Форвакуумный насос

В качестве форвакуумного насоса может выступать любой механический агрегат, который способен создавать предварительное разряжение в системе. Необходимость в использовании форвакуумных насосов возникает из-за того, что высоковакуумные насосы не способны создавать разряжение в системе первого порядка.

Форвакуумный насос

Форвакуумными насосами в системе выполняется откачивание основной доли воздуха или газов. Установки удаляют до 95% молекул газа, но дальше действовать они не способны из-за ограниченных возможностей. Далее включается высоковакуумный насос, который удаляет до 99% и более молекул газов из системы.

Как правило, высоковакуумные насосы имеют необъемный или немеханический принцип действия. В качестве таких агрегатов выступают диффузионные, паромасляные, турбомолекулярные, криогенные установки. Каждый тип вакуумного насоса имеет определенный порог действия или начальное давление, от которого агрегаты начинают действовать.

Форвакуумный насос

При подборе форвакуумного насоса необходимо это учитывать. Если использовать насос, который не создает необходимый уровень остаточного давления, то высоковакуумный насос попросту не сработает и система не заработает.

Форвакуумный насос может иметь следующий тип:

  • водокольцевой (жидкостно-кольцевой);
  • роторно-пластинчатый;
  • золотниковый;
  • спиральный;
  • мембранный
  • поршневой.

Если для других систем и оборудования самым важным параметром может быть скорость откачки, то в данных агрегатах важны два параметра: чистота откачки и величина конечного остаточного давления. Именно поэтому в качестве форвакуумных насосов выбирают именно данные типы установок.

Как правило, насосы, в которых в качестве рабочей жидкости для уплотнения используется масло, не используются в качестве форвакуумных насосов. Они могут засорить систему, а высоковакуумные насосы отличаются высокой чувствительностью к чистоте откачиваемой рабочей смести. В отдельных случаях могут использоваться устройства, в которых имеются форвакуумные ловушки, которые не позволяют маслу попадать в систему.

Форвакуумный насос принцип работы

Достаточно часто в качестве форвакуумного насоса выбирают водокольцевые, они же центробежные и жидкостно-кольцевые насосы. Все три названия происходят от принципа действия устройства. Он хоть и имеет механический тип, но значительно отличается от других агрегатов. И, прежде всего, не конструкцией.

В рабочем корпусе, который имеет вид улитки, используется рабочая жидкость, а именно вода. Перед работой в устройство наполняется определенный уровень воды. При центробежном вращении воду отбрасывает к стенкам камеры, отчего в центральной части образуется свободный рабочий объем. За счет того, что ротор с радиально изогнутыми лопастями расположен эксцентрично, ячейки меняют свой объем в зависимости от расположения.

Форвакуумный насос принцип работы

Вода играет очень важную роль для данных установок. Она охлаждает рабочие элементы и является смазочным и уплотняющим веществом. Жидкостно-кольцевые насосы можно использовать при работе с загрязненными и агрессивными газами. Устройство не отличается высокой производительностью и не способно создавать вакуум с низким остаточным давлением, поэтому не может использоваться во всех системах.

Основные преимущества жидкостно-кольцевых вакуумных насосов:

  • отсутствует вероятность перегрева;
  • очистка газовой смеси;
  • чистая откачка и отсутствие масла.

В качестве форвакуумного насоса можно использовать пластинчато-роторный агрегат. Он относится к самовсасывающим агрегатам объемного типа. Как правило, в качестве форвакуумных насосов, при определенных условиях, используется именно сухие пластинчато-роторные установки. В них не используется масло, поэтому отсутствует вероятность загрязнения системы.

Конечно, могут использоваться и масляные насосы, но только в тех случаях, если «сухие» установки не способны создать необходимого уровня остаточного давления и чистота системы не стоит на первом месте. При этом в них используются фильтры и другие элементы, которые сводят к минимуму уровень масляных загрязняющих в системе.

Принцип работы устройства частично схож с принципом работы жидкостно-кольцевого насоса. Но имеется несколько особенностей. Первая – в ней не используется вода. Вторая – пластины не закреплены на роторе, а двигаются в пазах.

Основные преимущества форвакуумных пластинчато-роторных вакуумных насосов:

  • высокая производительность;
  • высокое значение предельного остаточного давления;

Популярность агрегатов связано с вышеперечисленными преимуществами. Не многие виды вакуумных насосов обладают такими же качествами.

Принцип действия форвакуумного насоса

Если форвакуумный насос имеет широкий диапазон действий, а именно способность начинать работу с более низкого вакуума, то в этом случае может использоваться объемный мембранный насос. На сегодняшний день все мембранные насосы можно разделить на устройства с одной и двумя мембранами. Двухмембранные устройства имеет более высокую производительность и, как правило, имеют пневматический привод.

Мембранные вакуумные насосы достаточно надежны, за исключением самой мембраны и способны осуществлять перекачивание химически агрессивных жидкостей и жидкостей, содержащих абразивные элементы.

Принцип действия форвакуумного насоса

В качестве форвакуумного насоса чаще всего используют устройства с двумя мембранами. Они соединяются валом, а перемещение происходит за счет воздействия сжатого воздуха. Иногда используют механический и гидравлический привод. Во время первого такта сжатия одна мембрана создает разряжение и находится у стенки корпуса.

На втором этапе происходит нагнетание. При этом второй мембраной передается давление воздушной смеси на жидкость, которая располагается в рабочем пространстве. Таким образом, происходит выталкивание жидкости в сторону выпускного отверстия.

Основные преимущества форвакуумных насосов с мембранным принципом действия:

  • чистая откачка газовой смеси;
  • возможность работы с агрессивными смесями.

Еще одно устройство, которое достаточно часто используется в качестве форвакуумного устройства – спиральный насос. Установка относится к объемным насосам, имеющим принцип внутреннего сжатия.

Данное устройство имеет две высокоточные спирали Архимеда с серповидными полостями, которые расположены друг напротив друга. При этом одна из спиралей плотно закреплена к корпусу, а вторая вращается за счет действия двигателя. За счет совершения орбитального вращения происходит постепенно уменьшение рабочего пространства.

В спиральных вакуумных насосах не используется масло, поэтому их достаточно часто используют в качестве форвакуумных устройств. Они имеют уплотнительные сопряжения, поэтому между деталями не происходит трение. К основным достоинствам спиральных форвакуумных насосов можно отнести высокую степень сжатия и чистоту проводимой операции. Установки могут составить конкуренцию пластинчато-роторным насосам в величине остаточного давления.