Что такое остаточное давление в вакуумных насосах

Справочная информация

Вакуум — состояние среды, абсолютное давление которой меньше атмосферного (по ГОСТ 5197-85).

Абсолютное давление — давление, измеряемое от абсолютного нуля (абсолютного вакуума). Относительное давление — давление, измеряемое от атмосферного.

Если вакуумный насос откачивает вакуумную камеру и откачал половину всего находившегося там воздуха, то относительное давление, которое создано в камере -0,5 атм., а если то же самое давление представить в абсолютных единицах, то оно будет равно 0,5 атм. То есть — 0,5 атм. (отн.) = 0,5 атм. (абс.). Если давление, создаваемое вакуумным насосом указывается со знаком «-«, это значит, что давление указано в относительных единицах.

В вакуумной технике, как правило, применяется абсолютная система измерения давления, в компрессорной относительная.

Атмосферное давление (то, чем мы с вами дышим) равно в абсолютных единицах:

10 метров водяного столба

Пример 1: в описании вакуумного насоса указан параметр «предельное остаточное давление 120 мбар» Как вакуум, которой создает насос соотносится с атмосферным давлением? 1 атм. (абс.) = 1000 мбар. (абс.) = 0 атм. (отн.). Следовательно: 120 мбар = — 0,88 атм.

Пример 2: Для работы оборудования требуется создавать вакуум -0,6. -0,7 Бар. Возможно ли использовать водокольцевой вакуумный насос Robuschi серии RVS для этого применения? По таблице на нашем сайте смотрим предельное остаточное давление водокольцевых насосов: 33 мбар. Атмосферное давление 1000 мбар, следовательно, водокольцевой насос может создать вакуум -0,967 атм., это более глубокий вакуум чем требуется, следовательно водокольцевой насос сможет обеспечить вакуум, необходимый для работы оборудования. В общем случае рекомендуем проконсультироваться с нашими специалистами при подборе вакуумного оборудования, так как существует множество других факторов определяющих возможность или невозможность использования конкретных типов вакуумных насосов в конкретных применениях.

Абсолютный ноль давления недостижим. На стрелочном вакуумметре мы можем увидеть значение «-1 Бар», но это не означает, что в откачиваемом объеме не осталось ни одной молекулы газа, это значит что точности вакуумметра не достаточно что бы адекватно измерить данный уровень вакуума.

Рассчет времени вакуумирования емкости

Как рассчитать за какое время вакуумный насос откачает вакуумную камеру?

В отличии от жидкостей, газы занимают весь имеющийся объем и если вакуумный насос откачал половину воздуха, находящегося в вакуумной камере, то оставшаяся часть воздуха вновь расширится и займет весь объем.

t — время необходимое для откачки вакуумного объема от давления p1 до давления p2

V — объем откачиваемой емкости

S — быстрота действия вакуумного насоса

p1 — начальное давление в откачиваемой емкости

p2 — конечное давление в откачиваемой емкости

ln — натуральный логарифм

Полученное при расчете время откачки рекомендуем помножить на коэффициент запаса k=2, так как эта формула не учитывает потери в вакуум проводе.

Пользуйтесь правильными терминами

Приведенные на данной странице термины даны в несколько упрощенном варианте. Для того что бы при подборе вакуумного оборудования правильно и однозначно понимать его характеристики рекомендуем ознакомиться соответствующим ГОСТ-ом:

КАК ВЫБРАТЬ ВАКУУМНЫЙ НАСОС. Часть 1: «Вакуум».

При выборе вакуумного насоса (или компрессора) и оценке его пригодности для использования в той или иной технологии оперируют двумя главными характеристиками:

• ДАВЛЕНИЕ
• ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Вакуумный насос или компрессор, который в поиске у потенциального пользователя, должен, прежде всего, обеспечить требуемый уровень давления. Затем ставится задача получить это давление за определенный промежуток времени. Быстрота получения заданного значения давления определяется производительностью ( pumping speed ) вакуумного насоса. При этом газовые компрессоры нагнетают газы и формируют давления выше атмосферного. Вакуумные насосы генерируют давления ниже атмосферного, т.е. создают разрежение.

В этой статье речь пойдет о низком давлении, т.е. о ВАКУУМЕ, как об основной технической характеристике всех вакуумных насосов. Создание или генерирование устройством вакуума – это динамический процесс понижения атмосферного давления в объеме и во времени. При поисках и выборе вакуумного насоса по уровню вакуума обычно говорят о двух характеристиках вакуумного насоса, связанных с давлением:

• предельное остаточное давление (или предельный вакуум, ultimate pressure )
• рабочее давление (или рабочий вакуум, working pressure )

Предельное остаточное давление – это самое хорошее (высокое) значение вакуума, которое позволяет достигнуть конструкция этого вакуумного насоса. Важно понимать, что когда вакуумный насос достигает этого предельного значения вакуума, производительность откачки газов становится равной нулю, т.е. откачка прекращается, и в дальнейшем при работе насоса это значение предельного давления будет поддерживаться как некое достигнутое равновесное состояние системы «насос-откачиваемый объём».

Как правило, значение предельного остаточного давления достигается лишь при работе вакуумного насоса в режиме «сам на себя», т.е. при заглушенном входном патрубке. Это объясняется довольно просто: при подключении к насосу технологических объемов (емкости, трубопроводы, стыки, камеры и др.) всегда существуют течи (негерметичности) или явления газовой десорбции, которые не позволяют достичь в откачиваемом объеме максимальное значение вакуума, который способен создать сам насос.

Рабочее давление – это заданное значение вакуума, которое требуется обеспечить и поддерживать вакуумным насосом в той или иной технологии или техпроцессе.

При выборе вакуумного насоса его предельное остаточное давление должно быть немного лучше чем рабочее. Это как бы обеспечивает некий «запас прочности», т.е. гарантию того, что требуемое в техпроцессе давление будет достигнуто с помощью именно этого вакуумного насоса.

2. Давление газов в объёме. Атмосферное давление. Понятие «ВАКУУМ».

Давление газов в замкнутом объёме – это суммарное усилие, оказываемое ударами (толчками) постоянно движущихся молекул газов в стенки объёма, в результате их постоянного броуновского движения и сталкивания друг с другом и с твёрдыми стенками сосуда.

Основная единица измерения давления в системе СИ – это «Па» (Паскаль):

1 Па = 1 Н / м 2 = 0,01 мбар [ 1 ]

Другие общепринятые единицы измерения давления и их соотношения приведены в Таблице 1:

Таблица 1
Единица измерения давления	бар	мбар	мм. рт. ст.	м вод. ст.	Па	кПа	МПа	атм.	ат.	кгс/см 2	psi
Бар ( bar )	1	1000	750	10,2	100 000	100	0,1	0,9869	1,02	1,02	14,5

Атмосферное давление – это давление, которое оказывает масса воздушного столба, как смесь газов, простирающихся на высоту более 1000 км от уровня поверхности земли и океана. При этом надо понимать, что чем выше от поверхности моря находится точка измерения этого атмосферного давления, тем атмосфера менее сконцентрирована, тем смесь газов реже (как бы их масса разбавляется в огромном увеличивающемся с высотой объёме) и, как следствие, давление этой смеси газов падает с подъёмом на высоту (см. Рис. 2). Почему? Просто так издавна утроена планета Земля, вокруг которой существует атмосфера, как газовая аура вокруг шара. Благодаря этой атмосферной ауре живут организмы и проистекают самые жизненные реакции веществ, постоянно потребляющие кислород, и растения, которые этот кислород постоянно вырабатывают и восстанавливают т.н. кислородный атмосферный баланс. Самые яркие примеры – это ветер, горение (как процесс окисления) и дыхание живых организмов, животных, людей.

Кривая изменения атмосферного давления до высоты 12 км над уровнем моря показана на Рис. 3.

Земная атмосфера. Принято считать, что это смесь 14 основных «земных» газов (см. Рис. 1), из которых три составляют львиную долю, в целом более 99% (азот – более 78%, кислород – более 20%, паров воды может быть более 1%).

Земная атмосфера делится на зоны по параметрам давления и температуры: тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу (см. Рис. 4).

Вакуум – это всякое давление, величина которого ниже атмосферного. Нормальным атмосферным давлением в земных условиях принято считать абсолютное давление атмосферного столба на уровне поверхности мирового океана (моря). Это значение составляет 1013 мбар абс. «абс.» — здесь имеется в виду абсолютное давление, которое равно нулю в том случае, когда в объеме нет ни одной молекулы газов. Т.к. на поверхности земли, в её недрах и в атмосфере всегда есть газообразные вещества и пары жидких веществ, то абсолютный вакуум недостижим в земных условиях. Как бы быстро и хорошо не откачивались объемы современными вакуумными насосами, какими бы герметичными они бы ни были, в микроскопических шероховатостях стенок объемов всегда есть определенное количество молекул газов, которые невозможно удалить из этих микрорельефов. Кроме того, при давлении на стенки сосудов извне всегда есть проскакивающие, как бы просачивающиеся сквозь сито, внутрь молекулы газов, даже сквозь твёрдые кристаллические решетки металлов. В закрытых объёмах всегда есть явления газовой десорбции, т.е. выделения молекул газов со стенок объема вовнутрь, всегда есть микропоры и микротрещины, через которые газы проникают в зоны низкого давления. Всё это не позволяет получить абсолютный вакуум в земных условиях.

Факты: Альпы – это горный массив, пересекающий границы шести стран. В самом их сердце возвышается знаменитая гора Монблан, находящаяся на границе Франции и Италии.

Сами Альпы представляют собой горную гряду, которая тянется по Европе почти 1200 км, в самом широком месте между итальянской Вероной и немецким Гармиш-Партенкирхеном имеет ширину около 260 км, занимая общую площадь в 190 тыс. кв. км. Альпы полностью или частично находятся на территории 8 стран. По доле общей площади государства, приходящейся на Альпы, эти страны располагаются следующим образом: Лихтенштейн (100%), Монако (100%), Австрия (65%), Швейцария (60%), Словения (40%), Италия (17%), Франция (7%), Германия (3%).

Факты: Эверест, она же Джомолунгма – высочайшая вершина в мире, высота этой горы составляет 8848 метров. Эверест расположен в Гималайских горах, которые протягиваются по Тибетскому нагорью и Индо-Гангской равнине на территории нескольких стран: Непала, Индии, Бутана, Китая.

Вершина Эвереста расположена на территории Китая, но сама гора находится на китайско-непальской границе.

Факты: В гражданской и военной авиации очень важно поддерживать атмосферное давление внутри самолета, т.к. при поднятии его на любую высоту от поверхности Земли, давление за бортом падает, а это влечет за собой отток воздуха из салона самолета во внешнюю среду. Чтобы этого не происходило требуется выполнение двух основных условий нормального полета с лётчиком или пассажирами внутри:

— корпус самолета должен быть герметичен ( max отсутствие утечек воздуха наружу);
— в корпус необходимо подавать воздух компрессорами под избыточным давлением, чтобы компенсировать всегда существующие утечки и микро утеки воздуха наружу.

Если в военных самолётах можно решить проблему утечек индивидуальными масками пилотов, то в гражданских самолётах, где много пассажиров, создают специальные автоматизированные системы поддержания атмосферного давления.

Рис. 3. График снижения атмосферного давления с высотой над уровнем моря (от 0 до 12) км.

Рис. 4. Диаграмма распределения температуры воздуха в 4-х слоях атмосферного столба:
тропосфера (до 11 км), стратосфера (от 11 до 47 км), мезосфера (от 47 до 80 км), термосфера (свыше 80 км).

3. Градация вакуума по глубине (технические уровни вакуума).

Существует несколько методик по разбивке всей возможной шкалы низкого давления на различные интервалы (отрезки). Самые распространенные – это академическая градация и индустриальная градация.

Академический основан на оценке плотности (степени разрежения) газов по характеру движения их молекул в объёмах путем соизмерения длин пробега молекул между их столкновениями друг с другом и со стенками сосудов, т.е. соизмерения т.н. длин свободного пробега. Чем больше средняя длина свободного пробега молекулы, тем лучше вакуум. Так, например, если молекула газа в объёме успевает пролететь от стенки к стенке не соударяясь с другими молекулами, то это показатель того, что в таком объёме достигнут сверхвысокий вакуум.

Так как мы специализируемся на поставках оборудования для промышленных применений, то рассмотрим в этой статье индустриальный подход к разбивке вакуума на 4 класса (интервала). Этот метод соответствует европейскому стандарту DIN 28400. Классы вакуума приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Технические уровни вакуума ( classes )	Диапазон давлений ( pressure range )
ФОРВАКУУМ ( rough vacuum )	(от 1000 до 1) мбар абс.
СРЕДНИЙ ВАКУУМ ( fine vacuum )	(от 1 до 10 -3 ) мбар абс.
ВЫСОКИЙ ВАКУУМ ( high vacuum )	(от 10 -3 до 10 -7 ) мбар абс.
СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ ( ultrahigh vacuum )	(10 -7 и ниже) мбар абс.

4. Базовые законы ФИЗИКИ ГАЗА и уравнение состояния идеального газа.

Закон Бойля-Мариотта.

Закон Бойля-Мариотта был установлен английским физиком Робертом Бойлем в 1662 г. и независимо от него французским ученым Эдмом Мариоттом в 1679 г. и звучит так:

Для данной массы газа при неизменной температуре произведение его давления p на объем V есть величина постоянная:

Этот закон также называется ЗАКОНОМ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

при постепенном росте объёма определенного количества газа, чтобы сохранить его температуру неизменной, давление газа должно также постепенно снижаться.

Закон Гей-Люссака.

Закон, связывающий объем газа V и его температуру T, был установлен французским ученым Жозефом Гей-Люссаком в 1802 г.

Для данной массы газа при постоянном давлении отношение объёма газа к его температуре есть величина постоянная.

Этот закон еще называют ЗАКОНОМ ИЗОБАРНОГО ПРОЦЕССА.

при постепенном нагреве определенного количества газа, чтобы сохранить давление неизменным, газ должен также постепенно расширяться.

Закон Шарля.

Закон, связывающий давление газа p и его температуру T, установлен Жаком Шарлем в 1787 году.

Для данной массы газа в закрытом герметичном объёме давление газа всегда прямо пропорционально его температуре.

Этот закон еще называют ЗАКОНОМ ИЗОХОРОГО ПРОЦЕССА.

при постепенном нагреве определенного количества газа в закрытом объёме, также постепенно будет расти и его давление.

Уравнение состояния идеального газа.

Уравнение, позволяющее обобщить все три основных газовых закона термодинамики называется уравнением состояния идеального газа или уравнением Менделеева-Клапейрона. Оно дает взаимосвязь трёх важнейших макроскопических параметров, описывающих состояние идеального газа: давления p , объема V , температуры T ,- и имеет вид:

p ∗ V	= Const = f, где f зависит от рода газа
T

или при записи в другом виде: [ 6 ]

p ∗ V =	m	∗ R∗T
	μ

p – давление газа, Па (Н/м 2 )

V – объём газа, м 3

m – масса газа, кг

μ – молярная масса газа

R = 8,31 Дж/моль ∗ К – универсальная газовая постоянная,

T – температура газа, °К (градусы абсолютной шкалы Кельвина).

Под идеальным газом понимается газ, частицы которого являются не взаимодействующими на расстоянии материальными точками и испытывают абсолютно упругие соударения друг с другом и со стенками сосудов.

Важно понимать, что все газовые законы работают для фиксированной массы (количества) газа.

Законы эти хорошо работают для режимов вакуума и не приемлемы при очень высоких давлениях и температурах.

5. Конструктивные типы вакуумных насосов.

Если говорить об уровне вакуума и его использовании в промышленных и исследовательских целях, то:

— в массовой мировой промышленности очень широко применяют форвакуум и средний вакуум;

— в более редких высоких технологиях используют форвакуум, средний и высокий вакуум;

— в лабораториях и исследованиях можно встретить все классы вакуума, в т.ч. и сверхвысокий.

Для получения всех классов в промышленности применяют различные конструкции вакуумных насосов, основные типы которых приведены в Таблице 3.

Тип насоса

Конструктивный вид
(схема)

Диапазон рабочих давлений

Мембранный вакуумный насос:

— 1 ступень откачки
— 2 ступени откачки
— 3 ступени откачки
— 4 ступени откачки

Соответственно работа в диапазоне:

— от 100 мбар абс. до атмосферного давления
— от 10 мбар абс. до атмосферного давления
— от 2 мбар абс. до атмосферного давления
— от 0,5 мбар абс. до атмосферного давления

от 600 мбар абс. до атмосферного давления

от 400 мбар абс. до атмосферного давления

от 150 мбар абс. до атмосферного давления

Водокольцевой вакуумный насос

от 33 мбар абс. до атмосферного давления

Сухой кулачковый вакуумный насос

от 20 мбар абс. до атмосферного давления

Пластинчато-роторный вакуумный насос с рецикркуляционной смазкой

от 0,5 мбар абс. до атмосферного давления

Сухой спиральный вакуумный насос

от 0,01 мбар абс. до атмосферного давления

Сухой винтовой вакуумный насос

от 0,01 мбар абс. до атмосферного давления

2-х ступенчатый пластинчато-роторный вакуумный насос с масляной ванной

от 0,0005 мбар абс. до атмосферного давления

Сухой вакуумный насос Рутса (бустерный)

от 0,001 до 25 мбар абс.

— турбомолекулярные
— диффузионные паромасляные
— криогенные
— магниторазрядные
— сорбционные, ионные и гетероионные

от 10 -11 до 5 мбар абс.

В этом разделе основной акцент сделан на насосы для получения форвакуума, т.к. это самая востребованная ниша рынка вакуумного оборудования, и не только в России и странах СНГ, а и во всем мире.

Следует также знать, что высоковакуумные насосы не могут работать без вакуумных насосов фор- и среднего вакуума, т.к. они стартуют в работу только с пониженных давлений (как правило, со среднего вакуума) и выхлоп у них должен происходить в зону вакуума, иначе высокий и сверхвысокий вакуум недостижим. Т.о. форвакуумные насосы и насосы среднего вакуума востребованы во всех отраслях промышленности, высокотехнологичных сферах и в научных исследованиях.

Вакуумные насосы, компрессоры, вентиляторы

Единицы измерения производительности и давления вакуумных насосов

При подборе вакуумного насоса наши партнеры часто используют специфические единицы измерения производительности и остаточного давления насосов.

Так кому-то привычней оперировать литрами в секунду, кому-то кубическими метрами в час или минуту. Кто-то привык измерять давление в атмосферах, а кому-то привычней милливольты, Паскали или Бары.

Специалисты «СЛЭМЗ» составили таблицы основных показателей вакуумных насосов АВЗ, водокольцевых насосов ВВН, пластинчато-роторных НВР: производительность и предельное остаточное давление. Также вы найдете таблицу перевода самых популярных единиц измерения давления.

Производительность или быстродействие вакуумного насоса определяет допустимые объемы, в которых может создаваться паспортное разрежение. Неправильно подобранный по производительности агрегат будет перегреваться, разбрызгивать уплотняющую жидкость, заклинивать либо же просто работать неэффективно.

Остаточное давление принято измерять в Паскалях, Барах, миллиметрах ртутного столба и атмосферах. При работе с аналоговыми вакуумметрами используется условная шкала от нуля до «минус единицы»

Основные параметры АВЗ и НВЗ

Глубина вакуума					Модель	Быстродействие
Паскали	Бары	kgf/cm 2	мм. рт. ст.	атмосферы		м 3 /час	м 3 /мин	л/с	л/мин
1,1	0.000011	0.000011	0.0083	0.000011	АВЗ-20Д (НВЗ-20)	72	1,2	20	1200
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	АВЗ-63Д	227	3,783	63	3780
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	АВЗ-90	324	5,4	90	5400
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	АВЗ-125Д	450	7,5	125	7500
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	АВЗ-180	648	10,8	180	10800

Производительность и остаточное давление ВВН

Единицы измерения вакуума					Модель	Быстродействие
Паскали	Бары	kgf/cm 2	мм. рт. ст.	атмосферы		м 3 /час	м 3 /мин	л/с	л/мин
20000	0,2	0,2	200	0,2	ВВН1-0,75	45	0,75	12,5	750
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН1-1,5	90	1,5	25	1500
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН1-3	198	3,3	55	3300
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН1-6	372	6,2	103,3	6198
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН1-12	720	12	200	12000
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН1-25	1500	25	416,6	24996
40000	0,4	0,41	300	0,41	ВВН2-50М	3000	50	833,3	49998

Быстродействие и глубина вакуумных насосов НВР

Давление вакуума в					Модель	Быстродействие
Паскали	Бары	kgf/cm2	мм. рт. ст	атмосферы		м3/час	м3/мин	л/с	л/мин
1,1	0.000011	0.000011	0.0083	0.000011	3НВР-1Д (НВР-1,25)	4,5	0,075	1,25	75
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	2НВР-5ДМ	19,6	0,3267	5,5	330
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	НВР-16ДМ	60	1	16,6	996
6,7	0.000067	0.000068	0,05	0.000068	2НВР-90Д	90	1,5	25	1500

Таблица перевода единиц измерения вакуума (давления)

Таблица соответствия единиц измерения глубины вакуума помогает быстрее переводить паспортные показатели насосов в привычные Вам единицы измерения: Паскали в Бары, Атмосферы либо кгс/см 2

Теперь вы можете подобрать вакуумный насос под специфику техпроцесса, оперируя производительностью и остаточным давлением в любых единицах измерения.

Если у вас остались вопросы, звоните — менеджеры СЛЭМЗ подробно расскажут об единицах измерения вакуума и помогут с выбором!

Предельное остаточное давление вакуумного насоса: технические характеристики насоса

Предельное остаточное давление вакуумного насоса это один из самых важных показателей эффективности работы вакуумной техники. Поэтому прежде чем определиться с моделью подходящего насосного устройства, стоит выяснить, что же это такое? Существует множество типов вакуумных установок, которые отличаются конструкцией и принципом работы с газом. Познакомившись поближе с характеристиками вакуумного оборудования, легче будет выбрать нужную модель.

Элементы вакуумных конструкций

Предельный вакуум насоса это наибольший показатель достигаемого вакуума в заданном объеме. Единица измерения – Па, бар. Предельное остаточное давление в вакуумных насосах достигается, как правило, при установлении равновесия между входящим и выходящим из насоса объемом газа. После достижения такого показателя, прибор продолжает работать в режиме поддержания уровня давления. Предельное остаточное давление вакуумного насоса и вакуумной системы отличается. Уровень содержания газа во всей вакуумной системе выше, чем аналогичный показатель в самом насосе.

Единого показателя предельного вакуума нет. Он зависит от конструкции установки (от 10 5 до 10 -12 Па.).

В зависимости от уровня создаваемого вакуума принято выделять две категории насосов:

• низковакуумные (уровень создаваемого вакуума в пределах 10 -3 Торр );
• высоковакуумные (создаваемый вакуум более 10 -3 Торр ).

Что такое давление всасывания для вакуум насоса: это давление внутри насоса. Его измеряют путем вычитания из значения атмосферного давления значения измеряемого давления в насосе.

Купить насос и необходимые для него элементы можно в нашем интернет-магазине.

Схема работы вакуумной системы

Принцип работы вакуумного оборудования

Главный принцип работы вакуумного оборудования — вытеснение газов из рабочей камеры (создание технического вакуума). Процесс разрежения атмосферы усложняется тем, что стенки вакуумной камеры содержат абсорбированные и растворенные газы. Процесс постоянного газовыделения предполагает постоянную откачку газов.

Выделяют несколько технологий работы с газами:

• перекачка газа;
• улавливание газа.

Технические характеристики вакуумных приборов

Охарактеризовать эффективность вакуумного оборудования (насоса, компрессора, вентилятора) можно по нескольким основным параметрам:

• производительность откачки — это максимальная скорость, с которой машина откачивает газ из определенного объема;
• предельное остаточное давление;
• потребляемая энергия.

Применяется несколько методов измерения характеристик:

1. Постоянного потока.
2. Метод двух манометров.
3. Метод постоянного объема.

Роторный маслозаполненный насос ERSTEVAK

Вакуумные насосы в зависимости от конструкции делятся на следующие типы:

• масляные (мокрые). В таком устройстве для смазки используется масло или вода, что также способствует загрязнению перекачиваемого газа.
• безмасляные (сухие). В проточной части жидкость отсутствует. Работа таких механизмов зависит от уплотнения, которое разделяет вращающиеся и неподвижные части насоса.

По диапазону давления вакуумные насосы делят на:

• Первичные (форвакуумные).

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

Такая установка предусматривает поступление газа в систему через входное окно, газ захватывается и сжимается ротором, а затем пропускается в выходной клапан. Масло применяется для герметизации и охлаждения пластин. Такая конструкция может создавать давление в размере — 1 ×10 -3 мбар.

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос

В таком устройстве газ сжимается при помощи вращающейся крыльчатки. Вода поступает в помпу и под действием центробежного ускорения вместе с пластинами ротора создает ячейки разного размера, которые по мере вращения лопастей уменьшаются. Газ, попавший в такую ячейку сжимается и проходит через выходной патрубок. Затем ячейка снова увеличивается в размерах, возникает разрежение, и газ втягивается через входной патрубок. Процесс повторяется. Такое оборудование считается достаточно прочным, поскольку все детали, кроме вала и рабочего колеса, неподвижны. Давление, создаваемое такой установкой достигает 30 мбар.

Диафрагменный вакуумный насос.

В таких машинах используется мембрана, соединенная со штоком. Двигаясь из стороны в сторону, он попеременно увеличивает и уменьшает объем рабочего цилиндра. Через входной клапан жидкая среда поступает в цилиндр. Затем резиновая диафрагма, прижимаясь под действием штока к стенке, выталкивает газ из помпы. Показатель предельного давления 5 ×10 3 мбар.

Спиральный вакуумный насос

Главными составляющими помпы являются ротор и статор в виде спирали. За счет создаваемого между ними орбитального вращения, происходит сужение поступающих газов. Достигаемое давление 0,01 мбар.

• Вторичные (высоковакуумные).

Турбомолекулярный насос

Лопасти ротора вращаются на высокой скорости, передавая импульс молекулам газа, что приводит к сжатию газа. Такое оборудование имеет низкий уровень производительности, показатель предельного давления составляет 7,5 х 10 -11 Торр.

Диффузионные паромаслянные насосы

Принцип действия такой системы основан на использовании высокоскоростного парового потока в качестве откачиваемого механизма. Установки не имеют движущихся механизмов, поэтому отличаются высокой надежность. Рабочее давление до 7,5 х 10 -11 Торр.

Криогенный насос

В основу работы устройства положено использование криогенной технологии. Такое оборудование позволяет провести практически полную откачку газа, до показателя значений давления ниже 10 — Торр. У крионасосов отсутствует контакт с жидкой средой, а все комплектующие неподвижны. Это существенно продлевает срок службы оборудования.

• Дожимные (бустерные).

Двухроторный вакуумный насос

Они используются, когда нужно удалить большие объемы газа в короткие сроки. Такие установки могут быть оснащены двумя и более роторами. Механизмы вращаются не соприкасаясь, перекачивая газ в одном направлении. Рабочее давление менее 10 -3 Торр.

Кулачково-зубчатый насос

Оснащен двумя кулачковыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. При этом газ двигается по осевому направлению. Агрегат характеризуется высоким показателем КПД. Уровень рабочего давления 1 × 10 -3 мбар.

Винтовой (шнековый) насос

Основные механизмы конструкции: металлический винт и резиновая обойма. По мере вращения винта, газ перемещается в сторону нагнетания. Уровень предельного давления равен 1 × 10 -2 Торр.

Производители вакуумных насосов

Выбор насосной техники могут облегчить специальные программы подбора насосов по заданным показателям. После заполнения формы в режиме онлайн, программа выдаст список подходящих установок.

Можно выделить несколько ведущих производителей вакуумного оборудования.

Компания Ваккуммаш (Россия) предлагает широкий ассортимент вакуумного оборудования, выполненного по международным стандартам. Это не только бытовые насосы, но и агрегаты промышленного назначения. Оборудование отличается практичностью и износостойкостью.

Ассортимент вакуумного оборудования

ERSTEVAK (Германия, Китай, Россия) выпускает вакуумные установки любого типа. Техника этой компании нашло широкое применение в самых разных сферах (фармацевтика, лабораторные исследования, очистные сооружения, пищевая промышленность). Агрегаты отличаются высоким качеством сборки, что положительно влияет на срок службы. Компания также предлагает услуги по изготовлению аппаратов по индивидуальным параметрам.

Busch (Германия) специализируется на выпуске вакуумного и компрессорного оборудования. В широком ассортименте представлены компрессоры, воздуходувки, вакуумные насосы различного типа. Агрегаты характеризуются надежностью и малогабаритностью конструкций.

Производитель PVR (Италия) при выпуске оборудования использует современные технологии и надежные материалы. Особой популярностью пользуются модели серии СS, в которых используются специальные графитовые лопатки. Оборудование широко используется как в промышленности, так и в быту.

При просмотре ролика можно узнать о том, для чего используют вакуумные насосы и как они работают

Вакуумные насосы: вопрос-ответ

Почему новый насос не выдает показатель предельного вакуума, указанный в технической характеристике?

Возможен заводской брак, тогда стоит воспользоваться гарантийным талоном. Либо низкокачественная сборка, не предназначенная для длительной работы. В таких машинах, заявленный показатель рабочего давления достигается на короткое время, а затем он понижается. При запуске устройства тепловые зазоры небольшие, а по мере прогрева машины, они увеличиваются. Соответственно уровень создаваемого вакуума понижается.

Какой возможен самый низкий показатель предельного остаточного давления в вакуумной камере?

Уровень создаваемого вакуума зависит от типа установки и ее конструкции. Отдельные агрегаты могут достичь глубокого вакуума до 0,00001 Па. В высоковакуумных установках такой показатель достигает — (0.5-1)× 10-1 Торр.

В видео подробно рассказывают о видах и различиях вакуумных насосов

Оказывает ли влияние на уровень создаваемого вакуума марка используемого масла?

Низкокачественный сорт масла может содержать различные примеси с высоким давлением насыщенных паров. При работе такие примеси могут существенно влиять на показатель рабочего давления.

Коротко о главном

Что такое остаточное давление в вакуумных насосах— это самый высокий показатель вакуума, который позволяет достичь конструкция конкретного насоса. Для создания вакуума в замкнутой системе необходимо устранить газы, находящиеся в атмосферном воздухе. Различные виды вакуумных насосов могут достигать уровня предельного вакуума в диапазоне от 10 5 до 10 -12 Па.

Приходилось ли Вам сталкиваться с показателем предельного вакуума?