Тэг: Вакуумный насос

Мембранный вакуумный насос служит ключевым решением для создания вакуума без масла и подходит для различных медицинских, лабораторных и промышленных процессов. Мембранные вакуумные насосы включают в себя обширный спектр, включающий стандартные насосы, специализированные химические насосы, лабораторные вакуумные системы и насосы для мониторинга окружающей среды. Каждый тип вакуумного насоса, разработанный для удовлетворения строгих требований этих отраслей, гарантирует эффективность, надежность и преимущества чистой, не требующей технического обслуживания и безмасляной работы. Изучите линейку существующих мембранных вакуумных насосов и испытайте инновации в вакуумных технологиях своими глазами: максимальный вакуум от 52,5 до 112,5 Торр и пиковая скорость потока до 1,5 кубических метров в минуту.

Что такое мембранный вакуумный насос?

Мембранный вакуумный насос — это инновационное решение, создающее вакуум без использования масла. Эта передовая технология работает за счет использования колебаний гибкой диафрагмы, которая, в свою очередь, создает колебания давления, в конечном итоге создавая вакуум. Когда диафрагма изгибается, она циклически изменяет объем внутри камеры насоса, вытесняя молекулы воздуха и создавая вакуумную среду. Современные производители специализируется на разработке мембранных насосов, известных своей эффективностью, надежностью и экологичностью.

Где необходимы мембранные вакуумные насосы? 

Мембранные вакуумные насосы нашли свою нишу в широком спектре отраслей промышленности, предлагая универсальные и надежные вакуумные решения. Они жизненно важны для: 

• Медицинская:

  • Обработка стерильных жидкостей: мембранные вакуумные насосы поддерживают стерильную чистоту жидкости при выполнении таких важных медицинских процедур, как забор крови и наполнение мешков для внутривенных вливаний.
  • Производство медицинских приборов: эти насосы помогают производить надежное и безопасное медицинское оборудование.

• Лабораторное оборудование:
  • Аналитические инструменты: Мембранные насосы поддерживают такие аналитические инструменты, как газовая хроматография и масс-спектрометрия, обеспечивая точный анализ проб.
  • Исследования и эксперименты. Исследователи полагаются на них при фильтрации, дегазации и точных экспериментальных установках.

• Фармацевтическая:
  • Растительные экстракты: Мембранные насосы облегчают экстракцию растений, отделяя соединения для получения высококачественных лекарственных экстрактов.
  • Фармацевтическое производство: они вносят свой вклад в фармацевтическое производство, гарантируя чистоту и качество на всех этапах производства.

• Промышленная:
  • Химические процессы: используются в химической промышленности для восстановления растворителей, повышения эффективности использования ресурсов.
  • Обрабатывающая промышленность: используется в пищевой, косметической и текстильной промышленности, обеспечивая надежные условия вакуума для эффективного производства.
• Достижения в области биотехнологии: в биотехнологиях мембранные насосы поддерживают биореакторы, выращивая клетки для биофармацевтических препаратов и вакцин.
• Экологический анализ: необходим для анализа окружающей среды, способствует точному измерению загрязняющих веществ.
• Точность производства: они способствуют точности производственных процессов, таких как печать паяльной платы.
• Автомобильная промышленность: используется для надувания подушек безопасности во время производства, демонстрируя эффективное создание вакуума.

Каковы преимущества мембранного вакуумного насоса? Какую пользу приносит работа без масла? 

Преимущества мембранных вакуумных насосов выходят за рамки традиционных вакуумных решений. Мембранные вакуумные насосы разработаны для работы без масла, что исключает риск загрязнения маслом в вакуумных процессах. Эта способность особенно важна в отраслях, где чистота продукта имеет первостепенное значение.

Мембранные вакуумные насосы работают полностью без масла, что обеспечивает ряд преимуществ:

• Чистая работа (без масла). Мембранные насосы создают вакуумную среду, свободную от загрязнений, работая без масла, обеспечивая чистоту проб и исключая риск обратного потока масла.
• Низкая стоимость эксплуатации: отсутствие масла значительно снижает требования к техническому обслуживанию, что приводит к экономии средств и увеличению времени безотказной работы.
• Высокая надежность: точные инженерные решения гарантируют стабильную и надежную работу насосов, отвечающую высоким требованиям современных отраслей промышленности.
• Сухой вакуум: Мембранные насосы создают сухой вакуум, способствуя чистоте рабочего места и окружающей среды за счет предотвращения выбросов масла и связанных с ними проблем.
• Повышенная целостность образцов: перекачка незагрязненных газов обеспечивает получение более чистых образцов, что делает мембранные насосы подходящим выбором для процессов, требующих высокой целостности образцов.

Как работает мембранный вакуумный насос? 

Суть работы диафрагменного вакуумного насоса заключается в ритмичном движении его диафрагмы. Эта диафрагма, обычно состоящая из гибкого материала, действует как барьер между вакуумной камерой и внешней средой. Когда диафрагма сгибается, она создает изменения объема внутри камеры, что приводит к чередованию циклов сжатия и расширения. Во время сжатия воздух выбрасывается из камеры, создавая область более низкого давления. Эта разница давлений облегчает перемещение газов из области более высокого давления в область низкого давления, эффективно создавая вакуум. Опыт производителей в технологии проектирования мембранных насосов обеспечивает оптимальную конструкцию диафрагмы, обеспечивающую точное и эффективное создание вакуума.

Каков диапазон давления для мембранного вакуумного насоса? Могут ли мембранные вакуумные насосы достигать глубокого вакуума?  

Мембранные вакуумные насосы известны своей универсальностью в достижении широкого диапазона уровней вакуума, удовлетворяя требованиям различных технологий. Хотя они могут не достигать сверхвысоких уровней вакуума, достигаемых некоторыми специализированными насосами, мембранные насосы превосходны в диапазоне среднего и низкого вакуума, в диапазоне от 52,5 до 112,5 Торр:

• Мембранные насосы стандартного режима работы: идеально подходят для общих лабораторных задач, таких как фильтрация растворителей и подготовка проб.
• Химические мембранные насосы: предназначены для применения в чувствительных химических процессах.
• Лабораторные вакуумные системы. Эти системы могут достигать немного более высоких уровней вакуума, часто от 15 до 52,5 Торр. Эта линейка поддерживает более сложные лабораторные технологии, такие как роторное испарение и сушка геля.  
• Насосы для мониторинга окружающей среды: отлично подходят для сложных задач, таких как отбор проб газа и фильтрация.

Подходят ли мембранные вакуумные насосы для едких или агрессивных газов? 

Мембранные вакуумные насосы могут работать с различными газами, включая умеренно едкие, благодаря химически стойким материалам. Однако при работе с высокоедкими или агрессивными газами:

• Выбирайте насосы с диафрагмами и уплотнениями из ПТФЭ для повышения химической стойкости.
• Обеспечьте надлежащую вентиляцию и управление вытяжкой, чтобы предотвратить выбросы вредных газов.
• Регулярно проверяйте и обслуживайте компоненты насоса, своевременно заменяя любые поврежденные детали.
• Проконсультируйтесь с производителем для получения конкретных указаний по обращению с агрессивными газами и следуйте его рекомендациям.

Принимая эти меры предосторожности, диафрагменные вакуумные насосы могут эффективно справляться с агрессивными газами, сохраняя при этом производительность и безопасность.

Вакуумный насос.

Введение
В этой статье представлена отраслевая информация о вакуумных системах и вакуумных насосах.  Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Обзор вакуумного насоса
Диапазоны вакуума
Виды вакуумных насосов и принципы их работы.
Разница между жидкой и сухой смазкой
И многое другое...

Глава 1: Что такое вакуумный насос?

Вакуумный насос — это оборудование, способное создавать вакуум частичного или низкого давления путем выталкивания молекул газа или воздуха из герметичной камеры. Вакуум — это относительное состояние, при котором давление в камере ниже, чем в окружающей атмосфере или соседних системах. Это отличается от абсолютного вакуума, где давление составляет 0 Па и нет молекул газа.

Одним из ключевых элементов вакуумного насоса является атмосферное давление, которое представляет собой вес воздуха, давящего на землю. Это давление создается за счет веса молекул воздуха, который уменьшается на больших высотах. Давление воздуха или атмосферное давление оказывает существенное влияние на работу машин, особенно вакуумных насосов. Давление всегда пытается выровняться, когда молекулы движутся от высоких областей к низким, чтобы заполнить пространство, и этот процесс основан на идее сталкивания молекул.

Целью всех вакуумных насосов является преобразование энергии в давление. Количество энергии, необходимой для работы насоса, меняется в зависимости от атмосферного давления. Чем выше атмосферное давление, тем эффективнее работает вакуумный насос. Поскольку атмосферное давление играет жизненно важную роль в эффективности работы вакуумного насоса, оно является важным фактором стоимости эксплуатации вакуумного насоса и будет меняться в зависимости от температуры, влажности и высоты над уровнем моря.

Можно создать разную степень вакуума. Они могут варьироваться от низкого вакуума с диапазоном абсолютного давления от 1 до 0,03 бара до высокого вакуума с давлением в одну миллиардную долю Паскаля. Низкий и средний вакуум обычно встречается в промышленных системах, таких как вакуумные захваты, пылесосы, лампы накаливания, малярные, пескоструйные, вакуумные печи и вентиляция с отрицательным давлением. Системы более высокого вакуума используются в лабораторных технологиях, таких как реакторы частиц и ускорители.


Существует две основные категории создания частичного вакуума. Один из них — путем переноса газа или подачи газа, а другой — путем улавливания. Вакуумные насосы газоперекачивающего типа работают путем механического удаления газов посредством положительного смещения или передачи импульса. Вакуумные насосы объемного типа имеют камеры, которые поочередно расширяются и сжимаются с помощью обратных клапанов для всасывания и выброса потока. Насосы для передачи импульса работают за счет ускорения газов, создавая за собой область низкого давления. С другой стороны, вакуумные насосы улавливания захватывают молекулы газа с помощью различных принципов, таких как конденсация, сублимация, адсорбция, ионизация и так далее.

Глава 2: Диапазоны вакуума

Диапазоны вакуума характеризуются измерением абсолютного давления системы. Что представляет собой количество оставшихся молекул в системе. Остальные молекулы газа обычно представляют собой азот, кислород и водяной пар со следами неона, гелия и водорода. По мере того как удаляется все больше и больше молекул, удалить дополнительные становится все труднее. Чем меньше молекул необходимо удалить, тем больший вакуум требуется для более интенсивной работы и использования большего количества энергии, поскольку меньшее количество молекул снижает показания давления.

Различные диапазоны вакуума требуют разных методов откачки. Диапазоны низкого и среднего вакуума могут быть достигнуты с помощью вакуумных насосов объемного типа. Они подходят для большинства промышленных систем. Достижение высоких и сверхвысоких диапазонов вакуума для специальных технологий, таких как методы анализа поверхности, микроскопия и нанолитография, достигается как с помощью насосов для передачи импульса, так и с помощью насосов для улавливания.

Диапазон вакуума.....................................................Абсолютное давление (Па)
Атмосферный.............................................................101 325
Низкий вакуум (грубая, грубая обработка).............от 1,01 х 105 до 3,33 х 103
Средний вакуум...........................................................от 3,33 x 103 до 1 x 10−1
Высокий вакуум..........................................................от 1 х 10−1 до 1x10−7
Сверхвысокий вакуум.................................................от 1 х 10−7 до 1 х 10−10

Глава 3: Типы вакуумных насосов и принципы их работы

Двумя основными классификациями принципов вакуумной откачки являются перенос газа и улавливание. Перенос газа далее делится на положительное вытеснение и передачу импульса. Чтобы лучше понять концепцию вакуумных насосов, лучше всего понять три типа потока: вязкий, переходный и молекулярный. Вязкий или непрерывный поток возникает при высоком давлении и среднем вакууме. В этом типе потока газ достаточно плотный, чтобы молекулы газа могли сталкиваться друг с другом. Средняя длина свободного пробега или среднее расстояние, пройденное молекулой газа, меньше размеров камеры. Когда достигается более высокий вакуум, молекулы газа имеют тенденцию сталкиваться со стенками камеры больше, чем с другими молекулами газа. Переходное течение возникает, когда вязкое течение начинает превращаться в молекулярное течение. Молекулярный поток характеризуется хаотическим движением газов, при котором длина их свободного пробега намного превышает размеры камеры.

Газы, текущие под вязким потоком, можно перекачивать механически объемными насосами. Однако молекулярный поток будет достигнут, когда газ не может быть откачан из-за разницы давлений. На этом этапе используется другая система откачки: передача импульса или захват. Большинство систем высокого вакуума имеют два насоса, соединенных в тандеме. Одних объемных насосов недостаточно при более высоком вакууме. Насосы для передачи импульса не будут работать, если система будет работать с вязким потоком. Насосы улавливания будут часто регенерироваться или истощаться, когда газ невозможно уловить, особенно при вязком потоке.

Вакуумные насосы обьемного действия

Вакуумные насосы объемного действия работают за счет расширения и сжатия герметичной камеры, в которой поток газа контролируется односторонними клапанами. Процесс создания вакуума начинается с расширения герметичной камеры, создающей вакуум. Этот вакуум втягивает газ в камеру через впускной клапан. При достижении максимального расширения впускной клапан закрывается, а выпускной открывается. Газ выбрасывается из камеры по мере ее сжатия. Цикл повторяется несколько раз в секунду, создавая пульсирующий поток.

Как и обычные насосы, объемные вакуумные насосы классифицируются в зависимости от движения и конструкции камеры. Есть две основные категории: возвратно-поступательные и вращательные.

Поршневые вакуумные насосы.

Эти типы вакуумных насосов имеют камеры, которые расширяются и сжимаются за счет возвратно-поступательных или повторяющихся движений вперед и назад. Диапазон движения движущегося поршня называется ходом. Поршневые вакуумные насосы имеют два односторонних клапана: один для впуска, другой для выпуска. Поочередное открытие и закрытие этих клапанов позволяет создавать вакуум и выбрасывать газ. Тремя основными типами поршневых вакуумных насосов являются поршневые, плунжерные и диафрагменные вакуумные насосы.
Поршневой вакуумный насос с возвратно-поступательным движением: этот тип насоса создает вакуум и сжатие за счет движения поршня, прижатого к цилиндру. Поршень соединен с коленчатым валом через шатун. Когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается вперед и назад внутри цилиндра. Поршни обычно изготавливаются из чугуна, бронзы или стали.

Плунжерный вакуумный насос:

этот тип вакуумного насоса работает так же, как поршневой вакуумный насос. Поршень или плунжер этого вакуумного насоса представляет собой длинный прочный цилиндр, обычно изготовленный из керамики с твердым покрытием. Длинный профиль плунжера позволяет уплотнению высокого давления быть неподвижным относительно цилиндра, в отличие от поршневых насосов, в которых уплотнение прикреплено к поршню. Это позволяет использовать более сложные системы уплотнений. Плунжерные вакуумные насосы больше подходят для более сложных условий, чем поршневые вакуумные насосы.

Мембранный вакуумный насос.

В мембранных вакуумных насосах используется деформируемая металлическая или эластомерная мембрана, постоянно соединенная с камерой, образующая герметичное уплотнение. Поршневые вакуумные насосы имеют преимущество с точки зрения надежности и мощности, тогда как диафрагменные вакуумные насосы в основном подходят для удаления опасных или коррозионно-активных веществ.

Поршневые вакуумные насосы также можно классифицировать по количеству камер, главным образом для решения проблемы пульсирующего потока. Пульсирующий поток является нежелательной характеристикой поршневых насосов, в которых поток подается короткими импульсами. Добавление большего количества поршней и цилиндров создаст более постоянный поток. Это привело к разработке поршневых насосов с несколькими узлами поршень-цилиндр, известных как мультиплексные насосы.

По количеству достигаемых фаз цикла за ход поршневые насосы делятся на одно- и двустороннего действия. Насосы одностороннего действия создают только вакуум или сжатие за один ход. В этой конфигурации поршень или диафрагма соединены только с одной камерой, где только одна сторона контактирует с газом. Насос двойного действия, напротив, создает как вакуум, так и сжатие за один ход. Обычной конфигурацией является узел с двумя поршнями и цилиндрами или с двумя диафрагмами, который приводится в действие одним приводным стержнем. Другие конструкции могут иметь один поршень или диафрагму, обслуживающую две камеры. Насосы двойного действия используются чаще из-за большей эффективности, более высокой скорости потока и меньшей пульсации потока.

Роторные вакуумные насосы.

Как следует из названия, эти типы вакуумных насосов создают области низкого давления за счет вращения движущихся компонентов относительно корпуса насоса. Сопрягаемые поверхности между ротором и корпусом имеют очень малые зазоры и покрыты самосмазывающимися материалами или материалами с низким коэффициентом трения, такими как графит, ПТФЭ (политетрафторэтилен) или ПЭЭК (полиэфирэфиркетон). Небольшой зазор предотвращает утечку газа в сторону низкого давления. По сравнению с поршневыми насосами роторные вакуумные насосы имеют меньшую пульсирующую подачу, что делает поток более непрерывным. Однако они не подходят для работы с газами, загрязненными абразивными средами, поскольку это может привести к разрушению небольших зазоров между ротором и корпусом. Роторные вакуумные насосы классифицируются по конструкции ротора.

Пластинчато-роторный вакуумный насос.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы являются наиболее распространенным типом вакуумных насосов объемного типа. Этот насос имеет лопасти, радиально вставленные в круглый ротор. Ротор установлен эксцентрично относительно корпуса статора. Этот эксцентриситет известен как ход насоса. Отдельные камеры, разделенные лопатками, постепенно уменьшаются по мере приближения к выпускному отверстию. Лопастям разрешено радиальное перемещение, которые прижимаются к корпусу главным образом за счет центробежной силы при вращении ротора. Пружина подает напряжение на лопасти или удерживает их на месте, когда ротор не движется.

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос:

Жидкостно-кольцевые насосы работают аналогично пластинчато-роторным насосам, но имеют другую конструкцию лопастей. Как упоминалось ранее, пластинчато-роторные насосы имеют лопасти, которые могут свободно перемещаться в радиальном направлении. Однако лопатки жидкостно-кольцевого вакуумного насоса прикреплены к ротору. При вращении ротора газ втягивается в камеру за счет расширения полостей за счет эксцентриситета ротора. Центробежные силы прижимают жидкость к корпусу, образуя кольцо жидкости, отсюда и название.

Роторно-поршневой вакуумный насос:

Роторно-поршневой вакуумный насос имеет эксцентриковое колесо в качестве ротора, прикрепленное к золотниковому клапану. Роторно-поршневые клапаны можно рассматривать как двухтактные насосы двойного действия с двумя отдельными камерами сжатия. Когда колесо вращается во время такта впуска в первой камере, золотниковый клапан открывается, обеспечивая доступ газа. Напротив этой камеры находится другая, в которой происходит такт выпуска. Эта вторая камера имеет выпускной клапан, через который выбрасывается сжатый газ. Как и поворотная лопасть, камера сжатия создается путем сопряжения ротора, в данном случае эксцентрикового колеса, с корпусом насоса. Эта камера постепенно уменьшается в конце такта выпуска.

Винтовой вакуумный насос:

Роторно-винтовой насос — один из первых разработанных насосов объемного действия, известный как винт Архимеда. В своей простейшей форме этот насос состоит из одного винта внутри полого цилиндра. Современные конструкции включают двойные или тройные винты, сцепляющиеся друг с другом. Когда газ попадает в насос, он задерживается в полостях между резьбой винта и корпусом. Давление создается вращением винта, выбрасывающего газ на другую сторону. Он подходит для работы с одно- и многофазными газами и обладает более высокой устойчивостью к работе с газами с абразивными примесями.

Шестеренчатый вакуумный насос:

этот тип поршневого насоса имеет роторы в виде двух зацепляющихся шестерен, где одна шестерня приводит в движение другую. Шестеренчатые насосы могут быть как внешними, так и внутренними. Насос с внешней шестерней имеет две сопрягаемые внешние шестерни. Внешние шестеренные насосы работают за счет создания расширенной полости, когда зубья выходят из зацепления при вращении в сторону впускного отверстия. Газ втягивается в эту полость за счет создаваемого вакуума. Когда шестерни вращаются, газ задерживается между зубьями и корпусом насоса. Газ выбрасывается на другую сторону камеры. С другой стороны, насосы с внутренней шестерней имеют роторы, состоящие из ведомой внешней шестерни и внутренней шестерни. Перекачивание осуществляется так же, как и в насосах с внешней шестерней, где газ забирается из расширяющейся полости, когда зубья шестерни выходят из зацепления.

Лопастной вакуумный насос (Рутс):

Роторные лопастные воздуходувки используются для работы с воздухом и газом, и их иногда называют «Рутс» в честь братьев Рутс, которые изобрели их в 1859 году. Они перемещают газы так же, как шестеренные насосы. Вместо сопрягающихся зубьев шестерни кулачковые насосы имеют роторы с двумя или более сцепляющимися лопастями. Лопастные роторы приводятся в движение шестернями, так что роторы не соприкасаются, что позволяет поддерживать высокие скорости вращения при меньшем износе роторов. Кулачковые насосы обеспечивают постоянный контакт жидкостного уплотнения по поверхностям кулачков.

Спиральный вакуумный насос:

этот тип насоса состоит из двух спиралей, одна из которых действует как ротор, а другая — как статор. Ротор не вращается, а движется эксцентрично относительно другого. Спиральный насос работает, всасывая газ с периферии спиралей. Газ, захваченный между спиралями, транспортируется к центру, где объем постепенно уменьшается.

Насосы для передачи импульса

Насосы для передачи импульса работают, вызывая движение молекул газа посредством передачи кинетической энергии. Это происходит при молекулярном потоке, в отличие от вязкого или непрерывного потока, имеющего место в объемных насосах. Равномерное распределение скоростей молекул постоянно меняется в предпочтительном направлении под воздействием быстро движущихся поверхностей, сталкивающихся с ними. Эти поверхности ограничиваются не только поверхностями рабочего колеса, но и другими газами. Примером является диффузионный вакуумный насос, в котором высокоскоростные струи рабочей жидкости придают импульс газам, которые должны быть втянуты из впускного отверстия. Вакуумные насосы для передачи импульса подходят для создания высокого вакуума. Однако для создания молекулярного потока во всей системе должно существовать низкое давление. Выхлопные газы не могут быть напрямую выброшены в атмосферу или при давлениях, при которых может возникнуть обратный поток. Для решения этой проблемы в тандеме с вакуумным насосом устанавливается форвакуумный насос. Форвакуумный насос может представлять собой объемный насос, работающий при более низком уровне вакуума, который может сбрасывать газ непосредственно в атмосферу.

Турбомолекулярный вакуумный насос.

Турбомолекулярный вакуумный насос имеет несколько ступеней вращающихся и неподвижных лопаток турбины. Вращающиеся лопасти расположены под таким углом, что они передают достаточный импульс молекулам газа, перемещая их в осевом направлении к последующим ступеням, пока они не достигнут выхлопа. Статор также имеет наклонные лопасти и обеспечивает правильное направление газа. Поскольку масса газа очень мала, роторы должны вращаться с очень большой скоростью. Накопление тепла от трения и отклонение ротора ограничивают конструкцию турбомолекулярных насосов.

Диффузионный вакуумный насос. 

Как упоминалось ранее, диффузионный насос работает за счет использования рабочей жидкости, используемой для передачи импульса молекулам газа. Движущей жидкостью обычно является масло или пар. Общая конструкция масляного диффузионного насоса включает в себя нагреватель для нагрева масла, который выбрасывается в сопла в верхней части котла или испарительной камеры. Испаренное масло покидает сопла со сверхзвуковой скоростью, собирая беспорядочно текущие газы, отбираемые из камеры низкого давления. Имеются охлаждающие змеевики для конденсации испаренного масла, которое затем возвращается в котел. Собранные молекулы газа продолжают двигаться к выхлопу. Эжекторы пара или углеводородного газа работают аналогично. Но для этих типов не требуется котел, поскольку пар или рабочая жидкость уже испарены и имеют достаточную скорость.

Улавливающие вакуумные насосы

Вакуумные насосы улавливания используют множество физических и химических явлений для захвата молекул газа. Принцип работы у каждого типа разный. Общим почти для всех улавливающих насосов является их способность работать в режимах высокого вакуума без какого-либо загрязнения маслом. Улавливающие вакуумные насосы не полагаются на роторы или другие движущиеся части. Однако недостатком является то, что он не может работать непрерывно, поскольку его необходимо регенерировать, как только поверхность или материал, улавливающий газы, заполнятся. Более того, они не могут удалять более легкие газы, такие как водород, гелий и неон. Ниже приведены некоторые из распространенных вакуумных насосов для улавливания.

Криогенный вакуумный насос.

Этот тип вакуумного насоса работает путем охлаждения газа до точки его конденсации или замерзания. Он улавливает такие газы, как азот и кислород, при температуре ниже 20 К в режиме высокого вакуума. Для улавливания более легких газов, таких как гелий и водород, их необходимо охладить до 8–10 К. Типичная конструкция криогенного насоса представляет собой двухступенчатый охладитель. Первый этап предназначен для удаления водяного пара и масла путем охлаждения при температуре от 70 до 80 К. Второй этап предназначен для удаления газов, которые охлаждаются при температуре от 10 до 20 К. На этом этапе для улавливания влаги используется адсорбент, такой как активированный уголь. 

Сорбционный вакуумный насос.

В этом типе насоса используются адсорбенты, такие как активированный уголь, цеолит или другие типы молекулярных сит, для улавливания молекул газа. Обычно он работает в паре с криогенными насосами для конденсации газов или снижения давления паров газа.

Вакуумный насос ионного распыления:

Вакуумный насос ионного распыления, также известный как ионный геттерный насос или ионный насос, работает путем ионизации входящих газов анодом. Ионизированный газ затем связывается с катодом или геттером, обычно изготовленным из титана. Связывание может осуществляться химическими или физическими средствами в зависимости от типа присутствующего газа. Когда ионизированный газ воздействует на катод, некоторые атомы или электроны катода выбрасываются с поверхности, что называется распылением.

Титановый сублимационный вакуумный насос.

В вакуумном насосе этого типа электрический ток периодически подается через титановую нить. При этом титан нагревается и испаряется непосредственно внутри камеры. Газы, проходящие через камеру или присутствующие в ней, улавливаются испаренным титаном путем связывания во время транспортировки или при образовании пленки на стенках камеры. Как только титановая пленка израсходуется, оставшаяся титановая нить снова испаряется, образуя еще один слой.

Глава 4: Вакуумные насосы жидкой и сухой смазки

Помимо принципов откачки, вакуумные насосы можно классифицировать по типу системы смазки и уплотнения. Вакуумные насосы могут иметь жидкую или сухую смазку. Выбор между ними в основном влияет на другие факторы производительности, такие как износостойкость, скорость откачки, загрязнение газа и т. д.

Вакуумные насосы с жидкостной системой смазки.

В отличие от сухих вакуумных насосов, такие вакуумные насосы обычно дешевле. Основной используемой смазывающей жидкостью является вакуумное масло. В зависимости от применения используются разные виды масла. Масло к насосу подается через вспомогательную смазочную систему, выполняющую дополнительные функции, такие как отвод тепла и фильтрация загрязнений. Недостатком использования систем с жидкостной смазкой является контакт масла с газом. Маслоотделитель используется ниже по потоку для отделения масла от газа.

Сухие вакуумные насосы:

эти типы насосов не имеют системы смазки. Вместо этого в этих насосах используются сухие или твердые смазочные материалы, такие как графит, ПТФЭ и дисульфид молибдена. Эти материалы имеют низкий коэффициент трения и предотвращают соприкосновение сопрягаемых поверхностей с покрытием. Рубашки водяного охлаждения, расположенные вдоль корпуса насоса, используются для отвода тепла из системы. Основным преимуществом сухих систем является перекачка без загрязнений. Более того, они требуют меньшего обслуживания, чем вакуумные насосы с жидкостной смазкой.

Глава 5: Вакуумные эжекторы и вакуумные насосы Вентури

Принцип Вентури используется в вакуумных эжекторах и вакуумных насосах Вентури. В вакуумных эжекторах используется сопло Вентури для перемещения материалов на высоких скоростях. Вакуумные эжекторы и вакуумные насосы Вентури не имеют движущихся частей и работают по принципу Бернулли.

Вакуумный эжектор

Вакуумный эжектор, или вакуумный насос Вентури, работает с использованием эффекта Вентури, основанного на принципе Бернулли. Физическая концепция представляет собой закон сохранения энергии, примененный к жидкостям и утверждающий обратную зависимость кинетической энергии и давления. Когда скорость жидкости увеличивается, ее давление уменьшается, и наоборот. Вакуумные эжекторы используют в качестве источника энергии сжатый воздух, а не электричество.

Внутри вакуумного эжектора находится трубка Вентури, представляющая собой струйное сопло, которое выпускает воздух под высоким давлением через камеру и выходит через сопло приемника. Сопло Вентури сужается до меньшего отверстия, а затем постепенно расширяется, ускоряя поток воздуха и уменьшая давление. Быстро движущийся поток воздуха между двумя соплами имеет более низкое давление из-за увеличенной скорости. Наружный воздух всасывается в камеру и выходит через сопло ресивера вместе со сжатым воздухом.

Насосы Вентури размещаются внутри корпуса вакуумного эжектора с входом между соплами, который может подавать вакуум для различных технологий.

Преимущества вакуумного эжектора:

У него нет движущихся частей: внутри вакуумного эжектора нет возвратно-поступательных или вращающихся частей, в отличие от других вакуумных насосов. Он состоит только из статической трубки Вентури. Такая конструкция повышает надежность устройства и практически не требует обслуживания.
Вакуум можно включать и выключать по мере необходимости, экономя сжатый воздух, когда он не нужен.
Они компактны, легки и могут быть размещены рядом с местом применения.
Они не создают тепла и охлаждаются во время работы.
С глушителем на выхлопе они работают ниже 80 децибел.
Это, безусловно, самый дешевый тип вакуумного насоса.
С другой стороны, недостатком использования вакуумного эжектора является неизбежное смешивание рабочего газа и газа из вакуумной системы. Если целью является восстановление газа, взятого из вакуумированной камеры, необходимо использовать специальные методы разделения.

Вакуумные эжекторы обычно используются в технологиях для всасывания газов или жидкостей,  где смешивание движущего и вакуумного потоков не создает негативных проблем. Их обычно можно увидеть на электростанциях, нефтяных и нефтехимических заводах, а также на водоочистных сооружениях.

Вакуумный насос Вентури

Вакуумные насосы Вентури имеют входное и выходное отверстия с соплом между входным и выходным отверстиями. Сопло ограничивает поток жидкости, увеличивает скорость жидкости и снижает ее давление. Вакуум создается перепадом давления, который втягивает жидкость в сопло, а затем вытесняет ее с другой стороны.

В отличие от других вакуумных насосов, вакуумным насосам Вентури не нужен источник питания, но необходим доступ к сжатому воздуху. Они крошечные, легкие и могут работать непрерывно годами. Поскольку вакуумные насосы Вентури не требуют источника питания, они не выделяют тепло и не перегреваются. Вакуумные насосы Вентури можно настроить в соответствии с потребностями технологии, изменив диаметр сопла для максимизации потерь давления и создаваемого перепада давления для удовлетворения потребностей технологии.

Преимущества вакуумного насоса Вентури:

Создает сильную транспортирующую силу для перемещения материалов.
Снижает затраты на электроэнергию
Незагрязненный воздушный поток
Форсунка предотвращает засорение
Легкий и портативный
Доступны варианты из анодированного алюминия, нержавеющей стали и тефлона.
Долговечный и прочный
Не представляет никакой опасности
Вакуумные насосы Вентури используются там, где требуется точность и где потеря давления недопустима. Они способны перемещать влажные или сухие материалы и жидкости по трубопроводу. Как и в случае с вакуумными эжекторами, вакуумные насосы Вентури добавляются к обычным вакуумным насосам, помогая перемещать материалы на большие расстояния.

Заключение:

Вакуумный насос — это оборудование, способное создавать частичный вакуум или пространство низкого давления путем вытягивания молекул газа из герметичной камеры.
Вакуум — это относительное состояние, при котором давление в камере ниже, чем в окружающей атмосфере или соседних системах.
Диапазоны или режимы вакуума — это классификации качества вакуума, характеризующиеся измерением абсолютного давления в системе.
Двумя основными классификациями принципов вакуумной откачки являются перенос газа и улавливание. Перенос газа далее делится на вытеснение и передачу импульса.
Вакуумные насосы также можно классифицировать по типу системы смазки и уплотнения. Вакуумные насосы могут иметь жидкостную или сухую смазку.

1. Мембранный вакуумный насос должен быть размещен на твердой и устойчивой поверхности на земле, и вокруг него должно быть достаточно места для осмотра, обслуживания и ремонта.

2. Фундамент диафрагменного вакуумного насоса должен находиться на уровне основания. Рекомендуется применять резиновые амортизаторы на четырех углах основания или на винтах крепления вакуумного насоса, чтобы обеспечить плавную работу и небольшую вибрацию.

3. Соединительные патрубки мембранного вакуумного насоса и системы должны быть герметичными и надежными. Для небольшого насоса уплотнение для соединения металлических трубок может быть выполнено из маслостойкой резины, а сам насос может быть соединен вакуумным шлангом к системе. Диаметр трубы не должен быть меньше диаметра входного патрубка насоса. Труба должна быть максимально короткой. При сварке трубопровода сварочный шлак в трубопроводе должен быть удален, а попадание сварочного шлака в насосную камеру строго запрещено.

4. В соединительной трубе  возможна установка клапан и вакуумметра перед входом в диафрагменный вакуумный насос и в любой момент будет возможность проверить остаточное давление мембранного вакуумного насоса.

5. Подключите источник питания в соответствии с паспортной табличкой двигателя, подключите провод заземления и установите автоматический выключатель и тепловое реле соответствующих параметров.

6. Когда на диафрагменный вакуумный насос подается питание для пробного пуска насоса, необходимо снять ремень двигателя, чтобы убедиться, что вал двигателя вращается  в нужном направлении.

7. Для вакуумного насоса с охлаждающей водой включите подачу охлаждающей воды в соответствии со спецификацией.

8. Если электромагнитный клапан установлен в системе насоса, клапан и насос должны работать одновременно.

9. Если выхлоп насоса влияет на рабочую среду, фильтр масляного тумана можно снять или подключить к выпускному отверстию.

Если вам нужна дополнительная информация, свяжитесь с нами по адресу nppvt@rambler.ru

English

Согласно газовому закону Дальтона, давление смешанного газа равно сумме давлений различных компонентов, входящих в состав газа, на производительность вакуумного насоса должно влиять давление насыщенного водяного пара . Особенно, если температура воды выше, при высоком вакууме влияние на производительность насоса более существенно.

Поскольку производительность водокольцевого вакуумного насоса в технических документах получена при условии, что температура воды на входе в насос составляет 15 °С, то при выборе вакуумного насоса необходимо учитывать влияние фактической температуры воды на производительность насоса.

Влияние температуры воды на производительность водокольцевого вакуумного насоса ВВН можно рассчитать и проиллюстрировать. В соответствии со стандартом GB / T 13929 «Метод испытаний водокольцевого вакуумного насоса ВВН и испытание на сжатие водокольцевого давления», коэффициент влияния температуры воды K1 на производительность водокольцевого вакуумного насоса ВВН можно рассчитать по следующей формуле.

Если температура подаваемой воды составляет 30 °C, давление насыщенного пара составляет 42,42 гПа. При входном давлении 400 гПа коэффициент температуры воды К1 = 1,07, что означает, что при сравнении производительности при температуре входной воды 15 °С реальная производительность снижается на 7%, если входное давление ниже и чем выше температура воды, тем сильнее влияние на производительность. Поэтому мы должны понизить температуру воды в водокольцевой вакуумном насосе.

Расход рабочей жидкости также оказывает некоторое влияние на производительность вакуумного насоса ВВН. Если рабочей жидкости слишком много, это может не сильно повлиять на производительность вакуумного насоса ВВН, но увеличит мощность на валу. Если рабочей жидкости слишком мало, зазор не будет уплотняться в полной мере, производительность уменьшится, а температура воды будет повышаться слишком быстро. Таким образом, поддержание необходимого количества рабочей жидкости также является ключевым фактором в обеспечении правильной работы вакуумного насоса ВВН.

Давление подачи воды обычно составляет от 0,06 МПа·изб. до 0,10 МПа·изб. Также можно определить правильность подачи количества воды по температуре воды. При нормальной работе разница температур между температурой нагнетания и температурой воды на выходе предпочтительно составляет от 5 до 10 ° C. Если она выше 15 ° C, количество подаваемой воды слишком мало, и количество подаваемой воды следует увеличить.

Компания НПП "Вакуумная техника" предлагает свои услуги по сервисному обслуживанию и ремонту водокольцевых ВВН/ жидкостнокольцевых ЖВН вакуумных насосов. На все работы даётся гарантия 6 месяцев.

Если вам нужна дополнительная информация, свяжитесь с нами по адресу nppvt@rambler.ru

Как работают вакуумные насосы Рутса или т.н. двухроторные вакуумные насосы.

Принципиальная схема устройства вакуумного насоса Рутса  или двухроторного вакуумного насоса показана на рисунке. В полости насоса расположены два ротора в форме «8», роторы установлены перпендикулярно друг другу на паре параллельных валов, а пара зубчатых шестерен с передаточным отношением 1 действует в синхронных вращательных движениях друг против друга, т.е. роторы двухроторных вакуумных насосов вращаются в противоположном направлении относительно друг друга. Между роторами и между внутренней стенкой корпуса вакуумного насоса Рутса имеется определенный зазор, что позволяет добиться высокой скорости работы. Поскольку насос Рутса представляет собой двухроторный вакуумный насос без применения внутреннего сжатия, показатель степени сжатия данных вакуумных насосов обычно очень низкий, поэтому для вакуумных насосов данного типа устройства с высоким и средним уровнем вакуума требуется дополнительный вакуумный насос предварительного разряжения — форвакуумный насос. Значение предельного остаточного давления создаваемого насосом вакуумным двухроторным  зависит не только от конструкции и точности изготовления вакуумного насоса, но и от создаваемого вакуума форвакуумным насосом. Для увеличения максимального создаваемого вакуума, насосы Рутса можно использовать последовательно.

Насос вакуумный двухроторный работает аналогично насосу Рутса — так называемой воздуходвке. Благодаря непрерывному вращению роторов как насоса вакуумного так и воздуходувки перекачиваемый газ всасывается в пространство v0 между ротором и корпусом насоса через воздухозаборник и затем выбрасывается через выпускное отверстие. Поскольку после всасывания пространство v0 полностью перекрывается, газ в полости насоса не сжимается, а расширяется. Однако, когда верхняя часть ротора переворачивается через край выпускного отверстия и полость v0 сообщается со стороной выхлопных газов, поскольку давление газа на стороне выпуска относительно высокое, часть газа возвращается в полость v0, вызывает резкое повышение давления газа. По мере того, как ротор продолжает вращаться, газ выбрасывается из двухроторного насоса.

На рисунке показан процесс поворота роторов насоса Рутса от 0  до 180 град. В положении 0 (а на рисунке) нижний ротор перекрывает объем газа v0 на входе в насос Рутса. При повороте на 45 (б на рисунке) полость сообщается с выпускным отверстием. Из-за высокого давления на стороне выпуска часть газа перетекло назад. Когда он поворачивается на 90 (ц на рисунке), газ, захваченный нижним ротором, выбрасывается наружу насоса, в атмосферу, вместе с газом который был возвращен на предыдущем этапе. В этот момент верхний ротор также герметизируется газом v0 на входе в насос. По мере дальнейшего вращения ротора до 135  (д на рисунке) газ, заключенный в верхнем роторе, сообщается с выпускным отверстием, и описанный выше процесс повторяется. Положение 180 (рис. е) совпадает с положением 0. Всего за один оборот  ротора выбрасывается четыре объема газа v0.

В России производятся насосы вакуумные двухроторные, насосы Рутса или вакуумные воздуходувки с маркировками НВД и ДВН, а если быть более точными то ДВН-50, ДВН-150, НВД-200, НВД-600. Так же, на основе указанных выше двухроторных вакуумных насосов, выпускают агрегаты вакуумные ротационные, дополнительно установив к вакуумной воздуходувке форвакуумный насос, обычно это пластинчато-роторный вакуумный насос типа НВР, но может быть установлен и золотниковый или плунжерный вакуумный насос. Полученные агрегаты вакуумные двухроторные в России имеют маркировку АВД или АВР, а именно: АВД-50/5, АВД-150/16, АВР-50, АВР-150.

НПП Вакуумная техника занимается продажей, техническим обслуживанием, ремонтом насосов Рутса — двухроторных вакуумных насосов, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу nppvt@rambler.ru или по телефону +7(383)292-94-23, если вам нужна помощь в ремонте, вы хотите купить вакуумный насос или у вас есть какие-либо вопросы по выбору двухроторных вакуумных насосов, воздуходувок Рутса!