Масляный вакуумный насос – характеристики аппаратов, обзор пластинчато-роторных масляных насосов, лабораторные масляные аппараты
В механических средствах откачки для предотвращения обратного потока газа применяют вакуумное масло. Оно заполняет зазоры между деталями, смазывает и охлаждает трущиеся поверхности. Это позволяет снизить уровень шума устройства, увеличить долговечность. Механизмы приборов бывают поршневыми и вращательными.
Побочные явления: при локальных перегревах в местах трения масло выделяет углеводороды. Снижается порог разрежения, появляются упругие пары. Масло теряет свойства влагопоглощения, окисления, поэтому его периодически меняют.
Влага – главный враг вакуумных масляных насосов. Откачка влажного воздуха и смесей газов с парами воды не производится.
Бороться с попаданием влажного воздуха – задача газобалластных устройств. Клапан газового балласта защищает от конденсата техническую жидкость, обеспечивает бесшумную работу, быстрый пуск. Такие средства откачки называются газобалластными.
Эффективность любого вакуумного агрегата определяется возможностью достигать заданной величины разрежения за минимальное время. Значит главными характеристиками можно считать:
- Скорость перекачивания. Определяется величиной газового потока, проходящего через выпускной порт при определённом давлении. Скорость откачки и давление находятся в прямой пропорциональной зависимости. Эти параметры влияют на выбор диапазона разрежения.
- Максимальное значение давления на выпуске. Его превышение ведёт к увеличению давления на впуске. Так происходит выброс откачиваемого газа. Не все виды приборов могут это делать без посторонней помощи. Тогда другими средствами откачки на нагнетающей стороне создаётся предварительное разрежение, соответствующее давлению, достаточному для запуска аппарата.
Несколько наиболее известных типов вращательных средств откачки подобного вида:
- Пластинчато-роторные. Ведущий орган – ротор, расположенный эксцентрично по отношению к оси корпуса, с пластинами, вставленными в сквозную прорезь по типу лопастей. Изнутри их поджимает пружина к внутренней стенке камеры. Пластин бывает несколько. При вращении ротора воздух от отверстия впуска направляется пластинами к выпускному порту, сжимается и выводится наружу.
- Пластинчато-статорные. Принцип действия аналогичен. Отличие: пластины закрепляются в статоре и скользят по поверхности вращающегося ротора. Как и все приборы ротационного типа, может начинать функционирование с атмосферного давления.
- Золотниковые. Центральный орган – ротор-эксцентрик с надетым на него плунжером. При вращении ротора скользит по внутренней поверхности отсека, разделяя его на рабочие объёмы. Наибольший объём – в зоне впуска, наименьший (при полном сжатии) – в зоне выпуска. Обладают преимуществом по сравнению с предыдущими моделями, потому что конструктивно элементы, отделяющие зоны высокого и низкого давления, более герметичны. Это позволяет аппаратам такого типа достигать низкого и среднего вакуума. Они производительнее, долговечнее в эксплуатации.
Содержание:
- Как работает вакуумный масляный насос
- Схема масляного насоса
- Насосы масляные роторные и лабораторные
Как работает вакуумный масляный насос
Принцип действия всех масляных вакуумных насосов основан на сжатии газов при изменении объёма камеры. Элементами, образующими такие зоны, могут быть поршни, пластины ротора, плунжеры. Центральный орган создаёт перепад давления, вынуждая газовые компоненты двигаться в нужном направлении. Задача аппарата – получать необходимое разрежение без остановок в цикле за определённое время.
Как работает вакуумный масляный насос
Для устранения обратного движения потока газов в сторону впуска, отсек заполняется маслом. Величина зазоров должна быть меньше 0,08 мм – толщины смазывающей плёнки. Система подачи масла внутри агрегата устроена по методу рециркуляции техжидкости через фильтры.
Производительность вакуумных приборов определяется объёмом камеры и числом оборотов ротора в единицу времени. Производительность таких аппаратов не позволяет использовать их в качестве аппаратов, способных самостоятельно создать высокий вакуум. Этому препятствуют силы трения между подвижными элементами механизма. Поэтому используются в системах предварительного разрежения, или самостоятельно, с возможностью получения среднего вакуума.
Вакуумные приборы такого вида обеспечивают перекачку воздуха, паров, инертных газов, не способных оказать вредное влияние на детали механизма.
Запрещается взаимодействие со средами, содержащими твёрдые частицы: может привести к остановке прибора. Ещё одно ограничение: температура масла при функционировании агрегата не должна быть выше 45° С.
Схема масляного насоса
Устройство механизма приборов такого типа можно рассмотреть на примере пластинчато-роторного масляного насоса.
Схема масляного насоса
Состоит из корпуса с камерой, ротора-эксцентрика с одной или несколькими пластинами, патрубков входа и выхода. Перемещение пластин – радиальное, под действием пружин. Клапан выпуска с масляным уплотнением. Впускной – всегда открыт. Камера разделяется пластинами на пару отсеков разного объёма. Воздух поступает через входной порт, пока его не отсечёт лопасть; сжимаясь, перемещается к выходному отверстию.
Масло обеспечивает теплообмен, смазывает трущиеся детали, заполняет уплотнение перед клапаном выпуска, вредные зазоры и пространства.
Механизм пластинчато-роторных аппаратов бывает одно- и двухступенчатый. В двухступенчатом аппарате газ, получив сжатие, переходит в другой отсек, где дополнительно сжимается. Оборот ротора включает два цикла откачивания, то есть, дважды происходит выброс газовой смеси.
Насосы масляные роторные и лабораторные
Насосы масляные роторные и лабораторные
В химических лабораториях для создания разрежения используются средства с вращательным механизмом. Диапазон – 133 – 1,33 Па. Для получения более высокого вакуума применяют двухступенчатые аппараты. С их помощью достигается разрежение 1,33 – 0,133 Па. Можно встретить все три типа вращательных агрегатов:
- Пластинчато-роторные. Применение: откачка воздуха, инертных газов и газовых смесей, не оказывающих вредного воздействия на элементы механизма.
- Золотниковые. Назначение: изготовление фармакологической продукции, тонких плёнок.
- Пластинчато-статорные. Применяются для откачки нейтральных, сухих газов и в качестве форвакуумного к диффузионным установкам.
Лабораторные масляные вакуумные насосы работают в комплексе с небольшими лабораторными печами.
В агрегатах, применяемых в лабораториях, в большей степени ценятся не величина конечного разрежения, а малые габариты, отсутствие вибрации, слабое шумовое воздействие, простота и лёгкость в обслуживании.
Применение специальных вакуумных масел в процессе откачки требует постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала. Температурный режим, контроль уровня масла, износ подшипников, пластин, сальников должны производиться по регулярному графику. Ремонт агрегатов рекомендуется производить через 3000 часов эксплуатации оборудования.