Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Вакуумные насосы

Технологические процессы производства часто требуют создания вакуума. Для получения вакуума в камерах различного объема при условии выделения из металла газа, наличия пыли, ограничений по давлению  применяются вакуумные насосы различных типов.

Характеристики вакуумных насосов

Основными характеристиками для насосов являются:

— скорость перекачки газа;

— максимальное давление выпуска. Иногда это давление может быть слишком мало для того, чтобы газ уходил в атмосферу. В этом случае требуется дополнительный агрегат, который  создавал бы дополнительный вакуум (режим форвакуум);

— предельный вакуум – это минимальное давление.

Вакуумный насос

Вакуумный насос

 Варианты вакуумных насосов

Вакуумные насосы можно разделить на 2 группы:

  • механические;
  • пароструйные.

Для предотвращения просачивания газа между статором и ротором в насосах 1-й группы может быть использовано масло. Они составляют подгруппу масляных насосов.

В состав этой подгруппы входят насосы:

  • пластинчато-роторные;
  • пластинчато-статорные;
  • золотниковые.

Пароструйные подразделяются на пароэжекторные и диффузионные.

Конструкция и функционирование механических насосов

Эти насосы состоят из статора и вращающегося внутри него ротора. При вращении ротора, который расположен несимметрично, происходит захват газов в большой объем камеры через впускное отверстие. При дальнейшем вращении газ попадает в маленький резервуар, где сжимается и выбрасывается в атмосферу через выпускной клапан.

Для разделения внутреннего объема статора на две неравные камеры служат специальные пластины с пружинами. В насосе 1-го типа имеются две пластины в роторе, а в насосе 2-го типа имеется 1 пластина в статоре.

В насосе с золотником используется плунжер, насаженные на эксцентрик. При вращении последнего газ проходит в камеру сжатия через окно в плунжере.

Для откачивания смеси газов с наличием влажного воздуха используется аппараты с дополнительным клапаном, который препятствует конденсации водяного пара.

Скорость откачки вращающихся масляных насосов может лежать от 0,6 до 1300 м3/час. Предельное давление может достигать 0,00001 мм рт. ст. (если он имеет 2 ступени).
Кроме масляных  существуют сухие механические насосы. Обычно это многопластинчатые агрегаты.

Принцип работы пароструйных насосов

Насос пароэжекторного типа действует путем захвата газа струей пара. При этом перемешиваются газ и пар. Проходя через расширяющийся диффузор, смесь уменьшает свою скорость, в результате чего возникает перепад давлений. Насос такого типа создает разряжение на выходе в 10-20 кПа. Для большего разряжения используется многоступенчатый агрегат.

Конструкция диффузионного насоса — это цилиндр из металла с паросоплами. В нем используется вода, которая подогревается. Пар поднимается вверх, конденсируется. Капли воды падают вниз, захватывая молекулы газа. Последние сжимаются несколькими ступенями, а потом откачиваются механическим насосом. С помощью такого многоступенчатого аппарата можно получить высокий вакуум.

Достоинства и недостатки

Каждый из видов вакуумных насосов имеет свои достоинства и недостатки.

Например, механические пластинчатые насосы по сравнению с более ранними поршневыми насосами имеют следующие преимущества:

  • простота устройства;
  • отсутствие клапанов, что делает их более надежными;
  • легкая регулировка производительности путем изменения скорости  вращения;
  • не требуется фундамент или система уравновешивания.

Недостатками механических устройств являются:

  • высокая точность изготовления узлов;
  • сложность эксплуатации агрегата;
  • наличие движущихся частей.

По сравнению с механическими агрегатами у пароструйных насосов есть следующие достоинства:

  • большая долговечность;
  • высокая производительность;
  • меньшая чувствительность к содержанию в откачиваемых газах пыли и паров;
  • отсутствие в агрегате движущихся частей;
  • использование дешевого пара, который легко получить на металлургическом предприятии;
  • отсутствие необходимости в дополнительных площадях для размещения установки.

Источник Промразвитие.

Читайте также:

Updated: 02.05.2016 — 16:54
Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.