Виды вакуумных насосов

Как и в случае компрессоров, применение обычно диктует необходимость использования вакуумного безмасляного насоса или насоса с масляной смазкой. Любой тип может использоваться во многих приложениях.

Безмасляные насосы – такие насосы необходимы, когда в производственном процессе не допускается перенос любых масляных паров в отработанный воздух. Также их использование помогает избежать расходов и затрат времени на регулярную заправку емкостей для масла. Это особенно важно, когда насосы должны устанавливаться в труднодоступных местах.

Современные поршневые насосы оснащаются кольцами из тефлона, которые обеспечивают сотни часов работы, в зависимости от температуры окружающей среды и чистоты воздуха. Мембранные насосы и насосы с качающимся поршнем предназначены для работы без масла.

Насосы с масляной смазкой – насосы этого типа имеют явные преимущества при надлежащем обслуживании. В них, как правило, создается вакуум примерно на 20 процентов выше, потому что смазка действует как герметик между движущимися частями. И обычно они работают примерно на 50 процентов дольше, чем безмасляные насосы при нормальной эксплуатации из-за более низких рабочих температур. Кроме того, они менее подвержены коррозии от воздействия конденсированных паров воды.

Вакуумные насосы делятся на те же категории, что и воздушные компрессоры. То есть, они либо объемные, либо динамические. Объемный насос всасывает относительно постоянный объем воздуха, несмотря на колебания уровня вакуума.

Как и в случае воздушных компрессоров, основные типы вакуумных насосов – это поршневой, диафрагменный, с качающимся поршнем, центробежный лопастной и центробежный винтовой. 

Поршневые насосы – Основное преимущество конструкции поршня – это то, что он может создавать относительно высокий вакуум от 35-80 мбар (здесь и далее указано значение остаточного давления) и делать это непрерывно при любых условиях эксплуатации. Основные недостатки – это несколько ограниченный расход и высокий уровень шума, сопровождающийся вибрациями, которые могут передаваться в базовую конструкцию. В целом, конструкция с возвратно-поступательным поршнем лучше всего подходит для откачивания относительно небольшого объема воздуха до высокого вакуума.

Диафрагменные насосы – Диафрагменный (мембранный) блок создает вакуум за счет деформации диафрагмы внутри закрытой камеры. Малые мембранные насосы имеют одно- и двухступенчатую конструкцию. Одноступенчатая конструкция обеспечивает вакуум до 200 мбар, а двухступенчатая рассчитана на 18 мбар.

Насосы с качающимся поршнем – Такая конструкция сочетает легкий вес и компактный размер диафрагменного насоса с вакуумными характеристиками поршневых насосов. Вакуум до 70 мбар может создаваться в одноступенчатой схеме; двухступенчатые насосы могут обеспечить вакуум до 18 мбар. Однако воздушный поток ограничен – самая большая на сегодняшний день модель (двухцилиндровая) обеспечивает всего лишь 70 литров в минуту. 

Центробежные лопастные насосы – Обеспечивают более низкий вакуум, чем тот, который можно получить в случае поршневого насоса: максимум от 50 до 300 мбар. Но есть и исключения. Некоторые двухступенчатые конструкции с масляной смазкой позволяют получить вакуум до 1 мбар.

Центробежная лопастная конструкция имеет значительные преимущества: компактность; больший расход для заданного размера; низкая стоимость (примерно на 50 процентов дешевле для данного рабочего объема и уровня вакуума), меньший крутящий момент и тихая, плавная работа без вибраций, непрерывный отвод воздуха без использования приёмного резервуара.

Центробежные винтовые насосы и насосы с лопастным ротором – Уровень вакуума, создаваемый центробежными винтовыми насосами, аналогичен поршневым насосам, но работа происходит почти без пульсаций. Насосы с лопастным ротором, как и соответствующие компрессоры, заполняют разрыв между поршневыми и динамическими насосами. Расход воздуха высокий, но уровень вакуума ограничен 500 мбар. Возможности можно улучшить при введении нескольких ступеней.

Динамические вакуумные насосы

Как и в соответствующих компрессорах, в динамических вакуумных насосах для удаления воздуха из системы используется изменение кинетической энергии. Наиболее важным преимуществом этой конструкции является ее способность обеспечивать очень большой объемный расход, намного больший, чем это возможно при использовании любого поршневого насоса. Но из-за присущих этим типам утечек, их не практично применять, когда требуется более высокий уровень вакуума и низкий расход потока.

Основные типы динамических вакуумных насосов – это центробежные, осевые и вихревые конструкции. Одноступенчатые вихревые воздуходувки могут обеспечить уровень вакуум около 700 мбар. Вакуумные характеристики других конструкций ниже, если они не многоступенчатые.

Каталог вакуумных насосов различных типов смотрите здесь

Материал подготовил Алексей Циммер