Спиральные вакуумные насосы: принцип работы

Спиральные вакуумные насосы: принцип работы

Спиральные насосы – это разновидность форвакуумных механических насосов с безмасляным наполнением, предназначенных для перекачки газа, других неагрессивных сред, с помощью них создается вакуум без использования масла.

Содержание:

1. Устройство спирального насоса
2. Принцип работы спирального вакуумного насоса
3. Типы спиральных насосов
4. Виды спиральных насосов
5. Характеристики спиральных насосов
6. Преимущества и недостатки спиральных насосов
7. Сфера применения вакуумных спиральных насосов
8. Популярные бренды спиральных насосов
9. Использование и обслуживание спиральных насосов

Устройство спирального насоса

Конструкция включает в себя следующие элементы:

1. Корпус. Его стенки должны быть устойчивы к перепадам давления, коррозионным процессам. На качественном корпусе в процессе использования не появляются трещины и ржавчина.
2. Подвижная и статичная спираль. Движение динамичной детали осуществляется по траектории вытянутой орбиты. Отправная точка – центральная часть неподвижного элемента. Не допускается, чтобы статичная спираль имела даже небольшой люфт.
3. Противовес силового типа. Он уравновешивает подвижный элемент, так как головная часть отличается большим весом по сравнению с осевой.
4. Вал-эксцентрик. Это основной элемент, который запускает крутящий момент на спирали.
5. Противоповоротная система, предотвращающая обратное раскручивание. В результате техника не будет заклинивать при работе.
6. Уплотнитель сильфонного типа. Он обеспечивает герметичность подвижной детали и корпуса. В результате пары не проникают во внутреннюю полость и газ для перекачки.
7. Стандартный уплотнитель. Детали увеличивают скорость откачивания, предотвращают вытекание газовой среды из рабочей камеры. Уплотнители размещаются в специальных пазах, которые находятся в торцевой части спиралей.

Оборудование может различаться по количеству динамических спиралей. Эти детали вставляются одна в другую, на их торцевых поверхностях или в канавках есть уплотнения, которые относятся к расходным материалам. Корпус конструкции изготовлен из прочной стали, стенка достаточной толщины устойчива к механическим воздействиям.

Принцип работы спирального вакуумного насоса

Принцип функционирования основан на формировании полостей с газом и последующем сокращении их объема. Происходит сжатие газа в полости, затем среда выбрасывается в атмосферу. Серповидные полости формируются между витками спиралей, расположенных навстречу друг другу.

При вращении одной спирали газовая среда сжимается, после чего перемещается по направлению выхлопного порта. Далее динамичная спираль предоставляет доступ к этому порту, начинает работать выпускной клапан, после чего газ переходит в атмосферу (показатели давления в полости будут выше параметров атмосферного давления). На этом один цикл откачки завершается, и начинается новый.

Типы спиральных насосов

Выделяют одноступенчатые и многоступенчатые конструкции. У одноступенчатых моделей есть рабочее колесо с двухсторонним входом. Спиральный отвод – это канал, который охватывает колесо. У многоступенчатых есть несколько таких колес, их уровень производительности выше.

Виды спиральных насосов

Производители выпускают модели в горизонтальном и вертикальном исполнении, с колесом, имеющим односторонний или двухсторонний вход. Спиральные вакуумные насосы отличаются по весу, размерам, уровню производительности, показателям шума.

При выборе изучите технические характеристики, определите задачи, которые будут выполнять техника.

Характеристики спиральных насосов

К техническим характеристикам оборудования относится:

• показатели скорости откачки, измеряется в количестве литров за одну минуту;
• показатели остаточного давления;
• размеры (длина, ширина и высота);
• масса корпуса и насоса;
• мощность электрического двигателя, частота его оборотов.

К дополнительным свойствам относятся параметры шума, особенности механизма охлаждения (у нас есть техника с воздушным типом охлаждения), температурный диапазон окружающей среды для безопасного функционирования и обслуживания.

В каталоге есть модели ERSTEVAK, Ilmvac, Leybold, Sky, Вакууммаш, которые отличаются различными техническими характеристиками, выбор зависит от задач, условий эксплуатации.

Преимущества и недостатки спиральных насосов

К плюсам этой техники относится:

1. При эксплуатации в рабочей камере и в воздухе для откачки нет масляных паров, что предотвращает загрязнение элементов, актуально для сфер, где важно обеспечить максимальную чистоту откачиваемых сред.
2. Невысокий уровень шума, в процессе работы практически не возникает вибраций.
3. Относительно небольшие размеры, вес, возможность установки в любом промышленном помещении.
4. Можно купить технику для работы со средами, содержащие водяные пары.
5. Универсальность, широкая сфера применения.
6. Пригодность к ремонту, простота обслуживания (надежность достигается за счет небольшого количества подвижных деталей, они не контактируют между собой).
7. Небольшие показатели остаточного давления.

Есть и недостатки:

1. Высокая цена по сравнению с насосами в масляном исполнении.
2. Максимальная скорость откачки – 1000 литров за одну минуту, на рынке можно встретить более производительное оборудование.
3. Невозможность работы с загрязненными средами. В них не должны находиться механические абразивные частицы, которые повреждают поверхность внутренней полости. Это приводит к повышению показателей максимального остаточного давления, срок эксплуатации уплотнений сокращается.

Сфера применения вакуумных спиральных насосов

Это оборудование отличается широкой сферой применения. К ней относится:

• лабораторные исследования;
• медицина, фармацевтическая сфера, изготовление лекарственных препаратов;
• биологические испытания;
• производство электроники и полупроводников;
• имитация космического пространства в научных исследованиях;
• в качестве спирального компрессора для тепловых насосов;
• пищевая промышленность;
• сельскохозяйственная отрасль;
• нефтехимическая промышленность;
• обработка натуральной древесины.

Такие насосы используются везде, где требуется сформировать высокий вакуум без частиц масла.

Популярные бренды спиральных насосов

Busch – немецкая компания, выпускающая оборудование в моделях FO 0015А и 0035А. С помощью него формируется чистый вакуум с показателями остаточного давления до 0.02 мбар. Производительность техники достигает 35 кубометров среды в час. Эти агрегаты отличаются компактными размерами, они неприхотливы в использовании и обслуживании, при работе не издают шума. Техника не перегревается долгое время, спирали изнашиваются медленно, поскольку не взаимодействуют друг с другом.

Ilmvac – еще одни немецкие насосы, которые выпускаются в двух моделях - S 10 и S 15. Техника создает вакуум до 0.07 мбар. Устройства имеют небольшие размеры, высокие параметры производительности, их просто обслуживать и ремонтировать. Отличительная особенность – детали внутренней поверхности рабочей камеры покрыты PTFE-материалом, поэтому они устойчивы к воздействию агрессивных сред. Из-за такой особенности техника широко применяется в научных лабораториях для проведения исследований, в вакуумных печах и при технологиях дегазации.

Вакууммаш – более бюджетный вариант – насосы российского производства от компании. Эти устройства обеспечивают безмасляную откачку газов и жидкостей, при этом они работают с неагрессивными, нетоксичными, пожаробезопасными средами. Техника соответствует российским государственным стандартам. В процессе движения спирали не касаются друг друга, между ними установлен зазор, что продлевает срок службы устройства. Агрегаты заменяют пластинчато-роторные насосы, работают при температуре от 10 до 35 градусов. Техника используется в методиках вакуумного напыления, аналитическом инжиниринге, сублимационных системах, для выращивания кристаллов.

Agilent – американские системы для безмасляного вакуума, которые отличаются быстрой работой и отсутствием смазки. За счет небольших размеров их можно использовать в других вакуумных механизмах, совместно с турбомолекулярными насосами. У некоторых изделий есть встроенный газовый клапан. Модели обладают высоким КПД, удобством использования.

Производители дают гарантию на агрегаты, их качество подтверждено сертификатами. При выборе учитывайте заявленный срок службы, показатели мощности, размеры, требования к средам для перекачки.

Использование и обслуживание спиральных насосов

Для продления срока службы соблюдайте условия эксплуатации. Не допускайте превышения температурного режима, перегрева агрегата во время движения спиралей. Не откачивайте агрессивные и взрывоопасные газы. Производителями не предусмотрен выпуск насосов во взрывозащищенном корпусе.

Регулярно очищайте технику, меняйте уплотнители по мере изнашивания. Не пытайтесь провести ремонт самостоятельно. При поломке обратитесь в сервисный центр. Самостоятельные попытки устранить неисправность могут привести к усугублению поломки, ремонт будет дороже.