Vakuumpumper og deres typer. Oliefri roterende vingevakuumpumper

Stempel (stempel) vakuumpumper. Bypass enheder. Skadeligt rum

En stempelvakuumpumpe er en type mekanisk vakuumpumpe, der er i stand til at komprimere gasser til atmosfærisk tryk. En sådan anordning har en anordning, der ligner en dobbeltvirkende stempelkompressor. Den største forskel er, at stempelvakuumpumpen har et højere kompressionsforhold.

Venstre - indledende fase, 2 positioner i midten - mellemtrin, højre - sidste fase

Stemplet omfatter en cylindrisk del, der omslutter excentrikken, og en hul rektangulær del, der bevæger sig frit i hængselrillen. Når den flade del af stemplet drejer, drejer leddet også frit i pumpehusets sæde. Dette stempel er udstyret med en kanal, gennem hvilken gas kommer ind i pumpekammeret fra det evakuerede hulrum. Modstrømmen af ​​gas ind i pumpens indløb er begrænset af den foreløbige lukning af indløbet, når spolen bevæger sig. Der er også mulighed for at reducere det skadelige rum. Tætheden af ​​rotorens kontakt med cylinderen i pumper sikres ved, at der dannes et tykt lag olie i kilen mellem rotoren og cylinderen.

Mekaniske vakuumpumper pumper volumen ud fra det atmosfæriske trykniveau. På grund af det faktum, at den pumpede gas udledes i atmosfæren, i forhold til mekaniske vakuumpumper, anvendes sådanne egenskaber som det højeste arbejdstryk såvel som det højeste start- og frigivelsestryk ikke. Nøglefunktionerne ved olieforseglede mekaniske vakuumpumper er:

• endeligt resttryk;
• handlingshastighed.

Mekaniske vakuumpumper

En mekanisk vakuumpumpe er en gasfjernende enhed, der bruges til at opnå/vedligeholde et tryk under atmosfæretryk i tanke, hvorfra arbejdsvæsken pumpes ud med bestemte intervaller med en bestemt sammensætning og værdi af gasstrømmen.

Driften af ​​en sådan pumpeenhed er baseret på det faktum, at gassen bevæger sig som følge af den mekaniske bevægelse af pumpens arbejdsdele og derved udfører en pumpehandling. Volumenet, som er fyldt med gas, afskæres fra indgangen og bevæger sig til udgangen. Gassen føres systematisk til udløbet af pumpeenheden som følge af en bevægelsesimpuls, som overføres til gasmolekylerne.

I overensstemmelse med designfunktionerne og driftsmåden for denne type pumpe skelnes der mellem syv typer pumper (skrue / membran / stempel / vinge-roterende / spole / rod / spiral). I overensstemmelse med typen af ​​arbejdsvæske kan mekaniske pumper være molekylære (de fungerer på grund af strømmen af ​​molekyler af stoffet) og volumetriske (de fungerer på grund af stoffets laminære strømning). Mekaniske vakuumpumper er differentieret efter vakuumkoncentrationsniveauet (høj, lav, medium). Derudover er denne type pumpe opdelt i dem, der kan fungere uden smøremiddel og med smøremiddel.

Denne type pumpeenhed bruges i en lang række industrier: kemi, metallurgi, elektronik, fødevareforarbejdning, medicin, astronautik. Mekaniske vakuumpumper bruges også i en lang række industrielle installationer såvel som i tekniske processer (f.eks. metalomsmeltning, tyndfilmsaflejring, simulering af rumforhold osv.).

På grund af den stigende efterspørgsel efter pumpeenheder, bliver mekaniske vakuumpumper konstant forbedret og udviklet, pumpeenheder med forbedret ydeevne udvikles.

Driftshastigheden af ​​sådanne pumper afhænger ikke af typen af ​​pumpet gas. Resttrykket afhænger af pumpeenhedens design og arbejdsvæskens egenskaber. Arbejdsvæsken er som regel olie, som har en liste over nødvendige egenskaber:

• lav surhedsgrad;
• viskositet;
• gode smørende egenskaber;
• lavt tryk af mættede dampe i pumpens driftstemperaturområde;
• lav absorption af gasser og dampe;
• stabilitet af viskositet med temperaturændringer;
• høj styrke af en tynd (0,05-0,10 mm) oliefilm, der er i stand til at modstå et trykfald i spalten svarende til atmosfærisk tryk.

Stabiliteten af ​​egenskaberne ved mekaniske vakuumpumper afhænger af størrelsen af ​​mellemrummene mellem overfladerne, mængden af ​​disse mellemrum og kvaliteten af ​​den olie, der smører gnideoverfladerne.

Stempelvakuumpumpen kan udstyres med en bypass-anordning for at øge effektiviteten. Bypass-enhederne kan variere i design. Deres funktion er at udligne trykket på begge sider af stemplet ved slutningen af ​​stempelslaget.

I mangel af disse kanaler udvider resten af ​​den komprimerede gas fra det skadelige rum, når stemplet bevæger sig fra venstre mod højre. I dette tilfælde har resten af ​​den komprimerede gas et trykniveau s 2... Kurve ea 1 op til sugetryk p 1 og p 1 og λ 0 = V 1 / V... I en vakuumpumpe i den yderste venstre position af stemplet bevæger resten af ​​gassen sig ind i cylinderens højre hulrum, hvor trykket er p 1... Skadeligt rumtryk falder fra s 2 Før pin, og resten af ​​gassen udvider sig langs kurven fa... Suget starter helt i begyndelsen af ​​stempelslaget ( λ 0 = (V "1 / V)> λ 0). En lignende proces sker med stempelslaget i den modsatte retning (fra højre til venstre). Som et resultat stiger den volumetriske effektivitet fra 0,8 til 0,9. λ 0 .

Tilstedeværelse af skadeligt rum er grunden til, at stempelvakuumpumpen ikke er i stand til at skabe et absolut vakuum og har en teoretisk grænse for denne værdi, som svarer til et vist resttryk p pr... Størrelsen p pr i mangel af en bypass, mere end i nærværelse af en.

Hvis vakuumpumpen kører kontinuerligt, er mængden af ​​suget gas lig med mængden af ​​procesgasser, der udsendes til atmosfæren, og de mængder, der suges ind udefra gennem utætte områder, ændres ikke over tid. Vakuumpumpens akseleffekt er også uændret. Det skal bemærkes, at denne parameter er flere gange højere for biler udstyret med en bypass, fordi arbejdet med at udvide den omgåede mængde komprimeret gas går tabt.

Oliefri (tørre) roterende vingevakuumpumper er positive fortrængningspumper, der gør det muligt at opnå et vakuum af middel dybde med fuldstændig fravær af olieudstødning i den udledte luft. Dybden af ​​det opnåede vakuum er fra 90 til 400 mbar resttryk, afhængigt af modellen. Hvilket er 9 til 40% af atmosfærisk tryk.

Det er ret svært at skabe en god oliefri vingepumpe, så antallet af producenter i verden er ikke så stort. Grundlæggende er de lavet i Europa (, og). Og kun lavkapacitetspumper produceres i USA, Kina og Taiwan. Blandt sidstnævnte er der størst efterspørgsel efter taiwanske pumper.

Driftsprincip

Tørre lamelpumper har generelt samme funktionsprincip som. De bruger også en excentrisk monteret rotor med blade, der kan glide frit i deres slidser.
Animation 1: princippet om den roterende vingepumpe

Der er dog nogle forskelle. Tørre pumper bruger ikke olie til at tætne mellemrummet mellem knivene og huset, heller ikke til at smøre bevægelige dele eller til at afkøle. Derfor er bladene på tørre pumper ikke lavet af metal, men af ​​en grafitkomposit. Grafit skaber meget mindre friktion end metal og kræver derfor ikke meget afkøling. Derudover gnider grafitvingerne hurtigt mod overfladen, som de glider på, hvilket sikrer en god tætning af mellemrummene mellem huset og skovlen.

På den ene side er designet af oliefri pumper enklere: Der er ingen olieudskiller og ingen oliekanaler. På den anden side øger den manglende smøring kravene til kvaliteten af ​​overfladefinishen.

Fordele og ulemper ved oliefrie roterende vingevakuumpumper (versus olie)

Der er to hovedårsager til, at du bør vælge en tør lamelpumpe: Relativ ren luft ved udløbet og evnen til at arbejde med et groft vakuum i lang tid. Derudover er der ingen grund til konstant at overvåge olieniveauet og bekymre sig om affugtning af den pumpede gas.

Alle fordelene ved tørre pumper er et spejlbillede af ulemperne ved oliesmurte modeller: hvis det er at foretrække, at olie arbejder i en højvakuumstøttetilstand, så kan en tørpumpe arbejde i lang tid med et groft vakuum ved Fjord. Der opstår også ofte en situation, når den evakuerede luft forbliver i det samme rum, hvor folk arbejder. Efter at have passeret gennem den oliesmurte model er luften uundgåeligt mættet med oliedampe, som ikke kun lugter ubehageligt, men er ikke særlig nyttige for dem omkring dem. Udstødningsrørfiltre løser til en vis grad dette problem. Men der er ingen perfekte filtre.

På den anden side, efter at have passeret gennem en oliefri rotationspumpe, kommer luften, selvom den ikke forbliver helt ren, i dette tilfælde, i stedet for olie, partikler af grafitstøv ind i luften. Dette støv udsendes for det første meget mindre end olie. Og for det andet lugter grafit ikke, og det er meget nemmere at filtrere det fra. Derfor er en oliefri pumpe et godt valg til områder, hvor folk arbejder.

En anden væsentlig ulempe ved oliesmurte pumper er behovet for konstant overvågning af olieniveauet. Dette niveau kan både stige, på grund af forekomsten af ​​kondens, og falde, for eksempel ved arbejde med et groft vakuum, eller når temperaturen overskrides. Ethvert af disse scenarier er katastrofalt for en vingeoliepumpe: hvis der ikke er nok olie, vil den overophedes og brænde, og hvis der er meget kondensat i olien, vil pumpen hurtigt ruste. En oliefri pumpe er i første omgang blottet for disse ulemper: der er ingen grund til konstant at overvåge den, det er nok at kontrollere tykkelsen af ​​knivene hver 2-3 tusinde arbejdstimer.

Generelt er en oliefri pumpe et godt valg ved resttryk over 400 mbar. Men til at skabe et dybere vakuum er det ikke længere egnet. De mest avancerede modeller fra vores katalog kan kun levere 100 mbar resttryk. En anden begrænsning er levetiden. Oliefyldte modeller kan producere den samme ydeevne i årevis (kun lejlighedsvis er det nødvendigt at tilføje olie), hvilket er, hvad mange laboratorier bruger, og opretholder et stabilt vakuum i laboratorieskabet dag og nat. En tør lamelpumpe kan også fungere 24/7, men efterhånden som knivene slides, vil dens ydeevne falde. Derfor anbefales det at tænde en sådan pumpe præcis, når det er nødvendigt, og slukke for den ved skiftets afslutning.

Slitage af arbejdsplader

Som du kan se fra animationen ovenfor, bevæger pladerne sig konstant langs specielle slidser i rotoren. Undslipper under påvirkning af centrifugalkraft, klæber de tæt til kammerets vægge og opdeler arbejdskammerets frie rum i flere isolerede volumener.

Pumpens rotor roterer med høj hastighed (normalt 1400-1500 rpm, da der bruges 4-polede elektriske motorer), derfor opstår problemet med friktion af pladerne på den indre overflade af arbejdskammeret. I pumper med oliesmøring er dette problem ikke akut, derfor kan arbejdspladerne (bladene) være enten komposit eller mere holdbart metal. I tørre pumper er der dog kun kulblade tilgængelige. Grafit i sig selv er et godt smøremiddel - grafitplader glider over arbejdskammeret uden overophedning. Men samtidig slides grafit relativt hurtigt. Desuden reduceres ikke kun dens længde på grund af friktion mod pumpehuset, men dens tykkelse er også reduceret fra friktion mod rotoren.

Billede 1. Tre typer slid af grafitblade på roterende vingepumper.

Slid på grafitvingerne (pladerne) fører til luftlækager og et fald i vakuumdybden og pumpens ydeevne. Hvad er den gennemsnitlige levetid for oliefri pumpeblade? De fleste producenter angiver blufærdigt ikke dette udtryk. Vi har dog nogle oplysninger.

Stairs Vacuum Taiwanese angiver behovet for at udskifte vingene efter 8.000 - 10.000 timer. De bemærker dog, at ydelsen af ​​enhver oliefri roterende vingepumpe begynder at falde efter 3.000 timers drift.

Italienernes DVP skriver om rekordernes levetid på 10.000 timer. Engang kom en ingeniør til vores kontor, som havde en SB 16-pumpe fra dette italienske firma. Han sagde, at pumpen havde arbejdet for dem i 20.000 timer (dog i kompressortilstand, men dette ændrer ikke essensen), hvorefter den holdt op med at fungere normalt (det handlede om slid på knivene og ikke om pumpens sammenbrud ). Samtidig var udstødningsslangerne indeni dækket af et tyndt lag grafitstøv. Dette eksempel siger, at producenten angiver den minimale garanterede levetid for knivene, i praksis kan de arbejde endnu mere, men med et fald i driftsparametre.

De tyske Becker VX, KVX-serier har rekorden i bladlevetid (ak, for prisen på pumper) - mindst 20.000 timer, i praksis, fra 20.000 til 40.000.

Billede 2. En graf over faldet i ydeevnen af ​​tørre roterende vingepumper på grund af slid på vingerne.

Ved hvilken dybde af vakuum bliver effektiviteten af ​​roterende vingevakuumpumper den højeste?

Effektiviteten af ​​oliefri vingepumper er ikke fast, men afhænger af driftspunktet (vakuumdybden). Ved et indløbstryk tæt på atmosfærisk (ved groft vakuum) er pumpens effektivitet meget lav og bliver acceptabel (40 % og højere) ved en vakuumdybde på 300 mbar (700 mbar resttryk). Effektiviteten når sit maksimum (næsten 60%) ved et vakuum på 600-700 mbar (300-400 mbar absolut tryk), og begynder så igen at falde til 40%, efterhånden som vakuumet bliver dybere.

Billede 3. Sammenligning af effektiviteten af ​​tør roterende vingevakuumpumpe og hvirvelentrinsblæser.

Hvis vi for eksempel sammenligner en oliefri roterende vingevakuumpumpe og en et-trins hvirvelblæser, der arbejder i vakuumtilstand, viser det sig, at disse to enheder ikke konkurrerer med hinanden, men komplementerer hinanden. I intervallet af skabte tryk fra -100 til -300 mbar viser hvirvelblæseren de bedste effektivitetsværdier, og i intervallet fra -300 til -900 mbar fungerer vinge-rotor-anordningen allerede meget mere effektivt.

Skruevakuumpumpe DRYVAC fra Leybold GmbH (Tyskland)

Funktionsprincippet, baseret på skruernes rotation, giver mulighed for evakuering af gas uden tilstedeværelse af olie i kompressionsområdet. DRYVAC skruevakuumpumpen har et kompressionshulrum dannet af husets overflade, samt to rotorer, der roterer synkront. På grund af at rotorerne roterer i modsatte retninger, sker der en gradvis bevægelse af kompressionshulrummet fra sugesiden mod udsugningssiden, hvilket i sidste ende giver den nødvendige pumpeeffekt.

På trods af det faktum, at processen med intern kompression af gassen forekommer i det overvejede design, er "partikelvejen" i pumpens indre rum minimal. Denne funktion forenkler vedligeholdelsen betydeligt og reducerer også behovet for servicearbejde til et minimum.

DRYVAC-serien er en ny serie af oliefri skruevakuumpumper. Konfigurationen, som kan være anderledes, skal vælges under hensyntagen til anvendelsesområdet, samt andre individuelle kriterier.

Under udviklingen af ​​serien blev der taget højde for processernes faktiske behov, hvor kravene til vakuumpumpeanlæg er ret høje. De betragtede enheder bruges især til fremstilling af skærme, fotovoltaiske elementer samt til en række andre industrielle anvendelser.

Hver version af pumpen fra DRYVAC linjen er udstyret med vandkøling, hvilket gør den til et kompakt design og mulighed for at være relativt nem at installere selv i komplekse systemer parallelt med de pålidelige RUVAC pumpeenheder i WH, WS og WA serierne .

DRYVAC-serien af ​​skruevakuumpumper inkluderer:

• model DV 450
• model DV 450S
• model DV 650
• model DV 650-r
• model DV 650 S
• model DV 650 S-i
• model DV 650 C
• model DV 650 C-r
• model DV 1200
• model DV 1200 S-i
• model DV 5000 C-i

Navigation:

En vingepumpe er en mekanisme, der er meget usædvanlig i strukturen, hvorfor mange er bange for at købe denne type enhed til sig selv. Vingepumper er ofte opdelt i to hovedtyper:

• Dobbeltvirkende
• Enkelt handling

Begge muligheder fungerer på basis af nøglesamlinger bestående af plader og en rotor.

Pladerne inde i systemet bevæger sig udelukkende i radial retning, da dette er den eneste måde at opnå det ønskede ydelsesniveau på. Hvis vi taler om forskellene mellem de to kategorier af vingepumper, så består de kun i selve formen af ​​statoroverfladen, som er lidt forskellige fra hinanden med hensyn til dens design.

Dobbeltvirkende vingepumper

Statoren i en sådan mekanisme stikker oftest ud i form af en oval, hvilket gør det muligt for enheden at arbejde så jævnt som muligt. Dette opnås på grund af det faktum, at alle pladerne inde i systemet, i en omdrejning af akslen, har tid til at udføre to cyklusser på én gang.

I en sådan enhed er der også et bestemt område, hvor afstanden mellem statoren og rotoren simpelthen er minimal. I denne del af systemet kan der forekomme visse spændingsstigninger, som håndteres meget godt af specielle sensorer, der regulerer alle sådanne problemer.

Hvad angår de indre plader, er de konstant under tryk og presset mod indersiden af ​​arbejdsstatoren. Det er denne tæthed, der giver dig mulighed for at opnå det højeste niveau af tæthed, hvilket også er meget vigtigt for systemets højkvalitetsdrift.

Men dette er langt fra grænsen, da rotationen af ​​statoren kun er begyndelsen, hvorefter en lignende procedure vil blive gentaget flere gange. Efter at rotationen fortsætter, dannes der et vakuum inde i systemet, som tillader arbejdsprocessen at fortsætte. Under denne proces er enhedens arbejdskammer allerede forbundet til sugeledningen, og denne forbindelse foregår ved hjælp af en fordelingsskive, som i øvrigt gør sit arbejde ganske godt.

Efter at kogekammerets volumen når sit maksimale volumen, afbrydes dets forbindelse til sugeledningen fuldstændigt. Hvis rotoren fortsætter med at rotere, betyder det, at enheden fungerer i den korrekte tilstand, og at arbejdskammerets volumen gradvist skal falde. Ydermere strømmer systemets arbejdsfluid ud af systemet gennem sideslidsen og ledes mod trykledningen, hvor en helt ny proces finder sted.

Kraften ved at presse pladerne til rotoren spiller også en væsentlig rolle i hele denne proces. Denne indikator bestemmes ved hjælp af trykket, der udgår fra den interne mekanisme. Derfor har sådanne installationer oftest to plader, der fungerer med samme effektive frekvens som standard.

Enkeltvirkende vingepumper

I dette system har bevægelsen af ​​pladerne visse begrænsninger, som ender på niveau med statoren, som har en cylindrisk overflade. Den usædvanlige placering af statoren i systemet gør det muligt for de interne elementer i systemet at arbejde meget mere effektivt.

I dette system, som i alle andre, er der en proces med at fylde arbejdskammeret, hvilket minder meget om det, vi er vant til at se i almindelige installationer. Men på trods af dette er selve arbejdsgangen i denne enhed fundamentalt forskellig fra, hvad vi ofte ser i konventionelle installationer.

Så før du køber, er det værd at tænke grundigt over, hvilken slags enhed du har brug for, og hvad er hovedformålet med at købe sådant udstyr. Når du har tænkt alt dette på forhånd, kan du helt beskytte dig mod et forhastet køb.

Vingevakuumpumpe

Vingevakuumpumpen er allerede en mere moderniseret version af denne enhed, som har en lang række fordele, som du simpelthen ikke kan se i den konventionelle pumpeversion. Den største fordel ved en sådan installation er dens evne til at fungere i et ultrahøjt vakuum, hvilket i øjeblikket er meget værdsat på det moderne marked.

Nu vil vi overveje fordelene og ulemperne ved vingevakuumpumper for stadig at forstå, om det er værd at betale for meget for arbejde på vakuumbasis.

Fordele ved vingevakuumpumper:

• Ultrahøj vakuumkapacitet
• Højt præstationsniveau
• Større anvendelsesområde
• Evnen til at køre flere processer på samme tid

Ulemper ved vakuum vingepumper:

• For store dimensioner, der ikke altid kan passe det rigtige sted
• Højt niveau af støj og vibrationer under drift

Efter at have gennemgået fordele og ulemper, kan vi konkludere, at der stadig er flere fordele ved vakuumvingepumper, og hvis du alligevel beslutter dig for at tage en mere effektiv enhed, så er en vakuumvingepumpe simpelthen den bedste mulighed, som faktisk er værd at betale for meget for. .

Roterende vingepumper

Roterende vingepumper er nu i stor efterspørgsel på markedet, og mange producenter af forskellige produkter er klar til at betale en masse penge for at købe sådant udstyr. Hvis vi betragter hele udvalget af vingepumper, så kan du finde både dyre og mere budgetmæssige enheder i det.

Nu vil vi overveje den mest succesrige version af en roterende vingepumpe, som vil være den mest praktiske med hensyn til pris og kvalitet.

RZ 6 roterende vingepumpe er en enhed, der formåede at kombinere ikke kun høje tekniske egenskaber, men også monteringskvalitet, driftsstabilitet, lave omkostninger og et stort antal vigtige punkter, der altid skal huskes.

Hvis vi taler om anvendelsesområdet for roterende vingepumper, så kan vi se, at de bruges i en række forskellige industrier. Nu vil vi overveje de områder af industrien, hvor de i øjeblikket er blevet et nøgleelement, uden hvilke produktionen ikke kunne være den samme.

Anvendelser af roterende vingepumper:

• Radioteknisk industri
• Kemisk industri
• Olieproduktion

Hver af disse industrier i øjeblikket har hårdt brug for arbejdet med roterende vingepumper, som nu er blevet en integreret del af arbejdet på alle disse områder.

Oliepumper

At dømme efter pumpetypen, som har fundet sin større anvendelse i de fleste brancher, så kan vi selvfølgelig sige, at der er tale om oliepumper. Det er denne kategori af enheder, der i øjeblikket er den mest populære, da de fleste brugere er vant til at stole på gennemprøvede designs.

I dag vinder tørre pumper mere og mere popularitet, men stadig er det ikke alle, der er klar til at betale for meget, mens de ved, at de køber endnu ikke helt gennemprøvet udstyr. Hvad angår olieinstallationer, har de for længe siden etableret sig på markedet og bevist, at de er i stand til at arbejde under en række forskellige forhold, hvilket giver konsekvent høje ydeevneindikatorer.

Samtidig er brugerne også sikre på, at en sådan teknik, takket være konstant smøring, er mere pålidelig, og dens indre dele vil ikke give efter for slid.

Tør oliefri vakuumpumpe

Den tørre oliefri vakuumpumpe er en luftbaseret enhed, der minimerer risikoen for overophedning, der kan opstå på grund af mangel på olie i systemet. På det seneste er mange begyndt at hælde til tørvakuumpumper. Hovedårsagen til dette er den nye arbejdsteknologi, som ikke kræver konstant smøring eller tilsætning af væske.

Det eneste, der kræves af brugeren, er at tænde for vakuumpumpen, hvorefter den kan arbejde uden afbrydelser. Men glem alligevel ikke, at dette er en teknik, og den skal hele tiden passes på. Ved at udføre alle de nødvendige procedurer for denne enhed kan du være sikker på, at den vil tjene dig i mange år, og i løbet af denne tid vil dens interne dele forblive i perfekt orden og producere alle de samme højtydende indikatorer.

Vakuumpumper er meget udbredt i en lang række industrier og videnskab. Hovedanvendelsen af ​​vakuumpumper er at fjerne luft eller gas fra et hermetisk lukket volumen og skabe et vakuum i det. Vi vil overveje de mest almindelige typer, egenskaber ved vakuumpumper, deres funktionsprincip og hovedanvendelser.

Vakuumpumper er klassificeret i henhold til driftstrykområdet i:

• primære (forline) pumper,
• booster pumper
• sekundære pumper.

I hvert trykområde anvendes forskellige typer vakuumpumper, der adskiller sig fra hinanden i design. Hver af disse typer har sin egen fordel på et af følgende punkter: muligt trykområde, ydeevne, pris og hyppighed samt nem vedligeholdelse.

Uanset designet af vakuumpumperne er det grundlæggende driftsprincip det samme. Vakuumpumpen fjerner luft og andre gasmolekyler fra vakuumkammeret (eller fra udgangen på en højtryksvakuumpumpe, hvis den er forbundet i serie).

Efterhånden som trykket i kammeret falder, bliver den efterfølgende fjernelse af yderligere molekyler eksponentielt vanskeligere. Derfor skal industrielle vakuumsystemer dække et stort trykområde fra 1 til Torr. På det videnskabelige område når denne indikator torr eller mindre.

Der skelnes mellem følgende trykområder:

• Lavt vakuum:> fra atmosfærisk tryk til 1 torr
• Mellemvakuum: 1 torr til 10-3 torr
• Højvakuum: 10-3 torr til 10-7 torr
• Ultra-dybt vakuum: 10-7 torr til 10-11 torr
• Ekstremt højt vakuum:< 10-11 торр

Vakuumpumpers overensstemmelse med trykområder:

Primære (forline) pumper - lavt vakuum.

Boosterpumper - lavt vakuum.

Sekundære (højvakuum) pumper: Højt, ultra dybt og ekstremt højt vakuum.

Klassificering af vakuumpumper i henhold til princippet om drift med gas

Der er to hovedteknologier til at arbejde med gas i vakuumpumper:

• Gaspumpning
• Gasfangst

Pumper, der opererer på gasoverførselsteknologi, er opdelt i kinetiske pumper og positive fortrængningspumper.

Kinetiske pumper fungerer efter princippet om at overføre momentum til gasmolekyler fra højhastighedsvinger for at sikre en konstant bevægelse af gas fra pumpens indløb til udløbet. Kinetiske pumper har normalt ikke forseglede vakuumkamre, men kan opnå høje kompressionsforhold ved lave tryk.

Fortrængningspumper fungerer ved mekanisk at opfange en mængde gas og flytte den gennem pumpen. I et lukket kammer komprimeres gassen til et mindre volumen ved et højere tryk, og derefter fortrænges den komprimerede gas ud i atmosfæren (eller ind i den næste pumpe).

Typisk fungerer kinetisk og volumetrisk i serie for at give højere vakuum og flowhastigheder. For eksempel leveres en turbomolekylær (kinetisk) pumpe meget ofte samlet i serie med en skruepumpe (positiv forskydning) i en enkelt enhed.

Gasfangstteknologipumper fanger gasmolekyler på overflader i et vakuumsystem. Disse pumper fungerer ved lavere strømningshastigheder end overføringspumper, men kan skabe ultrahøj torr og oliefri vakuum. Fældepumper fungerer ved hjælp af kryogen kondensation, ionisk reaktion eller kemisk reaktion og har ingen bevægelige dele.

Typer af vakuumpumper afhængigt af designet

Afhængigt af designet kan vakuumpumper opdeles i olie (våd) og tør (oliefri), afhængig af om gassen udsættes for olie eller vand under pumpning.

Et vådt pumpedesign bruger olie eller vand til at smøre og/eller tætne. Denne væske kan forurene den pumpede gas. Tørre pumper har ingen væske i strømningsvejen og afhænger af de forseglede mellemrum mellem pumpens roterende og statiske dele. Den mest almindeligt anvendte tætning er polymer (PTFE) eller en membran til at adskille pumpemekanismen fra den pumpede gas. Tørre pumper reducerer risikoen for forurening af oliesystemet sammenlignet med våde pumper.

Følgende designs, beskrevet nedenfor, bruges oftest som primære (forline) pumper.

Primær forline pumpe. Funktionsprincip. Design muligheder

Oliefyldt roterende vingepumpe

(våd, voluminøs)

I en roterende vingepumpe kommer gas ind i indløbet og opfanges af en excentrisk monteret rotor, som komprimerer gassen og overfører den til udløbsventilen En fjederbelastet ventil tillader gas at undslippe, når atmosfærisk tryk overskrides. Olien bruges til at forsegle og afkøle knivene. Det tryk, der opnås med en rotationspumpe, bestemmes af antallet af trin. To-trins design kan give et tryk på 1 × 10-3 mbar. Kapaciteten varierer fra 0,7 til 275 m3/t.

Væskering vakuumpumpe. Design og funktionsprincip

(våd, voluminøs)

Væskeringpumpen komprimerer gassen ved hjælp af et roterende pumpehjul placeret excentrisk inde i pumpehuset. Væsken føres ind i pumpen og danner en cylindrisk bevægelig ring ved hjælp af centrifugalacceleration. Denne ring skaber en række tætninger i mellemrummene mellem pumpehjulsvingerne, som er kompressionskamrene. Excentriciteten mellem løbehjulets rotationsakse og pumpehuset fører til et fald i volumenet mellem løbehjulsbladene og dermed til kompression af gassen og dens frigivelse gennem udløbsrøret. Denne pumpe har et enkelt, robust design, da akslen og pumpehjulet er de eneste bevægelige dele. Væskeringpumpen har et stort effektområde og kan give et tryk på 30 mbar ved brug af vand med en temperatur på 15 ° C. Ved brug af andre væsker er lavere tryk mulige. Udvalget af tilgængelige kapaciteter er fra 25 til 30.000 m3/t.

Membran vakuumpumpe

(tør bulk)

Membranpumper bruger en fleksibel membran, der er forbundet med spindlen og bevæger sig skiftevis i modsatte retninger, så gas kommer ind i rummet over membranen og fylder det helt. Så lukker indsugningsventilen, og udstødningsventilen åbner for at frigive gassen.

Membranvakuumpumpen er kompakt og meget nem at vedligeholde. Membraner og ventiler har typisk en levetid på over 10.000 driftstimer. En membranpumpe bruges til at understøtte små turbomolekylære pumper i et rent, højvakuum. Det er en laveffektpumpe, der er meget udbredt i forskningslaboratorier til prøveforberedelse. Typisk sluttryk 5 × 10-3 mbar. Kapacitet 0,6 til 10 m3/t (0,35 til 5,9 cfm).

Spiral vakuumpumpe

(tør bulk)

Pumpens hovedelementer er spiralrotor og stator. Den ekspanderede gas kommer ind i store cirkulære rum, der tilspidser, når den når midten af ​​den spiralroterende rotor. En PTFE-polymertætning giver en tætning mellem pumpens rulleelementer uden at bruge olie i den pumpede gas. Det opnåelige tryk er 1 × mbar. Produktivitet fra 5 til 46 m3/t.

Booster pumper

Dobbelt rotor vakuumpumpe

(tør bulk)

Dobbeltrotorpumper bruges hovedsageligt som boosterpumper og er designet til at fjerne store mængder gas. De to rotorer roterer uden at røre hinanden for kontinuerligt at overføre gas i én retning gennem pumpen. Dette øger ydelsen af ​​primær-/forlinjepumpen ved at øge pumpehastigheden til ca. 7:1 og forbedre sluttrykket til ca. 10:1. Boosterpumper kan have to eller flere rotorer. Typisk sluttryk<10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.

Knastgear pumpe

(tør bulk)

Den laptandede pumpe har to lapper, der roterer i modsatte retninger. Driften af ​​en vakuumpumpe ligner den for en rotationspumpe, bortset fra at gassen transporteres aksialt og ikke fra top til bund. Meget ofte bruges en lobepumpe og en dobbeltrotorpumpe i kombination. Rotortrin og knasttrin er installeret på én fælles aksel. Denne type pumpe er designet til barske industrielle forhold og giver høj ydeevne. Typisk sluttryk 1 × 10-3 mbar. Produktiviteten er fra 100 til 800 m3/t.

Skrue pumpe

(tør bulk)

De vigtigste arbejdsdele af enheden er to roterende skruer, der ikke rører hinanden. Rotation fører gas fra den ene ende til den anden. Skruerne er konstrueret således, at efterhånden som gassen passerer gennem dem, bliver mellemrummet mellem dem mindre, og gassen komprimeres, hvilket medfører et reduceret indgangstryk. Denne pumpe har en høj ydeevne. PCP'en kan håndtere væsker og urenheder og fungerer også godt under barske forhold. Typisk sluttryk er omkring 1 × 10-2 Torr. Kapaciteten kan nå op på 750 m3/t.

Sekundære (højvakuum) pumper

Turbomolekylær pumpe

(tør, kinetisk)

Turbomolekylære pumper fungerer ved at overføre kinetisk energi til gasmolekyler ved hjælp af højhastigheds roterende vinklede skovle, der driver gassen frem ved høje hastigheder. Rotationshastigheden af ​​knivspidsen er normalt 250-300 m/s. Ved at modtage momentum fra de roterende blade bevæger gasmolekylerne sig til udløbet. Turbomolekylære pumper giver lavt tryk og lave ydelsesparametre. Typisk sluttryk er 7,5 x 10-11 Torr. Ydelsesområde fra 50 til 5000 l/s. Pumpetrin kombineres ofte med stagnationstrin, som gør det muligt for turbomolekylet at nå højere tryk (> 1 torr).

Diffusionsdampoliepumper

(våd, kinetisk)

Dampdiffusionspumper overfører kinetisk energi til gasmolekyler ved hjælp af en højhastigheds opvarmet oliestrøm, der flytter gassen fra indløbet til udløbet. Dette giver et reduceret indløbstryk. Dette design er ret forældet. De bliver i vid udstrækning fortrængt på markedet af de mere bekvemme tørre turbomolekylære pumper. Oliediffusionspumper har ingen bevægelige dele og er yderst pålidelige. Denne vakuumpumpe har en lav pris. Ultimativt tryk mindre end 7,5 x 10-11 Torr. Ydelsesområde 10 - 50.000 l/s.

Kryogen pumpe

(tør, gasgenvindingsteknologi)

Kryogene pumper virker ved at opfange og lagre gasser og dampe i stedet for at pumpe dem igennem sig selv. Denne type pumpe bruger kryogen teknologi til at fryse eller fange gas på en meget kold overflade (kryokondensation eller absorption) ved en temperatur på 10 ° K til 20 ° K (minus 260 ° C). Disse pumper er meget effektive, men har begrænset gaslagerkapacitet. De opsamlede gasser/dampe skal periodisk fjernes fra pumpen, hvilket opvarmer overfladen. De pumpes ud ved hjælp af en anden vakuumpumpe. Denne proces er også kendt som regenerering. Kryogene pumper kræver installation af et ekstra kompressorkølesystem for at skabe kolde overflader. Disse pumper kan nå tryk på 7,5 x 10-10 Torr og har et kapacitetsområde på 1200 til 4200 l/s.

Større producenter af vakuumpumper

Vakuumpumpen kan købes hos følgende producenter

BUSCH www.buschvacuum.com

Becker www.beckerpumps.com

Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en

NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/

Robuschi http://www.gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuum-pumps

Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com

Samson Pumps www.samson-pumps.com