Вакуумный насос для откачки воздуха - водокольцевой, пластинчато-роторный, мембранный, для кондиционеров, масляный, безмасляный, сухой, спиральный - устройство

Вакуумные насосы - откачные агрегаты, обеспечивающие создание разреженной среды с различными параметрами давления благодаря откачке воздуха либо парогазовых смесей из герметично закрытых емкостей. Установки отличаются по принципу действия, габаритным размерам, предельной величине давления и уровню вакуума. Величина формируемого вакуума зависит от герметичности рабочей камеры и особенностей действия основного конструктивного элемента.

Вакуумный насос для откачки воздуха

Содержание:

1. Насосы вакуумные для откачки воздуха – виды
2. Водокольцевой вакуумный насос - принцип работы
3. Вакуумный насос для кондиционеров
4. Масляный вакуумный насос
5. Безмасляный вакуумный насос (сухой)
6. Спиральный вакуумный насос
7. Турбомолекулярный вакуумный насос
8. Диффузионный вакуумный насос

Насосы вакуумные для откачки воздуха - виды

Вакуумный насос для откачки воздуха позволяет формировать разреженную среду с различными параметрами вакуума. Принцип действия вакуумного оборудования для откачки воздушных масс предполагает механический вывод рабочего состава за пределы конструкции при периодическом изменении параметров объема при нагнетании и откачке. Функциональность приборов определяется удалением воздушных масс за пределы рабочей камеры либо выводом газовых смесей за счет связывания молекул.

Область применения вакуумного оборудования для откачки воздуха включает:

• Химическую промышленность и сферу обработки металлов;
• Нефтедобычу и переработку полезных ископаемых;
• Производство электроприборов и медицинских изделий;
• Вакуумную упаковку пищевых продуктов и выпуск лекарственных средств;
• Судостроение и аэрокосмические исследования;
• Процессы обработки дерева и машиностроительную отрасль.

При работе воздушно-откачных приборов воздух подается в корпус устройства через входной патрубок и потом под нагнетающим давлением удаляется через выходное отверстие, обеспечивая формирование разреженной области. При задействовании газовой смеси производится связывание молекул газа, которые имеют нейтральные свойства, с помощью пара, высокопрочного вращающегося элемента либо жидкости для достижения требуемого уровня разрежения. Среди основных характеристик вакуумных насосов для откачки значатся:

• Мощность откачного прибора;
• Производительность установки;
• Скорость откачки;
• Параметры предельного остаточного давления.

Конструкционно вакуумный откачной агрегат состоит из внутренней камеры, в которой перемещается жидкостная либо газовая среда, входных и выходных патрубков, а также двигателя, запускающего работу насосного механизма. С учетом принципа действия основной функциональной деталью установки является ротор, вал с лопастями либо золотник, за счет движения которых создается область низкого давления. Приборы с пароструйным рабочим механизмом предусматривают использование жидкостного компонента (масла, ртути), соответствующего требуемым показателям температур. Откачные устройства эжекторной категории функционирует с применением водяной струи либо пара со сверхзвуковой скоростью. Замедление движения рабочей среды в данном случае производится при взаимодействии с диффузором, что способствует повышению параметров статического давления выше входного значения.

Насосы вакуумные для откачки воздуха – виды

Основные виды вакуумных насосов включают следующие конфигурации изделий:

• Водокольцевые;
• С масляным уплотнением;
• Безмасляные (сухие).

По принципу работы установки делятся на:

• Спиральные;
• Турбомолекулярные;
• Диффузионные;
• Насосы Рутса;
• Мембранные;
• Поршневые;
• Винтовые;
• Пластинчато-роторные конструкции.

По назначению использования воздушно-вакуумные насосы включают:

• Промышленные конструкции - задействованы в производственных процессах различных областей промышленности;
• Лабораторные аппараты - применяются для проведения испытаний научно-исследовательской сферы.

Отдельную группу устройств представляют откачные установки:

• Для пресса;
• Для дегазации;
• Для формовки;
• Для шпонирования;
• Для кондиционеров.

Вакуумный насос для пресса обеспечивает условия для плотного соединения обрабатываемых деталей. Установки для шпонирования используются в процессе деревообработки и производства мебельных конструкций. Приборы для формовки применяются при производстве пластиковых изделий в стандартном исполнении и сложной конфигурации. Вакуумные устройства для дегазации задействованы в процессе обработки силиконов и смол, обеспечивают поглощение молекул газа, а также оптимальны для организации вакуумного литья.

Производители вакуумных насосов представлены отечественными и зарубежными компаниями, каталоги которых насчитывают широкий выбор установок для откачки воздуха с различными техническими параметрами, что позволяет подобрать оптимальный вариант для реализации любых задач.

Водокольцевой вакуумный насос - принцип работы

Водокольцевой вакуумный насос - откачной прибор, предназначенный для формирования разреженной среды благодаря использованию центробежной силы и образованию водяного кольца. Конструкция агрегата предполагает наличие цилиндрического корпуса с двумя отверстиями и электродвигателя, который приводит в действие основной механизм, а также рабочего колеса, сальниковых болтов, подшипников, шлангов и уплотнительных крепежей. Для контроля параметров давления во внутренней камере применяется манометр.

В виде рабочей жидкости при эксплуатации насоса ВВН используется вода. Агрегаты отличаются повышенным расходом жидкости, поэтому для экономии воды применяется система рециркуляции, предусматривающая повторное использование водного ресурса. Важным конструктивным элементом выступает обратный клапан, который изолирует созданный вакуум при прекращении работы вакуумной системы. Клапан блокирует обратное перемещение рабочей среды и срабатывает в случае снижения уровня давления.

Водокольцевой вакуумный насос - принцип работы

Принцип работы водокольцевого прибора включает следующие этапы:

1. В рабочую камеру подается вода и газовая смесь;
2. Центробежная сила смещает воду к стенкам корпуса, создавая кольцо в средней части рабочей камеры. Захват рабочей среды производится с помощью роторных лопаток;
3. Рабочее колесо откачного агрегата размещается эксцентрично, поэтому при поступлении газа в камеру постепенно осуществляется его сжатие за счет водяного кольца и последующее вытеснение сжатого объема с формированием высокого давления.

В числе преимуществ вакуумных агрегатов водокольцевого типа выступают:

• Продолжительный эксплуатационный ресурс благодаря низкому износу рабочих узлов;
• Простота конструкции;
• Сжатие воздуха и газов производится изотермическим путем;
• Надежность в использовании, не требуют частого обслуживания;
• Работают без применения смазывающих веществ;
• Практически бесшумны, эксплуатируются с минимальной вибрацией;
• Допускают присутствие грязи в рабочей среде.

Благодаря отсутствию трения между основным деталями техническое обслуживание и ремонт вакуумного насоса производится редко, а устройство бесперебойно функционирует долгосрочный период.

Вакуумный насос для кондиционеров

В процессе работы кондиционера важным этапом является удаление воздуха и водяных паров из системы, что обеспечивается за счет применения откачного агрегата. Отсутствие своевременного удаления воздушной смеси и паров воды значительно повышает риск поломки холодильного устройства из-за растущего внутреннего давления и работы компрессора в условиях повышенной нагрузки. Вакуумный насос для кондиционеров позволяет осуществлять связывание молекул газа и выведение их за пределы рабочей камеры, что обеспечивает формирование низкого давления и разрежения. Для реализации данной задачи подходят откачные установки:

• Водокольцевого типа;
• Мембранные;
• С пластинчато-роторным механизмом;
• Золотниковые приборы.

Вакуумный насос для кондиционеров

Откачное оборудование предусматривает одно- и двухступенчатый тип конструкции, которые отличаются техническими показателями и поддерживают разный уровень предельного вакуума. Выбор насосного оборудования для систем кондиционирования производится с учетом следующих характеристик:

1. Период работы устройства в бесперебойном режиме - время, за которое установка осуществляется удаление воздуха из контура охлаждения. Максимальная продолжительность процесса - не более 30 минут;
2. Мощность откачного прибора - влияет на скорость полного выкачивания воздушной массы. При высоких показателях мощности компенсируется небольшое время беспрерывной работы установки;
3. Протяженность трассы холодильного контура - является определяющим фактором для показателей мощности и бесперебойной работы прибора;
4. Параметры производительности - соотносятся с объемом воздуха, который подлежит откачке из системы.

Для удобства использования необходимо учитывать дополнительные факторы:

• Наличие индикатора уровня масла и клапана для выхода балластных газов;
• Резиновая подставка, компенсирующая вибрации;
• Присутствие штуцеров, которые обеспечивают вывод воздушных масс из блока охладителя;
• Небольшие габаритные размеры и вес конструкции, а также мобильность для простоты перемещения.

Вакуумный насос для откачки воздуха из систем кондиционирования должен формировать необходимый уровень давления и поддерживать возможность эксплуатации в различных условиях.

Масляный вакуумный насос

Масляный вакуумный насос - откачное устройство, обеспечивающее формирование разреженной среды со средним и высоким уровнем вакуума при организации различных производственных процессов в промышленности и научно-исследовательской отрасли. Использование масляной смазки необходимо для создания герметичных условий в рабочей камере, заполнения зазоров между вращающимися элементами конструкции, для смазки лопастных деталей и вывода тепла в процессе охлаждения агрегата.

Устройство вакуумного насоса с масляным уплотнением предполагает наличие резервуара в нижней части маслоотделительной камеры, которая находится в области высокого давления. При эксплуатации прибора масло перемещается во всасывающие отверстия, которые размещаются в области низкого давления. Прибор оснащается фильтром масляного тумана, который позволяет очистить газовую смесь от масляных частиц и выдерживает резкие перепады давления.

Принцип действия масляных насосов базируется на подаче смазочной смеси на рабочие лопасти установки, обеспечивая повышение компрессионных условий. Перемещение масляного состава из рабочей камеры по магистральным трубкам производится за счет изменения давления между областями всасывания и нагнетания. Движение масла производится совместно с газовой смесью в виде масляного тумана.

Масляный вакуумный насос

Достоинствами применения откачных приборов с масляным уплотнением выступают:

• Высокая эффективность работы;
• Небольшой уровень энергопотребления;
• Легкость в обслуживании - необходима лишь периодическая замена масла и фильтров;
• Поддержка проведения ремонта и замены износившихся запчастей.

В категорию масляных вакуумных насосов входят:

• Пластинчато-роторные;
• Винтовые;
• Поршневые установки с масляным уплотнением.

Пластинчато-роторные вакуумные приборы функционируют за счет эксцентрично расположенного ротора, на котором крепятся лопатки. В процессе работы устройства лопатки приводятся в движение и перемещаются, создавая вакуум в рабочей камере. Достоинствами данного типа насосов выступают небольшие параметры газовой эмиссии, простота в обслуживании и низкий уровень шума при эксплуатации. Граничные параметры разрежения, поддерживаемые устройством, составляют 2 мбар. Для обеспечения функциональности оборудования применяются синтетические и минеральные вакуумные масла.

Безмасляный вакуумный насос (сухой)

Безмасляный вакуумный насос - установка для откачивания воздуха, которая обеспечивает создание чистого вакуума без посторонних включений. Принцип действия сухого откачного агрегата базируется на формировании разреженной среды с различной глубиной вакуума без применения смазочных компонентов. В число достоинств сухих вакуумных приборов входят:

• В рабочей среде отсутствуют масляные частицы;
• Простота конструкции и компактность исполнения;
• Возможность размещения в местах с ограниченным доступом;
• Нет необходимости в смазке деталей и контроле над уровнем масла;
• Длительный период эксплуатации и небольшие расходы на сервисное обслуживание;
• Высокий уровень производительности и повышение качества изготавливаемой продукции;
• Расширенная область использования оборудования.

Безмасляный вакуумный насос (сухой)

В категорию безмасляных вакуумных агрегатов входят:

• Поршневые;
• Мембранные;
• Пластинчато-роторные;
• Спиральные;
• Турбомолекулярные откачные устройства.

Поршневой вакуумный насос относится к механическим приборам объемного сжатия, который состоит из цилиндрического корпуса, рабочего поршня и клапанов, а также осуществляет предварительное сжатие газовой смеси. Подходит для работы с газами, в которых присутствует влага. Поддерживает скорость откачки от 20 до 130 литров/минуту и позволяет создавать уровень разрежения в пределах 30 - 70 мбар.

Мембранный (диафрагменный) откачной прибор применяется в условиях повышенной стерильности и отличается большим ресурсом производительности. Основным рабочим узлом выступает мембрана, которая производит возвратно-поступательные движения, образуя разреженную среду. Благодаря присутствию системы самозапирающихся клапанов оборудование сохраняет достигнутый вакуум даже после прекращения работы.

Установки с пластинчато-роторным механизмом отличаются компактным размером и обеспечивают создание вакуума благодаря вращению роторного элемента, который формирует циклы всасывания воздушных масс и последующего выпуска. Оборудование характеризуется невысокой производительностью и подходит для использования в лабораторных условиях, а также в промышленном производстве и сельскохозяйственной отрасли.

Спиральный вакуумный насос

Спиральный вакуумный насос - устройство откачного типа, которое используется для формирования разреженной среды высокого давления и не требует наличия масляного уплотнения в процессе работы. Установки отличаются повышенным быстродействием и позволяют создавать вакуум на уровне 0,02 мбар. Приборы характеризуются простотой в обслуживании и нуждаются в замене уплотнительных элементов с периодичностью в 20000 рабочих часов.

Конструктивно спиральные агрегаты предполагают наличие корпуса, эксцентрикового вала, элементов для предотвращения поворота механизма и двух спиралей, одна из которых статична, а другая движется, Установки предполагают наличие упрочненного корпуса с высокопрочными стенками, на котором закреплена неподвижная спираль, а подвижная спираль перемещается в орбитальной плоскости.

Принцип действия оборудования для откачки воздуха базируется на перемещении спиральных лент, которые обеспечивают сжатие воздушных масс либо газовых смесей за счет формирования серповидных объемов. Движение сжатой среды производится при вращении данных лент. Области всасывания и сжатия изолируются благодаря наличию полостей и не позволяют рабочей среде перетекать между участками. Число оборотов спирали соответствует количеству рабочих циклов оборудования.

Спиральный вакуумный насос

Насосы характеризуются одноступенчатой конфигурацией (оснащены одним рабочим колесом) либо имеют многоступенчатый механизм, позволяющий формировать высокий уровень разрежения. Среди особенностей установок спирального типа значатся:

• Высокая скорость откачки;
• Долгосрочный период работы;
• Присутствие технологии охлаждения;
• Незначительные вибрации при работе;
• Малый уровень шума;
• Не выпадает осадок масляных паров;
• Подходят для взаимодействия с конденсируемыми средами;
• Компактное исполнение.

Область использования центробежных насосов спирального типа охватывает фармацевтическую сферу и медицину, промышленное направление и научно-исследовательские процессы, в том числе для имитации космического пространства и физических опытов со фоточувствительными полимерами, при работе холодильных установок и производстве полупроводниковых устройств.

Турбомолекулярный вакуумный насос

Турбомолекулярный вакуумный насос - откачной агрегат, обеспечивающий формирование вакуумной среды высокого и сверхвысокого типа. Конструкция установки предполагает наличие ротора с дисковой системой, который вращается со скоростью до 10000 оборотов в минуту. В спектре остаточных газов прибора не содержатся тяжелые углеводороды, что позволяет создавать среду сверхвысокого вакуума. Характерной особенностью установок является возможность формирования низкого либо высокого вакуума за несколько секунд работы оборудования благодаря созданию отрицательного давления при движения молекул.

Принцип действия аппарата основывается на действии вращательного роторного элемента и предусматривает наличие нескольких рабочих ступеней. В состав прибора входит осевой компрессор с лопастями, который приводится в движении электродвигателем и обеспечивает сжатие газовых молекул в рабочей камере с последующим выводом наружу. Насос оснащен крепким корпусом, который способен выдерживать повышенные нагрузки.

Турбомолекулярный вакуумный насос

Агрегаты отличаются небольшим весом вращающихся роторных элементов, имеют небольшое энергопотребление и обеспечивают высокие параметры сжатия газов. Производительность устройств значится в пределах от 30 до 3500 литров/секунду в зависимости от модификации. В числе преимуществ вакуумных агрегатов турбомолекулярного типа значатся:

• Формирование сверхглубокого безмасляного вакуума;
• Поддерживают работу с инертными газовыми составами;
• Осуществляют перекачку больших объемов газовых смесей;
• Функционируют в широком диапазоне рабочих давлений;
• Быстро переходят в рабочее состояния, не бояться перепадов давления;
• Простота в эксплуатации;
• Оптимально подходят для перекачки тяжелых газов.

Установки применяются при имитации космического пространства, при производстве электронных изделий, в металлургии, при нанесении вакуумных покрытий и в фармацевтической отрасли, а также в процессе проведения исследований в сфере ядерной физики.

Диффузионный вакуумный насос

Диффузионный вакуумный насос - устройство для откачки воздуха и формирования разреженной среды, которое позволяет создавать вакуум высокого и сверхвысокого уровня. Приборы предусматривают совместное использование с механическими откачными агрегатами, предусматривающими наличие масляного уплотнения.

Конструкция аппарата предполагает наличие прочного герметичного корпуса, нижняя область которого заполняется маслом. При запуске электронного нагревательного элемента масляная смесь испаряется и подымается через сопло для выброса масляных паров. За счет присутствия охлаждающего контура происходит конденсация паромасляного состава, который после охлаждения стекает на дно рабочей емкости. Попеременная работа нагревательных и охлаждающих элементов позволяет поддерживать циркуляцию пара в непрерывном режиме. Установка предусматривает подключение форвакуумного откачного устройства через выхлопной патрубок для выведения молекул газа.

Диффузионный вакуумный насос

Диффузионные приборы имеют многоступенчатую схему действия и поддерживают работу с различными типами жидкостей. В соответствии с данным признаком классификация устройств включает:

1. Паромасляные - функционируют на базе жидкостей органического типа, которые используются под низким давлением и в стандартных температурных условиях. Устройства не требуют применения низкотемпературных ловушек;
2. Парортутные - оснащены цилиндрическим соплом и корпусом со стеклянной либо стальной основой. Работают с помощью дистиллированной ртути с высокой степенью очистки.

Отдельную категорию аппаратов представляют фракционирующие установки, которые при эксплуатации используют жидкости с различными фракциями. Жидкости с тяжелыми фракциями поступают к первой ступени под низким давлением, а легкие перемещаются к последней ступени обработки. Механизм работы устройств предусматривает наличие двух зонтичных систем и эжекторной ступени.