Работа вакуумного насоса: Принцип работы вакуумного насоса

Вакуумные насосы. Водокольцевые вакуумные насосы

Плунжерный вакуумный насос это тип механического вакуумного насоса, который способен сжимать газы до атмосферного давления. Такой аппарат обладает устройством аналогичным поршневому компрессору двойного действия. Основное отличие состоит в том, что плунжерный вакуумный насос отличается более высокой степенью сжатия.

Изображение 1. Плунжерный насос.

Слева-начальная стадия, 2 позиции в центре — промежуточная стадия, справа — конечная стадия

Плунжер включает в себя цилиндрическую часть, которая охватывает эксцентрик и полую прямоугольную часть, которая свободно перемещается в пазу шарнира. Когда поворачивается плоская часть плунжера, шарнир также свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса. Данный плунжер оснащен каналом, по которому газ поступает в насосную камеру из откачиваемой полости. Попадание встречного потока газа во входную часть насоса ограничивается предварительным закрытием входа при движении золотника. Существует также возможность сокращения вредного пространства. Герметичность контакта ротора с цилиндром в насосах обеспечивается тем, что в клине между ротором и цилиндром образуется толстый слой масла.

Механические вакуумные насосы осуществляют откачивание объема, начиная с уровня атмосферного давления. По причине того, что откачиваемый газ выбрасывается в атмосферу, относительно механических вакуумных насосов не используют такие характеристики как наибольшее рабочее давление, а также наибольшее давление запуска и выпуска. Ключевыми характеристиками механических вакуумных насосов с масляным уплотнением являются:

• предельное остаточное давление;
• быстрота действия.

Механические вакуумные насосы

Механический вакуумный насос это агрегат, удаляющий газ, который используется для получения/поддержания давления ниже атмосферного в емкостях, откуда откачивается рабочая жидкость на определенных интервалах при определенном составе и величине газового потока.

Работа такой насосной установки основана на том, что газ перемещается в результате механического движения рабочих деталей насоса, тем самым совершает откачивающее действие. Объем, который заполнен газом, отсекается от входа и двигается на выход. Газ систематически продвигается на выход насосной установки в результате импульса движения, который передается молекулам газа.

В соответствии с особенностями конструкции и способом действия данного вида насоса выделяют семь видов насосов (винтовые/диафрагменные/поршневые/пластинчато-роторные/ золотниковые/рутса/спиральные). В соответствии с видом рабочей жидкости, механические насосы могут быть молекулярными (функционируют за счет течения молекул вещества) и объемными (функционируют за счет ламинарного течения вещества). Механические вакуумные насосы дифференцируются в соответствии с уровнем концентрации вакуума (высокого, низкого, среднего). Кроме того, данный вид насосов подразделяют на те, что могут функционировать без смазочного материала и со смазочным материалом.

Данный тип насосных установок используется в самых разных отраслях промышленности: химия, металлургия, электроника, пищевая промышленность, медицина, космонавтика. Механические вакуумные насосы также применяются в составе самых разных промышленных установок, а также в техпроцессах (на пример переплавка металлов, нанесение тонких пленок, моделирование космических условий т.п.).

В связи с ростом потребности в насосных установках, механические вакуумные насосы непрерывно совершенствуются и развиваются, разрабатываются насосные установки с улучшенными показателями.

Скорость действия таких насосов не зависит от вида откачиваемого газа. Остаточное давление зависит от конструкции насосной установки и свойств рабочей жидкости. Рабочей жидкостью, как правило, является масло, которое обладает перечнем необходимых характеристик:

• низкая кислотность;
• вязкость;
• хорошие смазывающие свойства;
• 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.

Стабильность характеристик механических вакуумных насосов зависит от размера зазоров между поверхностями, количества данных зазоров, а также качества масла, смазывающего трущиеся поверхности.

Плунжерный вакуумный насос может оснащаться перепускным устройством для повышения коэффициента полезного действия. Перепускные устройства могут отличаться конструктивно. Их функция заключается в выравнивании давления по обе стороны поршня в конце хода поршня.

Изображение 2. Цилиндр вакуумного насоса, оснащенного перепускными каналами

При отсутствии данных каналов остаток сжатого газа из вредного пространства расширяется по мере того, как поршень двигается слева направо. При этом, остаток сжатого газа имеет уровень давления p₂. Кривая ea₁ до давления всасывания p₁ и p₁ и λ₀=V₁/V. В вакуумном насосе при крайнем левом положении поршня остаток газа передвигается в правую полость цилиндра, где давление равно p₁. Давление во вредном пространстве падает от p₂ до p_в, а остаток газа расширяется по кривой fa. Всасывание начинается в самом начале хода поршня (λ₀

=(V’₁/V)>λ₀). Аналогичный процесс протекает при ходе поршня в обратном направлении (справа налево). В результате объемный коэффициент полезного действия повышается с 0.8 до 0.9 λ₀.

Наличие вредного пространства является причиной по которой поршневой вакуумный насос не способен создать абсолютный вакуум и имеет теоретический предел данной величины, что соответствует определенному остаточному давлению p_пр. Величина p_пр при отсутствии перепуска больше, чем при его наличии.

Если вакуумный насос работает непрерывно, то объем отсасываемого газа равный объему выбрасываемых в атмосферу технологических газов и объемы, которые подсасываются извне сквозь неплотные участки, не меняются во времени. Показатель мощности на валу вакуумного насоса также не подвержен изменениям. Следует отметить, что данный параметр в разы выше для машин оснащенных перепуском, т.к. теряется работа расширения перепускаемого количества сжатого газа.

Принцип работы вакуумных насосов. Как работают ВН

Разные сферы деятельности требуют создание вакуума. Данная терминология указывает непосредственно на состояние газовой сферы, где давление на порядок ниже атмосферного. Приспособление для создания вакуума, носит название вакуумный насос. Именно о нем и пойдет речь, а точнее об его особенностях и принципах работы.

Как это работает?

Используется вакуумное оборудование во многих сферах и большинство предприятий не представляют возможным свою деятельность без него. Вакуумные устройства не так просты, как кажется. Они имеют довольно сложную конструкцию. Большая часть этих агрегатов основывается на вытеснении. Иными словами, создание вакуума происходит при удалении вещества из замкнутого пространства. Задача же самого вакуумного насоса – изменение внутреннего давления в пространстве за определенный период времени. Если же вовремя давление не меняется, то результата от такого устройства ждать не стоит. При удалении газов из воды, паров полости насоса изменяют объем, а молекулы перекачиваемого вещества отправляются, вытесняются в необходимом направлении. Такой принцип работы признан наиболее эффективным и обеспечивает максимальную продуктивность при незначительных энергозатратах. Используются такие агрегаты успешно во многих сферах, но большую популярность получили именно механические устройства. Наличие движущейся, вращающейся детали позволяет создавать расширительное пространство и выталкивать вещество из приемного патрубка через входное отверстие.

Виды ВН

Материалы для изготовления вакуумного оборудования используют особой прочности, устойчивые к химвоздействию.

Это, как правило, пластмасса, металл, чугун. Особое значение при производстве вакуумных агрегатов уделяется подгонке узлов, а также герметичности поверхностей. На рынке представлены разные варианты этих устройств, но все они отличны по своей конструкции и по принципу работы. Рассмотрим каждый из агрегатов более детально.

Водокольцевые ВН

Работа этого оборудования базируется на создании герметичности рабочего объема за счет использования воды. При запуске двигателя воду по стенкам корпуса перегоняет крыльчатка. Между ротором и жидкостью образуется область вакуума, а лопатки вымещают газ в выходное отверстие.

Преимущества водокольцевых насосов:

✔ Детали омываются жидкостью. За счет этого улучшается теплосъем и уменьшается трение.

✔ Такие агрегаты имеют большой срок эксплуатации.

✔ Минимальное потребление энергии.

Водяные вакуумные насосы

По своим особенностям схожи с водокольцевым аналогом. В качестве рабочей жидкости здесь также выступает вода. Движение ротора осуществляется двигателем через муфту. Благодаря этому обеспечиваются значительные обороты и образуется вакуум. Особенность ВВН заключается в создании низкого вакуума. Они отлично откачивают газы, очищают их. Только важно, чтобы их состав не был агрессивным, иначе детали устройства могут повредиться.

Пластинчато-роторные агрегаты

Эти вакуумные насосы относят к устройствам масляного типа. Они имеют цилиндрический корпус. Внутри устройства имеется ротор с подвижными пластинами. За счет того, что они к корпусу прижимают пружины, незанятое пространство делится на части, сектора. Газы передвигаются после запуска двигателя так, что в приемном патрубке образуется разрежение, в напорном же создается избыточное давление.

Одновременно со сжатым газом выходит и конденсат, который может негативно сказываться на функционировании устройства. Именно с этой целью в качестве обязательного дополнения требуется газобалластное устройство.

Особенности пластинчато – роторных насосов:

➤ Эти агрегаты создают сильный вакуум.

➤ Из – за особой чувствительности к загрязнениям устройства данного типа требуют регулярного ухода.

➤ Чтобы уменьшить степень трения пластин и значительно увеличить срок службы используют маловязкие масла.

Мембранно-поршневые ВН

Рабочим органом в данном агрегате выступает гибкая мембрана. Края ее крепятся в корпусе, а центр изгибается, что позволяет регулировать пространство камеры. Вращающихся деталей этот механизм не содержит. Выталкивание поступающих веществ сопровождается изменением объема.

Достоинства этого варианта ВН:

✔ Полная герметизация.

✔ Отсутствие загрязнений, так как нет смазки.

✔ Длительная работа в сухом режиме без вреда конструкции.

✔ Экономичность.

✔ Возможность использования пневматического привода во взрывоопасной сфере.

Винтовые насосы

Основываются на принципе вытеснении вещества вдоль движущегося винта. Перекачиваемая среда не проскакивает назад за счет высокого качества деталей, поэтому на выходе создается избыточное давление, а при приеме образуется вакуум.

Вихревые насосы

Напоминают центробежное оборудование. Отличие их состоит том, что в приемный патрубок располагается на внешней части корпуса. Вихревые насосы создают высокое давление и имеют самовсасывающее свойство.

Преимущества этого оборудования:

✔ Простота в использовании и ремонтопригодность.

✔ Подходит для перекачки газожидкостных смесей.

Устройство и применение вакуумных насосов

Вакуумные насосы применяются с целью:

• произвести обезвоживание насыщенного материала;
• отфильтровать жидкость от шлама;
• использовать испарительную сушку или пневмотранспорт.

Такие вакуумные системы, к которым относятся и воздуходувки FPZ, применяются в различных отраслях. Основные сферы применения вакуумных насосов: бумажное производство, пищепром, химпром и паровые турбины.

Принципы работы вакуумного насоса

Естественная сила давления газа — это скорости его молекул, известные как кинетическая энергия газа. Давление вызывается молекулами газов, несущимися с высокой скоростью в случайных направлениях. Они ударяются о стенки сосуда, вызывая внутреннее давление, но могут также пробиваться через среду, содержащую воду или твердые частицы в суспензии, а затем заполнять входной фланец вакуумного насоса. Вакуумные насосы не тянут газ. Источником силы входящего воздуха в открытых вакуумных системах является местный атмосферный воздух, преобразованный в стандартные условия.

Работа системы вакуумного насоса обычно осуществляется через среду для обезвоживания влажной среды, создания фильтрационной корки, пневматического перемещения материалов по трубе в сборный резервуар или другого промышленного разделения материалов с использованием воздушного потока, перемещаемого дифференциальным давление. Вакуум создается в вакуумной камере, где насос собирает газ быстрее, чем газ при атмосферном давлении может попасть в камеру через ограниченное отверстие.

Трубка, соединяющая вакуумную камеру с системой вакуумного насоса, будет нести воздух и смесь твердых веществ, таких как вода или другие технологические взвешенные твердые частицы. Помните, что атмосферное давление воздуха на входе — это сила, толкающая технологический воздух к вакуумному насосу. Вакуумный насос предназначен для принудительного вытеснения сухого газа. Любая вода, проходящая по трубе, должна быть отделена в водоотделителе входящего газа

Смесь воздух-вода поступает в сепаратор и под действием силы тяжести направляется в нижнюю часть сепаратора, когда воздух выталкивается через верх. Так как входное отверстие сепаратор работает под вакуумом, вода должна выйти из сепаратора. Так работает вакуумное оборудование vacuumpumpshop.com.

Вакуумный насос — это устройство объемного вытеснения постоянного объема газа за раз. По такому определению, это устройство представляет собой компрессор газа с входным фланцем. Ни в одном языке нет слова, противоположного компрессору, поэтому инженеры говорят «вакуумный насос». Лопатки на роторе являются стенками цилиндров компрессора, а водяное кольцо обеспечивает поршни в цилиндрах. Ключом к работе вакуумного насоса является поток уплотнительной воды через насос. Часто задают вопрос: «Какой поток воды мне нужен?» Лучший ответ: «достаточно, чтобы установить максимально стабильный вакуум». Другими словами, слишком низкий уровень вакуума будет непостоянным, а слишком высокий просто вытолкнет лишнюю воду из выпускного отверстия без увеличения уровня.

Шаровой линейный регулирующий клапан должен иметь линейную чувствительность регулирования расхода с пропорциональной зависимостью между открытием клапана и расходом. Диаметр трубы следует выбирать в соответствии с максимальным расходом затворной воды, указанным производителем насоса. По прошествии многих лет эксплуатации количество воды необходимо будет увеличить, чтобы компенсировать материальные и габаритные потери насоса в секции уплотнения. По прошествии длительного времени, когда объем потока затворной воды известен, клапан регулирования линейного потока можно заменить на дифференциальный расходомер, который измеряет поток жидкости через трубы.

Вакуумные технологии для химических и фармацевтических технологических процессов — News Detail

Maulburg, Germany 17.04.18 Выбрать правильную вакуумную технологию для применения в химических и фармацевтических технологических процессах зачастую бывает трудно. Во-первых, вакуумная система должна вести откачку при рабочем давлении с требуемой скоростью и, таким образом, обеспечивать требуемое время откачки. Во-вторых, она не должна быть чувствительна к технологическим газам и должна соответствовать всем требованиям, когда речь идет об очистке на месте и утилизации газа. Также при принятии решения по используемой вакуумной технологии значительную роль играют надежность и экономичность.

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы (рис. 1) имеют множество областей применения. Они представляют собой ротационные насосы вытеснения с крыльчаткой, размещенной в корпусе со смещением от центра (рис. 2). В качестве рабочей жидкости, как правило, используют воду. Вращение крыльчатки создает внутри корпуса жидкостное кольцо, которое уплотняет зазоры между отдельными лопастями. Газ перемещается в промежутках между центром, отдельными лопастями и жидкостным кольцом. Благодаря эксцентрическому расположению крыльчатки, объем данных промежутков возрастает, засасывая таким образом рабочую среду через входное отверстие. По мере продолжения вращения крыльчатки объем промежутков снижается, среда сжимается, после чего нагнетается через выходное отверстие. Жидкостно-кольцевой вакуумный насос может работать как простая проточная система либо как частично или полностью рециркуляционная система.

За многие годы эти насосы зарекомендовали себя в химических и фармацевтических процессах как прочные и надежные источники вакуума. Рабочая среда в компрессионной камере непрерывно рассеивает теплоту сжатия, поэтому работа вакуумного насоса представляет собой практически изотермический процесс. Это означает, что заметного нагрева технологического газа не происходит, а вакуумный насос работает при относительно низких температурах. Это значительно снижает опасность возникновения нежелательных реакций или возможность взрыва. Низкие рабочие температуры также облегчают конденсацию паров и газов, что увеличивает номинальную скорость откачки вакуумного насоса.

Рис. 2. Принцип работы двухступенчатого жидкостно-кольцевого вакуумного насоса

Для создания жидкостного кольца обычно используют воду. На практике также часто используют этиленгликоль, минеральные масла или органические растворители. Предельное давление вакуумного насоса зависит от давления пара и вязкости жидкости. Вязкость рабочей жидкости влияет на энергопотребление вакуумного насоса.

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы доступны на рынке в различных вариантах, из разнообразных материалов и с разными уплотнениями вала.

Преимущества жидкостно-кольцевых вакуумных насосов:

• нечувствительность ко всем парам или жидкостям, поступающим в систему;
• варианты из различных материалов позволяют приспосабливать их под технологический газ.

Недостатки:

• возможность загрязнения рабочей жидкости конденсатом из технологического газа, что создает необходимость впоследствии осуществлять ее очистку перед утилизацией;
• высокое энергопотребление;
• предельное давление зависит от давления паров рабочей жидкости.

Сухие винтовые вакуумные насосы

Технология сухих винтовых вакуумных насосов также широко используется в химической и фармацевтической промышленностях. Тем не менее, она является относительно новой в сравнении с технологией жидкостно-кольцевых насосов. Компания Busch выпустила на рынок первый сухой винтовой насос COBRA AC в 1990-х. Главное отличие от вышеописанного жидкостно-кольцевого вакуумного насоса состоит в том, что винтовым вакуумным насосам (рис. 3) для сжатия технологического газа не требуется рабочая жидкость. Именно поэтому они и называются «сухими» винтовыми вакуумными насосами.

Рис. 3. Винтовой вакуумный насос COBRA NC

В винтовом вакуумном насосе в противоположных направлениях вращается два винтообразных ротора (рис. 4). Перекачиваемая среда захватывается между цилиндром и винтовыми камерами, затем сжимается и подается к отверстию для выпуска газов. Во время сжатия оба винтовых ротора не соприкасаются ни друг с другом, ни с цилиндром. Данный принцип работы становится возможным благодаря точности изготовления и минимальному зазору между подвижными частями. Кроме того, они гарантируют низкое предельное давление менее 0,1 мбара.

 

Рис. 4. Принцип работы современного винтового вакуумного насоса

Винтовые насосы работают с применением водяного охлаждения, которое обеспечивает равномерное распределение температуры по всему корпусу насоса, а потому и температурную стабильность всего технологического процесса.

Современные винтовые вакуумные насосы имеют винты с переменным шагом, что приводит к равномерному сжатию технологического газа по всей длине винта. Преимущество состоит в обеспечении одинаковой температуры по всей компрессионной камере — температуру можно легко контролировать и регулировать. В более старых поколениях винтовых вакуумных насосов шаг винта был одинаковым по всей длине рабочего хода. Поэтому сжатие технологического газа осуществлялось на последнем полуобороте винта, создавая избыточную тепловую нагрузку. Это затрудняло процесс регулировки оптимальной рабочей температуры с помощью водяного охлаждения. Как правило, сухие винтовые насосы работают при более высоких температурах, чем жидкостно-кольцевые. Поэтому конденсация составляющих технологического газа в значительной степени устранена. Это позволяет осуществлять передачу газа через вакуумный насос без загрязнения рабочей жидкости или реакции с ней. Стандартным материалом, из которого изготавливаются рабочие части всех деталей, контактирующих с перекачиваемой средой, является чугун. Они либо не обрабатывается, либо обрабатывается для придания ему устойчивости к воздействию почти всех химических веществ. По окончании работы во избежание коррозии и образования отложений во время простоя рекомендуется выполнять очистку вакуумного насоса подходящей чистящей жидкостью, а также его продувку азотом. 

С помощью различных компрессионных систем и покрытий можно выполнять конфигурирование вакуумных насосов компании Busch для совместимости с любым химическим веществом.

Преимущества сухих винтовых вакуумных насосов:

• сухой ход сжатия, отсутствие возможных загрязнений рабочей жидкости или реакций между ней и технологическим газом;
• высокий уровень вакуума;
• энергоэффективность;
• возможность проектирования практически под все технологические газы благодаря подбору материалов и регулировке температуры.

Недостатки сухих винтовых вакуумных насосов:

• чувствительность к частицам, попадающим в систему;
• невозможность использования с технологическими газами, которые склонны к химической активности при высоких температурах.

Прямоточные масляные пластинчато-роторные вакуумные насосы

Масляные пластинчато-роторные вакуумные насосы успешно применялись во многих областях на протяжении десятилетий. На сегодняшний день они входят в число наиболее широко используемых механических вакуумных насосов в отрасли. Компания Busch уже в 1960-х разработала модель Huckepack — двухступенчатый прямоточный масляный пластинчато-роторный вакуумный насос, который был специально спроектирован для технологических процессов химической и фармацевтической промышленностей. Компания Busch в дальнейшем постоянно вела доработку этого вакуумного насоса, который и по сегодняшний день широко используется в технологических процессах благодаря своей прочности.

Рис. 5. Проточный масляный пластинчато-роторный вакуумный насос Huckepack

Пластинчато-роторные вакуумные насосы Huckepack (рис. 5) имеют три значительных отличительных черты в сравнении с другими вакуумными насосами, которые работают на пластинчато-роторном принципе.

1. Две ступени сжатия расположены друг над другом и соединены между собой, что облегчает первичное сжатие технологического газа на первой стадии и вторичное сжатие на последующей ступени. Это дает возможность достигать более низкого предельного давления.
2. Характерной чертой этих вакуумных насосов является жидкостная смазка, что означает, что в компрессионную камеру вводится определенное количество рабочей жидкости, масла или другой жидкости, совместимой с рабочей средой. Другие пластинчато-роторные насосы используют смазывание циркулирующим маслом.
3. Пластинчато-роторные вакуумные насосы Huckepack имеют водяное охлаждение, что позволяет регулировать рабочую температуру в определенном диапазоне.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы Huckepack представляют собой ротационные насосы вытеснения. Лопасти располагаются в пазах на роторе, который эксцентрично вращается в цилиндрическом корпусе. Благодаря центробежной силе, создаваемой вращательным движением ротора, лопасти выдвигаются из пазов и соприкасаются со стенками цилиндра. Это создает промежутки различного объема, что, в свою очередь, создает эффекты всасывания и сжатия. Для снижения трения и улучшения уплотнения в компрессионную камеру постоянно вводится масло. Данный процесс имеет место в обеих компрессионных ступенях перед выпуском технологического газа вместе с рабочей жидкостью через выходное отверстие. Обе ступени имеют водяное охлаждение. Есть варианты с проточным водяным охлаждением и с циркуляцией воды.

Рис. 6. Принцип работы проточного масляного пластинчато-роторного вакуумного насоса Huckepack

Поскольку смазочный материал протекает через вакуумный насос только один раз, можно использовать практически все жидкости с вязкостью в области 150 сантистокс (сСт). Они осуществляют постоянную промывку насоса во время работы, защищая его от коррозии и отложений. Компания Busch предлагает лопасти, изготовленные из трех разных материалов, которые обеспечивают устойчивость к воздействию большей части растворителей.

Преимущества проточных масляных пластинчато-роторных вакуумных насосов:

• высокий уровень вакуума;
• чрезвычайная прочность и надежность;
• простота обслуживания;
• идеально подходят для передачи кислотных паров и мономеров или продуктов, ведущих к полимеризации при использовании других вакуумных технологий.

Недостатки: необходимость очистки или правильной утилизации рабочих жидкостей.

Краткие выводы

У всех описанных в данной статье технологий создания вакуума есть свои недостатки и преимущества. Единого идеального решения для всех областей применения не существует. Поэтому важно получить консультацию у специалиста по вакууму и учесть все важные параметры технологического процесса, начиная с его условий, технологических газов, а также интеграции в управление технологического процесса и заканчивая экономичностью, безопасностью и надежностью создания вакуума в будущем. В большинстве случаев принятие во внимание всех этих факторов ведет к созданию вакуумной системы под заказ, которая проектируется с учетом требований заказчика.

Назначение вакуумных насосов. Отличие от компрессоров.

Сегодняшняя статья – первая часть большого материала по вакуумным насосам, который мы подготовили в справочных целях. В ней описано общее назначение, принцип действия. Также мы подробно отвечаем на вопрос, чем вакуумные насосы отличаются от своих родственников — воздушных компрессоров.  

 

Введение

Оборудование, используемое для создания вакуума, аналогично воздушным компрессорам. Его даже можно использовать для получения сжатого воздуха или для получения вакуума в зависимости от способа установки.

Вакуумные насосы в целом можно рассматривать как компрессоры, которые уменьшают, а не увеличивают атмосферное давление.

Напомним, что суть сжатия воздуха (повышения давления) состоит в увеличении числа  столкновений молекул в единицу времени. Напротив, суть вакуума заключается в уменьшении числа таких столкновений в единицу времени.

Вакуум в камере создается путем физического удаления молекул воздуха и вывода их из системы. Удаление воздуха из замкнутой системы постепенно уменьшает плотность воздуха в ограниченном пространстве, что вызывает падение абсолютного давления оставшегося газа. Вакуум создан.

Изменение давления, создаваемое в результате работы вакуумного насоса, не может превышать атмосферного давления. Номинальное атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба на уровне моря при температуре 15 °С.  Важно знать его значение на Вашем рабочем месте. Например, вакуумный насос, который создает разрежение в 730 мм ртутного столба, не сможет обеспечить такое разрежение, если атмосферное давление данной местности составляет 700 мм ртутного столба (например, в Чите).

Пропорция удаляемого воздуха при работе вакуумного насоса будет одинаковой при любом атмосферном давлении. Это значит, что в Чите указанный насос будет создавать разрежение, равное 730 * 700/760 = 672 мм.рт.столба. 

 

Вакуумные насосы: принцип действия и отличие от компрессоров.  

Вакуумный насос преобразует механическую энергию, подаваемую на вращаемый вал, в пневматическую энергию путем откачивания воздуха, находящегося внутри системы.  Уровень внутреннего давления таким образом, становится ниже, чем у наружного атмосферного. Объем полезной работы, совершенной вакуумным насосом зависит от кол-ва откачанного газа и разности созданных давлений.  

Механические вакуумные насосы используют тот же принцип работы, что и воздушные компрессоры, за исключением того, вакуумный насос всасывает воздух из замкнутого объема и удаляется наружу.

Основное различие между вакуумным насосом и компрессором в том, что давление воздуха на всасывающей линии всегда ниже атмосферного и становится исчезающее малым при высоких уровнях вакуума. 

Другие отличия между вакуумными насосами и компрессорами таковы:

— у вакуумных насосов разница между создаваемым и атмосферным давлением не может быть выше 760 мм ртутного столба (при абсолютном вакууме). У компрессоров создаваемое давление может составлять десятки и даже сотни атмосфер.

— масса воздуха, подаваемого в вакуумный насос на каждый такт впуска, а также абсолютное изменение давления, уменьшаются по мере увеличения уровня вакуума. У компрессора производительность и давление постоянны.

— при высоких уровнях вакуума значительно меньше воздуха проходит через насос. Таким образом, практически все тепло, выделяющееся в процессе работы насоса поглощается и рассеивается внутри самого насоса. У вакуумного насоса не возникает проблемы отвода тепла, как у компрессора.

 

Получение вакуума в несколько ступеней

Как и при сжатии воздуха, создание вакуума может быть достигнуто за одно прохождение воздуха через насосную камеру. Но для этого может понадобиться и несколько этапов. Один вакуумный насос может использоваться в качестве первой ступени и уменьшать давление в камере, например, на 650 мм.рт. столба. Разряженный воздух подается в другой вакуумный насос, создающий более глубокий вакуум, например, в мембранный вакуумный насос. Тот уже будет доводить уменьшаемое давление до 750 мм.рт. столба. Зачем это нужно? Например, это может объясняться энергетической эффективностью, когда парная работа двух насосов разного типа приводит к меньшим энергозатратам, чем использование только одного насоса, создающего глубокий вакуум.

Продолжение следует…

 

Об авторе: Алексей Циммер, сооснователь инженерного каталога нагнетательного оборудования zenova.ru

 

P.S.

Каталог вакуумных насосов смотрите здесь

Схема вакуумного насоса. Работа и принцип действия вакуумных насосов

Оглавление:

1. Схема работы вакуумного насоса

Принцип работы вакуумного насоса заключается в следующем: он работает по принципу вытеснения, который касается и объемных насосов тоже. Объем создаваемого вакуума полностью зависим от общей герметичности всего рабочего пространства. Именно поэтому эти устройства так востребованы на самых разных производствах и в быту тоже.

Если вас интересует водокольцевой вакуумный насос принцип работы которого заключается в том же, то важно отметить следующее, что этот агрегат можно отнести к насосам чрезвычайно низкого вакуума. Если вы хотите немедленно приобрести данное устройство, то вам, в первую очередь необходимо обратиться в наиболее популярные точки продаж этих аппаратов.

Водяной вакуумный насос принцип работы также очень востребован в силу своей особой конструкции, которая позволяет использовать его на разных видах промышленности, а также в бытовых целях тоже.

Роторные вакуумные насосы принцип работы заключается в том, что с его помощью легко получать даже довольно большой и внушительный вакуум. Существует несколько разновидностей этих устройств, которые бывают как одноступенчатые, так и двухступенчатые. Приобрести такие можно только у официальных представителей, которые отличаются необычайно высоким качеством.

Схема работы вакуумного насоса

Схема работы вакуумного насоса довольно понятна, поэтому они также применяются в разных сферах промышленности. Без этого оборудования на сегодняшний день очень сложно представить современное налаженное производство. Устройство и принцип работы вакуумного насоса дают возможность использовать его на разных производствах, включая полиграфию, медицину и прочее.

Пластинчато-роторный вакуумный насос принцип работы: двухступенчатые модели создают гораздо более низкое давление, в отличие от одноступенчатых. Помимо всего прочего, влияние балластного газа на конечное давление существенно ниже, поскольку он задействуется исключительно в случае возникновения очень высокого уровня давления. Паромасляный вакуумный насос принцип работы ничем не отличается от предыдущих, поэтому он также задействуется в разных отраслях.

Водокольцевой вакуумный насос НВВ-50Э – «Вакуумтех»

• Категория: Насосы с эжектором
• Фактическая скорость откачки: 26 м3/ч
• Предельное остаточное давление: 5 мм.рт.ст.
• Габариты д/ш/в: 415 x 175 x 317 мм
• Расход воды: 8 л/мин
• Вес: 24,3 кг
• Электродвигатель: 1.5 кВт
• Напряжение: 380 В
• Температура перекачиваемой среды: до 100 С
• Температура окружающей среды: от +5 до +40 С

В компании «Вакуумтех» вы можете купить водокольцевой вакуумный насос с эжектором НВВ‑50Э по выгодной цене. Мы работаем по всей России: возможна доставка в Москву, Санкт‑Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород и любые другие города.

Материалы исполнения насоса НВВ-50Э

• Насосная часть: Чугун
• Рабочее колесо: Бронза
• Клапана: Фторопласт
• Вал: Сталь 45
• Торцевое уплотнение: NBR/Ceramic/Carbon
• Эжектор: Д16

Как безопасно использовать вакуумный насос

Конструкция, безопасность и технологии, используемые в вакуумных насосах, значительно улучшились за последние несколько десятилетий. Как бы то ни было, вакуумные насосы и другие сопутствующие устройства, входящие в состав вакуумных систем, по-прежнему представляют опасность для людей, которые с ними работают, если они не установлены или не управляются должным образом. Читайте дальше, чтобы узнать, как оставить в прошлом несчастные случаи, связанные с вакуумным насосом. Мы записали некоторые из наших передовых методов, заботясь о вашей безопасности.

Помните! В данном документе представлены рекомендации, в которых описаны возможные требования для безопасной эксплуатации вакуумных насосов. Они не претендуют на полноту или точное толкование существующего законодательства по безопасности. Кроме того, необходимо учитывать любые особенности, предлагаемые соответствующими продуктами, а также различные возможности их применения.

Использовать по назначению!

Первое правило назначенного использования состоит в том, что вакуумный насос следует использовать так, как он был предназначен для использования .Теперь, когда мы убрали очевидное, давайте перейдем к менее очевидным причинам:

Вакуумный насос должен:

• эксплуатироваться в помещениях или помещениях, как описано в инструкции по эксплуатации;
• работать при температуре окружающей среды и температуре всасывания, установленных в пределах допусков производителя;
• перекачивает, сжимает или удаляет газы только в соответствии с инструкциями по эксплуатации.

Вакуумный насос не должен:

• Эксплуатация станка в частично собранном состоянии
• размещать в закрытом, непроветриваемом или недостаточно вентилируемом шкафу

Осторожно с химическими веществами

В связи с увеличением использования опасных химикатов в вакуумных насосных системах существует большая вероятность возникновения опасной аварии.

Используйте насосы ATEX, чтобы избежать опасных происшествий

Чтобы свести к минимуму это, насосы, сертифицированные ATEX, должны использоваться при извлечении, транспортировке и сжатии взрывоопасных и легковоспламеняющихся сред или при установке во взрывоопасных средах. Узнайте о директиве ATEX.

Обучайте себя

Информация — сила, а знание — половина дела. Это очень верно, когда дело доходит до предотвращения несчастных случаев. Имея дело с вакуумными насосами, помните следующее:

• Перед началом работы прочтите и усвойте инструкцию по эксплуатации устройства (а).
• Прочтите и усвойте инструкции по безопасности для установки, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, технического обслуживания и проверки устройства.
• Управляйте обязанностями и компетенцией персонала, работающего с устройством, убедившись, что все они являются техническими специалистами и имеют соответствующую аккредитацию.

Важно! Кроме того, соблюдайте действующие в вашем регионе правила техники безопасности и эксплуатации в соответствии с законодательством.

Указания по технике безопасности для оператора

Операторы вакуумных насосов должны уделять особое внимание обеспечению их безопасности. Помните, что вакуумные системы особенно подвержены риску серьезного взрыва, и, поскольку человек, находящийся в непосредственной близости и соприкасающийся с вакуумными насосами, прислушайтесь к следующим советам по безопасности:

• Убедитесь, что горячие части насоса недоступны во время работы и / или оснащены защитными ограждениями.
• Убедитесь, что электрические компоненты, такие как шнуры и переключатели, не имеют дефектов
• Не используйте насосы рядом с емкостями с легковоспламеняющимися химикатами, легковоспламеняющимися химическими отходами или горючими материалами, такими как бумага или картон
• Не используйте растворители, которые могут повредить насос
• Убедитесь, что ограждения ремня находятся на своих местах во время работы насоса
• Всегда закрывайте клапан между вакуумным резервуаром и насосом перед отключением насоса.Это предотвращает засасывание вакуумного масла в систему. Вы также можете установить обратный / обратный клапан или использовать насос со встроенным обратным клапаном на всасывании;
• Всегда ставьте поддон под насосы для сбора капель масла
• Проверить уровни масла и при необходимости заменить масло
• Выполняйте все операции вакуумирования за экраном стола или в вытяжном шкафу и всегда надевайте защитные очки
• Всегда используйте ловушку на вакуумных линиях, чтобы предотвратить попадание жидкостей в насос, в вакуумную линию дома или в канализацию.
• Записывать даты замены масла и следить за графиком технического обслуживания насоса
• Никогда не кладите руку на всасывающий патрубок насоса, чтобы проверить уровень всасывания, так как это может привести к серьезной травме.
• Насос может запуститься без предупреждения.Всегда отключайте электропитание двигателя перед началом любых работ с насосом, двигателем или любым другим элементом вакуумной системы.

Помните…

• Подключение двигателя к источнику питания только электриком, используйте подходящую защиту двигателя
• Для перекачивания кислорода или других высокореактивных газов с концентрацией выше атмосферной используйте только насосы, сертифицированные для этой операции
• Выхлопная линия необходима всегда, когда перекачиваемые газы опасны
• Ни в коем случае не эксплуатируйте насос с заблокированной или ограниченной выпускной линией
• Содержите насос и двигатель в чистоте, особенно вентиляторы охлаждения, это предотвращает перегрев
• Дайте насосу остыть перед работами по техническому обслуживанию

Объяснение вакуумных насосов — Инженерное мышление

Узнайте, как работают вакуумные насосы, основные части и почему мы их используем. В этой статье подробно описывается основной принцип работы одноступенчатых и двухступенчатых вакуумных насосов для инженеров HVAC. Для получения дополнительных статей по проектированию HVAC НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ .

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть руководство по YouTube.

Что такое вакуумные насосы?

Вакуумные насосы широко используются инженерами в области кондиционирования воздуха и охлаждения для удаления из системы воздуха или неконденсируемых веществ, таких как вода. Нам необходимо удалить их из системы, потому что они вызывают неэффективную работу системы охлаждения, а также могут вызвать коррозию внутренних частей.

Эта процедура выполняется перед заправкой новой системы или когда существующая система подверглась ремонту, когда хладагент уже был восстановлен. В любом случае существует вероятность загрязнения системы воздухом и влагой.

Где они подключены?

В типичной системе кондиционирования воздуха вы увидите эти вакуумные насосы, подключенные через коллектор на стороне высокого и низкого давления системы. Лучший способ сделать это — снять коллектор и подключить вакуумный насос к линии всасывания с манометром, подключенным к линии жидкости, поскольку это самая дальняя точка в системе, чтобы вы могли получить истинные показания.

Подключите датчик к кондиционеру

. Мы объединились с нашим другом Брайаном в школе HVAC для написания этой статьи. Его видео на YouTube рассказывает, как на самом деле подключить вакуумный насос к реальной системе, а также дает множество отличных технических советов для развития ваших знаний и навыков. Чтобы посмотреть его видео на YouTube , НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Основные части вакуумного насоса

Если взять стандартный вакуумный насос, который выглядит примерно так, как показано ниже.

Вакуумный насос

У нас есть электрический двигатель на спине, компрессор на передней панели, ручка на верхней и опорную базу на дне. Затем у нас есть впускное отверстие, которое соединяется с системой для удаления воздуха из системы, и у нас также есть выпускной канал для его вывода в атмосферу. В передней части компрессорной секции мы найдем смотровое стекло уровня масла, чтобы мы могли определить, сколько масла находится в камере, а также его состояние.

Детали вакуумного насоса

Когда мы разбираем устройство, мы видим, что у нас есть вентилятор и защитный кожух, установленные на задней части двигателя. Внутри двигателя находится статор с катушками. Концентрирован на этом; у нас есть ротор и вал, который приводит в движение компрессор.Спереди у нас есть камера сжатия. Это двухступенчатая версия компрессора, которая позволяет нам создавать более глубокий вакуум, поэтому у нас есть две камеры сжатия. Внутри камер находятся роторы компрессора и лопатки, которые выводят воздух из системы. Сверху камеры сжатия расположен пластинчатый клапан, который обеспечивает выпуск выхлопных газов. Когда мы снимаем защитный кожух вентиляторов, мы видим, что вентилятор соединен с валом, который проходит через насос. Вентилятор используется для охлаждения электродвигателя и обдувает корпус окружающим воздухом, чтобы его рассеять.Ребра на кожухе увеличивают площадь поверхности кожуха, что позволяет отводить больше нежелательного тепла.

Ребра на корпусе помогают отводить тепло

Внутри двигателя

Внутри двигателя находится статор, намотанный медными катушками. Когда электрический ток течет через медные катушки, он создает магнитное поле. Это магнитное поле воздействует на ротор, и это заставляет его вращаться. Ротор соединен с валом, и вал проходит по длине насоса от вентилятора до компрессора.Сюда; при вращении ротора вращается и компрессор, и именно это мы используем для создания эффекта вакуума и удаления воздуха из системы.

через GIPHY

Просто обратите внимание, когда мы думаем о вакууме; мы думаем о всасывающей силе, но на самом деле это не так. Мы подробно расскажем, почему, ниже.

Внутри компрессора

Если мы заглянем внутрь компрессора, мы увидим, что у нас есть впускное отверстие, которое подключено к системе, которую мы откачиваем. Затем у нас есть выпускное отверстие и язычковый клапан, который отводит воздух и удаляемую влагу.

В центре ротор сжатия и камера сжатия. Обратите внимание, что ротор эксцентрично установлен внутри камеры, что означает, что он не совсем центральный, это ключевая особенность, которую мы подробно рассмотрим ниже. Вал соединяется с ротором и заставляет его вращаться.

Внутри ротора установлены две подпружиненные лопатки. Пружины всегда пытаются вытолкнуть лопатки наружу, но они удерживаются на месте стенками камеры сжатия. Концы лопаток всегда соприкасаются со стенкой, а тонкий слой масла помогает образовать уплотнение между ними.Когда ротор вращается, пружины продолжают толкать лопатки наружу, так что лопатки повторяют контур камеры сжатия.

Внутри вакуумного насоса

Когда насос запускается, ротор перемещается через входное отверстие и обнажает область внутри камеры сжатия. Эта область будет находиться под более низким давлением по сравнению с давлением внутри системы; поэтому воздух и влага внутри холодильной системы устремятся внутрь, чтобы попытаться заполнить эту пустую область.

Почему это так?

Давление всегда течет от высокого к низкому, поэтому, если мы подключились, например; два баллона с разным давлением, газы будут двигаться со стороны высокого давления в сторону низкого давления, пока оба не будут иметь одинаковое давление.Сторона низкого давления была вакуумной, но она не всасывала газы, а сторона высокого давления проталкивалась внутрь. Это и есть эффект вакуума. Газы хотят уравновесить и будут течь от высокого до низкого давления. Газы пытаются уравнять давление в соединенных областях. Поэтому мы используем вакуумный насос для создания области более низкого давления, чтобы нежелательные газы
внутри холодильной системы устремились из системы, чтобы попытаться заполнить эту область более низкого давления.

В нашем сценарии соединительный шланг и новая зона низкого давления в камере сжатия становятся продолжением холодильной системы, поэтому газы в системе будут стремиться заполнить ее и попытаться уравнять давление между этими двумя.Однако это ловушка, потому что по мере того, как ротор продолжает вращаться, вторая лопасть сметает и улавливает этот объем газа в камере между двумя лопастями. Другая лопасть проходит через входное отверстие и создает еще одну область более низкого давления, поэтому больше газов устремляется внутрь, чтобы снова и снова заполнять эту пустоту. По мере вращения компрессора объем камеры начинает уменьшаться, поэтому ротор не отцентрован идеально, поэтому мы можем изменять объем захваченных газов. Это уменьшение объема приведет к сжатию газов в более тесное пространство, что приведет к увеличению давления и температуры.

Он продолжает вращаться в меньший объем, пока давление не станет достаточно высоким, чтобы заставить пластинчатый клапан на выхлопе открыться, и газы будут выпущены.
Компрессор продолжает вращаться, и при этом следующая партия газов втягивается в систему, и этот цикл продолжается.

через GIPHY

Большинство вакуумных насосов будут двухступенчатыми, что означает, что есть две камеры сжатия, соединенные последовательно, при этом выхлоп из первого компрессора соединяется непосредственно со входом второй камеры.Такая конструкция позволяет насосу создавать более глубокий вакуум.

Двухэтапный дизайн

Когда у нас один компрессор; выходное отверстие находится под атмосферным давлением, как описано выше. Но в двухступенчатой ​​конструкции выпускное отверстие сталкивается с гораздо более низким давлением, которое является просто входом второго вращающегося компрессора и областью низкого давления, которую он создает во время этого вращения.

через GIPHY

По мере того, как вакуумный насос продолжает работать, он в конечном итоге будет вытягивать газы из закрытой системы, что снизит давление ниже давления атмосферы, окружающей систему снаружи.

Нагрейте лампу для удаления влаги

По мере снижения давления любой влаге в системе будет легче вскипеть и испариться. Мы можем добавить немного тепла с помощью нагревательной лампы или теплового пистолета, чтобы помочь ему испариться.

---

Описание вакуумных насосов

Принципы работы промышленного вакуумного насоса

В прошлом промышленные вакуумные насосы были известны своей громкой работой, значительным уносом масла и большими затратами на электроэнергию. Больше никогда! Существенные разработки в технологии вакуумных насосов привели к улучшению энергопотребления, надежности, уровня шума и общей производительности этих машин.Давайте узнаем больше о текущих принципах работы четырех основных категорий промышленных вакуумных насосов.

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Эта проверенная временем технология была в центре внимания многих технологических обновлений на протяжении многих лет. В этом вакуумном насосе лопатки установлены на роторе, вращающемся внутри круглого корпуса, и перемещаются наружу за счет центробежной силы. По сравнению с более ранними версиями нынешние пластинчато-роторные вакуумные насосы работают тише, компактнее, потребляют меньше энергии и работают при более низких температурах.У них даже есть внутренние каналы впрыска! Они хорошо подходят для использования в бумажной и полиграфической промышленности, деревообработке и транспортировке материалов.

Винтовой вакуумный насос

В винтовом вакуумном насосе два винтовых ротора вращаются в противоположных направлениях. По сравнению с типичным вакуумным насосом с масляным уплотнением или сухим лопастным вакуумным насосом, эта технология отличается более низким уровнем тепла и шума, но более высокими уровнями производительности. Если вы решите добавить электронные контроллеры процесса или VSD (привод с регулируемой скоростью), они могут оказаться чрезвычайно экономичным выбором.Этот насос используется в таких отраслях, как стекло, консервы, пластмассы и упаковка для пищевых продуктов.

Вакуумный насос с жидкостным кольцом

При вращении крыльчатки жидкостно-кольцевого вакуумного насоса вода (которая является типичной уплотняющей жидкостью, используемой в этом типе вакуумного насоса, хотя могут использоваться и другие жидкости) разбрасывается, образуя буквальное «жидкое кольцо». Это, в свою очередь, герметизирует рабочее колесо и создает отдельные замкнутые газовые камеры между каждой лопастью. Жидкостно-кольцевые насосы оптимальны для работы с экстремальными паровыми нагрузками или в приложениях с высокой устойчивостью к уносу жидкости.Примеры включают использование на пивоваренных заводах, производстве продуктов питания и в молочной промышленности.

Вакуумный насос с сухим захватом

Сухие клешневые вакуумные насосы имеют преимущество в том, что они не представляют угрозы загрязнения для оборудования, так как в основной насосной камере нет смазки! Два зубчатых ротора не соприкасаются во время работы, что исключает износ — и, таким образом, снижает потребность в обслуживании и общую стоимость владения. Они также являются одними из самых тихих насосов и могут быть объединены в один корпус с несколькими агрегатами.В таких областях, как пневматическая транспортировка, упаковочные линии, процессы сушки и центральные системы подачи вакуума, обычно используется вакуумный насос с сухим захватом.

Узнайте больше о линейке промышленных вакуумных насосов Atlas Copco, посетив сайт www.atlascopco.com/vac-usa!

Как эксплуатировать и обслуживать вакуумный насос с жидкостным кольцом

Последнее обновление: 25 марта 2020 г., 08:44

Вакуумный насос с жидкостным кольцом — это мощное и надежное оборудование, которое при хорошем техническом обслуживании может обеспечить годы безотказной работы. Независимо от того, покупаете ли вы большую или маленькую установку, вы можете положиться на вакуумный насос для плавной, стабильной и относительно тихой работы в течение многих месяцев подряд между проверками.

В тот момент, когда вы заметите что-то необычное, очень важно остановить насос и устранить проблему. Ваша проактивность как владельца вакуумного насоса может означать разницу между недолговечным и долговечным вакуумным насосом.

Ремонт жидкостно-кольцевого вакуумного насоса может быть дорогостоящим и обременительным, если проблемы с системой выйдут из-под контроля.Поэтому важно регулярно проверять вакуумный насос, чтобы убедиться, что он находится в оптимальном состоянии. Если и когда возникают проблемы, крайне важно остановить вакуум и осмотреть вопрос, как только вы что-то заметите.

Однако, чтобы предпринять подобные действия, необходимо понимать компоненты жидкостного кольцевого вакуумного насоса. В этой статье подробно описаны основные функции, компоненты, процесс установки и этапы обслуживания, необходимые для жидкостного кольцевого вакуумного насоса.

Функции

Работа жидкостно-кольцевого вакуумного насоса — это относительно простой процесс, который можно разделить на три простых этапа. В основном газ подается, сжимается и выпускается. Процесс можно резюмировать следующим образом:

1. Впуск: Впускная часть жидкостного кольцевого вакуумного насоса — это место, где воздух или газ всасываются в агрегат. Воздух всасывается в отверстие и втягивается в кольцо ротора, где происходит сжатие.
2. Сжатие: Сжатие воздуха происходит внутри заполненных жидкостью роторов, которые вращаются внутри кольца. Когда роторы проходят через впускной канал, воздух захватывается между лопастями и сжимается при вращении ротора.
3. Нагнетание: Вращающиеся роторы, заполненные жидкостью, направляют захваченный новый сжатый газ к выпускному отверстию, откуда газ затем выпускается.

Компоненты жидкостно-кольцевого вакуумного насоса

Жидкокольцевые вакуумные насосы состоят из шести основных частей и могут быть дополнены многочисленными аксессуарами.

Основные детали

Детали, которые составляют жидкокольцевой вакуумный насос и выполняют его основные функции, относительно просты. По сути, между впускным и выпускным отверстиями у вас есть вращающийся внутренний цилиндр, в котором газ сжимается под давлением внутри вращающегося источника жидкости.

1. Впускное отверстие: Впускное отверстие направляет газ во внутренний цилиндр вакуумного насоса. Впускной канал — это канал, который открывается наружу из вакуума и ведет к внутреннему кольцу цилиндра, где газ выпускается к заполненным жидкостью роторам.
2. Цилиндр: Внутри цилиндра происходит весь процесс вакуумирования газа. Когда роторы вращаются внутри цилиндра, жидкость вращается по верхней окружности, и это создает эффект вакуумирования, который всасывает газ из впускного отверстия.
3. Роторы: Компонент ротора представляет собой кольцо из лопастей, которые непрерывно вращаются внутри цилиндра. Жидкость удерживается ротором и создает эффект вакуума, который сжимает входящий газ. Молекулам газа требуется всего половина оборота, чтобы завершить цикл.
4. Выпуск газа: На центральном компоненте, который поворачивает ротор, находится выпускной клапан для нового сжатого газа. Через половину оборота с момента первого попадания в цилиндр молекулы газа выпускаются через этот клапан.
5. Порт нагнетания: Новый сжатый газ выпускается через порт нагнетания, откуда газ выпускается по назначению. На внешней стороне устройства выпускное отверстие удалено на 90 градусов от впускного отверстия.

Принадлежности

К жидкокольцевому вакуумному насосу можно добавить множество принадлежностей. Большинство этих аксессуаров используются для регулирования потока или давления окружающего воздуха и уплотняющей жидкости тем или иным образом. К наиболее популярным принадлежностям относятся:

1. Запорные клапаны: Они используются для отделения насоса от агрегата в периоды времени, когда вакуум не используется. Дроссельные заслонки считаются одним из наиболее экономичных вариантов для этой цели.
2. Впускные обратные клапаны: Они устанавливаются на некоторых вакуумных насосах для предотвращения возврата газа и жидкости обратно к роторам после деактивации процесса. По сути, это гарантирует, что выходящий газ действительно полностью покинет цилиндр.

1. Впускные предохранительные клапаны вакуума: Это односторонние клапаны, которые устанавливаются на впуске насоса для предотвращения слишком глубокого погружения насоса в вакуум. Таким образом, порты и внутренняя стенка цилиндра защищены от вредных элементов, которые могут привести к кавитации.
2. Гибкие соединители: Они устанавливаются для предотвращения распространения вибрации от насоса по трубопроводной системе. В некоторых процессах небольшое расширение может быть неизбежным, и это помогает выровнять баланс.
3. Впускные клапаны контроля вакуума: В соответствии с названием, регулирующие клапаны регулируют поток окружающего воздуха через впускное отверстие. Это контролирует количество газа, которое попадает в вакуум в течение заданного времени.
4. Манометры на входе: Обычно устанавливаются перед всасывающим патрубком для измерения уровня вакуума на входе.Это помогает операторам легче определить, какую производительность обеспечивает их вакуумный насос.
5. Запорные клапаны для жидкости уплотнения: Они устанавливаются для предотвращения попадания жидкости в насос. Это может быть особенно полезно между процессами, когда жидкость может вытечь и заразить процесс внутри насоса.
6. Сетчатые фильтры: Они используются для фильтрации твердых частиц из затворной жидкости. Сетчатые фильтры выполняют важную функцию при очистке того, что выходит из вакуумного насоса, предотвращая попадание посторонних предметов в процесс.
7. Клапаны регулирования расхода уплотнительной жидкости: Они устанавливаются для управления скоростью потока уплотнительной жидкости к насосу. Таким образом, операторам не нужно беспокоиться о том, что в насос будет течь лишняя жидкость. Самая популярная конструкция этого аксессуара — запорный вентиль.
8. Разряд сепаратор баки: Они могут быть размещены в трех областях — пол, на опорной плите или на выпускной трубе. Цель состоит в том, чтобы отделить уплотняющую жидкость от газа, выходящего из вакуумного насоса.
9. Электромагнитные клапаны: Присоединяются для запуска или остановки прохождения уплотнительной жидкости к вакуумному насосу. Это позволяет операторам более эффективно регулировать поток и контролировать прохождение жидкости во время каждой операции.
10. Циркуляционные насосы: Используются в системах, которые работают при высоком давлении всасывания для продленных рабочих циклов. Циркуляционные насосы также защищают от падения давления в трубопроводах, клапанах и теплообменнике.
11. Теплообменники: Они устанавливаются для снижения тепла уплотняющей жидкости, которая может нагреваться во время определенных процессов, особенно во влажных рабочих условиях или если проблемы с нагревом возникают где-то в другом месте системы.

Обзор установки и запуска жидкостного кольцевого вакуумного насоса

Производительность жидкостного кольцевого вакуумного насоса будет в значительной степени зависеть от способа его установки и расположения. Следующие инструкции применимы к большинству вакуумных насосов, представленных на рынке. Тем не менее, всегда лучше сверяться с инструкциями производителя для данной марки или модели, прежде чем завершать установку и включать свой новый вакуумный насос.

1. Осторожно распакуйте: При первой распаковке компонентов вакуумного насоса обращайтесь со всеми деталями осторожно и кладите их только на плоскую ровную поверхность с достаточным пространством.Любое неправильное обращение на этом этапе может привести к смещению некоторых деталей. Если насос крепится к плите основания, поднимите сборку основания, а не сам насос. Убедитесь, что к нему не прикреплены крючки или стропы, так как они могут вызвать проблемы с выравниванием насоса.
2. Запускать только после полной сборки: Когда вы впервые распаковываете вакуумный насос, может возникнуть соблазн проверить его, но это огромная ошибка. Вы должны запускать насос только после того, как вы полностью установили вакуум и герметизирующую жидкость на месте.
3. Безопасное хранение: Убедитесь, что вы храните устройство в месте с умеренной температурой днем ​​и ночью. Никогда не храните вакуумный насос в месте, где температура может упасть ниже точки замерзания, так как это может привести к затвердеванию герметизирующей жидкости.
4. Установка: Несмотря на то, что жидкостно-кольцевые вакуумные насосы работают плавно и медленно, их необходимо размещать на устойчивых поверхностях, предпочтительно на полу или бетонных опорах. Если пылесос небольшой, поместите его на пол или салазки.Если вакуум больше, поместите его на бетонную площадку.
5. Осмотрите трубопровод: Прежде чем продолжить, убедитесь, что трубы и соединения правильно выровнены и не имеют напряжений. Хотя эти детали обычно проходят испытания на заводе, при транспортировке могут возникать нагрузки.
6. Установите и выровняйте шкивы: Если в насосе используется клиновой ремень, установите и выровняйте шкивы перед настройкой натяжения ременного привода. Наденьте ремни на шкивы и вставьте их в канавки.
7. Проверьте натяжение ремня: Проверяйте натяжение ремней и перепроверяйте через каждые несколько дней использования вакуумного насоса. Если напряжение отсутствует, вакуум может издавать визжащие звуки при запуске. Если вы собираетесь отключить вакуум на длительный период, снимите ремни с натяжения.
8. Остерегайтесь тепла: Никогда не позволяйте вакуумному насосу работать во влажной среде или создавать внутренние температуры выше 140 ° F. Чрезвычайно высокие температуры могут привести к истиранию резины ремней и сделать их неэффективными.Никогда не смазывайте шкивы маслом, что также плохо для резиновых ремней. Никогда не смешивайте разные типы ремней и не переключайтесь между разными канавками. Используйте в вакуумном насосе только подходящие ремни.
9. Подготовьте трубопровод для затворной жидкости: Вакуумный насос с жидкостным кольцом основан на постоянной подаче затворной жидкости, обычно воды, которая попадает в вакуум через насос, который подсоединяется к корпусу. Трубопроводы изготавливаются трех различных исполнений — прямоточные, с частичным восстановлением и с замкнутым контуром.Каждая из этих конструкций состоит из источника жидкости, регулятора потока, клапана отсечки потока и газожидкостного сепаратора.
10. Подсоедините трубы: Снимите крышки с отверстий насоса, очистите отверстия от грязи и подсоедините трубопровод.
11. Осмотрите отверстия фланца: Убедитесь, что отверстия фланца правильно выровнены и что фланцы встали на свои места без деформации. В течение первых нескольких недель использования держите защитную сетку на входе насоса.
12. Подключите питание: Подключите шнур питания вакуумного насоса к ближайшему источнику питания. Включите устройство и понаблюдайте за его первоначальной работой. Проверьте спецификации производителя, чтобы убедиться, что производительность соответствует спецификациям.

Рекомендуемый подход к техническому обслуживанию жидкостного кольцевого вакуумного насоса

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос рассчитан на длительный срок службы и высокую производительность и, как правило, может выдерживать различные уровни давления. Тем не менее, у вакуумного насоса есть свои пределы. Черты поведения, которые кажутся необычными, могут легко указывать на внутренние проблемы. Таким образом, очень важно следить за устройством и отмечать, как он работает.

1. Сравните существующие и исходные условия: Когда вы исследуете производительность жидкокольцевого вакуумного насоса, сравните его текущие условия с теми, которые указаны в первоначальном плане. Такие же температуры или они повысились из-за давления в системе или напряжения? Состав газа остался прежним или изменился из-за проблем с затворной жидкостью?
2. Убедитесь, что нет утечек воздуха: Для эффективной работы вакуумного насоса вы не должны допускать утечек воздуха в системе.Утечки воздуха плохо сказываются на эффективности системы и тратят энергию, а также деньги. Чтобы убедиться в отсутствии утечек воздуха, подайте вакуум на ультразвуковой течеискатель, при котором вибрации от утечек преобразуются в звуковые сигналы.
3. Контроль противодавления : Если внешние факторы вызывают неисправность системы, это может быть связано с избыточным противодавлением. Убедитесь, что вы ограничили противодавление расчетными условиями вакуумного насоса. Если противодавление станет слишком высоким, это может повлиять на мощность и снизить возможности насоса.
4. Проверьте температуру затворной жидкости: Проверьте затворную жидкость, чтобы убедиться, что она остается при идеальной температуре на протяжении всего процесса. Используйте термометр, чтобы проверить температуру воды, чтобы увидеть, остается ли она ниже допустимого порога. Также проверьте теплообменник и рециркуляционный насос на наличие признаков загрязнения.
5. Проверьте скорость насоса : После нескольких месяцев эксплуатации насос может медленно выйти из строя из-за ослабления натяжения ремня.Проверьте натяжение ремней, чтобы убедиться, что они не выскользнули из канавок. Используйте тахометр, чтобы проверить скорость насоса.

Контрольный список обслуживания кольцевого вакуумного насоса с жидкостным кольцом

Для обеспечения надлежащего состояния системы и эффективной работы вакуумного насоса необходимо регулярно проверять насос. Если вы обнаружите проблемы с устройством, вы можете провести тесты и, возможно, исправить ситуацию на месте. Применимые методы тестирования могут включать использование спектрометра, ультразвукового течеискателя или использование растворителей, таких как ацетон или спирт.Ацетон, если его распылить на негерметичную часть вакуумного насоса, вызовет скачок давления вакуумметра, когда он попадет в систему.

Тревожные признаки вакуумного насоса — это утечки, высокие температуры, шум и чрезмерная вибрация, которые указывают на развивающиеся проблемы. Чтобы такие проблемы не переросли в более дорогостоящие проблемы, выполняйте следующие действия через каждые три месяца использования:

1. Проверяйте герметичность уплотнения: На вакуумных насосах, оборудованных набивкой, следует ожидать небольшого подтекания.Однако слишком много капель указывает на утечку в системе. Если кажется, что из системы капает слишком много, отрегулируйте уплотнение. Также проверьте механические уплотнения, чтобы убедиться в отсутствии утечки в системе. При необходимости промойте уплотнения очищающей жидкостью.
2. Проверьте температуру подшипников: Убедитесь, что температура подшипников не превышает 140 ° F при нормальной работе. Если температура подшипника превышает этот уровень, проблема, вероятно, является результатом напряжения в трубопроводе или смещения муфт.С другой стороны, проблема может заключаться просто в том, что подшипники были обработаны слишком большим количеством смазки. Если смазка старая, она легко может быть загрязнена.
3. Слушайте, нет ли чрезмерного шума: Если вакуумный насос издает странные или чрезмерные шумы, вероятно, что-то не так с одним из внутренних компонентов. Несоосная муфта, плохо закрепленный насос или проблемы с подшипником — все это может вызывать необычный шум. Внимательно прислушайтесь и попытайтесь определить источник шума, а затем отключите вакуум, чтобы внести необходимые коррективы.
4. Проверить на чрезмерную вибрацию: Еще одним признаком внутренних проблем вакуумного насоса является чрезмерная вибрация, которая свидетельствует о больших объемах внутреннего давления. Возможные причины включают высокое давление нагнетания, высокий расход затворной жидкости, недостаточный поток воздуха и заполненный водой корпус во время запуска. Выключите пылесос и сделайте необходимые настройки, затем снова попробуйте вакуум.
5. Проверьте силу тока двигателя: Вакуумный насос также может отображать проблемы, если электрические токи отключены.Проверьте силу тока двигателя, чтобы убедиться, что токи не слишком сильные и не слишком слабые. Если сила тока слишком велика, это может быть результатом избыточного давления нагнетания или потока затворной жидкости. Высокая сила тока также может быть вызвана проблемами с двигателем.

Вакуумные насосы от Quincy Compressor

При должном внимании и периодических проверках вакуумный насос может быть, пожалуй, самой надежной машиной в вашем арсенале. Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, работаете ли вы в крупном или малом масштабе, жидкостный кольцевой вакуумный насос может стать одним из ключевых компонентов вашего бизнеса.Тем не менее, вакуумные насосы изнашиваются, и время от времени их необходимо заменять. Если пришло время купить новый вакуумный насос, остановитесь на Quincy Compressor.

На протяжении почти 100 лет Quincy является ведущим поставщиком воздушных компрессоров, пневматических инструментов и вакуумных насосов для профессионалов и независимых мастеров по всему миру. Если вам нужен большой или маленький вакуумный насос, мы поможем вам. Ваши инвестиции в продукт Quincy легко окупятся за годы феноменальной производительности и непревзойденной производительности.

Сейчас, как никогда, люди полагаются на технологии для непрерывной работы в различных процессах, таких как сжатие воздуха. Если процесс остановится хотя бы на несколько часов, указанные пользователи могут столкнуться с неисчислимыми потерями. Чтобы этого никогда не случилось, всегда приходите в Quincy за воздушным компрессором и вакуумным насосом. Найдите ближайший к вам центр обслуживания Quincy Compressor , чтобы получить помощь по установке и техническому обслуживанию.

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос Принцип работы

Вы смотрите: Все видео

• Сейчас играет

  Жидкокольцевой вакуумный насос Принцип работы

• Сейчас играет

  Видео с выставки Dekker Vacuum

• Сейчас играет

  Применение в пищевой промышленности — 2

• Сейчас играет

  Применение в пищевой промышленности — 1

• Сейчас играет

  Золотой стандарт поддержки Dekker

• Сейчас играет

  История Деккера

• Сейчас играет

  Продукты Dekker

• Сейчас играет

  Продвинутый дизайн Деккера

Пластинчато-роторный вакуумный насос — Принципы работы

Пластинчато-роторный вакуумный насос со смазкой

Стандартный пластинчато-роторный насос со смазкой представляет собой одноступенчатый насос со встроенной системой циркуляции масла с обратной связью. Конструкция прочная и компактная. Типичный срок службы лопатки составляет 50 000 часов.

Ротор насоса установлен эксцентрично в цилиндре насоса. Когда ротор насоса вращается, всасываемый воздух попадает между сегментами ротора и лопасти (см. № 1 на схеме ниже). Это создает увеличивающийся объем ячейки на стороне впускного порта, создавая вакуум.

Поскольку ротор расположен эксцентрично по отношению к насосной камере, объем между ротором, лопатками и корпусом уменьшается и увеличивается вращение ротора.При продолжении вращения воздух сжимается и выпускается в выхлопную коробку. См. № 3 на схеме ниже.

Затем воздух проходит через несколько ступеней внутренних маслоуловителей и туманоуловителей, чтобы удалить 99,9% смазочного масла из выхлопных газов. Затем масло возвращается в масляный резервуар.

Особенности вакуумных пластинчато-роторных насосов DEKKER:

• автомобильный навинчиваемый масляный фильтр (для больших размеров)
• встроенный впускной клапан, препятствующий всасыванию, который предотвращает обратное вращение насоса при остановке с разрежением, остающимся в процессе, и предотвращает заливание корпуса ротора маслом.
• Клапан газобалластный встроенный

Принцип газового балласта

При данной температуре пар можно сжимать только до давления насыщенного пара; за пределами этой точки пар конденсируется.Например, при 100 ° C пар может быть сжат только до 1013,2 мбар; пар будет конденсироваться при более высоком давлении.

В емкости с водой (комнатной температуры) насос начнет понижать давление до точки испарения воды (если температура воды на уровне моря 25 ° C, абсолютное давление испарения будет 31,67 мбар). В фазе 1 рисунка выше насос начнет всасывать смесь воздуха и водяного пара.

Во время фазы 2 всасываемый объем изолирован от исходного контейнера и выхлопной трубы.На этом этапе открывается клапан газового балласта и добавляется определенное количество воздуха для изменения давления насыщения смеси.

Наконец, на последней стадии смесь (обогащенная свежим воздухом) удаляется, но, поскольку давление насыщения было изменено, капли конденсации не образуются, и всасываемый пар может быть удален из насоса, не мешая его работе.

Таким образом, жизненно важное значение имеют два фактора: температура всасываемого пара и температура насоса.Перед началом работы с конденсируемыми газами насос необходимо нагреть, а температура всасываемого пара должна быть как можно ниже.

Пластинчато-роторный вакуумный насос для влажных применений

Принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса для влажных применений аналогичен принципу работы пластинчато-роторного вакуумного насоса со смазкой. Отличия включают:

• Сепаратор для насоса для влажных применений включает перегородку, которая помогает воде оседать из масла.
• Большое смотровое стекло дает видимую индикацию наличия воды в масле.
• Воду можно слить из нижнего сливного клапана после остановки насоса.

Безмасляная поворотная лопасть

Принцип работы безмасляного пластинчато-роторного вакуумного насоса очень похож на принцип работы пластинчато-роторного вакуумного насоса со смазкой.

Основные отличия:

• Вакуумный насос не смазывается маслом, поэтому в нем нет масляного резервуара или туманоуловителя.Графитовые лопатки работают в безмасляной среде.
• Типичный срок службы лопатки составляет 10 000 часов.
• Максимальный вакуум ограничен 26,4 дюйма рт. Ст.

Щелкните здесь, чтобы найти местного авторизованного дистрибьютора

Скачать PDF

Принцип работы многоступенчатых корневых вакуумных насосов

Форвакуумные насосы определяются как те, которые откачиваются до атмосферного давления. Они также необходимы для поддержки вторичных насосов или для достижения начальных условий их работы.Есть два типа форвакуумных насосов:

• Реверсивные насосы с сухим ходом, такие как спиральные, винтовые и диафрагменные насосы.
• Насосы с масляным уплотнением, такие как пластинчато-роторные насосы. В этом сообщении в блоге мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых форвакуумных насосов Рутана.

В этом сообщении блога мы рассмотрим ключевые принципы работы обычных многоступенчатых форвакуумных насосов Рутса.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ НАСОСЫ

Многоступенчатые насосы Рутса — это сухие вакуумные насосы, используемые в системах низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума для создания «сухих» условий.

Простой (одноступенчатый) насос Рутса чаще всего используется в качестве подкачивающего насоса для использования в сочетании с несколькими типами форвакуумных насосов (такими как пластинчато-роторные насосы, винтовые и жидкостные кольцевые насосы) для улучшения (или «повышения») конечных давление и скорость откачки. Когда используются многоступенчатые насосы Рутса, форвакуумный насос не требуется, и они могут работать при атмосферном давлении. Многоступенчатый насос Рутса может состоять из восьми ступеней и использовать несколько комплектов роторов (на общем валу). Насосы Рутса подходят там, где важна или, что более вероятно, необходима сухая и чистая атмосфера.Следовательно, они часто используются в производстве полупроводников и солнечных панелей, а также для покрытий, других промышленных применений и для научных инструментов и исследований.

Принципы работы

В своей простейшей форме насосы Рутса используют два вращающихся в противоположных направлениях взаимосвязанных «лопастных» ротора, вращающихся внутри корпуса статора или кожуха. Газ поступает через входной фланец, расположенный перпендикулярно вращающимся узлам, и затем «изолируется» между быстро вращающимися роторами (которые вращаются в противоположных направлениях) и статором.Затем сжатый газ выбрасывается через выхлопное отверстие.

Основываясь на этой упрощенной модели насоса Рутса, многоступенчатый насос Рутса (который может состоять из восьми ступеней) использует несколько наборов роторов (на общем валу). Геометрия роторов создает сжатие, и, следовательно, каждая ступень создает все более высокое давление. Таким образом, продукт более низкой ступени является «сырьевым газом» для следующей более высокой ступени (но без каких-либо соединительных клапанов).

Как и в случае одноступенчатых насосов (например, воздуходувки Рутса), в многоступенчатых установках отсутствует контакт между роторами и корпусом статора — агрегаты герметичны, прочны и могут работать в течение длительных периодов времени без обслуживания. Кроме того, новое поколение многоступенчатых корневых насосов было специально разработано для использования в тихой и чистой среде, например, в аналитических приборах и исследовательских лабораториях, где при работе со скоростью откачки от 25 до 200 м3 / ч они создают очень низкий уровень шума. до 52 дБ (A).

Тактико-технические характеристики насосов Рутса

Рабочие характеристики насосов Рутса зависят от ряда факторов, включая количество ступеней, размер агрегата, скорость вращения, скорость работы, температуру окружающей среды, начальное давление на входе и характеристики перекачиваемых газов.

В следующих списках представлены некоторые из наиболее очевидных и важных характеристик производительности:

• Диапазон рабочего давления от атмосферного до низкого 10 ^-2 Диапазон
• Впечатляюще высокая скорость откачки от 25 до 200 м ³ / час
• Хорошие характеристики при перекачивании легких газов
• Очень низкий уровень шума (даже при высоких оборотах)
• Вибрации практически нет

В этом видео демонстрируются некоторые особенности многоступенчатого вакуумного насоса Рутса:

Источник: Leybold

Приложения

Многоступенчатые насосы Рутшоу

преимущественно используются там, где их сухие, чистые и высокие характеристики скорости откачки могут быть использованы с максимальной пользой.В результате их приложения включают в себя: аналитические приборы, исследования и разработки и космос, полупроводниковую и солнечную промышленность, а также лазерную промышленность. Они также используются в печах, металлургии и для нанесения различных покрытий (где их очень сухой характер очень важен).

Преимущества и трудности

Многоступенчатые насосы Рутса имеют много преимуществ перед другими насосами и на удивление мало недостатков или ограничений.

Основными преимуществами многоступенчатых насосов Рутса является то, что они очень компактны и бесшумны, обладают длительным сроком службы, не имеют контакта между движущимися частями и, следовательно, не имеют износа, образования частиц или любой потребности в масле, которое в противном случае могло бы загрязнить вакуумную систему. и конечный продукт.

Однако многоступенчатые насосы Рутса имеют ряд недостатков. К ним относятся: относительно высокие затраты на обслуживание и более низкая производительность насоса при работе при давлении, близком к атмосферному. Они также способны достигать лишь небольших перепадов давления, поэтому они используются в многоступенчатом формате, в котором каждая ступень приращения может основываться на увеличении давления, достигнутом за счет сжатия на предыдущей ступени.

Преимущества многоступенчатых насосов Рутса

• Компактная конструкция
• Двигатель с частотным регулированием
• Прочный, с увеличенными интервалами обслуживания
• Уровень шума ниже, чем при человеческом разговоре
• Отсутствие контакта между движущимися частями (и, следовательно, отсутствие износа)
• Чистый насос — без загрязнения твердыми частицами и без масла
• Герметичные блоки
• Однофазный

Недостатки многоступенчатых насосов Рутса

• Относительно более высокие затраты на обслуживание
• При перекачке с давлением, близким к атмосферному, они показывают меньшую производительность, чем другие типы насосов
• Не подходит для перекачивания жидкостей

Узнайте больше о наиболее распространенных типах вакуумных насосов, их применении, условиях процесса и принципах работы, скачав нашу электронную книгу сегодня:

.