Виды вакуумных насосов и их области применения

Технология вакуумирования с помощью вакуумных насосов все шире внедряется во многие промышленные отрасли, в которых требуется для различных целей создавать разряжение во всяких ограниченных пространствах с помощью дегазации (выкачивание газообразной среды разнообразного состава). Даже в полностью закрытом от мира пространстве довольно проблематично получить вакуум, но эта проблема легко решается с помощью особого прибора, который называется вакуумный насос. Люди используют его в различных отраслях, поэтому он имеет множество модификаций.

Навигация:

1. Промышленное использование вакуумных насосов
2. Для чего использовать вакуумирование в быту?
3. Общий механизм действий
4. Виды вакуумных насосов
5. Пластинчато-роторные насосы
6. Мембранно-поршневые устройства
7. Водокольцевые насосы

Промышленное использование вакуумных насосов

С помощью дегазации можно осуществлять высушивание и обезвоживание, из-за этого вакуумные насосы активно применяются в таких отраслях промышленности: текстильная, фармацевтическая, пищевая. Например, могут использоваться для просушивания кожи после дубления или для откачивания воздуха из стеклянной посуды при розливе жидкостей. При изготовлении полимерных изделий разного характера надо применять технологию экструзии, которую без вакуумизации невозможно осуществить. В металлургии вакуумные насосы служат для удаления газообразных примесей из металлического расплава. После проведения такой процедуры получается монолитный материал, в котором отсутствуют дефекты в виде пористостей и раковин. Плюс к этому, вакуумные устройства применяются в химической, нефтегазовой, строительной, электротехнической промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве и во многих других областях деятельности человека.

Для современного холодильного оборудования технология вакуумирования играет очень важную роль. Она обязательно применяется при установке и монтаже аппаратов, и заключается в том, что из холодильного контура высасывается влага и воздух. Эта процедура осуществляется с помощью особых вакуумных насосов, выпускаемых для HVAC-отрасли. Если вакуумирование не провести, то холодильное оборудование не сможет нормально функционировать.

Для чего использовать вакуумирование в быту?

В современном мире человек встречается часто с вакуумным оборудованием не только в промышленности, но и в быту.

Примеры:

1. Функционирование систем кондиционирования без вакуумных насосов трудно себе представить, так как они устраняют газы из фреонового трубопровода. Это позволяет удалять водяной пар и кислород, который обладает сильнейшими окисляющими свойствами. Если бы не было вакуумных насосов, то сплит-системы очень быстро бы выходили из строя.
2. В различных транспортных средствах механизмы вакуумного усиления используются в функционировании тормозной системы, что облегчает ее работу и позволяет ей дольше сохранять работоспособность.
3. При упаковке пищевых продуктов во всю применяется вакуумирование, что позволяет пищевым продуктом долго храниться. Такой эффект появляется из-за того, что из упаковки практически полностью удаляется кислород, а без него бактерии ответственные за гниение и плесневение пищи не могут быстро размножаться.
4. Герметичные упаковки в которых удален кислород уменьшаются в объеме, что позволяет занимать им меньше пространства в помещении. В быту в таких упаковках выгодно хранить одежду, одеяла и т.д. Еще одним плюсом такого хранения вещей является то, что они защищены от моли.

Общий механизм действий

Любой вакуумный насос несмотря на свою модификацию создает тягу, в тех системах или конструкциях, где он используется. Под воздействием тяги образуется район с пониженным атмосферным давлением, который втягивает в себя частицы газообразной среды. Во время данного процесса молекулы могут двигаться как упорядоченно, так и хаотичным образом. При своем движении молекулы взаимодействуют между собой и из-за этого, их скорость и траектория перемещения изменяются. Каков будет характер тока среды, а также ее скорость полностью зависит от уровня тяги создаваемой вакуумным насосом. Каждый вид вакуумного оборудования имеет свой уровень тяги.

Виды вакуумных насосов

Из всего вышесказанного понятно, что устройства для вакуумирования массово используются во многих типах промышленности. Вследствие этого, стали выпускать множество разнообразных видов такого оборудования. Рассмотрим те, которые встречаются наиболее часто.

Пластинчато-роторные насосы

Они бывают масляного и безмасляного типа. В пластинчато-роторных насосах масляного типа поверхности покрываются особыми вакуумными составами, а безмасляные прекрасно работают и без них. Эти устройства применяют для закрытых систем малого размера, так как они имеют небольшую мощность разряжения, из-за особенности своей конструкции. Для понимания того, как происходит процесс разряжения с помощью этого оборудования надо знать, что его рабочая камера поделена на две части разного объема. Двигаясь ротор и лопасти постоянно перегоняют газовую среду из одного отсека в другой. Во время этой процедуры происходит нагнетание газа, который при достижении определенного уровня давления открывает выпускной клапан. После этого газ поступает в выпускную камеру. Оборудование роторного вида является самым популярным и применяется в основном в сфере вакуума низкой глубины.

Мембранно-поршневые устройства

Этот вид вакуумного оборудования характеризуется тем, что в них сдавливание газа осуществляется с помощью поршня имеющего гибкую мембрану, через которую не могут проникать молекулы газообразной среды. Поршень в этом устройстве движется благодаря валу электродвигателя, который соединен с шатуном с помощью эксцентрика. Двигаясь поршень выдавливает газообразную среду из рабочей камеры через выпускной клапан, выкидывая его за пределы вакуумного оборудования, а это понижает уровень атмосферного давления в этой же камере. Естественно, из-за этого накопившийся газ в системе интенсивно устремляется в рабочую камеру. Весомым достоинством мембрано-поршневых устройств является то, что они очень тихо работают и безопасны в использовании. Их конструкция такова, что при работе они не создают искр, поэтому они прекрасно подходят для перекачивания взрывоопасных газовых сред.

Водокольцевые насосы

Данное вакуумное оборудование по своей конструкции подобно пластинчато-роторные насосам, но в отличии от них используется в сфере глубокого вакуума. В этом устройстве для того, чтобы создать район с низким атмосферным давлением погружают беспрерывно вращающийся ротор в жидкость (обычно используют воду, не содержащую в себе мусор) и при этом она должна поступать постоянно. В качестве рабочей жидкости может также выступать масло, растворы щелочей, кислот. Ротор с лопатками крутясь в жидкости все больше и больше сжимает газ находящийся в системе, а также двигает его к выпускному клапану. В конце концов газ доводится до кондиции способной открыть выпускной клапан. Оригинальный ход ротора в камере стал возможен благодаря его необычному расположению внутри рабочего пространства. Достоинств у данного вакуумного оборудования много: простота конструкции, устойчивость к различным примесям попадающимися в газовой среде, не загрязняет маслом откачиваемый газ. Огромным недостаток подобных устройств заключен в том, что надо время от времени обслуживать сервисную жидкость.

Не перечисленных видов вакуумного оборудования, применяемых в промышленности и в быту во много раз больше. Они характеризуются большим ростом производительности между собой, тоже касается и глубины получения вакуума. К ним имеют отношение вихревые, спиральные, кулачковые и другие виды вакуумных насосов. Все это оборудование должно соответствовать российскому стандарту ГОСТ Р 53335-2009. Этот ГОСТ согласован с международным стандартом ИСО1607-1:1193. При создании любого вида вакуумного насоса надо его конструкцию согласовывать с соответствующим ГОСТом. Например, для пластинчато-роторных насосов требуется ГОСТ 14707-82. Представленная в этой статье информация дает понять, что вакуумные насосы бывают различных габаритов и мощности создания разряжения. Особенности конструкции каждого вида оборудования предназначены для того, чтобы его можно было применять наиболее эффективно при определенных условиях.