Принцип работы вакуумных насосов

Разные сферы деятельности требуют создание вакуума. Данная терминология указывает непосредственно на состояние газовой сферы, где давление на порядок ниже атмосферного. Приспособление для создания вакуума, носит название вакуумный насос. Именно о нем и пойдет речь, а точнее об его особенностях и принципах работы.

Как это работает?

Используется вакуумное оборудование во многих сферах и большинство предприятий не представляют возможным свою деятельность без него. Вакуумные устройства не так просты, как кажется. Они имеют довольно сложную конструкцию. Большая часть этих агрегатов основывается на вытеснении. Иными словами, создание вакуума происходит при удалении вещества из замкнутого пространства. Задача же самого вакуумного насоса — изменение внутреннего давления в пространстве за определенный период времени. Если же вовремя давление не меняется, то результата от такого устройства ждать не стоит. При удалении газов из воды, паров полости насоса изменяют объем, а молекулы перекачиваемого вещества отправляются, вытесняются в необходимом направлении. Такой принцип работы признан наиболее эффективным и обеспечивает максимальную продуктивность при незначительных энергозатратах. Используются такие агрегаты успешно во многих сферах, но большую популярность получили именно механические устройства. Наличие движущейся, вращающейся детали позволяет создавать расширительное пространство и выталкивать вещество из приемного патрубка через входное отверстие.

Виды ВН

Материалы для изготовления вакуумного оборудования используют особой прочности, устойчивые к химвоздействию. Это, как правило, пластмасса, металл, чугун. Особое значение при производстве вакуумных агрегатов уделяется подгонке узлов, а также герметичности поверхностей. На рынке представлены разные варианты этих устройств, но все они отличны по своей конструкции и по принципу работы. Рассмотрим каждый из агрегатов более детально.

Водокольцевые ВН

Работа этого оборудования базируется на создании герметичности рабочего объема за счет использования воды. При запуске двигателя воду по стенкам корпуса перегоняет крыльчатка. Между ротором и жидкостью образуется область вакуума, а лопатки вымещают газ в выходное отверстие.

Преимущества водокольцевых насосов:

✔ Детали омываются жидкостью. За счет этого улучшается теплосъем и уменьшается трение.

✔ Такие агрегаты имеют большой срок эксплуатации.

✔ Минимальное потребление энергии.

Водяные вакуумные насосы

По своим особенностям схожи с водокольцевым аналогом. В качестве рабочей жидкости здесь также выступает вода. Движение ротора осуществляется двигателем через муфту. Благодаря этому обеспечиваются значительные обороты и образуется вакуум. Особенность ВВН заключается в создании низкого вакуума. Они отлично откачивают газы, очищают их. Только важно, чтобы их состав не был агрессивным, иначе детали устройства могут повредиться.

Пластинчато-роторные агрегаты

Эти вакуумные насосы относят к устройствам масляного типа. Они имеют цилиндрический корпус. Внутри устройства имеется ротор с подвижными пластинами. За счет того, что они к корпусу прижимают пружины, незанятое пространство делится на части, сектора. Газы передвигаются после запуска двигателя так, что в приемном патрубке образуется разрежение, в напорном же создается избыточное давление.

Одновременно со сжатым газом выходит и конденсат, который может негативно сказываться на функционировании устройства. Именно с этой целью в качестве обязательного дополнения требуется газобалластное устройство.

Особенности пластинчато – роторных насосов:

➤ Эти агрегаты создают сильный вакуум.

➤ Из – за особой чувствительности к загрязнениям устройства данного типа требуют регулярного ухода.

➤ Чтобы уменьшить степень трения пластин и значительно увеличить срок службы используют маловязкие масла.

Мембранно-поршневые ВН

Рабочим органом в данном агрегате выступает гибкая мембрана. Края ее крепятся в корпусе, а центр изгибается, что позволяет регулировать пространство камеры. Вращающихся деталей этот механизм не содержит. Выталкивание поступающих веществ сопровождается изменением объема.

Достоинства этого варианта ВН:

✔ Полная герметизация.

✔ Отсутствие загрязнений, так как нет смазки.

✔ Длительная работа в сухом режиме без вреда конструкции.

✔ Экономичность.

✔ Возможность использования пневматического привода во взрывоопасной сфере.

Винтовые насосы

Основываются на принципе вытеснении вещества вдоль движущегося винта. Перекачиваемая среда не проскакивает назад за счет высокого качества деталей, поэтому на выходе создается избыточное давление, а при приеме образуется вакуум.

Вихревые насосы

Напоминают центробежное оборудование. Отличие их состоит том, что в приемный патрубок располагается на внешней части корпуса. Вихревые насосы создают высокое давление и имеют самовсасывающее свойство.

Преимущества этого оборудования:

✔ Простота в использовании и ремонтопригодность.

✔ Подходит для перекачки газожидкостных смесей.