Специфика вакуумного насоса в том, что он может откачивать не только воду, но и газ, пар и газо-паровые смеси. Разновидностей и моделей существует очень много, поэтому чтобы упростить выбор конкретного изделия, распределим насосы по группам с учетом тех или иных характерных признаков. Классифицируются вакуумные насосы по степени разряжения (уровень давления газа) получаемого вакуума:
- низковакуумные
- средневакуумные
- высоковакуумные
По конструкции механические вакуумные насосы делятся на следующие основные типы:
- поршневые
- кольцевые
- ротационные
Поршневые
Перекачка происходит за счет циклического изменения объема цилиндра. Охлаждение цилиндров простого или двойного действия может быть водяным или воздушным. Варианты с золотниковым распределением имеют более низкое предельное давление. Насосы начинают работать от атмосферного давления. Производительность до 4000 л/с. Недостатки поршневых насосов — неравномерность откачки, неуравновешенность, большая масса, потери на трение.
Жидкостно-кольцевые (с жидкостным поршнем)
В цилиндрическом корпусе с эксцентрично расположенным колесом с лопатками под действием центробежных сил рабочая жидкость прижимается к стенкам, образуя кольцо. Благодаря элементам конструкции между лопатками колеса и жидкостным кольцом появляются секторы изменяющегося размера. Попадая в эти секторы, поступающий в насос газ переносится от входного отверстия к выходному, сжимается в уменьшающихся секторах и под давлением выходит наружу.
жидкостно-кольцевые центробежные насосы
В зависимости от перекачиваемого газа рабочая жидкость может быть очень разной. Для примера, чтобы перекачать паро-воздушную смесь в качестве рабочей жидкости используется обыкновенная вода, а для перекачки хлора понадобится концентрированная серная кислота. Эффективность работы жидкостно-кольцевых насосов может достигать 500 л/с.
Ротационные
Пластинчато-роторные
На внутренней поверхности цилиндрического корпуса не жестко закреплены пластины. Эксцентрично вращающийся ротор создает центробежную силу, волнообразно изменяющийся угол наклона пластин меняет объем рабочей камеры, что заставляет газ перемещаться от входного отверстия к выходному. Ротационно-пластинчатые насосы обладают высокой производительностью до 1000 л/с. Для снижение сил трения используются беговые кольца.
С катящимся ротором
Если достаточно небольшой производительности, то существует вариант ротационного насоса с катящимся ротором. Эти модели могут работают в масляной ванне, что снижает трение между деталями и повышает герметичность насоса.
Варианты насосов с катящимся ротором
Существуют различные варианты насосов с катящимся ротором. Например, пластинчато-статорный и золотниковый насосы, работают в масляной ванне. Если масло используется в качестве рабочей жидкости, то должно соблюдаться правило — температура вспышки не ниже 200°С . Золотниковый насос имеет более высокую производительность — до 100 л/с.
пластинчато-роторные центробежные насосы
Наиболее популярный тип вакуумных насосов — ротационные. Для повышения производительности они могут иметь два и более роторов. Большое распространение получили двухроторные конструкции. При этом роторы могут быть как синхронизированные специальной передачей, так и работать с соприкосновением. Из-за конструктивных особенностей при одинаковых габаритах с насосами роторными пластинчатыми и с катящимся ротором, двухроторные насосы обладают более высокой скоростью вращения и, соответственно, более высокой производительностью — до 5000 л в секунду.
При выборе важно учитывать характеристики насоса
- рабочее давление
- максимальное стартовое давление
- максимальное давление на выходе
Другие важные характеристики вакуумных насосов
- объем потребления охлаждающей жидкости
- уровень расхода электроэнергии
- габариты
- масса
- уровень вибрации
- уровень шума
- другие особенности при эксплуатации
В зависимости от поставленных задач каждому насосу конструкторы закладывают определенный диапазон рабочих давлений. Поэтому не все типы вакуумных насосов могут быть запущены с атмосферного давления.
Недостатки жидкостных вакуумных насосов
Рабочая жидкость проникает в откачиваемый газ или газовую смесь, потеря рабочей жидкости через выходное отверстие насоса и др. Для борьбы с этими явлениями используются влагопоглотители, натекатели, фильтры, конденсаторы, уплотнители и т.д. Все ловушки и фильтры для рабочей жидкости при максимальной эффективности не должны создавать помех для прохождения откачиваемого газа. Материалом для жидкостных ловушек могут служить пористые материалы.
фильтры и ловушки для вакуумных насосов
Используется пористое стекло, стекловолокно, пористая нержавеющая сталь, медь и др. Для увеличения эффективности и срока действия ловушки для рабочей жидкости вакуумных насосов охлаждают и дополняют адсорбционными материалами — активный уголь, активная окись алюминия, цеолит и т.п. Существуют ионные ловушки, питающиеся от электрической сети, использующие различные физические эффекты для разрушения масляной пленки и уменьшения давления масляных паров.
Критерии правильного выбора насоса
Вакуумные насосы имеют большое разнообразие различных вариантов перекачки жидкой или газообразной среды, что позволяет выбрать для Ваших задач наиболее подходящую модель. Такой насос пригодится для осушения подвала или бассейна, для орошения теплиц и посадок в Вашем саду. При выборе насоса для бытовых нужд обратите внимание на низкий уровень вибрации, максимальное давление при запуске, надежность конструкции и качество сборки. Изучайте не только техническую документацию производителя, но также отзывы непосредственных пользователей, проверивших оборудование в реальной жизни.
