Вакуумные насосы предназначены для создания среды с разной степенью разреженности. Эти устройства находят широкое применение в самых разнообразных сферах: промышленности, производстве, медицине, фармацевтике, коммунальном и народном хозяйстве, а также в точных научных исследованиях, лабораторных экспериментах и испытаниях.
Типы вакуумных насосов для откачки воздуха
Вакуумные насосы, используемые для удаления воздуха, делятся на несколько типов:
- Водокольцевые. Работают с использованием воды, заполняющей рабочую камеру. При работе образуется вакуумная полость серпообразной формы. Лопасти, распределённые неравномерно, делят камеру на секции разного объёма. Благодаря разнице давлений газ концентрируется в центральной зоне и подвергается очистке. Очищенный газ выходит через специальное отверстие.
- Пластинчато-роторные. Основной элемент – ротор с прорезями, в которых размещены лопатки. Под давлением пружин лопатки двигаются, выталкивая сжатый воздух из рабочей камеры. Такие насосы бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми.
- Мембранные. Имеют гибкую мембрану, обеспечивающую создание и перемещение вакуума за пределы рабочей камеры. Эти установки требуют регулярной замены мембраны из-за её износа со временем.
- Поршневые. Включают поршень и цилиндрическую рабочую камеру. По конструкции бывают масляными (мокрыми) или безмасляными (сухими).
- Винтовые. Оснащены винтовыми роторами, движущимися в противоположных направлениях. Применяются для создания высокого уровня вакуума и могут использоваться как форвакуумные установки для начального разрежения.
Типы вакуумных насосов для откачки воздуха
- Спиральные. Идеальны для откачки воздуха и инертных газов. Работа без использования масла обеспечивает получение чистого и глубокого вакуума без необходимости дополнительной очистки.
- Турбомолекулярные. Применяются для создания сверхвысокого вакуума. Обычно работают в связке с форвакуумными устройствами.
- Диффузионные. Используются в комбинации с форвакуумными насосами, обеспечивая сверхвысокий уровень вакуума.
- Эжекторные. Могут быть одно- или многоступенчатыми. Требуют высокого уровня чистоты газа, поэтому оснащаются дополнительными фильтрами.
- Центробежные. Обладают системой охлаждения, которая может быть воздушной или водяной.
- Насосы Рутса. Имеют два ротора в форме восьмерки, вращающихся в противоположных направлениях. Между роторами сохраняется минимальный зазор, исключающий их контакт.
- Криогенные. Созданы для работы с криогенными средами при экстремально низких температурах (до -270 °C).
Вакуумный насос – устройство и принцип работы
Вакуумные насосы представлены в широком разнообразии конструкций и конфигураций. Даже модели одного производителя могут выпускаться в разных комплектациях, что отражается на их стоимости. Разные типы вакуумных насосов имеют свои особенности в устройстве и принципе действия. Рассмотрим принцип работы на примере бустерного насоса Рутса.
Основной рабочий элемент насоса – два ротора, расположенные внутри корпуса. Они вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь друг с другом. По форме роторы напоминают цифру 8, а зазор между ними составляет всего сотые доли миллиметра. Один ротор соединён с двигателем, второй приводится в движение через зубчатую передачу, которая синхронизирует их работу.
Отсутствие трения внутри рабочей камеры позволяет роторам вращаться с высокой скоростью, создавая высокий уровень вакуума. За счёт динамической балансировки насос работает с минимальным уровнем шума и вибрации, обеспечивая комфорт и надёжность эксплуатации.
Принцип действия вакуумного насоса типа Рутс
Бустерные насосы типа Рутс выделяются следующими характеристиками:
Широкий ассортимент моделей. Позволяет подобрать оборудование для различных технологических процессов, обеспечивая гибкость применения.
Высокая производительность. Может достигать до 25,000 м³/ч, что делает такие насосы эффективными для работы в крупных системах.
Прочность и герметичность. Агрегаты выполнены из надёжных материалов, обеспечивающих герметичность конструкции и устойчивость к внешним воздействиям.
Отсутствие термических перегрузок. Перепускной клапан и высокая степень компрессии исключают возможность перегрева во время эксплуатации.
Долговечность. Оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию при минимальном износе.
Система воздушного охлаждения. Обеспечивает стабильную работу агрегата даже при интенсивных нагрузках.
Удобное техническое обслуживание. Интервалы между профилактическими работами значительны, что снижает затраты времени и усилий на обслуживание.
Эти особенности делают насосы Рутс надёжным и универсальным выбором для применения в различных промышленных задачах.
Как и любая сложная техника, вакуумные насосы требуют регулярного технического обслуживания и ремонта. Для этих целей следует использовать только высококачественные комплектующие, такие как фильтры, шланги, вакуумные масла, манометры, вакуумметры, обратные клапаны и прочие элементы запорной арматуры. Все работы должны выполняться опытными специалистами, которые строго соблюдают правила техники безопасности и следуют установленному регламенту. Это гарантирует не только надежность и безопасность работы устройства после ремонта, но и долговечность вакуумных установок.
При выборе вакуумного насоса важно учитывать его производительность, которая определяется скоростью откачивания газовых и парогазовых смесей. Мощность устройства позволяет подобрать насос, который будет соответствовать всем необходимым параметрам и условиям эксплуатации, включая источники энергоснабжения. Также стоит обратить внимание на такие характеристики, как предельное остаточное давление, максимальное давление, объем рабочей камеры, габариты насоса и его мобильность, если это важно для конкретной задачи.
Вакуумные насосы являются незаменимыми в различных отраслях. Их используют для дегазации веществ и материалов, прессовки и шпонирования элементов мебели, а также для аэрации и очистки сточных и промышленных вод. Они устанавливаются на различных типах оборудования, таких как испытательные камеры, вакуумные печи для металлургических процессов, медицинские и стоматологические аппараты, устройства для очистки и другие виды техники.
Масляный вакуумный насос
- Вакуумная формовка.
- Работа вакуумных прессов для шпонирования.
- Прижимка изделий на прессовых столах и оборудовании.
- Сушка в вакуумных условиях.
- Дегазация и другие отраслевые применения.
Принцип работы масляного вакуумного насоса основан на его конструктивных особенностях. Внутри рабочей камеры расположен ротор, в радиальном направлении которого имеются прорези. В эти прорези устанавливаются шиберы — пластины с пружинами, которые разделяют камеру на две полости. При вращении ротора происходит всасывание воздуха через входное отверстие. В процессе перемещения газа его объем сжимается, и он поступает в камеру выброса. Вакуум создается благодаря изменению объема камеры в межлопаточном пространстве при вращении ротора.
Безмасляные (сухие) вакуумные насосы
Преимущества технологии сухого откачивания:
- Снижение эксплуатационных затрат.
- Повышение производительности.
- Улучшение качества производимой продукции.
- Высокая степень чистоты вакуума, отсутствие загрязнений масляной эмульсией.
Ассортимент сухих вакуумных насосов варьируется по техническим характеристикам, включая предельные значения глубины вакуума и остаточного давления. В зависимости от модели, эти показатели могут достигать 400 мбар. Главное отличие таких установок от насосов с масляным уплотнением заключается в полном отсутствии смазки между движущимися частями, что значительно снижает риск загрязнения вакуума.
Водокольцевой вакуумный насос
Принцип работы
Рабочий орган устройства – это ротор с лопастями, который размещается внутри цилиндрической камеры. Перед запуском насоса его необходимо заполнить жидкостью. При вращении ротора вода прижимается к стенкам камеры, и в освобожденном пространстве создается область вакуума. Лопатки ротора разделяют рабочую камеру на неравные части. Благодаря разнице давлений газ концентрируется в центральной части насоса, где происходит его очистка. Принцип работы водокольцевого насоса предполагает непрерывную эксплуатацию, что способствует экономии энергии и времени.Преимущества водокольцевых вакуумных насосов
Водокольцевые вакуумные насосы (модели DDY) отличаются высокой надежностью, экономичностью, простотой эксплуатации и обслуживания, а также высокой ремонтопригодностью. Кроме того, они не подвержены износу комплектующих, что увеличивает срок их службы.Роторно-пластинчатые вакуумные насосы
Роторно-пластинчатые вакуумные насосы обладают надежной и удобной конструкцией, а также разнообразием технических характеристик, что делает их популярными в различных отраслях и сферах деятельности.В зависимости от конструкции, такие насосы делятся на масляные и безмасляные, а также могут быть одно- или двухступенчатыми. Сухие модели применяются для работы с агрессивными, а также пожаро- и взрывоопасными средами. Масляные насосы имеют преимущества в виде снижения трения и уменьшения износа комплектующих. В случае поломки необходимо обратиться к квалифицированным специалистам, которые проведут диагностику, выявят причину неисправности и подберут необходимые детали для замены. Насосы с масляным уплотнением требуют регулярной замены смазочной жидкости, так как в процессе работы масло теряет свои первоначальные свойства. Для этого следует использовать масла, рекомендованные производителем, информацию о которых можно найти в руководстве пользователя или у консультанта при покупке расходных материалов.