Вакуумний насос

Вакуумний насос – різновид насосів, яка застосовується з метою видалення (відкачування) газу або пари з якогось замкнутого обсягу або замкнутої системи – для створення в ній безповітряного простору, тобто вакууму. Існує кілька типів вакуумних насосів, основними з яких є механічний, струменевий, сорбційний і вакуумний вакуумний насос. Розглянемо більш докладно види вакуумних насосів.

1. Водокільцеві насоси – відносяться до насосів об’ємного дії. При швидкому обертанні ротора, що має радіальні лопатки, вода відкидається до периферії корпусу і створює водяне кільце приблизно постійної товщини, завдяки якому порожнини, утворені лопатками ротора, герметично відокремлюються одна від одної. Так як вісь обертання ротора зміщена щодо осі циліндричної розточення корпусу, то при обертанні ротора обсяги, що відсікаються лопатками, змінюються, і, таким чином, створюється розріджений простір, що забезпечує всмоктування відкачуваного газу через впускний отвір і стиснення газу перед викидом його в атмосферу через випускний отвір .
Через вихідний отвір видаляється також надлишок води, завдяки чому товщина водяного кільця залишається постійною під час роботи насоса, незважаючи на підведення холодної води з мережі, що необхідно для відводу тепла і для компенсації втрат води у вигляді пари і бризок, що викидаються з відкачуваним газом. Граничне залишковий тиск насоса визначається тиском парів води і становить приблизно 2 х х 103 Па при температурі 293 К. Водокільцеві насоси застосовують для відкачування чорнових трубопроводів централізованих форвакуумних систем, в сушильних установках, а також в якості безмас-ляних насосів для форвакуумной відкачування.

2. Механічні вакуумні насоси з масляним ущільненням. Механічні вакуумні насоси з масляним ущільненням відносяться до насосів об’ємної дії і працюють за рахунок періодичного зміни обсягу робочої камери.

Механічні насоси можуть бути пластінчатороторнимі, пластінчатостаторнимі і плунжерними (або золотниковими). У циліндричної расточке камери насоса обертається ексцентрично розташований ротор, в прорізи якого вільно вставлені пластини з пружиною. При обертанні ротора пластини ковзають по внутрішній поверхні циліндра, і в камері насоса утворюються дві порожнини змінного обсягу, одна з яких – порожнину всмоктування, інша – порожнину стиснення. Порожнина всмоктування при обертанні ротора збільшує свій обсяг, і в неї надходить газ з впускного патрубка, пов’язаного з відкачуваним посудиною. Обсяг порожнини стиснення, розташований на випускний стороні, зменшується при обертанні ротора, і в ній відбувається стиснення газу. Ця порожнина з’єднана з клапаном. Коли тиск газу в порожнині стане достатнім для відкриття клапана, відбудеться вихлоп. В процесі роботи зазори в роторному механізмі ущільнюються робочої рідиною насоса – маслом, завдяки чому зворотне перетікання газу з виходу на вхід стає досить малим. Масло заповнює і так звані шкідливі простору, з яких газ витісняється при роботі роторного механізму (наприклад, обсяг під клапаном) і виключає їх вплив, що веде до підвищення граничного залишкового тиску.

Одночасно масло забезпечує мастило і часткове охолодження механізму насоса. Масло надходить в камеру насоса через зазори і свердління в корпусі з маслорезервуара, де воно знаходиться під атмосферним тиском, а через вихлопної клапан знову повертається в маслорезервуар. Таку ж роль масло виконує і в інших типах насосів з масляним ущільненням, принципи роботи яких розглянуті нижче. У пластінчатостаторном насосі пластина, що розділяє порожнини всмоктування і стиснення, вільно ковзає в прорізи статора, притискаючись до ротора під дією пружини (через важіль). У плунжерні (золотниковому) насосі в циліндричної камері корпусу насоса обертається ексцентрик з надітим на нього плунжером. Газ з відкачуваного судини надходить в порожнину всмоктування через вікно в прямокутної частини плунжера, який ковзає в направляючої, вільно повертається в гнізді корпусу. При повороті ексцентрика на деякий кут від верхнього положення вікно в прямокутної частини плунжера виходить з направляючої вниз, порожнину всмоктування з’єднується з впускним патрубком насоса і газ надходить в порожнину всмоктування, безперервно збільшує свій обсяг, поки вікно не буде знову перекрито. Одночасно в порожнині стиснення відбуваються стиснення і виштовхування газу через вихлопної клапан. Процес напуску газу через вікно нагадує роботу золотникового розподільного пристрою, тому насоси такого типу отримали назву золотникові.

...
ПОДІЛИТИСЯ: