Поршневой вакуумный насос

Вакуумные поршневые насосы – одни из первых установок, с помощью которых создавали разряженное пространство в различных емкостях. В них используется классический принцип объёмного вытеснения. Основоположником данной вакуумной технологии стал Отто фон Герике. Он использовал устройство, чтобы производить различные эксперименты.

Поршневой вакуумный насос

В поршневых вакуумных насосах, так же, как и в диафрагменных имеются впускные и выпускные клапаны. Данные клапаны ограничивают объем над поршневой головкой. В этом объеме достигается максимальная компрессия. Значение предельного давления вакуума зависит от того, какую прилагаемую силу необходимо приложить, чтобы открыть впускной клапан.

Поршневой вакуумный насос

При использовании качественных материалов позволяет не использовать уплотнительное масло между поршнями и стенками цилиндров. Ввиду формирования общего поперечного сечения цилиндра по пластине клапана, мертвый объем постоянно стремится к нулевому значению.

Вакуумный поршневой насос состоит из следующих основных элементов:

  • впускного фланца;
  • поршня;
  • всасывающего отверстия;
  • уплотнения;
  • впускного клапана;
  • пружины клапана;
  • перепускного канала;
  • газобалластного клапана;
  • дроссельного отверстия;
  • впускного канала;
  • глушителя.

Опускание и поднятие поршня в цилиндре происходит за счет действия соединительного штока, действующего от привода коленчатого вала. При нахождении поршня в крайнем нижнем положении происходит сообщение впускного фланца с рабочим объемом. Когда поршень двигается вверх, происходит закрытие всасывающих отверстий и сжатие сходящего газа.

После того, как в рабочем объеме достигается максимальное давление, происходит открытие пластины клапана, и поднятие газовой смеси к всасывающим отверстиям. Наличие второго уплотнения позволяет ограничить доступ сообщения между впускным каналом и коленчатым валом. Для того чтобы вытеснить водяные пары и избежать появления конденсации, подача газобалластного воздуха происходит через клапан и дроссельное отверстие.

Во время работы безмасляные насосы подвергаются большим нагрузкам. В процессе сильно изнашиваются уплотнения поршней, особенно если агрегат эксплуатируется на предельных скоростях. После того, как в установки достигается необходимое входное давление, износ значительно уменьшается за счет снижения скорости вращения.

Поршень большого вакуумного насоса зафиксировали

При фиксации поршня большого вакуумного насоса агрегат невозможно эксплуатировать. При фиксации одного поршня останавливается работа другого поршня. Если это случилось в результате перегрева или сильного изнашивания элементов поршневой системы, то агрегат необходимо отдавать на проведение капитального ремонта.

Преимущества устройства, даже если поршень большого вакуумного насоса зафиксировали, остаются несомненными:

  • установки выполняют автономную откачку газов;
  • газовые смеси не попадают обратно в систему;
  • использование беспримесных технологий позволяет избежать загрязнений воздуха;
  • в системах нет углеводорода, поскольку в системе не используется масло;
  • исключен внезапный прорыв воздуха, даже если резко пропадет электричество, поскольку в устройстве имеется предохранительный клапан;
  • наличие автоматического режима ожидания позволяет сберечь электроэнергию без последствий для предельного напряжения;
  • наличие счетчика моточасов позволяет во время проводить техническое обслуживание;
  • на обслуживание вакуумного насоса уходит минимальное количество времени;
  • наличие преобразователя чистоты позволяет получать одинаковые показатели производительности при использовании сети 50 или 60 Гц.

По сравнению с диафрагменными насосами, поршневые имеют большую производительность. Они быстрее откачивают воздух и способны создать более глубокий вакуум. Удаление впускного клапана позволяет создать низкое давление в вакууме. Значение остаточного давления и быстродействия в поршневых вакуумных насоса не изменяется при работе с различными газовыми смесями.

Поршневые насосы, ка никакие другие, походят для применения в комплекте с турбомолекулярными насосами при создании глубокого вакуума. Для того, чтобы избежать большой концентрации водяного пара в турбонасосе необходимо использовать газобалластный клапан.

Поршень большого вакуумного насоса зафиксировали

Наиболее широкое применение поршневые насосы находят в течеискателях и других подобных установках, не отличающихся большой производительностью. При использовании форвакуумного поршневого насоса течь не загрязняется паром масла, поэтому их активно используют для таких целей.

С помощью поршневых насосов нельзя откачивать коррозионные абразивные среды, но они подходят для использованию в других системах:

  • аналитических системах;
  • масс-спектрометрах;
  • течеискателях;
  • электронных микроскопах;

Их используют в робототехнике, дифференциальных уплотнительных системах. С их помощью производят вакуумную упаковку. Существуют устройства, которые имеют две ступени сжатия. Они могут составить конкуренцию одноступенчатым пластинчато-роторным насосам. Они могут создавать низкое базовое давление в 0,1 мбар. В комплекте имеется газовый балласт, могут автоматически снижать скорость при базовом давлении.