ВИДЫ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ

АННОТАЦИЯ

Вакуумные насосы в современном мире нашли разнообразное применение. В настоящее время в различных отраслях народного хозяйства используется технология вакуумирования. Она подразумевает под собой создание разряжения путем откачивания газообразных сред различных типов. С целью получения вакуума применяются вакуумные насосы, которые конструктивно отличаются друг от друга в зависимости от рода работы.

Ключевые слова: вакуум, насос, разряжение.

Цель исследования - изучение видов, свойств и конструкционных особенностей вакуумных насосов.

Предмет исследования – различия в характеристиках насосов и способах получения вакуума.

Введение

Для создания разряжения (тяги) в конструкциях, системах, или их отдельных элементах применяются специальные вакуумные насосы. В ходе этого процесса разряжения формируется область пониженного атмосферного давления, в которую «притягиваются» частицы газообразной среды. При этом молекулы внутри таких насосов двигаются в различных режимах. Например, потоки могут быть не только направленными, но и с хаотическими перемещениями. Логично предположить, что в процессе своего перемещения, молекулы могут взаимодействовать друг с другом, что определяет изменение их траектории и скорости. Характер и скорость создаваемой среды определяется степенью разряжения, создающейся насосом, которая, в свою очередь, тесно пересекается с типом каждого устройства.

При изучении широты использования устройств по созданию вакуума в системах, можно заметить, что вариантов их конструктивного исполнения, существует достаточно много. Попробуем описать самые распространённые из них.

Пластинчато-роторные насосы

По характеристикам, пластинчато-роторного насосы позволяют использовать оборудование для откачки газообразных веществ, а также для разрежения воздуха в рабочей камере высоковакуумных установок. Данный тип конструкций имеет собранный на валу электродвигателя ротор, и не отличается слишком высокой скоростью откачки, поэтому они используются для закрытых систем небольшого размера. Конструктивно рабочая камера данного насоса состоит из двух секций, имеющих разный объем. Перемещение ротора и лопастей определяет движение газовой среды по принципу «замещения» внутреннего объема отсеков попеременно. Пи этом нагнетание газа из одной камеры в другую приводит к открыванию выпускного клапана, через который происходит стравливание среды в камеру всасывания. Устройства роторного типа в области вакуумирования используются гораздо чаще чем другие. Исходя из этого можно сделать вывод, что вакуумные пластинчато – роторные насосы являются одними из самых популярных видов вакуумных насосов.

Водокольцевые насосы

Водокольцевые вакуумные насосы, работающие в области глубокого вакуума, по внутреннему устройству сходны с пластинчато-роторными устройствами. Образование области пониженного давления в этой конструкции происходит за счет погружения вращающегося ротора (импеллера) в жидкую среду (чаще применяется чистая вода), которая должна непрерывно поступать в установку. При вращении ротора внутри жидкости, газ закачанный в систему сжимается и далее происходит его перемещение к выходному клапану рабочей камеры. Таким образом газообразная среда выходит из насоса под давлением. Такой ход ротора внутри камеры обеспечивается его эксцентричным положением внутри рабочего пространства. Данное положение приносит ряд преимуществ в конструкцию. Например, резистентность по отношению к примесям в транспортируемой газообразной среде, простоте устройства, отсутствие масляных включений в откачиваемом газе и некоторые другие. Но помимо всех преимуществ, у данного вида насосов есть недостаток. Заключается он в периодическом обслуживании внутренней жидкости.

Мембранно-поршневые

Мембранный насос - это вакуумный насос объёмного типа, рабочим органом которого является мембрана- гибкая пластина. Данная пластина закрепляется и изгибается под действием механического привода, или в результате изменения давления воздуха или жидкости (гидравлического привода). Мембрана является одной из стенок рабочей камеры. Она начинает деформироваться под действием нагрузки, меняя объем рабочей камеры и жидкости. При обратном ходе мембрана выгибается в противоположную сторону, создавая вакуум в рабочей камере и затягивая в неё новую порцию рабочей жидкости.

Кроме того, в быту и промышленности применяются и другие типы конструкций, отличающихся производительностью и глубиной получаемого вакуума. К ним относятся спиральные, кулачковые, вихревые и другие вакуумные насосы, которые различающихся по производительности.

Вихревые

Вакуумные устройства вихревого типа похожи на центробежные насосы и подобное оборудование. Конструкция включает лопасти и колесо, которые вращаются на валу. Отличие заключается в патрубке-приемнике. Его располагают обычно снаружи корпуса, а не возле центральной оси.

Такие насосы просто использовать и легко ремонтировать. Но при этом данные насосы имеют достаточно низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, они восприимчивы к попаданию примесей механического типа.

Насос винтового типа

Принцип действия винтовых вакуумных насосов основывается на том, что газ либо жидкость проходят вдоль вращающегося винта. Конструкция включает от одного до двух роторов винтовидного типа, привод и статор. Данные насосы выполняются в очень хорошем качестве, отчего их стоимость становится большой. К преимуществам данных насосов относится то, что они тихие по шуму работы, и у них есть способность перекачивать среды, которые содержат механические включения, такие как песок, мелкие камни.

Заключение

Таким образом, вакуумные насосы, как устройства для получения состояния среды, давление в которой ниже атмосферного, представляют собой конструкции различной производительности, объема и габаритов, а характер их применения определяется особенностями конструкций. В доказательство этому были приведены несколько вариантов насосов, которые отличаются между собой устройством и способом, через который удается получить вакуум.

Список литературы

1. Менх Г. Техника высокого вакуума. М.—Л., «Энергия», 1965. 560 с. с ил.
2. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. M, «Мир», 1964 715 с с нл3.
3. Вакуумные системы и их элементы Справочник-атлас. Пот ред. В. Д. Лубенца. M., «Машиностроение», 1968. 190 с. с ил.