Вращательные вакуум-насосы
Вращательные вакуум-насосы являются более совершенным типом по сравнению с поршневыми насосами. Они работают по такому же принципу сжатия и выбрасывания газа, но уже при помощи вращательного движения специального приспособления. В зависимости от конструкции ротора вращательные вакуум-насосы подразделяются на следующие группы:
а) вращательные масляные вакуум-насосы;
б) вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами;
в) вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем (водокольцевые);
г) двухроторные бессмазочные вакуум-насосы;
д) зубчатые вакуум-насосы
 рис.1. Пластинчато-роторный вакуум-насос:
1 - цилиндр (корпус насоса);
2 - ротор;
3 - пластины;
4 - пружина;
5 - сетка-фильтр;
6 - возвратный клапан
Вращательные масляные вакуум-насосы
Эти вакуум-насосы являются насосами с вращающимся поршнем (ротором) и масляным уплотнением. Вращательные масляные вакуум-насосы разделяются на три группы:
1. Пластинчато-роторные вакуум-насосы
2. Пластинчато-статорные вакуум-насосы
3. Золотниковые (плунжерные) вакуум-насосы
На рис.1 представлен схематически пластинчато-роторный насос, работа которого протекает следующим образом.
В цилиндре 1 вращается эксцентрично установленный ротор 2 в направлении, указанном стрелкой. В прорезях ротора помещены пластины 3, находящиеся под действием пружины 4 и скользящие при вращении ротора по внутренней поверхности цилиндра. Внутри полости статора образуются три отгороженных друг от друга пространства А, В и С. При вращении ротора объем пространства А возрастает, и таким образом, всасывается газ из откачиваемого объекта, присоединенного к входу насоса. Одновременно с этим объем пространства С (образовавшегося из пространства В) уменьшается и газ, захваченный ранее, выбрасывается в атмосферу через выходное отверстие. Следовательно, за время одного полного оборота ротора удаляется объем газа, равный объему насосной камеры. Во входном отверстии насоса помещается фильтр для защиты полированной поверхности цилиндров статора и ротора от повреждения посторонними телами. Выхлопной клапан находится под слоем масла, которое препятствует попаданию атмосферного воздуха в насос.
В процессе работы масло поступает в камеру насоса через щели или сверления в корпусе и частично через выхлопной клапан, так что все трущиеся поверхности в камере покрыты слоем масла, которое и создает уплотнение между полостями всасывания и выхлопа. Кроме того, это масло служит для заполнения вредных пространств, а особенно пространства С в конце периода сжатия в нем газа. Когда вакуум приближается к предельному, давление в пространстве С становится настолько малым, что оно не в состоянии открыть выхлопной клапан. Он открывается маслом, вместе с которым удаляется и газ.
На рис.2 представлен схематически пластинчато-статорный насос.
 Рис.2. Пластинчато-статорный вакуум-насос:
1 - цилиндр;
2 - ротор;
3 - пластина;
4 - пружина;
5 - шариковый клапан.
В цилиндре 1 вращается в направлении, указанном стрелкой, эксцентрично установленный ротор 2. Движущаяся возвратно-поступательно пластина 3 скользит по поверхности ротора. Плотное прилегание пластины к ротору, необходимое для обеспечения уплотнения между сторонами всасывания и выхлопа, достигается с помощью пружины 4. Эвакуация газа из производственной емкости производится за счет увеличения объема камеры всасывания насоса.
Объем же выхлопной камеры уменьшается, и газ выталкивается из нее через выходное отверстие в масляную ванну, откуда выбрасывается в атмосферу.
На выходе обычно применяется шариковый клапан, помещаемый в выходном отверстии и предотвращающий попадание в насос масла и атмосферного воздуха (в случае остановки насоса).
Основным преимуществом этих насосов является уменьшение количества ответственных мест внутри насоса, представляющих опасность прорыва газа в производственную емкость. В пластинчато-статорном насосе такими местами являются только места соприкосновения барабана с камерой и пластиной.
Отсутствие прорезей в барабане устраняет лишнюю возможность просачивания воздуха в сторону впускного патрубка.
Вредное пространство в этих насосах также меньше, чем в пластинчато-роторных насосах.
На рис.3 представлен схематически золотниковый насос, работа которого протекает следующим образом.
 Рис.3. Золотниковый вакуум-насос:
1 - цилиндр;
2 - эксцентрик;
3 - плунжер;
4 - выхлопной клапан;
5 - золотник
В цилиндре 1 вращается эксцентрик 2 с надетым на него плунжером 3. Плунжер скользит по внутренней поверхности цилиндра, перемещает находящийся перед ним газ и выталкивает последний в атмосферу через выхлопной клапан 4, находящийся под слоем масла. Откачиваемый газ поступает на сторону всасывания через окно в прямоугольной части плунжера. Прямоугольная часть плунжера скользит в золотнике 5, свободно поворачивающемся в гнезде корпуса.
Преимущества золотниковых насосов перед пластинчато-роторными и пластинчато-статорными насосами:
1. Меньшее количество ответственных по герметичности мест внутри насоса - всасывающая сторона отделяется от выхлопной не пластинкой, скользящей по барабану, как в пластинчато-статорном насосе, а жестко скрепленной с обоймой плоской частью поршня, скользящей только по вкладышу.
2. Вредное пространство сведено к относительно еще меньшему объему.
3. Значительно меньшее охлаждение благодаря меньшему трению между подвижными частями.
Технические характеристики вращательных масляных насосов:
| Наименование
характеристики |
Марка насоса |
| ВН-494 |
ВН-461М |
РВН-20 |
ВН-2 |
ВН-1 |
ВН-4 |
ВН-6 |
| пластинчато-роторный |
пластинчато-статорный
|
золотниковый (плунжерный) |
Число ступеней
Скорость откачки в л/сек:
при давлении 760 мм рт. ст.
то же 1 мм рт. ст.
то же 0,01 мм рт. ст.
Предельный вакуум в мм рт. ст.
Число оборотов ротора в минуту
Количество масла ВМ-1 в л.
Расход масла в см3/ч
Охлаждение
Расход воды в л/ч
Габаритные размеры в мм:
длина
ширина
высота
Вес в кг
Мощность электродвигателя кВт
Число оборотов в минуту
Напряжение |
2
0,21
0,21
0,05
1x10-3
360
1,5
-
Воздушное
-
420
235
325
36
0,6
1400
220/380 |
2
0,83
0,7
0,2
1x10-3
540
2,3
-
Воздушное
-
670
294
415
75
0,6
1400
220/380 |
2
3,3
2,4
0,5
1x10-3
400
0,5
-
Воздушное
-
525
330
445
110
0,8
1400
220/380 |
2
7,0
5,9
5,0
3x10—3
525
2,0
-
Воздушное
-
685
555
475
180
1,7
1400
220/380 |
2
18,3
14,5
11,5
3x10-3
500
3,8
-
Воздушное
-
925
620
600
320
2,8
1400
220/380 |
1
59
40
15
5x10-3
500
16
40
Водяное
200—300
1635
875
1420
1050
7,0
960
220/380 |
1
155
117
0
1x10-2
360
55
70
Водяное
700—1000
1905
960
1975
2050
20
960
220/380 |
Вращательные масляные вакуум-насосы находят широкое применение в лабораторной практике, а также в химической, металлургической, электротехнической и других отраслях промышленности.
Скорость откачки вращательных масляных насосов зависит от величины насоса.
Для пластинчато-роторных и пластинчато-статорных насосов скорость откачки колеблется в пределах 0,2-25 л/сек, а для золотниковых - до 1000 л/сек.
Следует отметить, что вращательные масляные насосы могут применяться как самостоятельно, так и в качестве форвакуумных при работе высоковакуумных насосов.
Вакуум-насосы типов ВН-1 и ВН-2 в основном используются в качестве вспомогательных к высоковакуумным насосам, а вакуум-насосы ВН-4 и ВН-6 - для откачки больших объемов воздуха от атмосферного давления, так как они имеют маслоотбойные устройства и могут длительное время работать при давлении у впускного патрубка около 100 мм рт. ст. Предельное давление, которое могут создать эти насосы, составляет 1x10-3 - 5 x10-3 мм. рт. ст.
Источник: Агроводоком
|
