при пропускании под небольшим давлением выхлопных газов на­соса через пористый металлокерамический фильтр.

 

Маслоотделительное устрой­ство фланцем 1 присоединяется на место выхлопного патрубка При работе насоса выхлопные га­зы поступают в трубопровод 2 и через отверстие 3 в спиральной щелевой канал 4, в котором отде­ляются капли масла. Пройдя канал, газы через от­верстие 5 попадают в пространство перед фильтром 6. Экран 7 рассеивают их, равномерно направляя на всю поверхность фильтра. Поскольку металлокерамика об­ладает достаточно большим сопротивлением потоку влажного газа, перед фильтром возникает избыточное давление 102—103 Па (1—50 мм рт. ст.).

 

Такой перепад давлений наиболее благоприятен для эффективного от­деления и конденсации масляного тумана. Конденсат, образующийся в порах и вытесняемый из них избыточ­ным давлением и потоком газа, стекает по поверхности фильтра и накапливается в нижней части устройства. При остановке насоса, когда в трубопроводе 2 исчезает избыточное давление, через клапан 8 и отверстие 9 мас­ло возвращается в насос.

 

В момент пуска насоса избыточное давление в трубо­проводе имеет величину 104 Па (75—300 мм рт. ст.). При таком давлении предохранительный клапан 10 от­крывается и выхлопные газы, минуя фильтр, через от­верстие 11 и более широкий и короткий спиральный канал 12 попадают в корпус маслоотделительного уст­ройства.

 

Когда изменяется давление газа перед фильтром, например при пуске и остановке насоса, над внешней

 

поверхностью металлокерамики появляется слабый мас­ляный туман. Для поглощения этого тумана в верхней части устройства устанавливается дополнительный круп­нопористый поролоновый фильтр 13, помещенный между кольцами с отверстиями 14.

 

При сборке устройства отдельные детали его нани­зываются на центральный трубопровод и стягиваются крышкой 15, в центре которой имеется глухое резьбовое отверстие. В качестве металлокерамического фильтра можно использовать пористую нержавеющую сталь ПНС-5. Необходимая эффективная поверхность фильт­ра определяется быстротой действия и режимом работы насоса.

 

Ряд насосов с масляным уплотнением обладает еще одним существенным недостатком. При остановке насо­са масло, находящееся в масляном резервуаре насоса под атмосферным давлением, заполняет рабочую камеру насоса, в которой сохраняется разрежение, и поднима­ется во впускной патрубок и иногда даже в откачивае­мый сосуд, если он соединен с насосом коротким трубо­проводом. После этого последующий запуск насоса будет затруднен.

 

Нацуск атмосферного воздуха во впускной патрубок сразу после остановки исключает подъем мас­ла и облегчает последующий его запуск. Чтобы при этом в откачиваемом сосуде сохранить разрежение, в трубо­провод, соединяющий насос с откачиваемым сосудом устанавливают клапан и ниже его на трубопроводе вто рой (напускной) клапан. Схема присоединения насоса к откачиваемому сосуду показана на рис. 2-11, а также в табл. 8-1.

 

Чаще всего над механическим насосом для аварийного перекрытия низковакуумной коммуникации и напуска воздуха в насос устанавливаются выпускае­мые серийно магнитные клапаны, которые срабатывают автоматически при включении и~ выключении насоса. Другой способ защиты от подъема масла в откачивае­мый объем — постановка во впускном патрубке насоса ^поплавкового клапана, который запирается поднимаю­щимся маслом.

 

После того как определена необходимость в допол­нительных устройствах и подготовлено место для уста­новки насоса, приступают к расконсервации и пусковым работам с насосом. После изъятия насоса из транспорт­ной тары, удаления консервирующей смазки, проверки уровня масла и при необходимости долива масла принятых приводных ремнях проверяют лет кость враще­ния и отсутствие биения ва­ла двигателя и шкива насоса, а также проверяют направ­ление вращения вала элек­тродвигателя. Перед присо­единением к откачиваемому сосуду полезно также про­верить достигаемое насосом полное остаточное давление при работе «на себя», т. е. с заглушкой на присоедини­тельной коммуникации (или на впускном патрубке), с установленным в ней ма­нометрическим преобразо­вателем.

 

Почти все отечественные насосы приводятся в дейст­вие с помощью клиноремен-ной передачи электродвига­телем, рассчитанным на номинальную нагрузку в рабо­чем режиме насоса. Значительная доля потребляемой насосом энергии расходуется на постоянное перемещение масляных пленок, служащих для герметизации зазоров. Во время пуска насоса при комнатной температуре вяз­кость масла и соответственно нагрузка на двигатель максимальны.

 

Поэтому в первый момент не следует на­гружать насос большим газовым потоком. После вклю­чения рабочие поверхности быстра нагреваются и вяз­кость масла и его тормозящее действие уменьшаются. Тем не менее запуск насоса легче производится при ат­мосферном давлении во впускном патрубке насоса, даже если рабочая камера не заполнена маслом. В соответст­вии с этим включение насоса производится в следующей последовательности. При закрытых клапанах (рис. 2-11) и атмосферном давлении в трубопроводе включают насос Запуск насоса лучше производить толчками в два-три приема, включив и тут же выключив электро­двигатель. Если при этом приводной ремень проскальзы­вает в результате заполнения рабочей камеры насоса маслом, необходимо снять приводные ремни и провернуть вручную на два-три оборота вал насоса при атмосфер­ном давлении во впускном патрубке насоса. Через 1—11 мин после включения насоса начинают откачку откачи­ваемого сосуда. Чтобы избежать чрезмерного выброса масла из выхлопного патрубка насоса, клапан, соеди­няющий насос с откачиваемым сосудом, открывают по­степенно. Малая пропускная способность слегка при­открытого клапана ограничивает поток газа на входе в насос и этим предотвращает выброс масла.

 

 

 

При эксплуатации насосов особое внимание должно быть обращено на сохранение качества и количества /залитого в насос масла. Такие растворители, как бензин, ацетон, трихлорэтилен и др., не полностью удаленные с поверхностей деталей насоса после их промывки, за­грязняют масло, ухудшают его свойства и повышают предельное остаточное давление насоса. Такое же дейст­вие оказывает накопление в масле конденсирующихся паров, образующихся в рабочей камере вакуумной уста­новки при проведении технологического процесса.

 

Эффективным способом предотвращения конденсации паров в насосе является напуск так называемого бал­ластного газа в полость сжатия рабочей камеры насоса. Устройство, служащее для напуска балластного газа в насос, например атмосферного воздуха, называют газобалластным устройством, а насос, снабженный та­ким устройством, — газобалластным насосом. Сейчас насосы выпускаются с газобалластным устройством.

 

Конденсация пара происходит тогда, когда его пар­циальное давление достигает давления насыщения не­зависимо от парциального давления других газов и дав­ления смеси в целом, в то время как на выхлопной кла­пан действует именно полное давление смеси газов. Следовательно, если будут обеспечены условия, когда полное давление смеси газов будет достигать величины, «необходимой для открытия клапана, прежде чем пар­циальное давление конденсирующегося пара достигнет давления насыщения, конденсации пара не произойдет.

 

Впуск балластного газа должен быть произведен тогда, когда порция газа уже отделена от откачиваемого сосуда, но степень сжатия откачиваемого газа еще мала. Этому условию отвечает расположение выхода канала для впуска балластного газа на торцевой поверхности ра­бочей камеры, как показано на рис. 2-2 и 2-3. К моменту открытия выхлопного клапана обратный клапан газобал­ластного устройства закрывается и несконденсированный пар вместе с балластным газом выталкивается из рабо­чей камеры насоса через выхлопной клапан.

 

Величина допустимого давления паров воды на входе, при котором откачка производится без конденсации пара в насосе, является паспортной характеристикой всех газо­балластных насосов. Для отечественных насосов эта ве­личина находится в пределах 5•1O2 — 2,2•1O3 Па (4— 17 мм рт. ст.).

 

В процессе работы насоса часть паров все-таки кон­денсируется и растворяется в масле. Для очистки масла от конденсирующихся паров в больших насосах, в ког торых применяется принудительная подача масла, используются специальные устройства, устанавливаемые в линиях циркуляции масла. В небольших насосах эф­фективной оказывается очистка масла «газобалластом». Такое же действие оказывает поддержание высокого впускного давления (порядка 2•1O4 Па) подачей на вход насоса сухого воздуха.

В насосе в процессе сжатия газу сообщается некото­рое количество тепла, что ведет к нагреву сжимаемого газа, корпуса насоса и, следовательно, масла в масляном резервуаре.

 

При нагреве масла содержание в нем раст­воренных конденсирующихся паров уменьшается. Остав­шиеся растворенными загрязняющие вещества улетучи­ваются из масла при попадании его в рабочую камеру насоса, находящуюся под «вакуумом». Подача балласт­ного газа ограничивает, а в дальнейшем вообще прак­тически исключает повторную конденсацию пара при сжатии. Таким образом, в процессе непрерывной цир­куляции масла в насосе загрязнение постепенно умень­шается.

 

Сама операция очистки масла «газобалластом» пре­дельно проста. Закрывают клапан, сообщающий насос с откачиваемым сосудом. Включают насос и максимально открывают газобалластное устройство. Длительность очистки определяется количеством масла в насосе и степенью его загрязнения. Для небольших насосов ре­комендуемая длительность очистки несколько часов. Об эффективности очистки судят по остаточному давлению. Если в течение первых получаса, часа не наблюдается улучшение характеристик насоса, масло необходимо заменить.

 

Замена масла осуществляется следующим образом. Насос включают в работу с максимальным потоком балластного газа примерно на полчаса, чтобы масло нагрелось и стало менее вязким. Затем выключают на­сос, на вход насоса подают воздух из атмосферы и от­крывают сливное отверстие. Когда масло полностью сольется на короткое время (несколько секунд), повтор­но включают насос. При этом поток газа вытесняет из насоса остатки масла. После выключения насоса еще некоторое время масло капает из сливного отвер­стия. Затем закрывают сливное отверстие, вытирают на­сос и заливают в него свежее масло. После заливки масла включают насос в работу на 15—20 мин с подачей балластного газа при закрытом впускном патрубке.

Если в процессе работы произошло осмоление рабо­чих поверхностей насоса, перед сменой масла его необ­ходимо разобрать, механически удалить осмоление и промыть.

 

При достаточном опыте наличие осмоления может быть определено на слух в процессе работы насо­са по залипанию лопаток и отрыву их от рабочей по­верхности, по кратковременным повышениям давления при работе насоса «на себя». После промывки насоса, прежде чем включить насос для откачки рабочего объе­ма, рекомендуется включить его на 0,5—2 ч в работу «на себя» с максимальной подачей балластного газа.

 

Тем самым будут окончательно удалены пары раствори­телей, оставшиеся на поверхностях деталей после про­мывки и перешедшие в масло, а также другие возможные загрязнения масла. Если в процессе работы механический вакуумный насос с масляным уплотнением не обеспечивает необходи­мого остаточного давления, это может объясняться:

 

1) недостатком масла в насосе;

2) плохим качеством или загрязнением масла кон­денсирующимися парами;

3) осмолением рабочих поверхностей;

4) загрязнением, коррозией или поломкой выхлопных клапанов;

5) поломкой пружин, прижимающих лопатки в плас-тинчато-статорных и пластинчато-роторных насосах;

6) загрязнением каналов для подачи масла в рабо­чую камеру насоса;

7) износом или поломкой деталей насоса.

 

Об устранении первых трех причин было сказано выше. Для очистки или замены клапана вскрывают клапанную коробку и устраняют неисправность. Устра­нение последних трех причин возможно при полной (или почти полной) разборке насоса.

Средний ресурс механических вакуумных насосов с масляным уплотнением до капитального ремонта не менее 12—15 тыс. ч, причем ресурс крупных насосов несколько ниже средней величины, а ресурс малых на­сосов может существенно превышать это время. В тече­ние всего срока службы у насосов возникает в среднем около 10 отказов.

 

Наиболее характерные неисправности и отказы следующие:

1) течь масла через манжеты, уплотняющие вал— 20—25% всех отказов и неисправностей;

2) течь масла через неподвижные соединения — 8— 10%;

3) обрыв ремней— 18—20%;

4) износ и поломка выхлопного клапана и деталей, связанных с ним, — 7—8%;

5) перегорание электродвигателя — 6—8%.

Остальные 30—40% приходятся на другие более ред­кие отказы.

 

У крупных насосов, например, довольно часто наблюдаются износ и поломка шпоночного паза и шпонок на валу.

Правильной эксплуатацией перегорание электродви­гателя можно практически исключить. Для этого прежде всего не следует перегружать насос в момент пуска и длительной работой при впускных давлениях порядка 2•1O4 Па (150 мм рт. ст.).

Обрыв ремней также может быть существенно сни­жен. Для этого нужно, чтобы все ремни имели приблизи­тельно равную степень износа и были правильно натя­нуты. (При остановке насоса нижняя часть ремня должна провисать под углом 2—3°; при работе насоса верхняя часть ремня должна колебаться около среднего положе­ния на 1,5—2°.)

 

 

 

Источник: www.pro-vacuum.ru

Благодаря относительной простоте конструкции, быстроходности и возможности непосредственного соединения с электродвигателем пластинчато-роторные насосы получили наибольшее распространение. Они используются  для откачки воздуха и неагрессивных газов в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, на транспорте,  металлургии, химии, нефтехимии, при сушке (бетона, дерева и т.п.), при перемещении сыпучих и жидких материалов (например, в доильных аппаратах), приведения в действие исполнительных органов, а также в вакуумных системах общего назначения.

Для уменьшения потерь на трение, уплотнения рабочих зазоров, охлаждения сжимаемого газа в насосах используется специальное «вакуумное масло» с низким давлением паров  (без запаха). Оно сохраняет надёжную смазывающую способность в течение  длительного времени работы насоса, мало окисляется, слабо подвержено температурному крекингу (расщеплению), мало пенисто и токсично. При эксплуатации часть масла в виде паров уносится с откаченным газом, его уровень в насосе необходимо контролировать и поддерживать постоянным.  Марки форвакуумного масла: ВМ-4 и ВМ-6 (Россия) — смешивать не рекомендуется.

Одноступенчатый насос со смазыванием трущихся поверхностей создаёт предельное остаточное давление около 2 кПа, двухступенчатый – 0,5 кПа. Одноступенчатый насос с пластинами из антифрикционных материалов: графита, тефлона, эбонита – воздуходувка, работает без смазки, обеспечивает предельное остаточное давление не лучше 80 кПа. 

100 кПа = 1 бар ≈ 1атм = 760 мм рт. ст.

Во избежание порчи смазочного материала и поверхностей скольжения сопряжённых деталей, газ, до поступления в насос, должен быть очищен от твёрдых примесей и капельной влаги. При длительной эксплуатации происходит загрязнение насоса,  ухудшается уровень достижимого вакуума. В этом случае необходима разборка, очистка  деталей насоса. При значительном снижении откачивающей способности следует говорить о реновации насоса.  

Разборка, чистка и сборка вакуумных насосов – ответственные высокотехнологичные  операции, выполняются специально подготовленными работниками высокой квалификации. Проблема в том, что газ, в отличие от жидкости, не обладает заметной вязкостью, он легко проникает сквозь мельчайшие щели и портит вакуум. Поэтому при сборке необходимо визуально обнаружить и устранить вероятные места натекания газа.  Если течь окажется пропущенной, то потом указать её место будет трудно или невозможно. В этом случае сборку необходимо повторить и более тщательно. Зазоры между поверхностями скольжения должны быть меньше 0,08 мм. Т.е. меньше толщины плёнки масла,  являющегося динамическим вакуумным уплотнителем. Зазоры между цилиндром с пластинами и фланцами тоже не должны превышать эту величину. 

Получение вакуума обусловлено тонкими процессами, в вакуумной технике используются свои технические решения. Готовые изделия, например, водопроводные краны, некоторые материалы и сами принципы конструирования гидравлики, здесь оказываются не применимыми. 

 

Пример конструкции пластинчато-роторного вакуумного насоса


Насос РВН 40/350
Мощность — 3 kW.
Частота вращения -1420 об/мин. 
Производительность — 0,53 m³/мин.
Оптимальное остаточное давление – 48 кП.  
Предельное — 13 кП .
Вес — 52 кг.

1 – корпус, 2 – ротор, 3 – текстолитовая пластина, 4 – болт в измерительном отверстии, 5 – игольчатый вентиль, 6 – масляный баллон, 7 – всасывающий патрубок, 8, 11 – подшипники, 9, 10 торцевые крышки корпуса, 12 — манжета (симерлинг), 13 – полумуфта, 14 — вентилятор, 15 — штифт, 16 — маслёнка подшипника. 

 

Насос для ассенизаторских автомобилей, 5 kW и более.  

Предназначен для вакуумирования бочки, в которую, под действием разряжения, затягиваются фекальные массы.
«Мокрый» — на валу установлен масляный насос (на фото слева), который капельно, через дозатор подаёт масло в объём.

Насос работает в форсмажорных условиях.

Он имеет повышенную  производительность, чтобы за приемлемое время было возможно вакуумировать бочку 5 – 10 м³. Во избежание перегрева, не рекомендуется включать более чем на 40 минут. Перегрев — 60 -70 ̊С, когда невозможно удерживать руку на поверхности.

Через него прокачивается агрессивная атмосфера, содержащая сероводород. Это приводит к более частому сервису и ремонту, в сравнении с вакуумными насосами других применений.

Пластины изготовлены из эбонита или текстолита – достаточно мягких материалов. В виду значительной мощности и, соответственно,  усилий на трение, их критический износ происходит в нижней части при скольжении в пазах, так, что пластина по толщине изнашивается на угол. В увеличившихся зазорах, капиллярные силы уже не удерживают масло, возникает перетекание воздуха по пазам (рис. слева, P1;  P2  – давление в сегментах). При потере толщины в нижней кромке на 0,5 мм, пластины следует заменить, переворачивать их не имеет смысла. Пластины будут работать дольше, если они изначала сделаны очень точно по пазам (механические пары). Тогда они меньше качаются в пазах.  Эффект такого износа несколько снижен у насосов с наклонным расположением пластин.

 На практике насос характеризуется глубиной, с которой он способен засасывать воду. Давлению в одну атмосферу соответствует столб воды высотой 10,3 м. Можно было бы ожидать, что с такой глубины насос будет засасывать воду. Но при высоких разряжениях, даже при нормальных температурах, вода начинает активно испаряться и кипеть, это явление ограничивает наибольшую глубину, примерно, 9,1 м. С учётом не идеальной вакуумной системы в целом, 8 м являются очень хорошим показателем. Меньшие значения будут свидетельствовать о степени износа насоса, или о наличии вакуумных течей в системе (обычно соединений).
Насос может также работать, как компрессор, развивая давление ~1,5 атм. 

 Насос  доильных аппаратов 

Предназначен для создания вакуума 60 кП, что является невысоким требованием. «Мокрый» — используется капельная или порционная заливка масла. Общая чистота, свойственная молочному производству, способствует длительной эксплуатации. Ещё работают экземпляры, выпущенные 40 – 50 лет назад.


Автомобильные вакуумные насосы, приводимые в действие от двигателя – «мокрые»,  а также вращаемые собственным электрическим мотором – «сухие». Это маломощные насосы, с условным диаметром камеры  ~5 см.
Вакуум по трубкам подводится разным потребителям для управления клапанами, например, тормозных систем, замков дверей и тому подобных. В некоторых случаях вакуум используется для удаления воздуха из элементов топливных систем.

 

Сушка и пропитка в вакууме.

Вакуумный масляный насосС целью значительного сокращения времени сушки используется явление активного испарения (кипения) воды при нормальных температурах в условиях низких давлений (~10 кПа).

Так, например, время сушки наиболее трудного объекта – досок, в вакууме уменьшается до 1- 3 суток, против 1 месяца или более на воздухе. Остаточная влажность ~7%,  на воздухе ~15%. Брак (трещины, коробление)  ~5%, на воздухе ~ 50%.  Для ускорения сушки желателен лёгкий подогрев.

В обратном процессе, при  глубокой пропитке микропористых структур, для удаления воздуха в камере с объектом создаётся вакуум, выдерживается час, после чего камера заполняется пропитывающей жидкостью, над поверхностью жидкости устанавливают атмосферное давление.  

Проблемы смазки насосов. 

Практика показывает, что смазка является самым уязвимым местом насоса. Проблема в том, что пластины постоянно вытирают масло, вместе с воздухом, в виде паров и капель, оно выбрасывается наружу (в атмосферу). В то же время, плёнка масла должна оставаться достаточной, чтобы создавать динамическое уплотнение между поверхностями движения, заполнять возникшие в процессе эксплуатации царапины.
В простейших случаях используется капельная добавка масла, когда из отдельного бака по капилляру, через патрубок разряжения оно засасывается вакуумом в насос. Использование капилляра, игольчатого регулятора и принципа самотёка связаны с риском засорения системы. Что зачастую и происходит,  оставаясь не замеченным. Рекомендуем простую и экологичную систему циркуляции масла  с принудительной подачей масла шестеренчатым насосом, см. рисунок: 

1 — насос,

2 – глушитель-холодильник,

3 – масляный бак,

4 – масляный фильтр,

5 – масляный насос,

6 – регулятор капель.

 

 

Эта схема гарантирует постоянную подачу достаточного количества масла, предотвращает его потери,  обеспечивает промывку насоса от грязи.
Также следует учитывать, что при повышенных температурах масло становится жидким и вакуум ухудшается.Обычно насосы имеют воздушное охлаждение, а большие насосы снабжаются водяной рубашкой. 

Вибрация вызывает дрожание пластин, что приводит к возникновению динамических зазоров между пластинами и поверхностью цилиндра, т.е.  образованию прямых каналов между сегментами.  Вакуумные характеристики насоса снижаются.
Вибрация подавляется наращиванием массы. Насос жёстко фиксируется на массивной платформе (чугун, сталь), которая, через слой жидкого бетона, устанавливается на фундамент и притягивается анкерными болтами. 


Наша миссия.

Услуги по капитальному ремонту  и техническому обслуживанию. Проектирование вакуумных систем, консультации. 


Принципы работы насосов разного назначения (видео).

В большинстве описаний работы насосов есть только разрезы проточной части. Это не всегда помогает разобраться, как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием. 

Надеемся, что данная ссылка не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.    http://www.ampika.ru/Princip_raboty.html     


 

 

 

 

Источник: www.sites.google.com

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип действия его основан на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.

принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. Внутри корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы. Внутрь корпуса закачивается вода. При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно большая, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса. В середине корпуса получается свободное пространство, которое и будет так называемой рабочей камерой.

Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо. Поэтому такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.

Рабочая камера получается серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ перемещается поочередно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь. Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ проходит через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым. Это свойство оказывается очень полезным для откачивания загрязненных сред или насыщенных паром газовых сред. Вакуумный насос во время работы постоянно теряет небольшое количество рабочей жидкости, поэтому в конструкции вакуумной системы предусмотрен резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру. Это необходимо еще и потому, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, тем самым нагревая ее. И чтобы избежать перегрева насоса, вода охлаждается в таком отдельном резервуаре.

Подробно посмотреть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и принцип его работы можно на видео, предложенном ниже.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который расположен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.

работа пластинчато-роторных насосов

Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток. Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.

Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счет насыщения пара.

Когда сжатый газ выходит наружу, вместе с ним выходит и образовавшийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, поэтому в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство. Схематично посмотреть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5. Как уже упоминалось, пластинчато-роторный насос – это масляный насос. Масло необходимо, чтобы устранить все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.

пластинчато-роторный насос

Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она окончательно очищается от масла. А масло, вес которого больше, оседает в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.

Примечание. Качественные насосы очищают воздух очень тщательно, потерь масла практически нет, поэтому подливать масло в такие насосы необходимо крайне редко.

Принцип работы насоса ВВН

ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого такой же, как у водокольцевого вакуумного насоса.

принцип работы насоса ВВН

Рабочей жидкостью насосов ВВН является вода. На схеме можно увидеть простой принцип работы насоса ВВН.

принцип работы насоса ВВН

Движение ротора насоса ВВН происходит непосредственно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как следствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН могут создать только низкий, из-за этого их называют насосами низкого давления. Простые насосы ВВН могут откачивать газы, насыщенные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа. Поэтому существуют модели насосов ВВН, детали которых изготовлены из титанового сплава или сплава на основе никеля. Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений. Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.

 

Источник: tek-prom.ru

Классификация насосов по диапазону давления

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.

Вакуумный масляный насос

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.Вакуумный масляный насос

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 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.

Вакуумный масляный насос

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.

 Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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.Вакуумный масляный насос

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).

Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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.

Вакуумный масляный насос

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

 

Источник: RuPumps.com


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.