Бустерные вакуумные насосы Рутса

Как работает насос Рутса

В рабочей камере вращаются навстречу друг другу два ротора в форме восьмёрки. Пара шестерён на концах валов синхронизирует их, поэтому роторы не касаются ни друг друга, ни стенок.

Каждый ротор захватывает порцию газа у входного патрубка и переносит её вдоль стенки к выходу. Внутри камеры газ не сжимается — давление выравнивается, когда порция открывается к выходу. Поэтому бустер может держать только небольшой перепад: 40–80 мбар между выходом и входом, в зависимости от модели. Остальное делает форвакуумный насос.

Рис. 1 – Устройство бустерного вакуумного насоса Zenova Roots VP

Где в насосе масло

Рабочая камера сухая. Масло залито в торцевые крышки: оно смазывает синхронизирующие шестерни и подшипники, а от камеры его отделяют уплотнения валов. Поэтому бустер не загрязняет систему маслом, но при неправильной остановке масло может попасть в камеру и повредить насос – порядок остановки описан в инструкции.

Из чего состоит бустер

• Рабочая камера с двумя роторами. Проточная часть без трущихся деталей.

• Шестерни и подшипники в масляных полостях с двух сторон от камеры.

• Обратный клапан. Защищает вакуумную линию от заброса воздуха и масла при остановке, но не заменяет запорный кран на линии.

• Трёхфазный электродвигатель 380 В, 0,4–11 кВт.

• Скорость откачки в разы выше. Бустер многократно увеличивает расход связки в диапазоне ниже 10 мбар, где форнасос в одиночку работает медленно.

• Более глубокий вакуум. Связка бустера с форнасосом даёт на порядок меньшее остаточное давление, чем форнасос один.

• Малая мощность на кубометр. 1000 м³/ч при 3,7 кВт у VP 1200 – форнасос того же расхода потребовал бы многократно больше.

• Сухая камера. Бустер не загрязняет систему маслом, а пары проходят через него легче, чем через масляный насос.

• Нет износа в проточной части. Роторы не касаются корпуса и друг друга.

• Вакуумные печи. Закалка, отжиг, пайка и спекание в вакууме, где камеру нужно быстро откачать до долей миллибара после каждой загрузки.

• Вакуумная сушка и сублимационная сушка. Бустер сокращает время выхода на режим и забирает пар, который выделяется на старте.

• Дистилляция и ректификация. В фармацевтике и химии бустер быстро выводит колонну на рабочее давление: наш покупатель VP 100 однажды отметил, что время выхода на режим сократилось с 20 минут до 2.

• Нанесение покрытий и металлизация. Форвакуум для установок напыления перед высоковакуумными насосами.

• Электронно-лучевая сварка.

• Пропитка и дегазация. Пропитка обмоток трансформаторов и электродвигателей, дегазация масел и смол.

• Течеискание и испытания. Быстрая откачка больших испытательных камер.

• Не работает без форвакуумного насоса. Против атмосферы бустер не запускают: он держит перепад только 40–80 мбар. Большинство моделей работают непрерывно при давлении на входе не выше 12–13 мбар.

• Итоговый вакуум зависит от форнасоса. 0,004 мбар – это предел связки с двухступенчатым пластинчато-роторным насосом, а не свойство бустера самого по себе.

• Нужна защита от пыли и конденсата. На входе обязателен фильтр, на выхлопе – сборник конденсата. Растворители и влага, оставшиеся в насосе, вызывают коррозию.

• Нельзя откачивать горючие и взрывоопасные газы. Взрывозащищённого исполнения в линейке нет.

• Нагрев. Корпус нагревается до 70–80 °C, насос ставят в вентилируемом помещении.

Зачем бустер, если форнасос и так даёт вакуум?

Ради скорости. Ниже 10 мбар форнасос работает медленно, и выход на режим тянется долго. Бустер многократно увеличивает скорость откачки в этом диапазоне и заодно снижает остаточное давление.

Можно ли включить бустер сразу с атмосферы?

Нет. Сначала форнасос откачивает систему до давления, указанного в паспорте бустера, обычно 12–13 мбар, и только потом включают бустер.

Какой форвакуумный насос нужен?

Для глубокого вакуума – двухступенчатый пластинчато-роторный, для паров растворителей – сухой винтовой, для влажного газа – водокольцевой.

Есть ли масло в рабочей камере?

Нет. Масло есть только в полостях с шестернями и подшипниками, в откачиваемый газ оно не попадает.

Можно ли откачивать пар и влажный воздух?

Да, но с защитой: фильтр на входе и сборник конденсата на выхлопе. После работы с влагой и растворителями насос нужно промыть или просушить.

Чем бустер отличается от роторной воздуходувки?

Принцип тот же, отличается назначение: роторная воздуходувка нагнетает воздух, бустер откачивает газ при глубоком вакууме в паре с форнасосом.