Где используются спиральные вакуумные насосы и принцип работы устройства

Спиральный насос: принцип работы и особенности

Спиральный насос предназначен для создания вакуума безмасляным способом. Этот вид насоса является альтернативным пластинчатому вакуумному насосу. Производительность спиральных вакуумных насосов может достигать 35 куб.м/ч, а глубина вакуума достигается – до 0,02мбар.

Спиральный вакуумный насос имеет достаточно простую конструкцию и состоит из следующих комплектующих:

  • корпуса;
  • подвижной спирали;
  • неподвижной спирали;
  • силового противовеса;
  • приспособления от поворота;
  • вала-эксцентрика;
  • сильфонного уплотнения;
  • уплотнителя.

Примечание. К материалам запчастей и их покрытию предъявляются особые требования.

Корпус насоса спирального должен быть с достаточной толщиной стенки, так как при работе он получает большие нагрузки в виде высокого давления. Двигающаяся спираль выполняет движения не радиально, а по вытянутой орбите. Неподвижная спираль установлена строго стационарно на корпусе, причем не разрешаются ни малейшие ее колебания. Внутри нее, в центре находится нагнетательный канал. Силовой противовес уравновешивает спираль, которая вращается, поскольку головной ее участок по весу больше, чем осевой. Приспособление от поворота пружины полностью фиксирует подвижную пружину, не давая ей крутится вокруг оси. Это предотвращает тому, чтобы спирали заклинивали. Вал-эксцентрик является промежуточным звеном между электродвигателем и подвижной спиралью. Он передает вращение на спираль. Сильфонное уплотнение создает герметичное соединение корпуса и подвижной спирали. Поэтому пары масла не просачиваются в рабочую камеру и откачиваемую смесь.

Примечание. Благодаря герметичности рабочей камеры спиральный вакуумный насос считается безмасляным.

Уплотнители способствуют повышению КПД спирального насоса и ускорению процесса откачки за счет сохранения воздушной смеси в рабочей камере. Уплотнители выполняются из PTFE и находятся в пазу на торце спирали.

Устройство спирального вакуумного насоса в разрезе можно увидеть на фото.

Примечание. Отдельные модели снабжаются газобалластным устройством, которое дает возможность создавать вакуум конкретного значения. Например, спиральный насос XDS35I.

Рассмотрев устройство спирального насоса, рассмотрим теперь его принцип работы. Расположение спиралей в насосе такое, что позволяет создавать большое количество серповидных объемов, где сжимается воздух или газ. При вращении спирали, эти объемы уменьшаются и продвигают к середине спирали сжатую среду. Между спиралями обязательно должен быть зазор 0,05-0,01мм. Забор воздушной смеси происходит с периферии спиралей, а завершается сжатие в середине спирали. В это время рабочие полости соединяются и получаются парные объемы. С торца неподвижной спирали находится выходное отверстие и обратный клапан, через них и выходят сжатые газы. Рабочие объемы всасывания и сжатия отделяются друг от друга другими полостями, находящимися между ними и полностью изолирую эти участи. Такой принцип позволяет исключить перетекание и обособить участки высокого и низкого давления. Число оборотов спирали соответствует полному циклу перекачки, т.е. объем всасываемого воздуха равен объему рабочих полостей.

В рабочей камере насоса (даже при отключении) всегда есть определенное количество сжатого воздуха, и во время простоя насоса могут создаваться напряжения. Во избежание этого рекомендуется выполнить несколько оборотов в обратном направлении после выключения оборудования.

Примечание. Есть модели спиральных насосов, которые позволяют автоматически поддерживать вакуум определенного давления в закрытом пространстве.

Чтобы лучше понять спиральный вакуумный насос (компрессор) и его принцип работы рекомендуется посмотреть видео, где подробно показан весь процесс сжатия.

Преимущества использования спиральных вакуумных насосов:

  1. Отсутствие масляных паров в рабочей камере и откачиваемом воздухе.
  2. Небольшое остаточное давление.
  3. Плавность работы и, как следствие, отсутствие вибраций.
  4. Высокая результативность работы.
  5. Достаточно большая надежность за счет небольшого количества движущихся элементов.
  6. Компактность и малый вес.

Недостатком спиральных насосов является невозможность работы с загрязненными средами. Работа насоса возможна только при вращении вала в одном направлении, на это стоит обратить внимание при подключении насоса с трехфазным двигателем. Так как неправильное подключение приведет к движению вала в обратном направлении, и как следствие, полной поломке всех рабочих элементов. Основное применение спиральных насосов – в качестве форвакуумного оборудования. Кроме этого, они замечательно заменяют пластинчато-роторные насосы в условиях, где требуется безмасляная среда. Области применения спиральных вакуумных насосов:

  • для лабораторных условий;
  • медицина и фармацевтика;
  • биологические исследования;
  • электроника и полупроводниковое производство;
  • для имитации космического пространства;
  • как спиральный компрессор теплового насоса и прочее.

Благодаря своим достоинствам в работе, спиральные насосы продолжают развиваться и находить все больше возможностей для своего применения.

Насосы спирального типа

Насос спирального типа делится на одноступенчатый и многоступенчатый.

Одноступенчатые насосы со спиральным отводом имеют в свое конструкции рабочее колесо двухстороннего входа. Спиральный отвод насоса – это канал, который охватывает колеса по кругу. Площадь сечения отвода увеличивается по мере увеличения расхода жидкости, которая идет от рабочего колеса, чем уменьшает скорость перемещения жидкости ближе к выходу.

Чтобы правильно определить необходимое сечение спирального отвода, требуется произвести расчет спирального отвода насоса. Спиральные центробежные насосы бывают горизонтального и вертикального исполнения, а рабочее колесо одностороннего или двухстороннего входа.

Форвакуумный спиральный насос

Спиральный форвакуумный насос имеет производительность 3-35 куб.м/ч и предельное давление 0,01мбар. Примером форвакуумного насоса является спиральный насос ISP 250.

Спиральный форвакуумный насос часто применяется в паре с турбомолекулярным или диффузионным вакуумными насосами высокого давления.

Купить спиральный насос

Спиральный насос купить можно и отечественного, и зарубежного производства. Выбор спирального вакуумного насоса определяет цена, которую может оплатить заказчик и необходимые условия работы.

Качественные спиральные вакуумные насосы российского производства и зарубежного можно приобрести на предприятиях, которые уже давно зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. К ним относятся ООО «ПКФ «ГИДРОМАШ», АО «Вакууммаш», компания Интек, NexLab, ТАКО Вакуум, АКТАН ВАКУУМ, «МИЛЛАБ», группа компаний «ЛБМ» и другие.

Все эти компании имеют множество представительств в разных городах России и осуществляют поставки в любой регион страны не только спиральные вакуумные насосы, но и комплектующие и запчасти к ним.

Характеристики спирального насоса и его применение, особенности работы роторного пластинчатого насоса и анализ характеристик вакуумныхнасосов Bush

Для создания высокого разрежения были разработаны спиральные насосы, принцип действия которых основан на изменении объема в нескольких точках при движении одной спирали относительно другой. При этом одна спираль расположена в корпусе насоса неподвижно, а вторая осуществляет движение вокруг смещенной оси. При этом создаются зоны высокого и низкого давления. Излишки давления выводятся из корпуса насоса, поэтому происходит втягивание газов в зоны низкого давления из откачиваемой емкости.

В данной статье мы рассмотрим:

  • спиральный насос;
  • спиральный вакуумный насос;
  • насос спирального типа;
  • спиральный форвакуумный насос;
  • спиральный насос принцип работы;
  • расчет спирального корпуса насоса;
  • безмасляный сухой пластинчато роторный насос;
  • виды износа пластинчатого роторного насоса;
  • пластинчато роторный масляный вакуумный насос;
  • как работает пластинчато роторный насос;
  • вакуумный насос busch;
  • фильтры для вакуумных насосов busch;
  • вакуумный насос busch и китайские аналоги.

Навигация по разделу:

Благодаря тому, что спирали то приближаются, то удаляются друг от друга в нескольких точках, создается вакуум высокого разрежения. При работе насоса спирали не соприкасаются, хотя и приближаются друг к другу максимально близко, поэтому не происходит заклинивания и не требуется смазка в местах наибольшего сближения.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, каждая спираль рассчитывается индивидуально. При самых незначительных изменениях спиралей, значительно изменяются характеристики насосов. Конструктивно спиральные насосы состоят из:

  • корпуса, выполненного из материала, рассчитанного на воздействие значительных нагрузок;
  • подвижной спирали, осуществляющей движение по специально рассчитанной орбите;
  • неподвижной спирали, которая стационарно установлена в корпусе насоса и имеет отверстие в центре для вывода излишнего давления, образующегося при работе насоса;
  • приспособления, предотвращающего проворачивание подвижной спирали в процессе работы;
  • эксцентрикового вала, который служит для приведения в движение подвижной спирали;
  • различные уплотнители и уплотняющие устройства, обеспечивающие герметизацию рабочей части насоса.

Основными преимуществами спиральных вакуумных насосов являются:

  • отсутствие масел и масляных испарений в откачанной рабочей среде;
  • малая шумность и вибрация при работе насоса;
  • при работе происходит незначительное выделение тепла;
  • конструкция, обеспечивающая высокую надежность и минимальную необходимость ремонтов и обслуживаний;
  • высокий КПД;
  • возможность создания и поддержания разрежения, для которого обычно используются форвакуумные системы.

К недостаткам конструкции следует отнести:

  • сложность ремонта из-за применения специальных уплотнений;
  • отсутствие возможности реверса, поэтому при неправильном подключении насос выходит из строя;
  • проблемная синхронизация последовательного подключения насосов.

Примерная схема работы спирального вакуумного насоса показана на рисунке

Применение спиральных насосов

Благодаря высокой степени разрежения, создаваемой спиральными вакуумными насосами, они нашли применение во множестве сфер и отраслей:

  • в лабораториях, изучающих воздействие вакуума на материалы и организмы;
  • в электротехнической промышленности для производства и пайки некоторых деталей, требующих создания вакуума при изготовлении;
  • при создании некоторых упаковочных линий, требующих максимального разрежения;
  • в пищевой промышленности для формования изделий;
  • нефтяная и химическая промышленность активно использует спиральные насосы при откачке агрессивных и взрывоопасных сред;
  • для гранулирования пластичных материалов;
  • в научной деятельности (в электронных микроскопах);
  • в медицине для поддержания вакуума в постоянно действующих системах.

В связи с развитием производства изменяются требования к оборудованию, что открывает все новые возможности по применению спиральных вакуумных насосов. Поэтому многие производители, занимающиеся выпуском спиральных насосов, разрабатывают все новые конструкции, отвечающие запросам заказчиков.

Читайте также:  Как не ошибиться при планировки кухни: рекомендации и советы

Насос спирального типа приведен на фотографии

Роторный пластинчатый насос

Пластинчато- роторный вакуумный насос осуществляет создание вакуума за счет того, что ротор насоса с одной стороны расположен максимально близко к корпусу, а с другой имеет значительный зазор. Пластины, вставленные в ротор, уплотняют образующиеся камеры за счет упорных пружин.

Пластины постоянно прижимаются к корпусу насоса и при вращении происходит уменьшение объема в одной секции и увеличение в другой. При этом происходит сжатие и выброс газов из секции со сжатием и втягивание газов в секцию с пониженным давлением. Так как происходит постоянный контакт пластин с корпусом насоса, используется специальное масло для снижения трения, которое не реагирует с рабочей средой и обладает дополнительными свойствами. При отсутствии масла в рабочей камере, прекращается смазка пластин, а так как система охлаждения воздушная, происходит перегрев насоса, поэтому следует поддерживать необходимый уровень в процессе эксплуатации.

В процессе работы масло попадает в выпускаемые насосом газы, загрязняя их, поэтому применение таких насосов несколько ограничено. Для создания большего разрешения применяются двухступенчатые роторные вакуумные насосы. Секции таких насосов сообщаются между собой и расположены последовательно, что позволяет увеличить создаваемое разрежение.

Существует безмасляный сухой пластинчато-роторный насос, который работает без смазки. Газы на выходе насоса не содержат паров масла, но ресурс такого оборудования обычно намного меньше, чаще случаются перегревы и требуется замена пластин.

При работе постепенно происходит постепенное истирание пластин и корпуса. Это основные виды износа пластинчато-роторного насоса, устранить которые можно заменой деталей. Простота ремонта и обслуживания, дешевизна, возможность создания форвакуумных схем обеспечили широкое распространение пластинчато-роторных вакуумных насосов.

Примерная схема работы простейшего пластинчато-роторного насоса

Вакуумные насосы Bush

Вакуумные насосы Bush более 50 лет пользуются заслуженным спросом на мировом рынке. Благодаря тому, что инженеры постоянно совершенствуют и разрабатывают более современные модели оборудования, соответствующие потребностям промышленности, продукция компания находит все новые сферы применения.

В случае, если требуется ознакомиться с продукцией, изучить характеристики или приобрести вакуумные насосы Bush, официальный сайт компании содержит всю необходимую информацию, в том числе и контактную.

Вакуумный насос Bush и китайские аналоги значительно отличаются по надежности, производительности, качеству и другим характеристикам. Дешевое китайское оборудование не может использоваться в системах жизнеобеспечения в виду своих низких эксплуатационных качеств, в то время как продукция компании Bush превосходно справляется с любыми задачами.

Во время эксплуатации могут потребоваться фильтры для вакуумных насосов Bush. Выполнять замену следует только на оригинальную продукцию, это позволит избежать проблем в дальнейшем.

Очень важно соблюдать указанную в инструкции по эксплуатации периодичность обслуживания, объемы рекомендованных работ, при этом должны выполняться полностью. Таким образом значительно повышается срок жизни любого оборудования и обеспечивается его безаварийная работа.

Различные фильтры для вакуумных насосов Bush

Вакуумный спиральный насос: принцип действия

Что такое спиральный вакуумный насос

Вакуумный спиральный насос отличается безмасляным типом работы. Такие насосы нужны для создания высокого давления в вакуумной системе. Часто оснащены электрическим двигателем, который создает крутящий момент для деталей механизма. Из-за движения по кругу между спиралями происходит сужение пространства и поступающих внутрь газов. Некоторые эксперты отмечают капризность спиральных насосов, так как для их изготовления нужна специальная пружина, которую нелегко найти на российском рынке изделий для вакуумных систем.

О других видах вакуумных насосов вы можете узнать в нашем блоге. Рекомендуем к прочтению статью: Виды насосов для вакуумных систем (ссылка на статью “Виды и типы вакуумных насосов для вакуумных систем”).

Строение

У насосов спирального типа одинаковое строение, за исключением модификаций насосов, которые придумывает производитель, чтобы отличить свой бренд на фоне остальных.

Спиральный вакуумный насос состоит из:

  • корпуса
  • спиралей 2 типов: подвижной и неподвижной
  • уплотнителя
  • силового противовеса.

Корпус для спирального насоса делается из противоударного и прочного материала с большой толщиной: металла, стали или плотного пластика, который вытерпит все механические повреждения.

Где используется

Насос спирального типа используется в сферах, где важна герметичность:

  • медицина
  • фармацевтика
  • химическая отрасль
  • биологическая отрасль
  • создание космического оборудования
  • сканирующие электронные микроскопы
  • лазеры
  • вакуумная чистка
  • герметичные камеры.

Принцип работы спирального насоса

У спиралей внутри насоса определенная форма: при движении одной из спиралей появляются зазоры. В насосе устанавливают две спирали: подвижную, которую и приводит в движение мотор, и неподвижную, которая остается на месте и создает зазоры. Эти спирали впускают газ и постепенно начинают его смещать.

Движение смеси газов начинается от краев спирали, а заканчивается в центре спиралей. К насосу подведены вакуумные патрубки, которые создают и поддерживают высокое давление внутри механизма. Механизм создан так, что внутри него всегда остается сжатый воздух или другая смесь газов. После окончания работа насоса производители рекомендуют выпускать оставшийся воздух обратным движением спирали. Такое движение делается при постоянном и постоянном использовании насоса. Если насос используется редко и ненадолго, эту процедуру можно не делать, так как внутреннее напряжение не повлияет на дальнейшую работу механизма.

Из-за того, что в середине находятся сходящиеся серповидные объемы, внутри создаются парные полости. Наличие специального отверстия-клапана позволяет спускать сжатую смесь газа в необходимый момент. Работа спиралей организована так, что они делают нужное количество оборотов, которое дает возможность закончить рабочий цикл механизма.

Среди видов спиральных вакуумных насосов выделяют насос горизонтальный спирального типа и центробежный спиральный насос. Такая классификация основывается на расположении спиралей внутри корпуса.

Преимущества и недостатки спиральных насосов

Как и любой тип вакуумного насоса, спиральный насос имеет свои особенности и преимущества:

  • Простота. Из-за упрощенной конструкции механизм насоса долговечен и прост в обслуживании. Такое строение также обеспечивает надежность в эксплуатации данного вида вакуумного насоса;
  • Экологичность. Так как спиральные вакуумные насосы – это насосы безмасляного типа, то после завершения откачки у пользователя насоса не будет проблемы, куда утилизировать использованное сырье;
  • Чистота продукта. Экстрагированный газ, который получается на выходе из спирального насоса, не загрязняет воздух и воду;
  • Надежность. Рабочая камера оснащена антикоррозийным покрытием, что дает возможность работать насосу даже в самых трудных условиях. Также внутри камеры создается минимальное трение, что обеспечивает его долговечность;
  • Относительно небольшой вес;
  • Низкий уровень шума, что позволяет гарантировать защиту от звукового загрязнения на предприятии;
  • Незначительные вибрации, что положительно влияет на работу насоса и остальных элементов вакуумной системы;
  • Встроенный клапан предотвращает утечку ядовитых газов.

У спиральных вакуумных насосов есть и минусы в работе:

  • Из-за сложности процессов, происходящих внутри корпуса, стоимость такого спирального насоса намного выше, чем других вакуумных насосов.
  • Спиральный насос не подходит для извлечения взрывоопасных газов.
  • Также этот вид насосов не подходит на перекачивания гипоксического газа.

Спиральный вакуумный насос можно купить далеко не в любом интернет-магазине. Даже на специализированных сайтах, где продают вакуумное оборудование, не всегда встречается этот тип насоса.

Выводы

Спиральные вакуумные насосы – хороший способ поддержать природу и бесшумно перемещать газы. Они подходят для тех, кто ищет выгодную покупку насоса. Однако стоит учесть высокую стоимость механизма. Перед покупкой нужно ясно понимать, что именно такой тип насоса вам необходим, так как существует полное разнообразие вакуумных насосов, которые заменят спиральный насос при необходимости.

Спиральный вакуумный насос: принцип работы

Спиральный вакуумный насос внутреннего сжатия – электромеханическое оборудование, используемое промышленными предприятиями для проведения технологических процессов, требующих создания глубокого вакуума. Вы можете заказать спиральный насос, полностью соответствующий любым требованиям. Все установки прошли строгий контроль соответствия продукции международным стандартам.

Полностью сухая среда, а также химически стойкое покрытие всех контактных элементов – характеристики, благодаря которым установки данного типа применяются не только для перекачки воздуха, но также для переноса активных газов.

Спиральный вакуумный насос: принцип работы

Оборудование создает вакуум благодаря простому механизму двойных спиралей, в котором одна делать вращается в другой, создавая движущиеся зоны газа. После того, как среда переносится в спиральную систему по периметру, перемещается и сжимается по направлению к сердечнику, откуда и выходит в атмосферу.

Оборудование данного типа состоит из ряда конструкционных элементов:

  • вала-эксцентрика;
  • подвижной спирали и неподвижной спирали;
  • сильфонного уплотнения;
  • корпуса и уплотнителя, за счет которых оборудование полностью герметично;
  • приспособления от поворота;
  • силового противовеса.

Сегодня на рынке большим выбором представлены различные спиральные насосы. Принцип действия агрегатов при этом един. В процессе вращения подвижной части (спирали) система создает две серии серповидных объемов, направляя газ в центральную часть от периферии. В результате полости насоса образуют парную, из которой среда через отверстие в центре торцевого диска нагнетается к центру.

Полный рабочий цикл с одной порцией газа осуществляется с определенным количеством оборотов, равным числу витков самого спирального элемента вакуумных спиральных насосов. Чтобы образовать кривую, производители используют спираль Архимеда, дуги окружностей и эвальвента.

Главной отличительной особенностью процесса функционирования агрегата является то, что процедуры всасывания, сжатия и нагнетания, которые выполняет насос спирального типа, происходят одновременно в нескольких полостях. Объем конструкции делится, за счет чего существенно снижается диффузия среды между областями высокого и низкого давления. Такое решение позволило конструкторам обеспечить эффективность установки, полностью отказавшись от применения нагнетательных и всасывающих клапанов.

Читайте также:  Правила и рекомендации по монтажу инфракрасного теплого пола: этапы процесса

Сферы применения

Современный спиральный насос, принцип работы которого достаточно эффективен, можно встретить на различных предприятиях. Основными считаются несколько направлений.

  • Проведение физических исследований. Спиральные системы применяются для изучения разреженных газов и фоточувствительных полимеров в условиях, приближенных к мезосфере.
  • Пищевое производство. Использование спиральных насосов незаменимо в процессе набивки продуктов в пластиковые рукава (упаковки) и создания вакуума, посредством откачки воздуха.
  • Биологические исследования. Вакуумные насосы данного типа позволяют проводить изучения воздействия вакуума на различные формы жизни.
  • Фармацевтика. Принцип работы спирального вакуумного насоса позволяет проводить эффективную очистку антибиотиков, посредством удаления продуктов жизнедеятельности, которые продуцируют развитие микроорганизмов.
  • Химическая промышленность. Насос для организации вакуума обеспечивает непрерывный поток сырья для его разделения на несколько фракций, в чем и заключаются преимущества его применения. Производительность системы напрямую зависит от ее характеристик.

Это лишь некоторые из промышленных сфер, в которых активно применяются вакуумные спиральные насосы. Установки значительно облегчают производственные процессы и являются незаменимыми инструментами в случаях, когда необходимо организовать среду без содержания масла.

Вакуумные насосы

Вакуумные насосы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это удаление воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы рассмотрим наиболее распространенные типы, характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.

Классификация насосов по диапазону давления

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :

  • первичные (форвакуумные ) насосы,
  • дожимные насосы
  • вторичные насосы.

В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из этих типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков: возможный диапазон давления, производительность, цена и периодичность и простота технического обслуживания.

Независимо от конструкции вакуумных насосов, основной принцип работы один и тот же. Вакуумный насос удаляет молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении последовательно).

При уменьшении давления в камере, последующее удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . Поэтому промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до Торр. В научной сфере данный показатель достигает торр или ниже.

Выделяют следующие диапазоны давления:

  • Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
  • Средний вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
  • Высокий вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
  • Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
  • Экстремальный высокий вакуум: Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом

Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:

  • Перекачка газа
  • Улавливание газа

Насосы работающие по технологии перекачки газа подразделяются на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.

Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному. Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.

Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его через насос. В герметичной камере газ сжимается до меньшего объема при более высоком давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).

Обычно кинетические и объемные работают последовательно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным последовательно с винтовым (объемным) насосом в единую установку.

Насосы работающие по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхностях в вакуумной системе. Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать сверхвысокий до торр, и безмасляный вакуум. Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химической реакции и не имеют движущихся частей.

Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.

В конструкции мокрого насоса используется масло или вода для смазки и / или герметизации. Данная жидкость может загрязнять перекачиваемый газ. Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части и зависят от уплотненных зазоров между вращающимися и статическими частями насоса. В качестве уплотнения чаще всего используют полимер (PTFE) или диафрагму для отделения механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.

В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще всего используются следующие конструкции, описанные ниже.

Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей. Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ×10-3 мбар. Производительность составляет от 0,7 до 275 м3/ч.

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо. Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия . Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой 15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.

Диафрагменный вакуумный насос

На диафрагменных насосах используется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и попеременно перемещается в противоположных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Затем впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.

Диафрагменный вакуумный насос компактный и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме. Это насос малой мощности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное предельное давление 5 ×10-3 мбар. Производительность от 0,6 до 10 м3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).

Спиральный вакуумный насос

Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении центра спирального вращающегося ротора. Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе. Достигаемое давление 1 × мбар. Производительность от 5 до 46 м3/ч.

Дожимные (бустерные) насосы

Двухроторный вакуумный насос

Двухроторные насосы в основном используется в качестве дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления больших объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос. Это повышает производительность первичного / форвакуума насоса, увеличивая скорость откачки примерно 7: 1 и улучшает окончательное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное предельное давление Кулачково-зубчатый насос

Кулачково-зубчатый насос имеет два кулачка , которые вращаются в противоположные друг другу стороны. Схема работы вакуумного насоса аналогична роторному насосу, за исключением того, что газ передается в осевом направлении, а не сверху вниз. Очень часто кулачковый и двухроторный насосы применяются в комбинации. На одном общем валу устанавливаются ступени роторов и ступени кулачков. Данный тип насосов предназначен для суровых промышленных условий и обеспечивает высокую производительность. Типичное предельное давление 1 × 10-3 мбар. Производительность же составляет от 100 до 800 м3/ч.

Винтовой насос

Основными рабочими органам агрегата являются два вращающихся винта, которые не касаются друг друга. Вращение переносит газ с одного конца на другой. Винты сконструированы таким образом, что по мере прохождения газа через них пространство между ними становится меньше и газ сжимается, тем самым вызывая пониженное давление на входе. Этот насос обладает высокой производительностью. Винтовой насос может работать со средами, содержащими жидкость и включения , а также хорошо работает при суровых условия. Типичное предельное давление составляет около 1 × 10-2 Торр. Производительность может достигать 750 м3/ч.

Вторичные (высоковакуумные) насосы

Турбомолекулярный насос

Турбомолекулярные насосы работают путем переноса кинетической энергии в молекулы газа с использованием высокоскоростных вращающихся угловых лопастей, которые продвигают газ на высоких скоростях. Скорость вращения наконечника лопастей обычно составляет 250-300 м/ с. Получая импульс от вращающихся лопастей, молекулы газа, перемещаются к выпускному отверстию. Турбомолекулярные насосы обеспечивают низкое давление и имеют невысокие параметры производительности. Типичное предельное давление составляет 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности от 50 до 5000 л/с. Ступени накачки часто сочетаются со ступенями торможения, что позводяет турбомолекулярным достигать более высоких давлений (> 1 торр).

Диффузионные паромаслянные насосы

Паровые диффузионные насосы передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Тем самым обеспечивает пониженное давление на входе. Данная конструкция является довольно устаревшей. В значительной степени они вытесняются на рынке более удобными сухими турбомолекулярными насосами. Диффузионные паромаслянные насосы не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой. Предельное давление менее 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности 10 — 50 000 л/с.

Криогенный насос

(сухой, технология улавливания газа)

Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собираемые газы / пары должны периодически удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса. Этот процесс также известен как регенерация. Криогенные насосы требуют установки дополнительной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей. Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон производительности от 1200 до 4200 л/с.

Основные производители вакуумных насосов

Вакуумный насос купить можно производства следующих изготовителей

Спиральный насос: типы оборудования, форвакуумный спиральный насос, где купить

Спиральные насосы дают возможность получить высокий вакуум без каких-либо примесей и смазки. Их конструкция очень проста и надежна, а работа практически бесшумна. В связи с этим они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.



Спиральный насос

Спиральный вакуумный насос – это механический насос объемного типа, в котором сжатие воздуха происходит за счет изменения объема серповидных полостей, образуемых между 2 спиралями, расположенным по отношению друг к другу под углом 1800. При этом одна спираль остается все время неподвижной, а вторая описывает эллипс (движется по орбите).

Как правило, рабочие детали таких агрегатов имеют специальное антикоррозийное покрытие, поэтому могут использоваться для откачки агрессивных газовоздушных смесей и жидкостей.

Основными техническими характеристиками спиральных центробежных насосов являются:

  • скорость откачки (л/мин, м3/час),
  • остаточное давление (Па, мбар, единицы атмосферного давления),
  • габариты «длина х ширина х высота» (мм),
  • масса насоса и агрегата в целом,
  • для электродвигателя – его мощность, частота оборотов.

Дополнительные характеристики – уровень производимого во время работы шума, наличие системы охлаждения, температурный интервал окружающей среды для работы и хранения насоса.

Устройство спирального насоса достаточно простое и включает:

  • корпус;
  • подвижную спираль – совершает орбитальное вращательное движение по отношению к центру неподвижной спирали, образуя изменяющееся серповидное пространство для создания вакуума;
  • неподвижную спираль – в центральной части имеет отверстие для нагнетания, жестко соединяется с корпусом спирального насоса, в процессе работы не соприкасается с подвижной спиралью за счет того, что между ними всегда сохраняется небольшой зазор;
  • противовес для уравновешивания подвижной спирали;
  • противоповоротное устройство, препятствующее заклиниванию спиралей между собой;
  • эксцентриковый вал, приводящий в движение подвижную спираль;
  • сильфон, обеспечивающий герметичность рабочей камеры;
  • уплотнитель, использующийся для повышения эффективности процесса откачки.

Кроме этого спиральные насосы могут комплектоваться газобалластными устройствами, системами охлаждения, фильтрами для улавливания посторонних примесей в перекачиваемом потоке и т.п.

Принцип работы спирального вакуумного насоса состоит из 4 последовательно сменяющих друг друга стадий:

  1. Захват откачиваемого потока от периферии в каналы, расположенные между спиралями.
  2. Сжатие газа.
  3. Транспортировка к месту удаления.
  4. Удаление сжатого газа в центре насоса.

Это достигается благодаря тому, что спирали в насосе располагаются так, что почти соприкасаются друг с другом, образуя 2 серповидных полости, уменьшающихся при движении подвижной спирали к центру, в которых и происходит сжатие газа.

Преимущества насосов спирального типа:

  • Долговечность конструкции, длительный срок эксплуатации.
  • Низкий уровень вибрации и шума во время работы.
  • Малый вес, компактные размеры.
  • Отсутствие масляных загрязнений перекачиваемого потока.
  • Простота в обслуживании.
  • Широкий диапазон создаваемых рабочих давлений.
  • Высокая производительность.
  • При вертикальном их расположении могут перекачивать газы и паровоздушные смеси с большой вероятностью образования конденсата.

Основные области использования спиральных насосов:

  • лаборатории,
  • форвакуумные установки,
  • наука,
  • медицина и фармацевтическое производство,
  • микроэлектроника,
  • изготовление полупроводников,
  • пищевая промышленность,
  • сельское хозяйство,
  • нефтехимическое производство,
  • обработка древесины,
  • космические технологии и т.п.

Насосы данного типа используются везде, где требуется получить вакуум без примеси масляных частиц.

Насосы спирального типа

В настоящее время на рынок предлагает широкий ассортимент спиральных насосов отечественных и зарубежных производителей.

Anest Iwata. Японская фирма выпускает спиральные насосы ISP 250, 500, 1000 и 90, DVSL 100, 501, а также GVSU. Все модели отличаются высоким качеством, отличной износостойкостью рабочих деталей, относительно малым весом, компактностью и бесшумностью в работе. Здесь используется улучшенная система удаления влаги Air Flush, а также другие современные инженерные достижения, что делает насосы данного производителя востребованными во всем мире. Серия насосов ISP используется для получения чистого безмасляного вакуума, а агрегаты DVSL созданы для откачивания газопотока с высоким содержанием мелких частиц и пара. В моделях GVSU применены новейшие технологии, позволяющие создавать идеально чистый вакуум. Однако они не предназначены для работы с агрессивными или взрывоопасными газами.



Edwards (Великобритания). Компания выпускает спиральные вакуумные насосы серии XDS (35i, 46i и 100B) и nXDS CR (6i, 10i, 15i и 25i). Они по праву считаются одними из лучших вариантов спиральных агрегатов. Отличаются малогабаритностью, бесшумностью в работе, длительным сроком службы и достаточно редкой потребностью в ремонте. В моделях XDS технология ввода движения осуществляется с помощью специального сильфона, защищающего подшипники от агрессивного действия газов, подающихся в рабочую камеру, а разработанная инженерами особая бустерная конструкция без проблем работает и на высоких скоростях откачки. В серии nXDS использованы новейшие разработки в области уплотнения спиралей, что существенно увеличивает их срок службы.


Agilent (США). Выпускает спиральные насосы серий IDP и SH. Модели насосов IDP очень компактны, работают быстро, часто используются в качестве форвакуумных насосов с турбомолекулярными и магниторазрядными агрегатами. Серия SH создана с использованием технологии TriScroll и обеспечивают чистый вакуум, что делает такие насосы востребованными при проведении лабораторных исследований, в криогенной технике, электронике и т.п.


Leybold SCROLLVAC (Швейцария). Спиральные насосы данного производителя известны как универсальные системы безмасляной откачки. Они малогабаритны, высокопроизводительны (до 60 м3/ч), способны создавать абсолютно чистый вакуум и непрерывно работать в течение длительного времени.

Busch (Германия). Выпускает спиральные насосы моделей FO 0015А и 0035А. Они создают чистый вакуум с остаточным давлением в 0,02 мбар. Производительность данных насосов соответственно 15 и 35 м3/ч.
Агрегаты компактны, неприхотливы, обладают низким уровнем шума при работе. Способны длительное время не перегреваться, а их спирали практически не изнашиваются из-за отсутствия контакта друг с другом.

Ilmvac S (Германия). Компания выпускает 2 модели – S 10 и S 15, которые способны создавать вакуум до 0.07 мбар. Они также малогабаритны, просты в эксплуатации, производительны и надежны в работе. Отличительная особенность спиральных насосов данного производителя – покрытие деталей внутренней проточной части рабочей камеры PTFE-слоем, что делает их устойчивым к воздействию агрессивных сред. По этой причине насосы Ilmvac S широко используются в лабораториях, химической промышленности, вакуумных печах и дегазации.

Форвакуумный спиральный насос

Для предварительного разрежения газа в качестве первой ступени создания среднего, высокого и сверхвысокого вакуума в условиях лаборатории все чаще используются спиральные форвакуумные насосы со скоростью откачки 3-35 м3/ч. Это обусловлено тем, что в последние годы наметилась стойкая тенденция к избавлению от масел и других рабочих жидкостей, способствующих загрязнению пропускаемого потока. Наиболее известные производители спиральных форвакуумных насосов – Anest Iwata, Edwards, Busch.

Купить спиральный насос (Anest Iwata , Edwards , Agilent , Leybold SCROLLVAC , Busch , Ilmvac S, АО «Вакууммаш»)

Благодаря достаточно большой конкуренции на рынке и широкому ассортименту всевозможных моделей, сегодня можно купить спиральный вакуумный насос по цене как отечественного, так и зарубежного производителя.

В настоящее время лидерами по производству высококачественных спиральных насосов являются такие зарубежные компании, как:

  • Anest Iwata,
  • Edwards,
  • Agilent,
  • Leybold SCROLLVAC,
  • Busch,
  • Ilmvac S.

Хорошим качеством также обладают спиральные вакуумные насосы российского производства (НВСп АО «Вакууммаш» и др.).

Добавить комментарий