Виды вакуумных насосов
Вакуумные насосы используются для создания разряжения, откачивания воздуха и газов в закрытых резервуарах или специальных камерах. По степени создаваемого разряжения эти устройства делятся на два вида – низковакуумные, создающие давление более 0,1 Паскаля и высоковакуумные. Первые применяются практически во всех сферах нашей жизни – в сельском хозяйстве, промышленности, медицине и прочих, могут служить для первичной откачки воздуха и газов при использовании высоковакуумного оборудования. Оно, в свою очередь, применяется в научных исследованиях и высоких технологиях.
Разновидности низковакуумных насосов
Низковакуумные насосы также делятся на несколько видов, в зависимости от применяемого в них механизма откачки газа и создания разряжения:
- роторно-пластинчатые насосы. Обеспечивают весьма высокую производительность, могут использоваться как в пищевой промышленности, для работы с сыпучими продуктами, так и в производстве электроники и техники для научных лабораторий. Применяются самостоятельно или выполняют роль форвакуумного оборудования в паре с высоковакуумным насосом;
- жидкостно-кольцевые или водокольцевые устройства. Наиболее часто используемая разновидность вакуумных насосов. Основной ее элемент – специальная камера, заполненная водой или другой жидкостью. Может создавать давление до 20 Паскаль. Если требуется более высокий вакуум, дополнительно применяются двухступенчатые насосы, повышающие эффективность устройств;
- двухроторные насосы. В рабочей камере таких устройств одновременно вращаются два ротора, которые захватывают газ и выталкивают его к нагнетательному патрубку. В этот момент существенно повышается давление в камере, благодаря чему разряжение возрастает в несколько раз. Устройства применяются в качестве второй ступени после роторно-пластинчатых или золотниковых насосов. Возможно объединение двух изделий в одном механизме, что позволяет еще более увеличить эффективность работы всей системы;
- золотниковые вакуумные насосы, обеспечивающие давление вакуума от 1 до 10 Па.
Высоковакуумные насосы
Второй вид насосов, позволяющий создавать высокий вакуум в различных герметичных объемах, также делиться на несколько типов. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки:
- диффузионные устройства. Одни из первых изделий, которые использовались для создания разряжения. Несмотря на все свои достоинства – высокую скорость и производительность, сегодня используются в очень редких случаях. Причина – использование в качестве рабочей жидкости синтетических масел, которые загрязняют всю систему и требуют применения дополнительных устройств для их откачки;
- криадсорбционные устройства. Долгое время использовались в научных лабораториях СССР. В их работе применялся жидкий азот, который вымораживал газы. К недостаткам можно отнести необходимость прогрева камеры после обработки;
- гетерионные вакуумные насосы. Позволяют получать идеально чистый высокий вакуум без всяких загрязнений, что делает их одними из лучших устройств такого типа. Однако, из-за применения дорогих комплектующих, стоимость этих изделий весьма высока, поэтому применяются они довольно редко.
В подавляющем большинстве случаев для создания высокого вакуума создается сложная система из нескольких ступеней, в которых используется два или три насоса разных видов. Сначала применяют низковакуумное устройство, которое осуществляет первичную откачку и лишь затем запускается высоковакуумный насос, которые и создает необходимую степень разряжения.
1. Пластинчато-роторные вакуумные насосы: VE, Vi, VRD, НВР.
Производительность данного оборудования - до 63 л/с, при остаточном давлении до 0,5 Па.
У нас всегда в наличии имеются также насосы с меньшей производительностью - до 20 л/с. Основное назначение таких насосов: заправка кондиционеров, создание вакуума в камерах электронных микроскопов, в камерах плазменного напыления и т.п.
Такие насосы могут быть использованы в качестве форвакуумных совместно с насосами глубокого вакуума.
Главные достоинства этих аппрататов - их низкая стоимость, маленькие габариты и вес.
Однако, необходимо учитывать, что данные насосы невозможно использывать с газами, содержащими чрезмерное количество паров жидкости.
Насосы VE и Vi работают от сети 220В. Насосы НВР и VRD подключаются к сети напряжением 380В.
2. Водокольцевые насосы : ВВН, НВВ.
Это насосы имеют очень простую конструкцию, а также неприхотливы в использовании, и этим обуславливлена их высокая надежность. Данные насосы без каких-либо проблем перекачивают газы, которые содержат большое количество паров жидкости, т.к. рабочим телом в них является вода. Поэтому, даже если в такой насос попадет вода, это не приводит к поломке.
Насосы данного типа имеют высокую производительность (до 45 м3/мин), но при этом сосздают неглубокий вакуум (до 25 мм ртутного столба). Возможно увеличение максимального разряжения при исползовании внешнего эжектора, который подключается ко входу насоса (максимум до 5 мм ртутного столба).
Преимущество такх насосов - это их низкая цена. Но стоит учитывать, что они создают неглубокий вакуум, и для работы насоса необходимо подводка воды.
3. Мембранные насосы: HBM.
Насосы этого типа довольно просты в эксплуатации, в своей конструкции они имеют самый минимум деталей. Конструктивно данное оборудование представляет собой объемный насос мембранного типа, то есть камеру с мембраной и двумя клапанами. Для уменьшения пульсаций и увеличения производительности, мембранные насосы изготавливают с двумя камерами и мембранами, которые работают в противофазе.
Насосы могут откачивать газы с парами жидкостей, не боятся работы "всухую".
Данные насосы в основном используются в фармакологической промышленности, в установках вакуумного формования, для упаковки продукции под вакуумом, в камерах вакуумной сушки и т.п.
Достоинства данных аппаратов очевидны: их небольшой размер, возможность работы "всухую", безмасляная конструкция. Недостатки: небольшой вакуум, наличие расходных материалов (мембраны, клапаны).
4. Золотниковые насосы: АВЗ.
Аппараты данного типа - объёмные насосы. Такие насосы имеют очень большую производительность (до 180 л/с) и достоточно глубокий вакуум (до 0,05 мм ртутного столба).
Эти насосы в основном применяются в промышленности для откачивания газов из камер большого объема.
Привод насосов осуществляется с помощью ременной передачи.
Данный насос предназначен для непрерывной эксплуатации и и спокойно переносит тяжелые режимы работы на производстве.
Преимущества: большая производительноть, глубокий вакуум. Недостатки: высокая цена, сложная конструкция.
