Что нужно знать о пластинчато-роторных насосах?
Пластинчато-роторные насосы необходимы для
получения глубокого вакуума. Они используются для откачивания герметичных
объёмов воздуха, нетоксичных газов или паров, прошедших предварительную
очистку. Сфера применения широка – от химической до электронной промышленности.
Ротационные насосы могут устанавливаться как самостоятельно (для получения
низкого/среднего вакуума), так и в качестве установок предварительного
разряжения в системе высоковакуумных насосов.
Маслозаполненные модели устройств бывают одноступенчатого
или двухступенчатого типа. Первые позволяют достичь от 10 до 2000 Па. А вторые –
до 0,05 Па. Создаваемый вакуум задействуется во многих промышленных задачах.
При этом производительность колеблется в пределах от 2 до 1500 м3/час.
Безмасляные вакуумные насосы относятся к
отдельной категории. Для них характерно создание вакуума меньшей глубины (от 80
до 400 мбар), а также меньший срок эксплуатации лопаток. Детальное описание можно читать здесь.
Устройство
Вакуумный насос состоит из корпуса, внутри
которого вращается ротор с пазами продольного типа. Там установлены специальные
чугунные или металлические лопатки.
Рисунок
1. Устройство пластинчато-роторного насоса.
Виды пластинчато-роторных насосов
Самый эффективный критерий, по которому
следует классифицировать вакуумные насосы – это характер использования масла. Сегодня
специалисты различают:
1. Маслозаполненные
насосы с масляным сепаратором. Данные изделия имеют 1 рабочую ступень,
позволяют достигать глубины вакуума в 10 Па (0,1 мбар). Представленный тип
устройств считается универсальным и используется, как правило, на упаковочных
механизмах, прессах и пр. Наличие сепаратора позволяет отделять конденсат и капли
масла, получая на 99,9% чистый воздух. К таким пластинчато-роторным установкам
относятся модели: Becker U, DVP L, Busch R5,
2. Насосы
с масляным уплотнением без сепаратора. Они имеют 1 или 2 рабочие ступени,
позволяют достигать глубины вакуума до 0,5 Па. Вместе с ними ставят внешние
масляные фильтры, т.к. из-за отсутствия сепаратора на выходе получается большой
масляный выхлоп. Эти насосы могут быть задействованы в качестве форвакуумных
установок или же монтироваться в системах кондиционирования, лабораториях. К
таким устройствам относятся модели: DVP D, НВР, Leybold Trivac.
3. Сухие
вакуумные насосы. Они обеспечивают абсолютно безмасляный выхлоп, однако
позволяют получить вакуум малой глубины – от 90 до 400 мбар.
Принцип работы вакуумного насоса
1. В
процессе вращения ротора лопатки под действием центробежной силы
прижимаются к стенкам корпуса камеры. В процессе они уплотняются за счёт масла.
Пластины разделяют пространство в камере на отдельные ячейки (отсеки).
2. На
угле вращения ротора, при котором объем отсеков возрастает, лопатки соединяются
с патрубком, в результате чего происходит всасывание.
3. После
чего ячейки отходят от патрубка, уменьшая объём. В итоге происходит сжатие откачиваемой
среды.
4. При
достижении определённого угла вращения ротора отсеки соединяются с
нагнетательным патрубком, куда выбрасывается откачиваемая среда.
5. В
нижней части корпуса насоса, а также торцевых крышках расположен ряд отверстий.
Их роль состоит в уменьшении влияния на результативность установки переноса
газа со стороны нагнетания на сторону всасывания.
6. По
этим отверстиям сжатый воздух/газ из защемлённого объема перепускается в
рабочую ячейку по кольцевым клапанам. В ячейке начинается процесс сжатия.
7. Затем
в отсек подаётся масло с целью уплотнения и смазки трущихся деталей.
Рисунок
2. Принцип сжатия воздуха в пластинчато-роторном вакуумном насосе.
Принцип работы безмасляных насосов такой
же, за исключением того, что сухие насосы работают без применения масла. Как
правило, эти устройства используются там, где требуется неглубокий вакуум
(100-200 мбар).
Роль масла в рабочем процессе
Масло
в вакуумном насосе выполняет несколько функций. Оно
служит для смазки трущихся деталей, заполняет пространство под выпускным
клапаном, а также зазоры между входом и выходом. Рабочая жидкость герметизирует
зазоры между графитовыми лопатками и рабочей камерой насоса. А также
обеспечивает температурное равновесие за счёт процесса теплообмена.
Изображение 4. Внутреннее устройство
пластинчато-роторного вакуумного насоса на примере Busch R5.
Принцип действия:
1. Вакуумное
масло поступает из резервуара в камеру пластинчато-роторного насоса, где
соединяется с откачиваемым воздухом. После этого сжатый воздушно-масляный поток
покидает камеру и попадает в масляный резервуар.
2. Воздух
устремляется вверх – в сепаратор, а тяжеловесное
масло стекает в резервуар. Во влагомаслоотделителе воздух целиком очищается.
3. Малый
объём масла, отделённый во время работы сепаратора, подаётся на впуск по
отдельному шлангу.
Специалисты NEW FILTER подберут оптимальный фильтр для насоса под ваши нужды.
