Высоковакуумный насос, его виды: паромасляный, турбомолекулярный, диффузионный

Вакуумная техника широко используется в различных отраслях промышленности. В условиях вакуума можно проводить испытания, результат которых будет эталонным для конкретного материала или конструкции.

Высоковакуумный насос

Высоковакуумный насос работает по тому же принципу, что и вакуумные, достигаемый уровень вакуума равен 10-1 – 10-5 Па. Особенностью механизма является способность перевести механическую энергию в пневматическую. Делается это при помощи удаления воздуха из рабочего объема. Чем выше уровень создаваемого вакуума, тем ниже уровень давления внутри оборудования.

высоковакуумный насос

Высоковакуумный насос выбирают по следующим критериям:

  1. Скорость откачки. Ее измеряют с помощью измерения объема выпускаемого газа через патрубок при заданном показателе давления. Скорость зависит от уровня давления и изменяется вместе с ним. Степень зависимости определяет рациональность использования определенной модели насоса в заданном диапазоне давлений.
  2. Максимально допустимое значение выпускного давления. Если уровень давления на выпускном патрубке превышает заложенный допустимый предел, увеличивается давление на впускном патрубке. Для моделей насосов, которые не выбрасывают самостоятельно удаляемый газ в атмосферу, создают специальные условия дополнительным насосом. Форвакуумный насос нагнетает минимальное давление.

Производительность оборудования определяется размером рабочей области и скоростью работы ротора.

Высоковакуумные паромасляные насосы

Высоковакуумные паромасляные насосы применяют для создания вакуума и поддержания его на определенном уровне в системе. Оборудование также используется для перекачивания паров, газов и воздуха из герметичных емкостей. При этом обязательным условием качественной работы высоковакуумного паромасляного насоса являются такие показатели:

  • отсутствие капельной влаги в откачиваемой среде;
  • удаление из объема парогазовоздушной смеси загрязнений механического характера;
  • удаляемые газы и пары должны быть не агрессивными к материалу корпуса и составляющих частей оборудования, а также к рабочей жидкости.

Работа этого типа высоковакуумного насоса основана на откачивании паровой струей с высокой скоростью.

высоковакуумный насос

После включения механизма на нагревательный элемент поступает напряжение. Жидкость, находящаяся в рабочем объеме устройства, доводится до кипения. Движение газового потока внутри насоса осуществляется за счет образовавшегося пара от кипящей рабочей жидкости. Он попадает в паропровод, возле входного фланца захватывает поступающий газ и направляется к выходному патрубку. На выходе происходит контакт пара со стенками корпуса, которые охлаждает поток воды. Так пар конденсируется и стекает к основному объему рабочей жидкости. Захваченный газ продолжает движение по инерции и откачивается дополнительным насосом. Высоковакуумные паромасляные насосы не применяются самостоятельно, они способны работать только в системе. Также оборудование работает в комплексе с форвакуумным насосом, который способствует удалению газов через выходной патрубок. Высокопроизводительной моделью выделяется высоковакуумный паромасляный диффузионный насос Н-400/7000, скорость его откачки 5600 л/с, температурный режим охлаждающей воды колеблется в пределах 10-20°С.

Высоковакуумные турбомолекулярные насосы

Высоковакуумный турбомолекулярный насос применяется в различных отраслях промышленности для безмасляной откачки систем в условиях высокого вакуума:

  • авиационная;
  • электротехническая;
  • атомная;
  • электронная.

Установка относится к вращательному типу насосов. Турбомолекуляные насосы приобрели свою популярность благодаря отсутствию загрязнения откачиваемой среды углеводородами, скорости откачивания легких газов, а также быстроте реакции установки на команды «Пуск» и «Финиш». Высоковакуумные турбомолекулярные насосы широко используются для течеискателей. Это обусловлено возможностью устанавливать разную степень сжатия при работе с легкими газами, что способствует осуществлению режима противотока.

высоковакуумные турбомолекулярные насосы

Принцип работы насоса заключается в том, что вращающиеся диски ротора переносят молекулы откачиваемой среды. Устройство производят с горизонтально и вертикально расположенным корпусом. К недостаткам оборудования относят необходимость предусматривать наличие специальной установки при незапланированном отключении, которая предотвратит попадание паров масла в рабочий объем.

Высоковакуумные диффузионные насосы

Высоковакуумные диффузионные насосы способны обеспечить высокие показатели вакуума 10-6 – 10-8 мм. рт. ст., обладают большими скоростями откачивания. Принцип функционирования устройства заключается в переносе откачиваемого вещества парами рабочей жидкости и выводе через выходной патрубок. Удалению газов способствует форвакуумный насос. Пары же остаются внутри установки путем конденсации на стенках корпуса. Корпус охлаждается искусственно: поливается снаружи холодной жидкостью.

высоковакуумные диффузионные насосы

В рабочем объеме насоса нагревателем доводится до кипения ртуть или специальное масло, которое является рабочей жидкостью. Главным показателем пригодности масла служит низкая упругость его паров. Также необходимым условием служит небольшая температура кипения, и способность сохранять состав в течение длительного времени воздействия температурой. В связи с тем, что масла используются не в чистом виде, а в соединениях, в насосе предусмотрена ступенчатая фракционная система. В ней учтена особенность масла распадаться на разные фракции во время кипения, поэтому на каждой ступени действует определенная фракция. В высоковакуумных диффузионных насосах улучшены многие показатели и характеристики:

  • увеличена скорость откачивания;
  • оптимизировано выпускное давление срыва;
  • снижен объем протока рабочей жидкости.

Также учтено влияние организации паровой струи рабочей жидкости. От ее скорости напрямую зависит производительность оборудования.

2017-10-19T16:28:59+00:00