Изобретение таких изделий дало человечеству возможность справляться со многими проблемами в развитии технического прогресса. Сейчас вакуум применяется не только в промышленности, но и в быту, например, упаковка зимних вещей для длительного хранения — достаточно при помощи пылесоса удалить воздух из пластикового пакета, как он сжимается до минимального размера, что приводит к экономии места хранения вещей.
Сегодня вакуумные агрегаты чрезвычайно распространены и задействованы практически во всех видах человеческой деятельности.
Содержание:
- Предназначение и работа вакуумного насоса
- Технические характеристики
- Виды вакуумных насосов
- Вакуумный насос для кондиционеров
- Спиральный вакуумный насос
- Винтовые насосы Becker
- Область применения
Предназначение и работа вакуумного насоса
Агрегаты по нагнетанию газовоздушной смеси являются основным узлом любой промышленной системы, они активно участвуют в откачке из герметичных систем газа или воздуха, чтобы создавать там искусственный вакуум и поддерживать такие параметры сколь угодно долго.
При этом насосы этого типа гарантируют выполнение таких условий:
- Понижение уровня давления до минимально допустимого, методом откачки содержимого герметического резервуара;
- Оперативность выполнения поставленной задачи.
Предназначение и работа вакуумного насоса
На производстве постоянно требуется создавать искусственное разряжение для проведения технологий обработки материалов, именно с такими задачами успешно справляются вакуумные насосы для откачивания воздушных и газовых масс.
Принцип функционирования предельно прост — удаление газовоздушных смесей из рабочего отсека путем периодического изменения ее объема. Агрегаты работают по принципу вытеснения, а после создания вакуума начинается дальнейшая обработка деталей или конструкций, например, дегазация или нанесение защитного покрытия.
Применяются в тяжелом машиностроении, переработке нефтегазовых продуктов, металлургии, где в первую очередь нужны такие производительные агрегаты.
Технические характеристики
К ним относятся такие параметры:
- Скорость откачивания, измеряемая в кубометрах или литрах за единицу времени;
- Энергопотребление и расход охлаждающей жидкости;
- Наибольшее давление запуска, при котором агрегат начинает работу;
- Предельное остаточное давление;
- Время выхода на рабочий режим.
Технические характеристики
Имеют значение габариты изделия, а также масса всей установки, потому что на производстве нужно определить место работы изделия и подготовить ровную площадку. Современные насосы практически не требуют особого размещения, за исключением стационарных агрегатов большой массы.
Виды вакуумных насосов
Для получения параметров низкого и среднего вакуума применяются следующие типы насосов:
- Пластинчато-роторные агрегаты оборудованы ротором с наличием выдвигающихся пластинок, количество которых не менее двух. Тыльную сторону таких пластин подпирают пружины, которые выталкивают их из углублений в теле ротора, чтобы они делили рабочую камеру на отдельные сегменты. Используют одноступенчатые с давлением до 1,33•10-2 мбар и двухступенчатые изделия — 1,33•10-3 мбар. Внутри рабочего отсека находится масло, которое смазывает все соприкасающиеся детали, продлевая срок эксплуатации и снижая процесс нагревания. Скорость откачивания — 0,21-3,0 л/сек, производительность — 4-1600 м3/час. Такие насосы применяются на промышленных предприятиях для создания предварительного или форвакуумного разряжения, а затем в работу подключаются изделия с более высокими характеристиками;
- Турбомолекулярные насосы или сокращенно ТМН. Такие мощные устройства используются для получения безмасляного вакуума с высокими параметрами, в промышленности модельный ряд ТМН получил довольно широкое распространение. По конструкции это многоступенчатый компрессор с рядами дисков двух видов: статорные жестко закреплены на корпусе и оборудованы лопатками с радиальными пазами, подвижные диски закреплены на роторе, имеют ряды лопаток аналогичной конструкции. Вращение ротора осуществляется за счет привода, роль его играет электрический двигатель со скоростью вращения вала не менее 1000 об/мин. Сегодня в промышленности применяются ТМН со скоростью вращения ротора до 90 тысяч оборотов в минуту, поэтому применяются керамические подшипники и магнитная подвеска, чтобы максимально снизит на них нагрузку. Искусственный вакуум достигается до 1,33•10-9 мбар;
- ВВН или жидкостно-кольцевые агрегаты, такое название они получили из-за водяного кольца, которое создают центробежные силы во время вращения импеллера с рабочими лопатками. Устройство простое: внутренний корпус на две трети наполнен водой, импеллер, оборудованный лопатками, с высокой скоростью вращается и вода прижимается к периферии, образуя кольцо, сквозь которое происходит фильтрация газовоздушного потока. Такие агрегаты проверены временем, производительность — 300 м3/час, надежны в использовании и могут работать без перерыва.
Виды вакуумных насосов
ВВН выделяются простым обслуживанием, не реагируют на загрязнения перекачиваемого потока и могут использоваться для агрессивных сред, но имеют существенный недостаток — расходуют много электроэнергии.
Вакуумный насос для кондиционеров
Процесс принудительного удаления из трансмиссии кондиционера паров воды и газов перед первичным запуском или после профилактического ремонта называется вакуумированием. Такие действия возможны только с использованием вакуумных агрегатов и выполняется перед заполнением трансмиссии хладагентом. Если в трубопроводе, по которому в процессе работы кондиционера циркулирует фреон, останутся капли конденсата или посторонние объемы газа, то устройство снизит производительность. Нагрузка на нагнетающий компрессор резко возрастет, что чревато его выходом из строя.
Подбирают вакуумные насосы с учетом характеристик кондиционера, а также длины трубопровода, оптимальный вариант — двухступенчатый агрегат, который идеально подходит ко всем моделям климатических изделий.
Вакуумный насос для кондиционеров
Двухступенчатые вакуумные устройства отлично справляются с удалением молекул газов и конденсата из трансмиссии кондиционеров, т. к. обработку можно производить на разных режимах, гарантирующих 100% удаление нежелательных компонентов.
Производители вакуумного оборудования предлагают большое количество моделей с различными габаритами и мощностью, например, насосы с логотипом Value успешно справляются с поставленной задачей.
Спиральный вакуумный насос
Такие изделия относятся к категории сухих форвакуумных устройств объемного действия, в конструкции применяются спирали Архимеда. При движении одной из них между ними образуются зазоры, в которые поступает перекачиваемый газ. Объем таких промежутков постепенно уменьшается, газ сжимается, а затем выпускается в отверстие нагнетания, расположенное в центре неподвижной спирали.
Активное перемещение газовоздушной смеси начинается от края, а заканчивается посредине, где находится окно нагнетания. Конструктивно насос выполнен так, что небольшое количество сжатого воздуха всегда присутствует в системе, даже после полной остановки устройства. Происходит такой эффект из-за специфического строения спиралей, поэтому после окончания работы надо провернуть спираль немного назад, чтобы высвободить скопление газа.
Спиральный вакуумный насос
Достоинства спиральных насосов:
- Полное отсутствие паров нефтепродуктов в выходящем потоке;
- Плавность работы, отсутствие вибрации;
- Высокая производительность;
- Надежность использования;
- Компактность и малый вес.
Недостаток только один — боится загрязнений, нужна качественная фильтрация на входе в агрегат.
Винтовые насосы Becker
Устройство агрегата состоит из двух винтовых роторов, которые вращаются синхронно в противоположных направлениях. Современные технологии, применяемые на заводах компании, позволяют изготовить все детали с высокой точностью, а зазоры между гребнями валов и внутренней поверхностью корпуса сделать минимальными. Такая точность подгонки вращающихся деталей позволила не применять масло для уплотнений, что намного повышает области промышленного применения агрегатов.
При вращении нет касания, отсутствует трение, во время работы не возникает сильного нагревания, т. к. встроенный вентилятор обдувает внутреннее пространство насоса. Перемещение воздушного потока от точки всасывания к линии нагнетания происходит без пульсации, валы вращаются с постоянной скоростью, но без вибрации за счет качественной балансировки.
Винтовые насосы Becker
VADS-250,1500:
- Скорость всасывания — 4-23667 л/мин;
- Создаваемое разряжение — 0,1-200 мбар;
- Мощность привода — 7,5-37,0 кВт.
В таких агрегатах вакуумное масло используется только для смазки подшипников и шестеренчатого редуктора, который передает вращение на ведомый ротор.
Область применения
В основном вакуумные агрегаты имеют компактные габариты и экономно расходуют энергоресурсы, поэтому используются во многих сферах промышленности:
- Нефтеперерабатывающие химические заводы;
- Фармацевтическая и текстильная — для быстрого высушивания продукции без увеличения температуры;
- При различных обработках материалов;
- Производство продуктов питания — расфасовка и вакуумная упаковка для длительного хранения;
- Вакуумирование холодильных установок для устранения влажности;
- В лабораториях при НИИ;
- В медицинских учреждениях для устойчивой работы ИВЛ или стоматологического оборудования; на типографиях.
Область применения - насос для химических заводов
Кроме этого, вихревые насосы и ВВН активно применяются для аэрации искусственных или естественных водоемов, а также очистных сооружений.