Вакуумный насос что это: Принцип работы вакуумных насосов простыми словами

Содержание

Принцип работы вакуумных насосов простыми словами

Общие сведения

Вакуумом (от лат. vacuum — пустота) называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного.

Условно различают различные уровни вакуума:

  • Низкий — диапазон давления больше 100 Па
  • Среднее – диапазон давления больше 0,1 Па и меньше 100
  • Большое – диапазон давления от 10-5 Па до 0,1 Па
  • Сверхвысокое – давление больше 10-5 Па

При современном развитии оборудования, создать вакуум совсем несложно. Самый простой агрегат, способный создавать вакуум – это вакуумный насос.

Действие насоса всех видов основывается на одном принципе, а именно вытеснении. Оно лежит в основе работы всех насосов разных объемов и методах использования. Вытеснение подразумевает избавление от газа рабочего отсека. В ходе действия меняется давление, а газовые элементы движутся по правильной дороге.

При современном развитии оборудования, создать вакуум совсем несложно. Самый простой агрегат, способный создавать вакуум – это вакуумный насос.

Есть типы насосов, используемые в повседневной жизни (например, удобное хранение одежды либо продление годности пищи). Найти надежное устройство для создания пространства с разряженным воздухом поможет знание принципа работы оборудования.

Эффективность насоса имеет прямую зависимость от качества действия вытеснительного принципа. На объем вакуума, который может быть создан в атмосфере замкнутого типа, влияет герметичность рабочего отсека. Она обеспечивается благодаря золотникам, рабочему колесу и пластине. Последние два элемента можно найти на внешней части вакуумного насоса.

Факторы, которые говорят о правильной работе вакуумного насоса

Есть два необходимых действия, которые должен выполнять абсолютно любой вакуумный насос. Он должен:

  1. Создавать вакуум заданной глубины во время откачивания газового элемента из необходимого пространства без перебоев;
  2. Выполнить первый пункт за четко определенное время.

При невыполнении какого-либо пункта возникнет необходимость подключения дополнительного насоса. Например, если за заданный отрезок времени не было обеспечено давление нужного объема, подключают насос форвакуумного типа. Он позволяет в нужном количестве снизить давление для обеспечения рабочей атмосферы. Этот принцип схож с последовательным подключением. Если не была получена нужная откачиваемая скорость, требуется подключение насоса, способного с большой скоростью создать нужный вакуум. Этот тип работы сравним с подключением параллельного типа.

На размер глубины, которую создал вакуум, влияет герметичность рабочей атмосферы. Ее обеспечивают насосные компоненты, а точнее масло специального типа. Масло позволяет не только сделать зазоры плотными, но и плотно их закрыть. Насос, который способен создавать вакуум и имеет такую конструкцию, считают масляным. Сухой насос же тот, что обеспечивает работу без масла. Более распространены в использовании именно сухие насосы, потому что они не требуют особого ухода.

Принцип работы вакуумного насоса бывает разным, так как каждый вид работает по-своему. Подробнее о видах вы можете прочитать про Виды вакуумных насосов.

Рассмотрим три самых популярных вида вакуумных насосов, используемых на производстве.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

Их также называют масляными. Разберем информацию об устройстве и принципе работы вакуумного насоса пластинчато-роторного типа.

Эти насосы вакуумного типа выглядят как старательно отшлифованный цилиндр, внутри которого располагается ротор. Зазор боковой части бывает разного размера, потому что ось внутренней его части и ротора не соприкасаются.

У ротора есть особенные двигательные пластинки. Благодаря своим пружинам они прилегают к корпусу. Таким образом происходит разделение пустой атмосферы на части переменного объема. Во время двигательной активности газовый элемент создает в патрубке приема разрежение. В напорном же — давление избытка.

В состав пластинок входят антифрикционные компоненты либо особенные маловязкие масла, так как необходимо уменьшить трение пластины. Это делает возможным появление вакуума большой силы. Однако перекачиваемые элементы должны быть чистыми.

Мембранные вакуумные насосы

Гибкая мембрана — это главная часть принципа действия мембранно-поршневого насоса. Мембрана связывается с механизмом рычага. Ее создают из новейших композитных компонентов, которые выдерживают механику. Крайние части мембраны крепко присоединяются к корпусной части, а центральная изгибается под воздействием электрического и пневматического привода. Таким образом поочередно уменьшается и увеличивается внутренняя часть камеры.

Объем изменяется совместно с процессами получения и выхода новых газовых элементов или жидкообразных. Когда противофаза совмещает действия двух мембранных компонентов, происходит режим непрекращающейся перекачки. Еще один элемент насоса, а именно клапаны, определяют верное направление потоков и распределительные мотивы. У механизма нет элементов, которые могут вращаться или испытывать силу трения и контактировать с качаемым продуктом.

Достоинства мембранно-поршневых насосов:

  • Герметичность
  • Использование в сухого режима в течение долгого промежутка времени
  • Использование пневматического привода во взрывоопасной среде
  • Экономичность.

Винтовые вакуумные насосы

Насосы винтового типа, также как и все остальные, действуют с помощью принципа вытеснения. Однако в отличие от других устройств, оно происходит по винту, который выполняет работу вращения. У насосов есть: привод, 1-2 ротова в форме винта и статор нужной формы. Перекачиваемый компонент не возвращается назад, потому что детали изготовлены с огромной точностью — это гарантирует высококачественные показатели насоса. В итоге появляется давление избытка, в приемной части – вакуум.

Плюсы винтовых насосов:

  • Минимальный шум
  • Перекачивание компонентов благодаря механике
  • Равномерные траты

Важно выбрать вид насоса по требованиям вашего предприятия и сферы. Для этого лучше обратится за консультацией к специалистам.

Выводы

Эта статья содержит в себе описание принципов работы некоторых видов вакуумных насосов. Мы разобрали информацию о работе пластинчато-роторных, мембранных, и винтовых вакуумных насосов. Мы осветили тему альтернативных видов устройств и правильность при покупке насоса. Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в работе этих устройств и правильном подборе насоса именно для ваших задач.

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

Вакуумный насос — для чего применяется, классификация.

Подобрать насос.    Примерное время чтения 3 минуты 45 секунд

Применение и характеристики + ссылка на предлагаемые нами модели (ниже на странице)

Вакуумный насос (компрессор) — специальный вид помп, который применяется для частичной или полной откачки газов и паров различной природы из герметичных областей до требуемых показателей давления (технический вакуум). Методика работы абсолютно всех типов подобных установок состоит в том, чтобы камера помпы меняет свой объём, за счёт создаёт разряжение для затягивания газа и сжимаясь, увеличивает давление, проталкивая газ дальше.

☞ Вы можете выбрать у нас вакуумный насос.

Существует несколько типов классификаций подобного оборудования:

Рабочее давление.

Варианты компрессоров по степени создания вакуума:

• Первичные (или форвакуумные) – низковакуумный;
• Дожимные – низковакуумный;
• Вторичные – высоковакуумный, глубоковакуумный и с очень высоким вакуумом.

Во всех трёх вариантах применяются разные вакуумные насосные установки, которые отличаются в конструкционном плане и имеют свои преимущества (рабочее давление, перекачиваемый объём, стоимость и возможность лёгкого технического обслуживания).

Если не смотреть на конструктивные особенности таких насосов, способ совершаемой ими перекачки одинаков – они откачивают газообразные среды из вакуумной камеры.

При откачивании газообразной среды давление в таких камерах снижается, а чем ниже давление, тем сложнее откачивать оставшиеся газы. Чтобы справиться с этой задачей, промышленные помпы разрабатываются с расчётом на большой диапазон давлений — от 1 Атмосферы (760 мм рт. столба на уровне моря) и до 1-10 торр (1 мм. Рт. столба).

При производстве таких помп выделяют следующие вакуумы, измеряемые в торр (от максимального до минимального значения):

• Низкий: 760 — 1;
• Средний: 1 — 10-3;
• Высокий: 10-3 — 10-7;
• Сверхглубокий: 10-7 — 10-11;
• Экстремальный высокий: менее 10-11.

Принцип работы вакуумных насосов

Если говорить о принципах работы по перекачиванию газов вакуумными насосами, то можно сказать, что применяются 2 главных метода:

1) Перекачивание газообразной среды.

Делятся на кинетические помпы и помпы объемного вытеснения.
Метод работы кинетических помп состоит в том, что передаётся импульс молекулам перекачиваемой среды от лопастей, крутящихся с большой скоростью для поддержания стабильного перемещения среды, которая закачивается в насос и выталкиваются в выходную трубопроводную магистраль. Подобные установки зачастую не обладают высокогерметичными камерами, но благодаря своей конструкции способны достичь сильного сжатия при очень малом давлении в камере, от куда откачивается газ.

Способ действия объемных компрессоров базируется на механическом газоулавливании объема и проведении его через помпу. Камера у таких насосов уже герметична, в ней газ сдавливается поршнем или другим механическим элементом (ротор и т. д.), создаётся повышенное давление, и газ направляется в выходную трубопроводную магистраль. Такие насосы весьма популярны.

Довольно частое явление, когда такие установки трудятся в паре, их ставят друг за другом, благодаря чему создаётся повышенный вакуум и повышается производительность. Есть готовые решения, где турбомолекулярные или кинетические помпы собраны в одном корпусе с винтовыми устройствами.

2) Улавливание газа

Установки такого типа действуют по методологиям, основанным на газоулавливании молекул. Они способны захватить частички газа на поверхностях в вакуумной системе. Такая техника действует при более низких расходах (количество газа, перемещаемое в единицу времени), нежели рассмотренные выше насосы, но способна производить очень высокий, не содержащий масла, вакуум, до торр. Улавливающие помпы перекачивают среды с применением таких методов, как криогенная конденсация, ионная или химическая реакции и не содержат в своей конструкции механически подвижных узлов.

Виды вакуумных насосов

Видов вакуумной техники великое множество — это и лопастные модели, и водокольцевые устройства, спиральные, диафрагменные, кулачковые, зубчатые, винтовые насосы — вариантов огромное количество.

Конструкционные особенности

Существует два варианта компрессоров в конструктивном плане – масляные (называют мокрыми) и сухие (без масла). Применение того или иного насоса зависит от того, имеет ли какое-то влияние на перекачиваемую газообразную среду масло или вода.

В схеме мокрого насоса задействуется масло или вода для смазки и / или повышения герметичности камеры (пример — жидкостно-кольцевой компрессор). Но, как написано выше, эти вещества могут загрязнить перегоняемую среду.

Насосы без применения масла и воды (сухие) практически не загрязняют перекачиваемые пары или газы (пример — спиральный вакуумный компрессор). Их эффективность сильно зависит от качества сборки, размера зазоров между неподвижными и подвижными частями (на подобии шестерённых насосов). Для уменьшения зазоров чаще используются специальными полимерами (PTFE) или включают в конструкцию диафрагму, которая разделяет механические части от перемещаемой среды.

Купить вакуумный насос

Компания “КлинТех” рекомендует своим клиентам присмотреть и купить представленный на сайте качественный промышленный вакуумный насос. При покупке данного оборудования наши инженеры готовы помочь сделать требуемые расчёты выбранной техники, а также доставить и настроить промышленное оборудование, обеспечить многолетнюю поддержку в техническом плане.

Мы гарантируем, что поставляемое оборудование высокого качества, в чём вы можете убедиться лично.
Звоните нам, +7 (495) 532-25-70 по техническим вопросам и вопросам приобретения, мы ответим на Ваши вопросы!

☞ Посмотреть и выбрать промышленные вакуумные насосы

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 pв, 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 pпр. Величина pпр 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.

Вакуум насос – принцип работы вакуумного насоса. Установка вакуумных насосов и особенности их конструкции. | Промышленное оборудование

Большинство предприятий, занимающихся производством продукции, использует в своем ассортименте вакуумное оборудование. Причина этого максимально проста и заключается она в эффективности оборудования на вакуумной основе. Нельзя сказать, что оборудование на механической основе не справляется со своими задачами, потому что это не совсем так.  Но если речь все-таки идет о максимальном уровне эффективности, то лучше всего обращать свой взор на системы, работающие на вакуумной основе.

Вакуум насос

Особенно хорошо это преимущество заметно на примере вакуумного насоса. Казалось бы, какая вообще разница о каком типе оборудования идет речь. Но если более серьезно углубляться в мелкие детали, то можно увидеть существенную разницу в конструкции, элементах и принципе работы различных систем.

Разновидности вакуумных насосов:

  • Пластинчато-роторный
  • Водокольцевой
  • Мембранно-поршневой

Несмотря на то, что все вышеперечисленные насосы являются вакуумными, принцип их работы очень сильно отличается друг от друга. Vacuum – это явление, позволяющее в разы увеличить работоспособность системы, соответственно сделать ее более востребованной на рынке.

Грубо говоря, вакуумный насос – это система, задача которой заключается в перекачивании определенной жидкости в разные отсеки. Но проделывать быстро подобные процедуры весьма проблематично, из-за чего в таких системах часто используется вакуум. Он является неким стимулятором, позволяющим повысить работоспособность и сделать систему более эффективной.

Еще один интересный момент, на который важно обратить внимание – это сфера применения. За последние несколько лет, большинство предприятий уже успело перейти с обычного оборудования к вакуумному.

Сейчас мы рассмотрим те направления, где вакуумные насосы используются чаще всего:

  • Металлургия
  • Полиграфия
  • Упаковочные предприятия
  • Медицина
  • Химическая промышленность

Во всех этих отраслях сейчас можно увидеть вакуумные насосы нового образца. Во многом, развитие этих отраслей обязано именно подобному оборудованию, без которого достижение определенных целей могло бы стать огромной проблемой.


Насос для создания вакуума

Вакуумный насос – это установка, которая может иметь как маленькие, так и весьма крупные габариты. Все зависит от того, какой уровень вакуума используется в процессе работы. Рынок сейчас предоставляет пользователям четыре вариации вакуумного насоса, каждая из которых работает на основе определенного уровня вакуума.

Разновидности вакуумных насосов:

  • Насосы низкого вакуума
  • Насосы среднего вакуума
  • Насосы высокого вакуума
  • Насосы сверхвысокого вакуума
Насос для создания вакуума

Если первый вакуумный насос для легких задач подойдет идеально, то, к примеру, насосов высокого вакуума использовать там нет смысла. Это говорит о том, что при покупке вакуумных насосов надо заранее подумать, для каких именно задач он приобретается и стоит ли переплачивать за более мощные системы.

Исходя из всего вышесказанного, не трудно догадаться, что насосы, работающие на вакуумной основе, являются более производительными. Но, нельзя забывать о стоимости систем таковых систем играющей далеко не самую последнюю роль. Сравнивая ценовой сегмент вакуумных насосов и обычных, можно увидеть весьма-таки внушительную разницу.

Преимущества вакуумных насосов выглядят таким образом:

  • Широкий спектр использования
  • Высокая степень надежности
  • Феноменальные показатели производительности
  • Отсутствие сбоев во время работы
  • Наличие качественного охлаждения системы

Глядя на все эти аспекты, напрашивается резонный вывод, гласящий о том, что насосы старого образца уже не столь актуальны. Лучше потратить немного больше денег, но зато взамен получить насос нового образца, который будет не только эффективным, а еще и максимально надежным.

Если же не брать во внимание производительность вакуумных насосов, то и без этого можно отметить моменты, которые так сильно ценятся среди пользователей. К числу таковых аспектов, можно отнести стабильность рабочего процесса. В отличие от насосов обычного принципа работы, вакуумные агрегаты являются более универсальными и в то же время очень стабильными.

Насосы вакуумного типа можно использовать на протяжении долгого времени, не отключая их ни на минуту. Во многом – это заслуга высококачественного охлаждения, которое позволяет избегать любых перегревов и держит внутри системы среднюю температуру без каких-либо колебаний. Это действительно очень важный аспект, так как большинство предприятий в первую очередь делают уклон на стабильность работы, которой могут похвастаться далеко не все насосы механического типа.


Принцип работы вакуумного насоса
Принцип работы вакуумного насоса

Судя по статистике, большая часть существующих вакуумных насосов работают по принципу вытеснения. Данная технология стала применяться не так давно, но зато довольно быстро сумела завоевать свое место на большом рынке. Буквально за несколько лет, большинство производителей стали применять в своем оборудовании именно такую технологию, ссылаясь на то, что именно она является наиболее надежной и в то же время эффективной.

Сам принцип вытеснения обеспечивается за счет максимальной герметичности пространства, которое создается определенными элементами насоса. Задача насоса в этом процессе сводится к тому, чтобы как можно быстрее снизить показатель давления в замкнутом пространстве, что позволит создать нужный уровень вакуума и в дальнейшем направить его в нужное русло.

Устройство вакуумного насоса не является чем-то сверхсложным, так как большинство элементов имеют весьма-таки простенькую конструкцию. Принцип работы подобных систем может иметь целый ряд отличий от других его вариаций. Причиной этому может послужить ценовой диапазон и те отрасли, где используется подобное оборудование

Главные особенности насосов вакуумного типа:

  • Активное охлаждение – система подразумевает постоянную работу охлаждения, которое справляется с нейтрализацией чрезмерных температур. Благодаря наличию охлаждения, система не перегревается, соответственно уровень эффективности находится на таком же высоком уровне.
  • Минимальный выброс масла – достигается это за счет высокого уровня герметичности, не позволяющего возникать в системе различных утечек.
  • Отсутствие шума во время работы – В отличие от механических насосов, их вакуумная вариация является еще и менее шумной. Даже при максимальной нагрузке вакуумных насосов, они не издают каких-то чересчур громких звуков либо же вибраций.
  • Максимальная производительность – Учитывая технические характеристики всех комплектующих, не трудно догадаться, что общий показатель мощности будет по-настоящему огромен.

Учитывая все вышеперечисленные моменты, становится ясно, в чем же причина столь большого спроса на подобное оборудование.

Большинство компаний заинтересованы в увеличении показателей производства, а имея в своем ассортименте устройства подобного калибра, достичь таких показателей становится в разы проще.

Конструкция вакуум насосов
Конструкция вакуум насосов

Разговаривая об эффективности и сфере применения вакуумного насоса нельзя не упомянуть о его конструкции. А все потому, что на этот момент стоит обращать внимание чуть ли не в первую очередь. Ведь именно от конструкции зависит производительность, габариты, разнонаправленность и прочие моменты.

Особенно это важно в процессе покупки, когда ты еще только думаешь в чем разница между вакуумными насосами и какой именной вариант выбрать для себя. Изучив конструкцию вакуумных насосов и взяв для себя какие-то важные моменты, вы сможете в разы упростить процесс подбора насоса для нужного вам направления.

Сейчас мы рассмотрим наиболее важные комплектующие вакуумных насосов:

  • Впускной масляный сепаратор
  • Клапан газобалластного типа
  • Рабочий камерный отсек
  • Масляный резервуар с отдельными помпами
  • Масляный сепаратор
  • Система охлаждения

Говоря о вышеперечисленных элементах вакуумного насоса, мы учли лишь те комплектующие, которые используются практически во всех конструкциях. Что касается уже менее важных элементов, то они могут значительно отличаться, находится в других местах, иметь иной принцип работы и тому подобное.

Конструкция вакуумной составляющей – это еще более интересный момент, ведь образование вакуума является одним из сложнейших процессов. Особенно это актуально в том случае, когда речь идет о высоком, либо же, сверхвысоком уровне вакуума. Достичь такого уровня достаточно сложно, но если система хорошо отрегулирована и содержит в себе производительные комплектующие, то это вполне реально.

Моменты, на которые сильно влияет конструкция вакуумного насоса:

  • Подача масла и качество смазки всех отдельных элементов
  • Качество воздухообмена, который не дает перегреваться системе
  • Скорость образования высокого вакуума
  • Стоимость подобного оборудования, которая формируется в соответствии с его конфигурацией
  • Надежность и стабильность рабочего процесса
  • Возможность использования насоса в различных направлениях

Это в очередной раз подтверждает тот факт, что конструкция – это один из важнейших пунктов при выборе подобной техники. Если вы всерьез заинтересовались вакуумными установками, тогда в первую очередь смотрите на конструкцию и комплектующие, а уже после этого берите во внимание все остальные моменты.

Установка вакуумного насоса

Кому-то может показаться, что покупка вакуумной установки – это уже окончательный этап, который сразу же позволит активно использовать свой новый агрегат. Во многих случаях – это именно так, но все-таки есть и исключения, о которых так же стоит знать. Если говорить о вакуумных насосах низкого вакуума, то особых проблем возникнуть не должно. Зачастую, подобные механизмы не столь габаритны и их спокойно можно перемещать из одного места в другое.

Установка вакуумного насоса

Для домашних условий это просто идеальный вариант, которого будет достаточно для того, чтобы справляться с задачами среднего уровня сложности. Но если же речь идет о крупных предприятиях, которые закупают насосы высокого или же сверхвысокого вакуума, то там уже все гораздо сложнее.

Такие системы зачастую требуют осуществления монтажа, так как они отнюдь не считаются мобильными. При этом не так важно, куда монтировать подобные установки, в рабочие станки, либо же в более крупные вакуумные системы. Гораздо важнее соблюдать все нормы подключения и следовать им без единой ошибки. Благо, интернет может с легкостью предоставить чуть ли не пошаговые инструкции по этому поводу.

Сейчас мы рассмотрим, каким моментам при подключении стоит уделять особое внимание:

  • Плотность прилегания всех элементов и отсутствие больших щелей между отдельными компонентами
  • Наличие дополнительных элементов (фланцев, шланг, адаптеров), которые так же должны быть подключены
  • Подключение всех проводов, которые должны быть подключены именно к тем разъемам, для которых они предназначены
  • Стойкость главного каркаса и отсутствие каких-либо неровностей поверхности
  • Сухость и отсутствие чрезмерной влаги в помещении, где вмонтирован данный агрегат

Как видим, монтаж вакуумной установки – это далеко не самый легкий процесс и он так же требует особого внимания. Изначально, это может показаться не столь важным, хотя на самом деле на это обращают внимание в первую очередь, так как на кону стоит безопасность всех рабочих процессов.

Устройство вакуумного типа – это механизм, работающий под огромным давлением, посему за таким оборудованием требуется особый уход.  Но это сполна компенсируется стабильностью, надежностью и показателями производительности, которые достигают просто феноменальных отметок. Именно поэтому, большинство компаний и пытается как можно быстрее перейти на оборудование вакуумного образца, так как оно может быть в разы полезнее.

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.

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы — классическая вакуумная технология, остающаяся современной — News Detail

Maulburg, Germany Прогресс вакуумной технологии никогда не прекращался — она продолжала развиваться не только в недавнем прошлом, но и на протяжении десятилетий. Сегодня сухие винтовые вакуумные насосы используются в технологиях химической обработки и для многих других применений, а сухие кулачковые вакуумные насосы стали стандартным источником вакуума в целых отраслях промышленности. Роторные вакуумные насосы с масляной смазкой также актуальны во многих приложениях не в последнюю очередь благодаря их постоянному развитию. В своих областях применения эти вакуумные насосы обычно являются наиболее распространенными вакуумными насосами. Однако, несмотря на множество улучшений, новые разработки и дальнейшие усовершенствования, для ряда применений до сих пор сохраняется один принцип создания вакуума: жидкостно-кольцевой вакуумный насос.

Принцип, лежащий в основе работы жидкостно-кольцевого вакуумного насоса, был разработан еще в 1890 году как «водокольцевой насос». Благодаря своей функциональной и прочной конструкции жидкостно-кольцевые вакуумные насосы (рис. 1) подходят для создания вакуума, когда необходимо удалить рудничные газы или пары или когда в процессе сжатия внутри вакуумного насоса возникает тенденция к конденсации. Поэтому они идеально подходят для работы с влажными средами и, таким образом, используются для получения низкого вакуума в технологических процессах, химической промышленности, при производстве и переработке нефти, для вакуумирования конденсаторов паровых турбин, а также при производстве пластмасс и бумаги, в пищевой промышленности и для многих других промышленных применений.

Принцип действия
В качестве рабочей жидкости жидкостно-кольцевые вакуумные насосы используют воду или жидкость, совместимую с удаляемым газом или паром. Кроме того, используются этиленгликоль, минеральные масла или органические растворители, а также другие жидкости, уже являющиеся частью технологического процесса. Основной принцип одинаков для всех размеров и версий.

Рис. 2 Частичный разрез камеры сжатия жидкостно-кольцевого вакуумного насоса Dolphin (Source: Busch Dienste GmbH)

Эксцентрично установленная крыльчатка вращается внутри цилиндрического корпуса (рис. 2). Данный корпус наполняется рабочей жидкостью настолько, чтобы лопасти крыльчатки были погружены в жидкость. Вращение колеса крыльчатки и возникающая центробежная сила заставляют жидкость в корпусе сформировать так называемое жидкостное кольцо. Перекачиваемая среда перемещается в промежутках между лопастями и жидкостным кольцом. В результате эксцентрического вращения рабочего колеса изменяется объем указанных промежутков, что приводит к засасыванию газа, его сжатию и выбросу. Жидкостное кольцо уплотняет отдельные промежутки вплоть до цилиндра. Поэтому рабочую жидкость иногда называют уплотнительной жидкостью.

Механизм
Из-за использования рабочей жидкости этот механизм можно использовать только в диапазоне низкого вакуума. Причина этого в том, что достижимый уровень вакуума зависит от давления паров рабочей жидкости, постоянно прокачиваемой через вакуумный насос. Это позволяет использовать жидкостно-кольцевой вакуумный насос при относительно низких температурах, и, кроме того, сведено к минимуму повышение температуры среды при сжатии. Поэтому жидкостно-кольцевые вакуумные насосы идеально подходят для откачки паров и газов с высоким содержанием влаги. Низкие температуры в вакуумном насосе благоприятствуют конденсации технологических паров. В определенной степени это означает, что вакуумный насос дополнительно служит конденсатором, и, поскольку конденсация происходит при попадании смеси в вакуумный насос, объем резко уменьшается. Помимо эффекта конденсации, также возрастает номинальная скорость откачки.
Рабочая жидкость поглощает тепло сжатия, а поскольку жидкостно-кольцевые вакуумные насосы практически изотермичны, они обладают преимуществами при прокачке продуктов, чувствительных к температуре, таких как полимеры.
Одним из важных преимуществ жидкостно-кольцевых вакуумных насосов является возможность адаптации рабочей жидкости и материалов, используемых для компонентов, к прокачиваемой среде. Это также позволяет откачивать коррозионно-активные или взрывоопасные газы и пары. Благодаря низким рабочим температурам перекачивание взрывчатых материалов в любом случае может оказаться гораздо менее проблемным, чем при использовании других механических вакуумных насосов.

Конструкция
Основным различием является различие между одно- и двухступенчатыми жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами. В одноступенчатой версии вышеописанный процесс сжатия выполняется в одной ступени сжатия. В двухступенчатом вакуумном насосе (рис. 3) прокачиваемая среда, предварительно сжатая в первой ступени, поступает во вторую ступень и снова сжимается. При использовании одноступенчатых жидкостно-кольцевых вакуумных насосов может быть достигнуто максимальное давление 130 гПа (мбар), а двухступенчатые версии позволяют достигать 33 гПа (мбар).

Рис. 3 Поток газа через двухступенчатый жидкостно-кольцевой вакуумный насос (Source: Busch Dienste GmbH)

Значительно могут различаться и размеры. Портфель компании Busch Vacuum Pumps and Systems содержит различные серии и версии жидкостно-кольцевых вакуумных насосов Dolphin, обеспечивающих скорость перекачки от 25 до 26 800 кубических метров в час.

Варианты
Подача и удаление рабочей жидкости может осуществляться следующими тремя способами:

1. Работа без рециркуляции — проточная работа
Это самый простой вариант применения жидкостно-кольцевого вакуумного насоса, используемый при наличии достаточного количества рабочей жидкости. Рабочая жидкость постоянно поступает в ступень сжатия. Затем жидкость отводится вместе с газом и конденсатом.  

2. Незамкнутый контур подачи жидкости — частичная рециркуляция
В незамкнутом контуре (рис. 4) рабочая жидкость, выходящая из вакуумного насоса, отводится в отделитель жидкости вместе с газом. В нем жидкость и газ разделяются. Газ сбрасывается или переносится, а рабочая жидкость возвращается в вакуумный насос. Через отделитель жидкости в контур подается дополнительная свежая рабочая жидкость. Это гарантирует достаточное количество жидкости в контуре и то, что температура не будет повышаться. Такой тип незамкнутого контура позволяет сэкономить до 50 процентов жидкости по сравнению с работой без рециркуляции.

Рис. 4 Жидкостно-кольцевой вакуумный насос Dolphin с системой частичной рециркуляции (Source: Busch Dienste GmbH)

3. Замкнутый контур подачи жидкости — полная рециркуляция
В замкнутом контуре ниже вакуумного насоса по потоку также установлен отделитель жидкости (рис. 5). Газ отводится из отделителя, а рабочая жидкость, прежде чем снова попасть в вакуумный насос, проходит через теплообменник. Таким образом поддерживается постоянная температура рабочей жидкости. Это означает, что через отделитель жидкости понадобится добавлять только небольшое количество свежей жидкости. Поэтому мы рекомендуем использовать замкнутый контур всякий раз, когда достаточное количество рабочей жидкости недоступно или когда необходимо сохранить максимально возможное ее количество.

Рис. 5 Жидкостно-кольцевой вакуумный насос Dolphin с системой полной рециркуляции (Source: Busch Dienste GmbH)


Специализированные вакуумные системы
Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы исключительно хорошо подходят для использования в качестве модулей вакуумных систем и установок. Более низкие предельные давления могут быть достигнуты в сочетании с газовыми, воздушными или паровыми эжекторами (струями) или вакуумными усилителями. Для вакуумных систем можно подобрать технически и экономически оптимальные решения, непосредственно оптимизированные для конкретного применения. Компания Busch Vacuum Pumps and Systems обладает многолетним опытом проектирования, конфигурирования и создания таких типов систем, применяемых по всему миру для экономичной и безопасной эксплуатации при химической обработке, добыче и переработке нефти, производстве электроэнергии и во многих других областях. Отдельные жидкостно-кольцевые вакуумные насосы Dolphin компании Busch доступны в различных версиях, сертифицированных ATEX.



Рис. 6 Вакуумная система с пятью одноступенчатыми жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами Dolphin для дегазации технологической жидкости (Source: Busch Dienste GmbH)

Знакомство с вакуумными насосами

При проектировании или эксплуатации вакуумной системы очень важно понимать функцию вакуумных насосов. Мы рассмотрим наиболее распространенные типы вакуумных насосов, их принципы работы и где в системе они используются.

Категории насосов (по рабочему давлению)

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочего давления и, как таковые, классифицируются как первичные насосы, бустерные насосы или вторичные насосы.В каждом диапазоне давления имеется несколько различных типов насосов, в каждом из которых используется своя технология, и каждый обладает некоторыми уникальными преимуществами в отношении допустимого давления, расхода, стоимости и требований к техническому обслуживанию.

Независимо от конструкции, основной принцип работы одинаков. Вакуумный насос работает, удаляя молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или со стороны выхода более высокого вакуумного насоса, если он подключен последовательно). В то время как давление в камере снижается, удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее.В результате промышленная вакуумная система (рис. 1) должна быть способна работать в части чрезвычайно большого диапазона давлений, обычно от 1 до 10-6 Торр. В исследованиях и научных приложениях это значение увеличивается до 10-9 Торр или ниже. Для этого в типичной системе используются несколько различных типов насосов, каждый из которых покрывает часть диапазона давления и время от времени работает последовательно.

Вакуумные системы помещены в следующую широкую группу диапазонов давления:

  • Грубый / низкий вакуум:> от атмосферы до 1 торр
  • Средний вакуум: от 1 Торр до 10 -3 Торр
  • Высокий вакуум: 10 -3 Торр до 10 -7 Торр
  • Сверхвысокий вакуум: 10 -7 Торр до 10 -11 Торр
  • Чрезвычайно высокий вакуум: <10 -11 Торр

Различные типы насосов для этих диапазонов вакуума можно разделить на следующие:

  • Первичные (опорные) насосы: диапазоны грубого и низкого вакуума.
  • Бустерные насосы: диапазоны грубого и низкого вакуума.
  • Вторичные (вакуумные) насосы: диапазоны высокого, очень высокого и сверхвысокого вакуума.
Рис.1 — Типовая промышленная вакуумная система (иллюстрация любезно предоставлена ​​Edwards)

Терминология

В вакуумных насосах используются две технологии: транспортировка газа и улавливание газа (рис. 2).
Перекачивающие насосы работают, перемещая молекулы газа либо за счет обмена импульсом (кинетическое действие), либо за счет положительного смещения.Из насоса выходит такое же количество молекул газа, что и в насосе, а давление газа на выходе немного выше атмосферного. Отношение давления выхлопа (на выходе) к самому низкому полученному давлению (на входе) называется степенью сжатия.

Кинетические насосы передачи работают по принципу передачи количества движения, направляя газ к выпускному отверстию насоса, чтобы обеспечить повышенную вероятность движения молекулы к выпускному отверстию с использованием высокоскоростных лопастей или введенного пара.Кинетические насосы обычно не имеют герметичных объемов, но могут достигать высоких степеней сжатия при низких давлениях.

Перекачивающие насосы прямого вытеснения работают за счет механического захвата объема газа и его перемещения через насос. Часто они состоят из нескольких ступеней на общем приводном валу. Изолированный объем сжимается до меньшего объема при более высоком давлении, и, наконец, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или к следующему насосу). Обычно два перекачивающих насоса используются последовательно, чтобы обеспечить более высокий вакуум и более высокий расход.Например, турбомолекулярный (кинетический) насос можно приобрести последовательно со спиральным (поршневым) насосом в виде комплектной системы.

Рисунок 2 — Типы вакуумных насосов (иллюстрация любезно предоставлена ​​Edwards)

Улавливающие насосы работают за счет улавливания молекул газа на поверхностях внутри вакуумной системы. Улавливающие насосы работают с более низким расходом, чем перекачивающие насосы, но могут обеспечивать сверхвысокий вакуум, до 10 -12 Торр, и создавать безмасляный вакуум.Насосы улавливания работают с использованием криогенной конденсации, ионной или химической реакции и не имеют движущихся частей.

Типы насосов — обзор

Различные типы насосов считаются насосами мокрого или сухого типа, в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию нефти или воды во время процесса откачки. В мокрых насосах используется масло или вода для смазки и / или уплотнения, и эта жидкость может загрязнять продуваемый (перекачиваемый) газ. В сухих насосах нет жидкости в рабочем объеме, и для них необходимы плотные зазоры между вращающейся и статической частями насоса, уплотнения из сухого полимера (ПТФЭ) или диафрагма для отделения насосного механизма от продуваемого газа.Хотя сухие насосы могут использовать масло или консистентную смазку в шестернях и подшипниках насоса, они изолированы от продуваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы и утилизации масла по сравнению с мокрыми насосами. Вакуумные системы нелегко преобразовать из влажных в сухие, просто изменив насос из влажного в сухой. Камера и трубопровод могут быть загрязнены мокрым насосом и должны быть тщательно очищены или заменены, в противном случае они будут загрязнять газ во время будущей эксплуатации.

Ниже приводится введение в наиболее часто используемые типы вакуумных насосов по функциям.

ПЕРВИЧНЫЕ (ОБРАТНЫЕ) НАСОСЫ

Пластинчато-роторный насос с масляным уплотнением (мокрый, объемный)

В пластинчато-роторном насосе газ поступает во впускное отверстие и улавливается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его к выпускному клапану (рис. 3). Клапан подпружинен и позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для уплотнения и охлаждения лопаток. Давление, достижимое с помощью роторного насоса, определяется количеством используемых ступеней и их допусками.Двухступенчатая конструкция может обеспечить давление 1 × 10 -3 мбар. Скорость откачки составляет от 0,7 до 275 м 3 / ч (от 0,4 до 162 футов 3 / мин).

Рисунок 3 — Поперечное сечение типичного мокрого насоса ( Рисунок Любезно предоставлено Edwards)

Жидкостно-кольцевой насос (мокрый, объемный)

Жидкостно-кольцевой насос (рис. 4) сжимает газ, вращая лопастное рабочее колесо, эксцентрично расположенное внутри корпуса насоса.Жидкость подается в насос и за счет центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо на внутренней стороне корпуса. Это жидкостное кольцо создает серию уплотнений в пространстве между лопатками рабочего колеса, которые образуют камеры сжатия. Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к циклическому изменению объема, заключенного между лопатками и кольцом, которое сжимает газ и выпускает его через отверстие в конце корпуса. Этот насос имеет простую и прочную конструкцию, поскольку движущимися частями являются только вал и крыльчатка.Он очень устойчив к сбоям в процессе и имеет большой диапазон производительности. Он может обеспечить давление 30 мбар для воды с температурой 15 ° C (59 ° F), а для других жидкостей возможно более низкое давление. Он имеет диапазон скорости откачки от 25 до 30 000 м 3 / ч (от 15 до 17 700 футов 3 / мин).

Рисунок 4 — Поперечное сечение типичного кольцевого насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Мембранный насос (сухой, объемный)

Мембрана быстро изгибается штоком, движущимся на кулачке, вращаемом двигателем, вызывая перенос газа в одном клапане и выходе из другого.Это компактный и неприхотливый в обслуживании. Срок службы мембран и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос (рис. 5) используется для поддержки небольших составных турбомолекулярных насосов в условиях чистого высокого вакуума. Это насос небольшой производительности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для пробоподготовки. Типичное предельное давление 5 x 10 -8 мбар может быть достигнуто при использовании диафрагменного насоса для поддержки составного турбомолекулярного насоса. Он имеет диапазон скорости откачки 0.От 6 до 10 м 3 / ч (от 0,35 до 5,9 футов 3 / мин).

Рисунок 5 — Поперечное сечение типичного мембранного насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Спиральный насос (сухой, объемный)

Спиральный насос (рис. 6) использует две спиральные спирали, которые не вращаются, но в которых внутренняя вращается по орбите, улавливает объем газа и сжимает его во все уменьшающемся объеме; сжимая его до тех пор, пока он не достигнет минимального объема и максимального давления в центре спирали, где расположен выпускной патрубок.Уплотнение наконечника из спирального полимера (ПТФЭ) обеспечивает осевое уплотнение между двумя спиралями без использования смазки в потоке продуваемого газа. Может быть достигнуто типичное предельное давление 1 x 10 -2 мбар. Он имеет диапазон скорости откачки от 5,0 до 46 м 3 / ч (от 3,0 до 27 футов 3 / мин).

Рисунок 6. Поперечное сечение типичного спирального насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

БУСТЕРНЫЕ НАСОСЫ

Насос Рутса (сухой объемный)

Насос Рутса (рис.7) в основном используется в качестве вакуумного усилителя и предназначен для удаления больших объемов газа. Два лепестка входят в зацепление, не касаясь друг друга, и вращаются в противоположных направлениях для непрерывной передачи газа в одном направлении через насос. Он повышает производительность первичного / резервного насоса, увеличивая скорость откачки примерно на 7: 1 и улучшая предельное давление примерно на 10: 1. Насосы Рутса могут иметь две и более лопастей. Типичное предельное давление <10 -3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами).Он может достигать скорости откачки порядка 100 000 м 3 / ч (58 860 футов 3 / мин).

Рис. 7. Поперечное сечение типичного насоса Рутса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Кулачковый насос (сухой, объемный)

Кулачковый насос (рис. 8) оснащен двумя захватами, вращающимися в противоположных направлениях, и работает аналогично насосу Рутса, за исключением того, что газ перемещается в осевом направлении, а не сверху вниз.Он часто используется в сочетании с насосом Рутса, который представляет собой комбинацию первичных насосов Рутса и кулачка, в которой на общем валу имеется ряд ступеней Рутса и кулачка. Он разработан для тяжелых промышленных условий и обеспечивает высокую скорость потока. Может быть достигнуто типичное предельное давление 1 x 10 -3 мбар. Он имеет диапазон скорости откачки от 100 до 800 м 3 / ч (от 59 до 472 футов 3 / мин).

Рисунок 8 2 — Поперечное сечение типичного кулачкового насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards )

Винтовой насос (сухой, объемный)

Винтовой насос (рис.9) использует два вращающихся винта, левый и правый, которые сцепляются без касания. Вращение передает газ от одного конца к другому. Винты сконструированы таким образом, что пространство между ними уменьшается по мере прохождения газа, и он сжимается, вызывая пониженное давление на входе. Этот насос отличается высокой пропускной способностью, хорошей перекачиваемой жидкостью и устойчив к пыли и суровым условиям окружающей среды. Может быть достигнуто типичное предельное давление приблизительно 1 x 10 -2 Торр.Он имеет диапазон скоростей откачки до 750 м 3 / ч (440 футов 3 / мин).

Рисунок 9 — Поперечное сечение типичного винтового насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards )

ВТОРИЧНЫЕ НАСОСЫ

Турбомолекулярные насосы (сухой, кинетический перенос)

Турбомолекулярные насосы (рис. 9) работают, передавая кинетическую энергию молекулам газа с помощью высокоскоростных вращающихся под углом лопастей, которые продвигают газ с высокой скоростью: скорость конца лопасти обычно составляет 250-300 м / с (670 миль / ч.) Передавая импульс от вращающихся лопастей газу, они обеспечивают большую вероятность движения молекул к выходному отверстию. Они обеспечивают низкое давление и низкую скорость передачи. Может быть достигнуто типичное предельное давление менее 7,5 x 10 -11 Торр. Он имеет диапазон скоростей откачки от 50 до 5000 л / с. Ступени нагнетания с лопастями часто комбинируются со ступенями сопротивления, которые позволяют турбомолекулярным насосам откачиваться до более высоких давлений (> 1 Торр).

Рисунок 9 — Поперечное сечение типичного турбомолекулярного насоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Пародиффузионные насосы (мокрый, кинетический)

Пародиффузионные насосы (рис.10) передача кинетической энергии молекулам газа с помощью нагретого с высокой скоростью потока масла, который «увлекает» газ от входа к выходу, обеспечивая пониженное давление на входе. В этих насосах используется более старая технология, в значительной степени вытесненная сухими турбомолекулярными насосами. Они не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность при невысокой стоимости. Может быть достигнуто типичное предельное давление менее 7,5 x 10 -11 Торр. Он имеет диапазон скоростей откачки от 10 до 50 000 л / с.

Рис. 10. Поперечное сечение типичного диффузионного насоса ( Рисунок Предоставлено Edwards)

Крионасос (сухой, улавливающий)

Крионасос (рис.11) работает, улавливая и накапливая газы и пары, а не перекачивая их через насос. Они используют криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или криосорбция) при температуре от 10 ° K до 20 ° K (минус 260 ° C). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собранные газы / пары необходимо периодически удалять из насоса, нагревая поверхность и откачивая ее другим вакуумным насосом (так называемая регенерация). Крионасосам требуется холодильный компрессор для охлаждения поверхностей.Эти насосы могут достигать давления 7,5 x 10 -10 Торр и иметь диапазон скорости откачки от 1200 до 4200 л / с.

Рисунок 11 — Поперечное сечение типичного крионасоса ( Иллюстрация Предоставлено Edwards)

Распылительные ионные насосы (сухие, улавливающие)

Распылительный ионный насос (рис. 12) улавливает газы, используя принципы геттерирования (при котором химически активные материалы соединяются с газами для их удаления) и ионизации (молекулы газа становятся электропроводными и захватываются).Сильное магнитное поле в сочетании с высоким напряжением (от 4 до 7 кВ) создает облако электронно-положительных ионов (плазма), которые осаждаются на титановом катоде, а иногда и на вторичном дополнительном катоде, состоящем из тантала. Катод улавливает газы, образуя геттерную пленку. Это явление называется распылением. Катод необходимо периодически заменять. Эти насосы не имеют движущихся частей, не требуют особого обслуживания и могут достигать давления 7,5 x 10 -12 Торр. У них максимальная подача 1000 л / с.

Рисунок 12 3 — Поперечное сечение типичного ионного насоса

Вкратце…

Здесь кратко описаны различные типы вакуумных насосов, но необходимо более подробное обсуждение каждого из них, чтобы полностью понять преимущества и ограничения каждой технологии.

Вакуумные насосы являются одним из, если не самым важным, комплектом комплектующих, поставляемых на вакуумные печи.Выполняемые нами процессы и качество, которого мы достигаем, зависят от того, как работают эти системы.

Список литературы

1. Херринг, Дэниел, Вакуумная термообработка, Том I, BNP Media, 2012.
2. Феликстоу Досерс (http://felixstowedocker.blogspot.com/2015/03/case-study-cavotec-moormaster.html).
3. Филип Хоффман (www.philiphoffman.net).

Что такое медицинский вакуумный насос?

Чтобы ответить на вопрос, что такое медицинский вакуумный насос, мы сначала должны ответить на вопрос, что такое обычный вакуумный насос.

Вакуумный насос — это промышленное устройство, удаляющее газы и жидкости из закрытых помещений. Это делается для создания вакуума или подачи постоянного потока газа. Отсюда и название вакуумного насоса.

Часто люди называют компрессор и насос одним и тем же. Как вам хорошо известно, это не совсем так. Насос перемещает жидкость или газ из одного места в другое. С другой стороны, компрессор создает меньший объем газа, а затем перемещает его в другое место.

Чем отличаются медицинские вакуумные насосы?

Медицинские вакуумные насосы защищают медицинских работников от потенциально вредных веществ. Эти вакуумные насосы используются в больницах, ветеринарных клиниках и медицинских клиниках в целом. Вакуумные насосы могут использоваться для следующих целей:

  • Дренаж ран
  • Дренаж легких
  • Сбор и удаление жидкостей
  • Дренаж древесины
  • Очистка труб

Медицинские вакуумные насосы, как и воздушные компрессоры медицинского назначения, должны быть Соответствует NFPA99.Этот тип соблюдения предписывает, что загрязнители никогда не контактируют с пациентами, обращающимися за медицинской помощью.

Важно использовать оборудование NFPA99 и найти специалистов, способных правильно обслуживать эти системы. Особенно, если никто в вашей сервисной бригаде не знает, как обслуживать эти машины самостоятельно.

Типы медицинских вакуумных насосов

Сухой кулачковый насос

Кулачковые вакуумные насосы имеют два ротора, которые постоянно вращаются. Во время вращения эти роторы никогда не соприкасаются друг с другом.Вращение перемещает газ от стороны всасывания к стороне нагнетания, создавая давление. Это давление в конечном итоге сжимает газ. Холодный воздух поступает в компрессорный корпус, чтобы снизить температуру перед тем, как он покинет насос.

Пластинчато-пластинчатые насосы

Пластинчато-пластинчатые насосы работают с принудительным вытеснением. Насос нагнетает фиксированное количество газа из впускной секции давления к его нагнетанию. Эти насосы имеют ряд лопастей, установленных на роторе, который вращается внутри полости.При каждом повороте лопасти центробежная сила выдвигает лопатки из их пазов, создавая ячейки сжатия.

Есть два, которые считаются медицинскими вакуумными насосами:

  • Сухой роторно-лопастной насос
  • Роторно-лопастной роторный насос с масляным уплотнением

Выбор подходящего вакуумного насоса для вашего применения может быть трудным. Хотя у нас есть сообщение в блоге о том, как выбрать правильный насос для вас, мы все же советуем вам обратиться за помощью к специалисту, чтобы убедиться, что ваша помпа будет делать все, что нужно.

Если у вас есть дополнительные вопросы о том, какой медицинский вакуумный насос вам следует использовать, свяжитесь с нами по электронной почте или по телефону. Будем рады помочь вам с выбором!

Типы промышленных вакуумных насосов

Газоперекачивающие насосы

Перекачивающие насосы перемещают молекулы газа либо за счет обмена импульсом (кинетическое действие), либо за счет положительного смещения. Из насоса выходит такое же количество молекул газа, что и в насосе, а давление газа на выходе немного выше атмосферного.Степень сжатия — это отношение давления выхлопных газов (на выходе) к наименьшему полученному давлению (на входе).

Кинетические перекачивающие насосы

Кинетические насосы для перекачки используют высокоскоростные лопасти или вводимый пар для направления газа к выпускному отверстию, работая по принципу передачи количества движения. Эти типы насосов могут достигать высоких степеней сжатия при низких давлениях, но обычно не имеют герметичных объемов.

Положительный рабочий объем

Насосы, которые работают за счет механического захвата объема газа и его перемещения через насос, известны как поршневые насосы прямого вытеснения.Часто спроектированный в несколько ступеней на одном приводном валу изолированный объем сжимается до меньшего объема при более высоком давлении, и, наконец, сжатый газ вытесняется либо в атмосферу, либо в следующий насос. Для обеспечения более высокого вакуума и расхода два перекачивающих насоса часто используются последовательно.

Как упоминалось ранее, объемные вакуумные насосы используются для создания низкого вакуума. Этот тип вакуумного насоса расширяет полость и позволяет газам выходить из герметичной среды или камеры.После этого полость герметизируется и выкачивает ее в атмосферу. Принцип, лежащий в основе вакуумного насоса прямого вытеснения, заключается в создании вакуума путем увеличения объема контейнера. Например, в ручном водяном насосе механизм расширяет небольшую герметичную полость для создания глубокого вакуума. Из-за давления часть жидкости из камеры выталкивается в небольшую полость насоса. После этого полость насоса изолируется от камеры, открывается в атмосферу, а затем снова сжимается до минимального размера.Другой пример вакуумных насосов прямого вытеснения — это то, как мышца диафрагмы расширяет грудную полость, вызывая увеличение объема легких. Это расширение приводит к созданию частичного вакуума и снижению давления, которое затем заполняется воздухом, выталкиваемым атмосферным давлением. Примерами объемных вакуумных насосов являются жидкостные кольцевые вакуумные насосы и воздуходувки Рутса, которые широко используются в различных отраслях промышленности для создания вакуума в ограниченном пространстве.

Улавливающие насосы

Насосы

, которые улавливают молекулы газа на поверхностях внутри вакуумной системы, неудивительно известны как насосы улавливания или улавливания.Эти насосы работают с более низким расходом, чем вакуумные насосы, такие как перекачивающие насосы, однако они могут обеспечивать чрезвычайно высокий вакуум, вплоть до 10-12 Торр. Насосы улавливания работают с использованием криогенной конденсации, ионной или химической реакции и не имеют движущихся частей, что создает безмасляный вакуум.

Улавливающие насосы, которые работают с использованием химических реакций, работают более эффективно, поскольку их обычно помещают внутри контейнера, где требуется вакуум. Молекулы воздуха образуют тонкую пленку, которая удаляется, когда работа насоса вызывает химическую реакцию на внутренних поверхностях насоса.Улавливающие насосы используются вместе с объемными вакуумными насосами и вакуумными насосами с передачей импульса для создания сверхвысокого вакуума.

Мокрые или сухие вакуумные насосы — обзор

Технологии вакуумных насосов считаются мокрыми (со смазкой) или сухими (без масла или всухую), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды во время процесса сжатия.

Влажные насосы смазываются и / или герметизируются с помощью масла или воды; эта жидкость может загрязнить перекачиваемый (продуваемый) газ.Принимая во внимание, что в сухих вакуумных насосах нет жидкости в перекачиваемом газе, что зависит от точных зазоров между вращающейся и статической частями насоса, сухих полимерных (ПТФЭ) уплотнений или диафрагмы для отделения насосного механизма от газа и обеспечения герметичного уплотнения. .

Однако сухие масла не являются полностью обезжиренными, так как масло или консистентная смазка часто используются в шестернях и подшипниках насосов. Он находится отдельно от стороны вакуумного сжатия. Сухие насосы снижают риск загрязнения и масляного тумана. Они также имеют экологические преимущества, поскольку не требуют утилизации масел, таких как насосы со смазкой.

Вакуумные насосы

: их применение и применение

Вакуумные насосы используются для широкого спектра применений во многих различных отраслях промышленности. Вакуумные насосы удаляют газ из герметичного объема, оставляя частичный вакуум. Затем жидкости устремляются в вакуум из-за разницы градиентов давления.

Существует три типа вакуумных насосов: поршневые насосы прямого вытеснения, насосы для передачи импульса и улавливающие насосы. Большинство популярных вакуумных насосов представляют собой поршневые насосы прямого вытеснения, поэтому в этой статье мы сосредоточимся на них.

Варианты вакуумных насосов с принудительным вытеснением

Поршневые насосы многократно расширяют полость, увеличивая ее объем. Затем часть камеры закрывается и откачивается, закачивая газ или жидкости в целевые области. Это повторяется снова и снова. Роторно-пластинчатые насосы являются наиболее распространенными. Мембранные насосы также популярны и не имеют масляного загрязнения благодаря своей конструкции.

Жидкостно-кольцевые насосы обладают высокой пылеустойчивостью. Воздуходувные насосы и поршневые насосы также довольно распространены.

Приложения

Вакуумные насосы имеют множество промышленных и научных применений. Они используются для формовки композитов, летных приборов, производства вакуумных трубок и электрических ламп, ЭЛТ, обработки полупроводников, электронной микроскопии, фотолитографии, обогащения урана, печатных прессов, фабрик по резке стекла и камня, изготовления корпусных изделий и медицинских применений, требующих всасывания.

Применение в медицине: радиофармацевтика, радиохирургия и лучевая терапия; масс-спектрометры, приборы для анализа твердых, газовых, жидких, поверхностных и биоматериалов.

Вакуумные насосы также используются для декоративных вакуумных покрытий на металле, стекле и пластике, энергосбережения и долговечности стекла, офтальмологического покрытия, твердых покрытий для компонентов двигателей Формулы-1, молочного оборудования, такого как доильные аппараты, вакуумной пропитки обмоток электродвигателей или дерева. , уплотнители мусора, услуги кондиционирования воздуха, канализационные системы, вакуумная техника, исследования термоядерного синтеза и сублимационная сушка.

Чтобы узнать больше или поговорить со службой поддержки, позвоните сегодня в Pump Solutions Australasia: 1300 793 418.

Описание 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 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 есть вероятность, что воздух и влага загрязнили систему.

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 помощью манометра, подключенного 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 этой статьи. Его видео на YouTube расскажет, как на самом деле подключить вакуумный насос к реальной системе, а также даст 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 электродвигатель сзади, компрессор спереди, ручка вверху и опорное основание внизу. 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.

Части 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 выпускает воздух из выхлопной трубы. Когда мы снимаем защитный кожух вентилятора, 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 корпуса 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; когда ротор вращается, компрессор вращается, 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, то 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 перемещаться 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 давления к низкому давлению. Газы пытаются уравновесить 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 с более низким давлением, 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 выпуске 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, причем выхлоп из первого компрессора соединяется непосредственно со входом второй камеры.Такая конструкция позволяет насосу создавать более глубокий вакуум.

Двухступенчатая конструкция

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 вытягивает газы из замкнутой системы, что снижает 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

Зачем они нужны и что они делают?

Грегори П. Зукко, владелец GZ Motorsports LLC

Это некоторые из наиболее частых вопросов, которые мы получаем здесь, в GZ Motorsports, от наших клиентов, желающих узнать больше о вакуумных насосах и о том, как они могут помочь увеличить мощность и продлить срок службы двигателей.Помните, что вы также можете позвонить нам по телефону (270) 856-8890 или по электронной почте [email protected], если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Когда вакуумный насос полезен для двигателя?

Вакуумный насос, как правило, является дополнительным преимуществом для любого двигателя, который обладает достаточно высокой производительностью, чтобы создать значительный объем прорыва. Вакуумный насос, как правило, добавляет немного мощности, увеличивает срок службы двигателя и дольше сохраняет масло чистым.

Как работают вакуумные насосы?

Входной патрубок вакуумного насоса подсоединен к одной или обеим крышкам клапана, иногда к поддону.Он всасывает воздух из двигателя, тем самым снижая давление воздуха, создаваемое ударом из-за газов сгорания, проходящих мимо поршневых колец в поддон. Вакуумные насосы различаются по объему воздуха (CFM), который они могут всасывать, поэтому потенциальный ВАКУУМ, который может создать насос, ОГРАНИЧЕН количеством воздуха, который он может пропускать (CFM). Выхлоп из вакуумного насоса направляется в бак BREATHER с фильтром наверху, который предназначен для удержания любых жидкостей (влаги, неизрасходованного топлива, воздушного масла), всасываемых из двигателя.Отработанный воздух попадает в атмосферу через воздушный фильтр.

Итак, что на самом деле происходит при высоких оборотах в процессе сгорания и как Вакуумный насос изменить что?

По мере увеличения числа оборотов кольца начинают выталкиваться вверх по краю наружного кольца из-за давления позади них из-за продувки, накапливающейся в поддоне, это вызывает уменьшение кольцевого уплотнения на стенках цилиндра, это вызывает больший удар -от. Это также заставляет кольца «трепетать», что еще больше увеличивает прорыв.

Повышенное давление в поддоне (из-за того, что в двигателе с более высокими характеристиками вы не можете удалить все избыточное давление воздуха из двигателя только с помощью сапунов (тем более двигателей с герметичными системами из ПВХ)), а затем ВЫДВИГАЕТ масло, захваченное в воздух проходит через кольца на такте впуска, когда двигатель ВСАСЫВАЕТ воздух. Во время такта впуска масло также всасывается через направляющие клапана. Конечный результат — масляное загрязнение топлива (точно так же, как система PCV загрязняет топливо, всасывая масло во впуск), что эффективно снижает октановое число топлива.Это снижает МОЩНОСТЬ, и на закиси азота или сумматоре мощности двигатель может фактически прожечь дыру в поршнях из-за повышенного тепла в камере из-за более быстрого фронта пламени.

Вакуумный насос может решить любую из этих проблем, уменьшая, устраняя или даже создавая отрицательное давление в двигателе. Конечный результат — лучшее кольцевое уплотнение, меньшее или полное отсутствие масляного загрязнения, меньшее количество утечек масла, более чистое масло, более длительный срок службы двигателя и БОЛЬШАЯ МОЩНОСТЬ. Дополнительным преимуществом является то, что производитель вашего двигателя может использовать комплекты колец с низким коэффициентом трения, поскольку возникающий в результате прорыв смягчается вакуумным насосом.

Как насчет потери давления масла нам говорят?

Обычно вакуумные насосы имеют более низкое манометрическое давление, этому есть много объяснений. Тем не менее, у нас есть информация из испытаний, показывающих, что поток масла не уменьшается и что более низкое давление масла является результатом того факта, что манометр показывает ноль при атмосферном давлении, следовательно, если датчик не расположен внутри двигателя (датчик считает, что это окружающее атмосферное давление) он будет считывать более низкое давление, поскольку снижение давления воздуха в поддоне начинается при атмосферном давлении и уменьшается с этого момента.

Есть и другие причины, одна из которых — плохой возврат масла в поддон, не способный возвращать масло так быстро, поскольку в крышках клапанов создается вакуум, вызывающий масляное голодание. Кроме того, более высокий вакуум в крышках клапанов, чем в поддоне, приведет к всасыванию масла через коромысла, следовательно, меньшее сопротивление потоку масла и более низкое давление. Мы предлагаем установить ТРУБКУ ВОЗДУШНОГО БАЛАНСА между областью поддона и крышкой клапана, чтобы помочь сбалансировать давление воздуха в поддоне и позволить маслу легко стекать обратно.

Почему GZ Motorsports LLC Вакуумные насосы являются одними из лучших на рынке

Это просто, по сравнению с другими производителями, они обычно имеют более высокий максимальный воздушный поток (CFM), что приводит к более высокому потенциальному вакууму, они требуют гораздо меньше обслуживания и имеют гораздо больший срок службы между ремонтами. По этим причинам они очень хорошо работают на уличных транспортных средствах, гоночных автомобилях и лодках, а также на транспортных средствах, предназначенных только для гонок.

Хотите узнать больше? Прочтите наше полное руководство по вакуумному насосу для более подробного обсуждения.

О вакуумных насосах

Вакуумный насос — это просто насос, который перемещает воздух внутрь или наружу. Иногда он удаляет газ из области, оставляя за собой частичный вакуум; в других случаях вакуумный насос будет перекачивать воду из одной области в другую, как это делает отстойник в подвале. Вакуумные насосы используются в промышленности для производства вакуумных ламп и электрических ламп, а также для обработки полупроводников. Они также могут создавать вакуум, который затем можно использовать для питания оборудования.В самолетах, например, гироскопы, расположенные в некоторых пилотажных приборах, питаются от источника вакуума в случае электрического сбоя.

Существует столько же вакуумных насосов, сколько их применений. Классификация — сложный и часто меняющийся процесс. Однако можно сузить область до двух широких категорий: перекачивающие насосы и улавливающие или улавливающие насосы. Улавливающие насосы работают, улавливая молекулы в замкнутом пространстве. Примерами являются крионасос, который улавливает молекулы сжиженного газа в холодной ловушке, и ионный насос, в котором используется ионизированный газ, удерживаемый магнитным полем.ионный насос. Перекачивающие насосы (также известные как кинетические насосы), такие как турбомолекулярный насос, используют импульс для ускорения газа со стороны вакуума к стороне выпуска.

Другая классификация вакуумных насосов — это вакуумный насос сжатого воздуха по сравнению с механическим насосом. Пневматические насосы работают по принципу Бернуллиса, который полагается на перепады давления для создания вакуума. Механические вакуумные насосы обычно имеют электродвигатель в качестве источника энергии, но в качестве альтернативы могут работать от двигателя внутреннего сгорания и втягивать воздух из замкнутого объема и выпускать его в атмосферу.Пластинчато-роторный вакуумный насос — самый популярный из видов механических насосов. Отдельные роторы размещены вокруг вала и вращаются с высокой скоростью. Воздух улавливается и перемещается через впускное отверстие, а за ним создается вакуум.

По мере развития технологий появляются и доступные вакуумные насосы. Насосы, созданные для использования в одной отрасли, например, сухие вакуумные насосы (изначально созданные для полупроводниковой промышленности), модифицируются для использования в других областях. Кажется, нет предела тому, что можно сделать с помощью вакуумного насоса.

Больше из Насосы, клапаны и аксессуары

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *