Вакуумный насос — это устройство, предназначенное для откачки атмосферного воздуха, газа или пара из замкнутой системы. В результате работы устройства в нем образуется вакуум. Рассмотрим назначение, принцип работы, виды и лучшие модели вакуумных насосов.
Содержание
- Назначение и принцип работы
- Разновидности
- Пластинчато-роторные
- Центробежные
- Водокольцевые
- Диафрагменные (мембранные)
- Рутса
- Турбомолекулярные
- Важные критерии выбора
- Лучшие пластинчато-роторные модели
- Pfeiffer Vacuum DuoLine
- Elmo Rietschle V-VC 50-150
- Лучшие водокольцевые варианты
- NASH 905 L
- Elmo Rietschle 2BL2 041 H50-4A
- Лучшие мембранные аппараты
- Chemker 300
- Pfeiffer Vacuum MVP 010
- Подведем итоги
- Видео-обзор вакуумных насосов и принцип их работы
Назначение и принцип работы
Вакуумные насосы используются в следующих случаях:
Принцип работы устройства относительно прост. За счет движения механических частей внутри создается отрицательное давление. Благодаря этому их системы, с которыми они работают, устраняют воздух, другие газы или пар.
Разновидности
В зависимости от принципа работы вакуумные насосы делятся на несколько типов:
Рассмотрим каждый вид более подробно.
Пластинчато-роторные
Основным конструктивным элементом этого типа устройств является ротор, который вращается внутри рабочей камеры и поэтому создает разрежение. Для поддержания его на постоянном уровне в конструкции предусмотрено наличие лопасти, которая также вращается и время от времени перекрывает отверстие, через которое газ поступает в насос.
Все детали устройства смазываются маслом. Он не только облегчает его вращение, но и служит уплотнителем, перекрывая доступ атмосферного воздуха в систему. Существуют также безмасляные насосы. Как следует из названия, они не предполагают использование масла. Однако из-за этого такие устройства не могут обеспечить высокие значения отрицательного давления, поэтому их используют для создания низкого и среднего вакуума.
Пластинчато-роторные насосы всегда оснащены выпускным клапаном. Дополнительно на них можно установить калитку, но она предусмотрена не на всех моделях.
Центробежные
Разгерметизация и откачка газов в этом типе оборудования осуществляется с помощью компрессора, вращающегося внутри рабочей камеры. Это рабочее колесо с наклонными лопастями.
Водокольцевые
Схема ВВН одностороннего действия: 1 — рабочее колесо; 2 — цилиндрический корпус; 3 — рабочие ячейки; 4 — водяное кольцо; 5 — всасывающее окно; 6 — окно впрыска; 7 — мертвый объем.
Принцип работы этих насосов такой же, как и у лопастных насосов. Однако в этом случае ротор наполовину заполнен рабочей жидкостью. При вращении он забирает энергию у последней и за счет центробежной силы прижимается к стенкам камеры, образуя своеобразное кольцо (отсюда и название). Это создает пониженное давление, которое позволяет откачивать газ из системы.
Жидкостно-кольцевые насосы обычно обеспечивают низкий вакуум. Однако за счет использования более эффективных рабочих тел с высокой температурой кипения и охлаждения перекачиваемого газа можно добиться более низких давлений.
Диафрагменные (мембранные)
Схема диафрагменного вакуумного насоса: 1 — эксцентрик; 2 — шатун; 3 — винт; 4 — опорный диск мембраны; 5 — мембрана; 6 — диск прижимной диафрагмы; 7 — рабочая камера; 8 — крышка; 9 — выпускной клапан; 10 — впускной клапан; 11 — картер; 12 — корпус.
Основным элементом этого типа устройств является диафрагма. Он состоит из очень гибкой округлой мембраны, которая приводится в действие электрическим приводом. Когда воздух откачивается из системы, диафрагма втягивается, тем самым снижая давление.
Мембранные вакуумные насосы благодаря своим компактным размерам нашли широкое применение в медицинских и химических лабораториях, аналитических системах в химической промышленности. Современные модели имеют интеллектуальное автоматизированное управление, что значительно упрощает работу оператора.
Рутса
Насосы Рутса представляют собой пластинчато-роторные насосы. Они отличаются тем, что:
Основными преимуществами этого типа устройств являются высокая эффективность и бесшумная работа. А недостатком является высокая температура при работе. Достигается за счет отсутствия в конструкции полного выпускного клапана, за счет чего в рабочей камере создается высокое давление и, как следствие, перегрев.
Турбомолекулярные
Принцип работы такого типа устройств заключается в придании дополнительного ускорения молекулам перекачиваемого газа. Эта задача решается с помощью системы роторов рабочих колес, установленных на одной продольной оси. Их количество может достигать нескольких десятков.
Экспертное мнение Куликов Владимир Сергеевич Турбомолекулярные насосы требуют для своей работы применения форвакуумных насосов. Они создают низкий вакуум, который впоследствии усиливает основной блок. В качестве форвакуумного насоса можно использовать любой низковакуумный насос.
Важные критерии выбора
При выборе насоса необходимо обратить внимание на несколько важных критериев. Прежде всего, это давление, которое обеспечивает устройство.
В зависимости от этой характеристики он может быть:
Наименьшее давление обеспечивают центробежные и водокольцевые вакуумные насосы. Однако этот показатель отличается для разных моделей. Поэтому при выборе в первую очередь нужно обращать внимание не на тип устройства, а на его технические характеристики.
Следующий важный параметр – габариты. Для устройств, которые будут использоваться в бизнесе, они не так важны. Но если прибор планируется использовать в сравнительно небольшой лаборатории или медицинском учреждении, очень важны габариты. При этом необходимо добиться оптимального соотношения габаритов и технических характеристик оборудования.
Какой вакуумный насос вы используете
Также обратите внимание на химическую совместимость насоса. Не все модели рассчитаны на работу с веществами, активно взаимодействующими с различными поверхностями. Перед покупкой вам придется проанализировать, с какими соединениями вы будете работать, и изучить, какие устройства способны с ними работать без ущерба для вас.
Еще один важный параметр – расход. По сути, он характеризует мощность устройства. Поток означает количество газа, которое оборудование проталкивает через себя в единицу времени. Чем он выше, тем быстрее можно добиться нужных показателей давления в системе.
Лучшие пластинчато-роторные модели
Pfeiffer Vacuum DuoLine
Характеристики:
Роторно-лопастная модель, которая предназначена для обеспечения низкого и среднего вакуума. Он устойчив практически ко всем агрессивным веществам, поэтому его можно использовать практически в любых условиях. Модель отличается длительным сроком службы и высокой надежностью. Может использоваться как форвакуумный насос. Конструкция предполагает использование масла. Это не только продлевает срок службы устройства, но и обеспечивает более низкое давление, предотвращает протечки.
Его можно комбинировать с азотными ловушками, препятствующими попаданию перекачиваемого газа в атмосферу.
Elmo Rietschle V-VC 50-150
Характеристики:
Производительные устройства, предназначенные для создания под вакуумом. Они в основном используются в качестве цевья насоса. Работают от бытовой электросети напряжением 220 В.
Лучшие водокольцевые варианты
NASH 905 L
Характеристики:
NASH 905 L — это современные жидкостно-кольцевые вакуумные насосы. Его главная особенность – низкая стоимость обслуживания и высокая эффективность. В то же время его можно использовать в экстремальных условиях (например, с агрессивными химическими веществами, при повышенных температурах).
Агрегат способен работать не только как насос, но и как компрессор. При этом выходное давление в этом режиме работы составляет 2,5 бар.
Elmo Rietschle 2BL2 041 H50-4A
Характеристики:
Экономичный насос, но в то же время эффективный. Обеспечивает прокачку почти 300 м3 газа в час. Не требует постоянной подачи воды. Требует минимального обслуживания. Поставляется с завода полностью готовым к использованию.
Лучшие мембранные аппараты
Chemker 300
Характеристики:
Устройство мембранного типа для лабораторного использования. Он компактен по размеру и устойчив к агрессивным химическим веществам. Питание от бытовой электросети напряжением 220 В.
Pfeiffer Vacuum MVP 010
Характеристики:
Промышленный мембранный насос. Он имеет небольшие габариты, его можно использовать в лаборатории. Главный недостаток – возможность работы исключительно от источника постоянного тока.
Подведем итоги
Вакуумный насос предназначен для откачки газа из системы и создания вакуума. Устройства бывают разных типов. Наиболее широко используются ламинарные, жидкостно-кольцевые вращающиеся мембраны. При выборе следует обращать внимание на расход (мощность), создаваемое давление, габариты, возможность работы с агрессивными химическими составами.
Также читайте другие полезные статьи:
