|
Очень часто при разговоре с заказчиком приходиться слышать фразу: «мне нужен вакуумный насос!». На вопрос: «какой конкретно?» многие ответить не в состоянии и звучит что-то типа: «ну простой вакуумный насос». Действительно, в понимании большинства обывателей вакуумный насос — это некий агрегат, который делает в замкнутом объеме давление ниже атмосферного… чтобы воздух сделать пожиже … вот, собственно, и все. А между тем, самих типов, производителей и моделей вакуумных насосов существует множество. Каждый из них разработан под определенные задачи и условия эксплуатации. Порой очень непросто сразу определить, какой именно агрегат необходим в данных конкретных условиях, но есть ряд показателей и требований, которые помогают сделать выбор, не переплачивая лишних денег и, получая, именно то, что требуется. Давайте на конкретных примерах рассмотрим, как осуществляется первичный подбор вакуумной техники. Сразу оговоримся, что насос должен качать чистый воздух без агрессивных и взрывоопасных примесей, в 80% случаев использования вакуумные насосы перекачивают именно чистый воздух. Есть две основные технические характеристики, которые необходимо знать при выборе вакуумного насоса: Номинальная производительность – скорость, с которой насос откачивает газ из ограниченного объема (как ее рассчитать описано в статье как рассчитать производительность вакуумного насоса?). Единицами измерения являются м3/ч, л/мин, реже м3/мин. Чем больше производительность насоса, тем он крупнее и тяжелее. Остаточное давление – предельный вакуум в замкнутом объеме, при котором производительность насоса падает практически до нуля, и он продолжает работать только на поддержание достигнутого вакуума. Т.е. лучше этого вакуума та или иная конструкция вакуумного наоса обеспечить уже не может, поэтому и говорят «предельный вакуум». Единиц измерения остаточного давления множество: атм., кг*с/см2, Па, мбар, мм ртутного или водного столба и т.д. В таблице 1 указаны наиболее часто используемые единицы давления и их соотношение. Таблица №1: Таблица соотношений единиц давлений Имея эти две характеристики, не составит особого труда сделать первичный подбор и определиться с предстоящими расходами на покупку насоса. Теперь чуть больше теории, и начнем с остаточного давления: Далее мы рассмотрим основные типы вакуумных агрегатов, которые присутствуют сейчас на рынке. Они имеют разные принципы действия, что дает им определенные плюсы и минусы при тех или иных условиях эксплуатации.
Теперь рассмотрим несколько конкретных примеров по предварительному подбору вакуумного насоса. Пример №1. 1. Пластинчато-роторные маслоуплотняемые Мы уже говорили о том, что чем глубже вакуум делает насос, тем он дороже. Так как нам не нужен вакуум порядка 0,0005 мбар, значит нет смысла переплачивать за двухступенчатый. Таким образом, в данном случае выбираем насос пластинчато-роторный маслоуплотняемый. По цене и характеристикам он будет оптимален. Пример №2. 1.Пластинчато-роторные маслоуплотняемые Если смотреть по цене то получаем следующую картину • Самый дешевый вариант — Водокольцевые вакуумные насосы. Учитывая специфику работы водокольцевых машин, сразу надо подумать о возможности подачи воды в насос и последующей ее утилизации. Если это не является проблемой, то оптимальный выбор – водокольцевой. Если же подача воды проблематична, то стоит остановиться на пластинчато-роторном маслоуплотняемом. Пример №3 Вакуумный насос для подачи бумаги и чернил в струйном плоттере В этом примере подходит только один вариант – мембранные микро насосы. На нем и стоит остановиться. Все приведенные примеры представлены для понимания самой процедуры первичного выбора вакуумного оборудования. Есть еще очень много нюансов, которые способны влиять на окончательный выбор, но их уже нужно рассматривать индивидуально и мы постараемся рассмотреть часть из них в наших будущих статьях и публикациях. Желаем вам хорошего выбора! При копировании данного материала активная ссылка на источник обязательна! |
Как выбрать вакуумный насос — выбор вакуумного насоса, какие бывают вакуумные насосы
В настоящее время для первичной откачки (разрежения) вакуумного сосуда используются разные механические насосы. Наиболее распространенными являются пластинчато-роторные и поршневые насосы объемного действия, в которых узкие пространства между движущимися и неподвижными частями герметизируют маслом. Присутствие герметизирующего и смазочного масел уменьшает внутренние перетечки с выпускной стороны насоса. Масло также заполняет так называемое мертвое пространство под выпускным клапаном. Это позволяет достигать в таких насосах высоких степеней сжатия. Они создают впускные значения давления, равные 10-2 Торр при одной ступени и 10-4 Торр при наличии двух ступеней. Когда присутствие масла нежелательно, могут использоваться разнообразные безмасляные насосы. Они обычно ограничиваются самым низким впускным давлением, равным приблизительно 10-2 Торр. Такими насосами могут быть многоступенчатые поршневые и вращательные роторные насосы (или другие насосы вращательного типа), спиральные насосы или винтовые насосы.
Рис. 3.2. Диапазоны рабочих давлений в миллиметрах рт. ст. для современных вакуумных насосов различных типов.
В настоящее время для достижения высокого вакуума после первоначального разрежения используются четыре различных типа насосов: геттеро-ионные (ионно-испарительные) насосы, крионасосы, масляные пароструйные насосы (или диффузионные насосы) и турбомолекулярные насосы различных конструкций.
- Гетерно-ионные насосы функционируют, обеспечивая химическую реакцию молекул газа с испаряющимися или предварительными напыленными металлическими пленками (обычно титановыми геттерами), а также их ионизацию и последующую хемосорбцию поверхностями электродов. Они больше всего подходят к системам, которые редко имеют выход в атмосферу. Поскольку это газопоглощающие насосы, они не могут использоваться при большом газовыделении. Эти насосы в основном применяют для откачивания вакуумных трубопроводов и проведения долгосрочных экспериментов. В них не используются смазочные масла.
- Крионасосы, как свидетельствует название, замораживают газ на холодных поверхностях путем конденсации и криосорбции. Крионасосы свободны от масла и имеют высокую быстроту действия, в частности для водяного пара. Они являются газопоглощающими насосами и, следовательно, требуют частой регенерации для сброса захваченных газов. Это может представлять собой проблему при откачке опасных газов, поскольку со значительным количеством взрывоопасного или токсичного газа трудно обращаться в условиях аварийного отключения.
- Пароструйные насосы функционируют за счет перемещения молекул газа, которые увлекаются высокоскоростным потоком пара (обычно используют вещества с низким давлением паров, подобные маслам). Преимущество пароструйного насоса заключается в том, что он может откачивать широкий спектр разнообразных газов, включая редкие газы, такие как гелий, которые трудно удалить с помощью крионасосов или обычных турбомолекулярных насосов. Пароструйные насосы позволяют получить очень высокую быстроту действия. Основной недостаток заключается в том, что в случае неправильной эксплуатации пары масел могут поступать обратным потоком в систему.
Для предотвращения такой миграции используются холодные ловушки, которые увеличивают быстроту откачки водяных паров.
- Насосы турбомолекулярного типа обеспечивают откачивающее действие путем столкновений молекул газа с твердой поверхностью, движущейся с высокой скоростью (лопастями роторов или простых дисков или цилиндров). В этих насосах, как правило, не используются масла, они обеспечивают высокую быстроту действия для большинства газов. В силу точности своей конструкции эти насосы особенно подвержены загрязнению частицами. Турбомолекулярный насос может запускаться и выключаться быстрее крионасоса и диффузионного насоса, поэтому его использование имеет смысл при откачке систем, чувствительных к отказам насосов.
На рис. 6 показан приблизительный диапазон значений впускного давления, где такие насосы могут использоваться для непрерывной эксплуатации.
Рис. 6. Сравнение областей перегрузки у различных насосов. Заштрихованные участки на кривых для ионных и криогенных насосов отражают колебания массового потока.
В целях откачки без масла обычно используются крионасосы или турбомолекулярные насосы или насосы с магнитным уплотнителем, поддерживаемые сухими низковакуумными насосами.
Выбор высоковакуумных насосов не является таким же простым, как выбор механических насосов. Конструктивных решений для достижения данного давления за короткое время может оказаться недостаточно, поскольку система может не справиться с постоянным газовыде- лением, о чем свидетельствуют кривые откачки высоковакуумных насосов. Часто скорость газовыделения остается неизвестной, поэтому выбор высоковакуумного насоса должен быть основан на экспериментальных данных.
Поставщики вакуумного оборудования, как правило, предлагают спецификации, основанные на характеристиках откачки пустой камеры. Это может дезориентировать потребителя, если эти характеристики истолковываются как мера эффективности откачки при условиях полной нагрузки. Проектировщики вакуумного оборудования должны соотносить эффективность работы с набором условий, которые известны и могут быть определены и дублированы. Однако эти данные дезориентировали некоторых потребителей, которые истолковывали время откачки как истинный показатель длительности процесса.
Выбор высоковакуумных насосов должен учитывать все факторы, влияющие на работу системы. Эти факторы обычно включают в себя: быстроту действия, допустимое давление предварительного разрежения, скорости обратного потока, давление, при котором достигается максимальная быстрота действия, защитные устройства, простоту технического обслуживания вакуумных систем, простоту эксплуатации, время предварительного разрежения, предельное остаточное давление низковакуумного насоса, используемые перегородки или холодные ловушки, время запуска и т. д. Если эти факторы не будут тщательно взвешены при рассмотрении конструкции системы, ее работа и производительность окажется неудовлетворительной.
Из предыдущего изложения становится очевидным, что нельзя допускать перегрузки насоса при эксплуатации системы. Как правило, высоковакуумные насосы не должны использоваться при значениях впускного давления выше предусмотренного спецификациями максимального значения в течение продолжительных периодов времени. В правильно сконструированной системе с обычной последовательностью низковакуумного и высоковакуумного клапана период эксплуатации свыше этой величины должен измеряться в секундах. В качестве приблизительного ориентира можно пользоваться следующим правилом: если этот период превышает полминуты, насос подвергается перегрузке.
Тогда становится ясно, что в случаях, когда необходимо технологическое давление 10-4 Торр, период работы механического насоса по предварительному разрежению обычно значительно больше откачки высоковакуумным насосом, или, по крайней мере, он должен быть больше по экономическим соображениям.
6 лучших вакуумных насосов — Рейтинг 2019
Обновлено: 30.04.2019 12:23:05
Эксперт: Давид Вайнберг
*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.
Чтобы получить безвоздушное пространство в резервуаре, используются специальные вакуумные насосы. Сфера применения этих приборов в настоящее время значительно расширилась, а еще в конце прошлого века такое оборудование можно было встретить в научно-исследовательских центрах или в космической отрасли. Вакуумники отличаются не только габаритными размерами и ценой, они имеют разные технические характеристики и конструкции. Выбрать оптимальную модель помогут рекомендации наших экспертов.
Как выбрать вакуумый насос
Мощность насоса. Большинство вакуумных насосов приводится в действие с помощью электрических моторов. От их мощности часто зависит скорость откачки воздуха или газовой смеси. Но не стоит делать свой выбор, опираясь только на этот параметр. Чем больше мощность двигателя, тем выше энергопотребление. К тому же, применяя современные конструкции и технологии, производителям удается увеличить производительность модели без наращивания силы электродвигателя. Чаще всего для производственных целей используются агрегаты мощностью от 0,5 до 12 кВт.
Остаточное давление. Теоретически при полном вакууме остаточное давление в сосуде должно быть 0 мбар. Это значит, что ни одной молекулы внутри емкости нет.
- На практике такой вакуум недостижим, поэтому битва идет за нижний предел 0,0005 мбар. Такой отметки способны достичь только высоковакуумные насосы.
- В производстве часто хватает остаточного давления на уровне 0,01-1000 мбар. С этой задачей по силам справиться низковакуумным моделям.
Номинальная производительность. Еще один важнейший показатель необходимо учитывать при выборе вакуумного насоса. Это скорость откачки газовой смеси из сосуда с ограниченным объемом. Чем быстрее вакуумник удаляет воздух, тем выше его производительность. Диапазон скоростных показателей достаточно широк, все зависит от назначения аппарата. В отдельных отраслях производства хватает и 30-40 куб. м/ч, а в некоторых областях производительность достигает 30000-40000 куб. м/ч.
Конструктивные особенности. Большое влияние на основные параметры вакуумного насоса оказывает его принцип действия. Широкое применение находят следующие конструкции.
- Самыми продаваемыми являются пластинчато-роторные маслоуплотняемые модели с одной ступенью. Их производительность колеблется от 4 до 1600 куб. м/ч при остаточном давлении 0,1 мбар. Они просты и надежны, но приходится часто проводить техобслуживание.
- Сухие пластинчато-роторные модели отличаются чистотой вакуума, т. к. смазка в конструкции не используется. Но достичь хорошего уровня вакуума не удается (100-1000 мбар). Скорость откачки составляет 3-500 куб. м/ч.
- Водокольцевые вакуумники способны откачивать грязные газовые смеси. Они отличаются низкой ценой, но потребляют много электроэнергии и воды. Это старый тип насоса с производимым вакуумом 30-1000 мбар и скоростью откачивания 3-45000 куб. м/ч.
- Хорошее сочетание надежности и глубины вакуума (0,5-1000 мбар) можно получить от мембранных насосов. Они тихо работают, имеют компактные размеры. Но применение ограничено лабораторными исследованиями из-за недостаточной производительности (0,5-16 куб. м/ч).
Мы отобрали в обзор 5 лучших вакуумных насосов. Все они нашли свое применение в нашей стране и получили высокие оценки. При составлении рейтинга учитывалось мнение экспертов и отзывы потребителей.
Рейтинг лучших вакуумных насосов
| Номинация | место | наименование товара | цена |
| Лучшие низковакуумные насосы | 1 | Edwards XDS | 120 000 ₽ |
| 2 | Samson Pumps KE | - | |
| 3 | Busch R5 | 76 346 ₽ | |
| Лучшие высоковакуумные насосы | 1 | Leybold COOLVAC | - |
| 2 | Agilent TwissTorr | 60 0570 ₽ |
Лучшие низковакуумные насосы
Самое широкое применение в разных сферах производства находят низковакуумные насосы. Они применяются при упаковке продуктов питания, участвуют в работе оборудования, помогают проводить лабораторные исследования. Эксперты выбрали несколько надежных моделей.
Edwards XDS
Рейтинг: 4.9
Английская компания Edwards разработала новую серию безмасляных (спиральных) насосов серии XDS. Разработчики применили инновационную технологию сильфонного ввода движения. Благодаря такой конструкции удалось полностью изолировать рабочую камеру, предотвращая попадание в нее смазочных материалов. Эксперты высоко оценили высокую скорость откачки (35-95 куб. м/ч), низкий уровень шума, небольшое остаточное давление (0,007-0,01 мбар), экономичное потребление электроэнергии (0,52 кВт). Модель становится победителем нашего рейтинга.
Вакуумник находит широкое применение, начиная с химических лабораторий и заканчивая участками по напылению покрытий. Отзывы потребителей носят положительный характер. Единственным недостатком агрегатов этой серии является высокая стоимость.
Достоинства
- инновационная конструкция;
- стабильная работа;
- удобство монтажа;
- простота эксплуатации.
Samson Pumps KE
Рейтинг: 4.8
Достойным конкурентом британским насосам является продукция из Дании Samson Pumps KE. Эта серия вакуумников применяется для откачки газообразной среды из технологических емкостей. Водокольцевые модели востребованы в пищевой и горнорудной отрасли, в нефтедобыче и даже при промышленном лове рыбы. Эксперты отмечают высокую скорость откачки (150-320 куб. м/ч), т. к. устройство работает по принципу объемной гидравлической машины. Насос отличается компактностью и долговечностью. В плане остаточного давления модель уступает лидеру рейтинга (33-100 мбар), да и энергопотребление агрегата также выше (4-11 кВт).
К плюсам потребители относят высокое качество сборки, компактность и недорогое техобслуживание. Низкий вакуум считается главным недостатком датских насосов.
Достоинства
- качественное изготовление;
- компактные размеры;
- прочность и долговечность;
- высокая скорость откачки.
Недостатки
- низкий вакуум.
Busch R5
Рейтинг: 4.7
Немецкие вакуумные насосы Busch R5 широко применяются в пищевой и легкой промышленности. Благодаря пластинчато-роторной конструкции удается создавать низкий вакуум (до 0,1 мбар). И хоть цена немецких вакуумников достаточно высокая, они пользуются популярностью в разных странах, в том числе и России. Этот факт подтверждается одновременной эксплуатацией 2,5 миллионов насосов Busch R5 на нашей планете. За оптимальное сочетание производительности и остаточного давления модель занимает почетное третье место в рейтинге.
Российским пользователям предлагается разнообразие моделей, наряду с универсальными насосами в серии есть и узкоспециализированные агрегаты. К достоинствам потребители относят плавную подачу и низкий уровень шума, простоту и надежность.
Достоинства
- высокая эффективность;
- разнообразие моделей;
- качественное изготовление;
- бесшумность.
Недостатки
- высокая цена;
- сфера применения ограничена.
Лучшие высоковакуумные насосы
При разработке инновационных продуктов часто требуются высоковакуумные насосы. Их задача – создавать глубокий и чистый вакуум. Такие приборы работают в научно-исследовательских институтах, в космонавтике и медицине. Специалисты высоко оценили способности нескольких агрегатов.
Leybold COOLVAC
Рейтинг: 4.9
Известная швейцарская компания Oerlicon выпускает криогенные насосы Leybold COOLVAC. Они работают по принципу холодильной установки. Оборудование отличается очень чистым вакуумом, низкой вибрацией, высокой производительностью. В серии имеется 10 модификаций, потребитель без проблем найдет наиболее подходящий вариант. Сфера применения этого агрегата широка, начиная с производства лабораторного оборудования и заканчивая электронно-лучевой сваркой. За высокое качество изготовления и исключительную чистоту вакуума насос становится победителем нашего рейтинга.
Пользователи отмечают, что во время работы не требуется продувка азотом, управлять агрегатом можно с помощью ПК. К недостаткам следует отнести высокую цену и необходимость регулярной регенерации.
Достоинства
- высокая чистота вакуума;
- удобство пользования;
- низкая вибрация;
- широкая сфера применения.
Недостатки
- требуется периодическая регенерация.
Agilent TwissTorr
Рейтинг: 4.8
Не уступает победителю рейтинга в чистоте вакуума американский насос Agilent TwissTorr. Турбомолекулярная модель применяется в самых высокотехнологических сферах производства и в научной деятельности человека. Добиться высокой чистоты вакуума производителю удалось за счет усовершенствованных подшипников, которые работают на сухой смазке. Эксперты по достоинству оценили низкий уровень вибрации агрегата, высокую скорость и прочность. Уступает американский вакуумник европейцу в богатстве ассортимента. Серия включает только 5 модификаций.
Пользователи довольны высокой производительностью, качеством вакуума, надежностью, современным дизайном и простотой эксплуатации. Из минусов можно отметить высокую цену и ограниченный модельный ряд.
Достоинства
- высокая скорость;
- чистый вакуум;
- низкая вибрация;
- надежность.
Недостатки
- высокая цена;
- небольшой выбор моделей.
Внимание! Данный рейтинг носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.
принцип работы, разновидности, как выбрать
Оборудование, использующее в своей работе вакуум, используют в разных отраслях промышленности. Вакуумные насосы для откачки воздуха или газа, создают в трубах вакуум определенно давления. Они позволяют добиться стабилизации нагрузки и снижения воздействия на механизм.
Принцип работы помпы для откачки воздуха
С помощью этих устройств устраняют воздух из герметичных емкостей. Это способствует изменению объема полостей замкнутой системы и создается вакуум. Способ откачивания у разных агрегатов отличается.
Работа большинства приборов основана на принципе вытеснения. Поэтому их производительность зависит от герметичности камеры. Чтобы улучшить этот показатель прибегают к технологии уплотнения.
В приборах есть механический фильтр, не допускающий проникновение пыли и мелких элементов внутрь. Приборы работают на основании трех этапов с использованием отдельных масляных, воздушных и выхлопных фильтров.
Второй вид рассчитан на всасываемый воздух, а третий используется, чтобы убрать масляные пары из выхлопных газов.
Насосы для откачки воздуха из герметичных емкостей помогают избавиться от лишнего воздуха и снизить давление. При этом он отделяет определенное количество воздуха и перемещает его к патрубку.
Существующие разновидности вакуумных насосов
Выбор можно сделать среди лопастных, мембранных, жидкокольцевых, турбомолекулярных устройств. Перед тем, как сделать выбор вакуумного насоса, необходимо изучить особенности каждого типа, надежность требуемой технологии и стоимость.
Лопастные
Производительность таких устройств выше, чем у насосов другого типа. Они небольшие и компактные, подходят для создания вакуума среднего уровня и улавливают пары еще до их соприкосновения с насосом.
Работают ротационные лопастные насосы на масле. За его счет достигается идеальная герметичность. Оно смазывает движущиеся детали и обеспечивает достаточный уровень теплоотдачи, чтобы вакуумный насос охладился.
Они отличаются:
- Доступной стоимостью;
- Удобством в использовании;
- Высокой производительностью и уровнем вакуума около 1000 мбар.
Но для нормального функционирования устройства не обойтись без регулярного техобслуживания. Особенно важно контролировать количество масла, иначе детали быстро износятся. Менять масло следует после 3000 часов использования.
Мембранные
Они проявляют повышенную устойчивость к агрессивной среде. Поэтому их можно использовать для работы с кислотой, вязкими и коррозионными веществами.
Благодаря этой особенности устройства активно используют в производстве продуктов питания и косметических средств. Они помогают перекачивать жидкости, кремы и гели, а также помогают обрабатывать летучие соединения.
Мембранные насосы относятся к сухим насосам. Поэтому они не нуждаются в использовании смазочных жидкостей, а стоимость обслуживания будет ниже, чем в случае с лопастными. Приборы этого типа могут длительное время работать без перерыва, но с низким уровнем вакуума, по сравнению с ротационными насосами.
Жидкокольцевые
Их работа основана на подаче жидкости, высушивающейся на стенках насоса. При этом образуется кольцо, обеспечивающее оптимальный уровень герметичности.
Выбрать жидкокольцевой насос следует за такие особенности:
- Это сухой насос.
- Обладает повышенной устойчивостью к коррозии.
- Повышенную мощность.
- Большие габариты.
Они малочувствительны к прохождению жидкостей, твердых частиц и паров. Их можно использовать во время работы с веществами, склонными к взрыву или чувствительными к высоким температурам.
В случае максимального расхода в 30000 м3/ч одновременно снижается и увеличивается давление.
Турбомолекулярные
Они способны достигать высокого давления, а расход колеблется в пределах 50-5000 л/с. Функциональные особенности таких насосов напоминают компрессор. Двигатель заставляет лопасти быстро вращаться и вытолкнуть достаточное количество воздушной смеси.
Агрегаты незаменимы для работы магнитных подшипников. Они помогают достичь оптимальной скорости вращения. Турбомолекулярные устройства функционируют без использования масла. Из-за сложности конструкции стоимость устройств повышенная, и владелец дополнительно тратит деньги на особое обслуживание. Откачка зависит от типа газа. Процесс замедляется, если возникла необходимость в удалении легких газов.
Как выбрать наиболее подходящий вариант
Перед тем, как подобрать вакуумный насос, агрегат нужно изучить.
Хороший прибор:
- Помогает создать оптимальные показатели давления, за счет чего система дольше и эффективней функционирует.
- Удобен в работе. Желательно, чтобы прибор был легким, не слишком вибрировал и был оснащен индикатором, показывающим количество масла. Это упростит работу с ним и техническое обслуживание.
- Может использоваться в разных условиях.
Во время выбора агрегата для откачки смеси из кондиционера следует учитывать размеры трубопровода, а также продолжительность срок эксплуатации.
Какой вакуумный насос выбрать, определить можно, после изучения параметров и технических характеристик.
Чтобы прибор успешно выполнял свое назначение, покупку нужно осуществлять с учетом:
- Периода, за который прибор может работать без остановки. Ведь холодильный контур нужно за короткий срок избавить от лишнего объема воздуха. Бесперебойной деятельности должно хватить, чтобы процедуру удалось довести до конца. Процесс образования вакуума длится не больше 30 минут.
- Мощности вакуумного насоса. Этот показатель влияет на скорость работы прибора. Если он достаточно мощный, он позволит компенсировать непродолжительность периода беспрерывного функционирования.
- Длины трассы холодильного контура. От этого показателя зависит мощность и беспрерывность работы агрегата.
- Уровня производительности. Этот параметр должен быть таким же, как и количество воздуха, который нужно вывести из системы. У насосов современных производителей показатели производительности достигают 40-150 кубических дециметров в минуту. Учитывая это, можно сделать вывод, что самая мощная модель, работая без перерыва, откачает 4,5 кубометра воздуха.
- Веществ, с которыми он будет контактировать. Коррозионные и едкие реагенты приводя к повреждению обычного вакуума. Поэтому для таких ситуаций понадобится устройство, изготовленное их фторопластов, устойчивых к химическим веществам. Для неагрессивных паров вроде воздуха или паров чистой воды, подходят стандартные насосы.
- Необходимости контроля вакуума. Для простых операций подойдет прибор с тумблером вкл./выкл. Если нужно строго соблюдать регламент и контролировать процесс, потребуется агрегат с вакуум-контроллером с подключением к компьютеру.
- Необходимости встроенного конденсатора. Во время проведения вакуумной перегонки и сушки устройство наполняется определенным количеством конденсирующих паров. Его нужно защитить от проникновения капель конденсата внутрь. Для этого используется специальный каплеотбойник. Чтобы избежать вытекания конденсата из выхлопной линии прибора, выхлоп насоса связывают с колбой приемником с обратным холодильником.
При выборе помпы для откачки воздуха нужно учитывать особенности технического обслуживания механизма. Если он работает с использованием масла, то детали изнашиваются медленнее за счет снижения трения между ними.
Но для сохранения прочности и эффективности устройства необходимо осуществлять обслуживание каждые 12 часов. Также не обойтись без использования холодовой ловушки, так как от масла выделяется жирные испарения, оседающие на отдельных элементах и затрудняющие работу насоса. Ее устанавливают на входе, чтобы в вакууме не образовывались пары масла.
Если нет холодовой ловушки, то следует проверять цвет масла, которое будет использоваться для смазки насоса, чтобы избежать его порчи. Еще один недостаток в том, что их нельзя применять в определенных устройствах. Это особенно касается задействованных в пищевой промышленности, так как частицы масла могут попасть на устройства, а оттуда на продукты питания.
С сухими насосами дело обстоит гораздо проще. Отсутствует вероятность загрязнения смазочной жидкостью и не требуется особое техническое обслуживание. Но они проявляют плохую устойчивость к влаге и чувствительны к повышенным температурам.
Масляные насосы лучше тем, что способны длительное время работать без перерыва, а детали медленнее изнашиваются.
Сухие лучше тем, что не загрязняют оборудование и не нуждаются в интенсивном техобслуживании и больших затратах денежных средств.
Дополнительные критерии выбора
Приборы необходимы в промышленности и бытовой жизни. В зависимости от потребностей, следует выбрать подходящий тип вакуума. Рынок представлен изделиями китайского, испанского, итальянского, американского производителя. Они предлагают покупателям высококлассные агрегаты и небольшие машины для домашнего использования.
Перед тем, как подобрать вакуумный насос, необходимо выбрать производителя.
Хорошо зарекомендовали себя:
- Вакууммаш. Он выпускает масляные насосы, работающие без жидких масляных смазок, а также изделия водокольцевого типа.
- ERSTEVAK. Производит устройства, формирующие 1 мбар давления. Компания занимается водокольцевыми, вихревыми и пластинчато-роторными механизмами.
- BUSCH. Выпускает стандартные виды вакуумного оборудования разной ценовой категории. Производство основано на диффузных, турбомолекулярных, выхревых и других популярных механизмах. Компания завоевала популярность во всем мире продукцией среднего и высокого класса.
- Refco. Это Швейцарская компания, выпускающая надежное оборудование, использующееся для обслуживания кондиционеров.
- ERRECOM. Это итальянская компания. Она работает с высококачественными приборами, отличающимися длительным сроком эксплуатации.
- CPS. Американская компания, выпускающая разнообразное оборудование, с помощью которого можно обслуживать климатическую технику.
- VALUE, ZENSEN, Favorcool – это китайские марки. Их продукция качественная, имеет достойные технические характеристики. По качеству техника не хуже европейских брендов.
Без вакуумных насосов невозможна эффективная работа многих систем, в том числе и кондиционирования. Он помогает удалить лишние газы и пары, за счет чего снижается нагрузка на компрессор и увеличивается срок службы агрегата. Перед покупкой агрегата стоит ознакомиться с характерными особенностями моделей. Предпочтение следует отдавать надежным производителям.
Как правильно выбрать вакуумный насос
Вам нужен вакуумный насос, но вы сомневаетесь в выборе? Ответьте на пять простых вопросов, которые помогут определить наиболее подходящие для вас варианты.
1. Какой уровень вакуума вам нужен?
Для задач фильтрации, твердофазной экстракции и аспирации нужен вакуумный насос с достаточно грубым уровнем вакуума: 70 — 100 мбар.
Для вакуумной сушки, а также при перегонке и концентрировании под вакуумом, например, в ротационном испарителе, требования к вакууму выше: 7 — 12 мбар для работы с большинством стандартных растворителей (спирт, ацетон, бензол) либо 0,6 — 2 мбар для высококипящих растворителей (ДМФА, ДМАА).
Если вы занимаетесь задачами лиофильной сушки, то нужен ещё более высокий вакуум 0,01 — 0,002 мбар.
2. Какая производительность (скорость откачки) вам нужна?
В общем случае подбор вакуумного насоса по производительности связан с количеством паров, которые надо откачать и от величины натекания (негерметичности) вакуумируемой системы (например, колбы Бунзена с воронкой Бюхнера). Чем больше паров/газов необходимо откачивать, чем больше объём установки и чем менее установка герметична, тем большая производительность насоса требуется.
Наши рекомендации:
- Фильтрация:
Для лабораторных рутинных задач фильтрации, твердофазной экстракции: вакуумные насосы ME 1C,ME 2C NT
Для пилотно-промышленных задач фильтрации: ME 8C NT, ME 16C NT. - Вакуумная сушка:
Для лабораторных задач: вакуумные насосы MZ 2C NT, PC 101 NT
Для пилотно-промышленных задач фильтрации: MD 12C NT, PC 3010 NT VARIO
Для лиофильных сушилок: пластинчато-роторные насосы RZ 6 и RC 6.
3. С какими веществами вы работаете?
Если вы используете коррозионные или едкие реагенты, то они могут повредить обычный вакуумный насос. В этом случае вам нужны насосы, изготовленные из химически стойких фторопластов. Для работы с неагрессивными парами (воздух, небольшие количества паров чистой воды) можно использовать стандартные насосы. Ну а если вы работаете с взрывоопасными газами и смесями, то вам нужны специальные насосы стандарта ATEX.
Наши рекомендации:
Выбирайте насосы с литерой «С» (Chemistry resistant) для откачки паров растворителей и кислот.
4. Нужен ли вам контроль вакуума?
Если вы проводите простые операции, к примеру, рутинную лабораторную или пилотно-промышленную фильтрацию, то вам подойдет обычный насос с тумблером вкл./выкл. Если же вам нужно строгое соблюдение регламентов и/или ГОСТов, то необходим полный контроль за экспериментом для повторяемости и сохранения всех данных. В этом случае понадобится вакуум-контроллер с подключением к ПК.
Наши рекомендации:
Выбирайте вакуумные станции серии PC с контроллером CVC 3000. Также контроллер CVC 3000 можно использовать отдельно, с любым вакуумным насосом способным создавать вакуум в диапазоне 1000 — 0,001 мбар.
5. Нужен ли вам вакуумный насос со встроенными конденсаторами?
Если вы проводите процессы вакуумной перегонки и сушки, то, как правило, в насос попадает достаточное количество конденсирующихся паров. Для того чтобы капли конденсата не летели напрямую в насос, его можно защитить специальным каплеотбойником. А для того, чтобы с выхлопной линии насоса конденсат не вытекал на рабочие поверхности лаборатории, выхлоп насоса связывается с колбой приёмником с обратным холодильником.
Наши рекомендации:
Для вакуумной сушки и перегонки мы советуем вакуумные станции серии PC 3001 VARIO-pro, PC 101 NT, MZ 2C NT+AK+EK c каплеотбойниками и сепаратором конденсата.
Подбор вакуумного насоса
В данной статье рассматриваются факторы, связанные с применением основных характеристик к конкретной работе и сферам применения. Мы хотим сузить процесс отбора до одного типа, размера и мощности вакуумного насоса и соответствующих компонентов системы.
В основном выбор соответствующего типа вакуумного насоса определяется путем сравнения требований приложения с максимальными характеристиками имеющихся на рынке насосов.
Но как определить требуемые рабочие уровни вакуума? Когда нужна механическая сила, необходимый рабочий вакуум определяется аналогично установлению требований к давлению пневматических устройств.
Увеличение размера устройства для увеличения его площади уменьшает требуемый уровень рабочего вакуума. Требования к конкретным вакуумным устройствам в линии могут быть определены расчетным путем на основе формул из справочников, теоретических данных, данных из каталогов или рабочих характеристик и тестов, проведенных с прототипами системы.
Главное ограничение по типу вакуумного насоса, который можно использовать в данном приложении – это фактический уровень вакуума в системе, определяемый проектировщиком. Когда этот уровень относительно низкий (около 0,5 бар), у проектировщика есть множество различных типов и моделей насосов, из которых можно сделать выбор. Но по мере повышения уровня вакуума, у проектировщика остается все меньше и меньше возможностей, и иногда выбор сводится к одному насосу.
Максимальный уровень вакуума – Существуют практические ограничения на уровень вакуума, который можно экономично получать для выполнения работы. Эти ограничения представляют собой максимальные вакуумные характеристики механических насосов, используемые для удаления воздуха из системы.
В зависимости от типа используемого насоса минимальное остаточное давление составляет от 2 до 200 мбар. Для получения более высоких уровней вакуума требуется очень сложное и дорогостоящее оборудование. Мембранные насосы и насосы с качающимся поршнем обеспечивают самые высокие вакуумные характеристики. Кроме того, они обычно предпочтительно используются для приложений с непрерывными режимами работы. Однако, возможности роторных насосов с масляной смазкой достигают этих уровней.
Если уровень вакуума системы контролируется с помощью предохранительного клапана, максимальный необходимый уровень вакуума должен выбираться на основе максимального рабочего уровня любого единичного устройства для откачивания в системе. Но если вакуум системы контролируется путем автоматического включения/выключения или нагрузкой/разгрузкой вакуумного насоса, максимальный требуемый уровень вакуума равен пороговому значению управления.
Температура – это важный фактор с двух точек зрения:
Температура окружающей среды – При температуре окружающей среды выше 38°C необходимо выбирать насос, рассчитанный на работу при более высоком уровне вакуума, а также предусмотреть некоторое внешнее охлаждение.
Внутренняя температура насоса – При работе с более высоким уровнем вакуума увеличивается температура насоса, и это может стать самой существенной причиной, ограничивающей его работу. Сверхмощные насосы с охлаждением могут работать непрерывно. Но маломощные насосы могут работать при максимальном уровне вакуума только в течение коротких периодов времени; они должны остывать между циклами.
После основного этапа определения соответствия требований уровня вакуума с максимальными характеристиками вакуумных насосов, процесс выбора зависит от определения нескольких факторов, которые могут повлиять на решение.
Потребность в чистом воздухе – Этот фактор может относиться к впускной части системы, куда может попасть абразивная пыль и повредить механизм насоса. Но чаще всего он относится к выпускной части системы, например, на заводе пищевой промышленности, где загрязненный воздух или пары масла могут загрязнить продукты или материалы. Самым простым решением является использование безмасляного вакуумного насоса.
Эксплуатация технического обслуживания – Нет механических систем, которые бы абсолютно не требовали технического обслуживания. Но если ограничить этот термин смазкой, то безмасляный вакуумный насос может наилучшим образом удовлетворить это требование, так как периодическая смазка ему не нужна.
Безымпульсный воздушный поток – Центробежные лопастные насосы и динамические насосы имеют гладкую, непрерывную характеристику удаления воздуха без дополнительных затрат и требований к пространству для приемной емкости.
Минимальная вибрация/шум – Центробежные лопастные насосы имеют более низкие уровни шума и вибрации, чем поршневые агрегаты. Воздуходувка с обратной связью также в основном работает без вибраций, но лопасти могут создавать высокочастотный шум.
Ограниченность пространства – Центробежные лопастные насосы часто выбирают из-за их относительной компактности. Если нужен насос с более высоким уровнем вакуума, подойдет насос с качающимся поршнем.
Продолжение следует.
Материал подготовил Руслан Загидуллин
Как правильно выбрать вакуумный насос, его модели, технические характеристики
Большое разнообразие специализированной техники затрудняет потребителю выбор: вакуумный насос представлен на рынке большим количеством моделей, разработанных для выполнения конкретных задач. Потребителям необходимо не только подобрать качественный прибор, но и сэкономить денежные средства.
Таблица сравнительных характеристик насосов.
Критерии подбора
Вакуумный насос, работающий в зависимости от механизма действия, может быть:
- механическим;
- сверхвысоковакуумным;
- низковакуумным;
- средневакуумным.
Правильно выбрать вакуумный насос не очень просто. Следует заранее изучить основные технические характеристики каждой модели насоса. Прибор должен обладать такими параметрами, как:
- величина рабочего давления;
- максимальное значение давления при запуске;
- наибольшее давление на выходе.
Не каждая марка насосов может осуществлять запуск с величины атмосферного давления. Необходимо учитывать, что для такого вида насоса требуется удаление вакуумного объема до величины впускного давления.
Чтобы сделать правильный выбор, перед приобретением насоса изучают его основные характеристики:
Характеристики насосов с требуемым и избыточным напором.
- потребление охлаждающей жидкости;
- расход энергии;
- размеры;
- массу;
- параметры вибрации и шума;
- особенности эксплуатации.
Из всего разнообразия механических насосов на рынке широко представлены молекулярные и объемные модели. К последним принадлежат ротационные и поршневые насосы. Принцип работы молекулярных моделей основан на преобразовании энергии от быстро движущейся поверхности к молекулам газа. С помощью объемных помп можно произвести такие операции, как увеличение или уменьшение емкости рабочей камеры, изменение параметров газа, ликвидация его из камеры.
Поршневые механические насосы обладают максимальным давлением (4-103-1-104) П. Одновременно с достоинствами, приборы имеют ряд недостатков, отражающихся на их работе: потери на трение (~200 Вт/(л/с)) и большую массу (10-20 кг/9л/с).
Вернуться к оглавлению
Ротационные насосы
Большой популярностью среди многих видов вакуумной техники пользуются ротационные помпы. Самыми распространенными и востребованными их видами, имеющими ряд конструктивных модификаций, являются:
- пластинчато-статорные и пластинчато-роторные модели;
- золотниковые помпы.
Вакуумная техника применяется для удаления образовавшихся парогазовых смесей и скопления неагрессивных газов. К недостаткам пластинчато-роторных моделей насоса относится перегрев корпуса, вызываемый трением большого количества деталей. Вес такого механизма колеблется в пределах 10-30 кг /(л/с), а мощность составляет от 0,1 до 0,3 кВт/(л/с).
Принцип действия форвакуумного масляного роторного насоса.
Пластинчато-статорные помпы более удобны в работе в связи с наименьшим числом трущихся поверхностей и минимальным объемом вредного пространства. Они способствуют появлению наименьшего предельного давления.
Золотниковый вакуумный насос быстро откачивает газ, при этом давление в начале работы и на его последнем этапе соответствует атмосферному. Приобретая вращательные агрегаты, необходимо обратить внимание на выбор рабочей жидкости. Наиболее часто используются масла АМ-4 и ВМ-6. Их параметры идеально подходят для уплотнения мест разделения помповых камер.
Если необходимо произвести установку плазмохимического травления, лучше остановить выбор на модели НВР-16ДХ, которая обладает устойчивостью к воздействию агрессивных сред. Необходимо учитывать, что после остановки устройства в него автоматически проникает инертный газ или воздух. В результате полностью исключено попадание инертных газов на детали механизма.
Вернуться к оглавлению
Эксплуатация и подбор
В ходе эксплуатации масляных агрегатов обращают внимание на целый ряд их особенностей. Один из крупных недостатков механизма — попадание масла в резервуар при отсутствии воздуха на входе. При приобретении дистанционного механизма следует учитывать, что он снабжается магнитными клапанами.
У малых помп нет запирающих устройств в системе питания механизма, поэтому необходимо заранее позаботиться о поступлении воздуха на входе при полной его остановке. Вакуумный механизм с предельным уплотнением обладает одним крупным недостатком: наличием возвратной струи углеродистых смесей. Их величина составляет около 0,1-0,3 л/ч — см².
Основные элементы вакуумного насоса.
После приобретения подобного вида насоса могут появиться сложности с откачкой парогазовых смесей, которые, конденсируясь, ухудшают свойства рабочего масла. Поэтому необходимо приобрести газобаллонное устройство для предотвращения образования конденсата паров.
Выбирая вакуумный механизм TW-1А, необходимо изучить его основные характеристики. Он используется для удаления газов и смесей с рабочих поверхностей холодильных агрегатов и климатических систем. Помпа производит вакуумирование после запрессовки холодильного контура. Скорость достижения вакуума составляет 28 л/мин. Весит устройство 5,6 кг, емкость рабочего объема масла составляет 250 мл. Работает механизм от напряжения в сети — 220В, выходная мощность — 1,2 л/с. Ротор делает от 1440 до 1720 оборотов в минуту.
Вернуться к оглавлению
Правильный выбор
Для удаления грунтовых вод из подвалов, бассейнов или орошения огородов и приусадебных участков часто бывает необходимо приобрести вакуумную помпу. Большинство из них используется для бытовых нужд и обладает рядом важных преимуществ:
- низкими параметрами вибрации;
- максимальным давлением при запуске;
- надежной конструкцией.
При выборе бытового насоса необходимо обратить внимание на надежность и качество сборки помпы, а также изучить особенности работы оборудования. Важно учесть отзывы потребителей о работе техники.
Изделие класса премиум отличается надежной эксплуатацией, имеет простую конструкцию, обладает максимальной мощностью.
Следует учитывать, что вакуумные помпы не загрязняют окружающую среду, одновременно удаляя различные виды жидкостей и газов, а также имеют в своем составе устройство, отделяющее грязь.
Габаритный чертеж масляного вакуумного насоса.
Для работы приобретают помпы, работающие в зависимости от вида вакуума, создающегося в механизме:
- вихревую помпу;
- вибрационное оборудование;
- центробежный и ручной механизм.
Многие потребители используют вакуумную помпу, основываясь на главной технической характеристике оборудования: чем тяжелее и крупнее механизм, тем выше его производительность.
Вакуумный насос остаточного давления теряет свою производительность при достижении определенной величины вакуума. При дальнейшей работе он лишь способен поддерживать достигнутую величину.
Удачный выбор оборудования позволит потребителю осуществить выполнение поставленных задач, касающихся получения более высокого вакуума в приборах, и поддержать достигнутую величину в системе, если производится ее непрерывная откачка.