Динамические вакуум-насосы

Объемные вакуум-насосы.

Поршневые вакуум-насосы. Поршневые вакуум - насосы применяются в химической промышленности в тех процессах, где требуется давление 0,6 - 13 кПа и для откачки больших объемов воздуха (до 1 м³/с). По своему устройству поршневой вакуум - насос мало отличается от устройства рассмотренных ранее поршневых насосов и компрессоров. Они имеют специальное газораспределительное устройство, связывающее цилиндр, откачиваемый объект и атмосферу. Поршневые вакуум - насосы бывают «сухие» и «мокрые». Первые откачивают из аппарата только газ, а вторые могут откачивать смесь газа с жидкостью. В конструктивном отношении «сухие» и «мокрые» вакуум - насосы совершенно одинаковы, за исключением распределительного устройства.

Вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами. По конструкции аналогичны роторным пластинчатым компрессорам (рис.7.31) они применяются для удаления основной массы воздуха или газа из производственных емкостей больших размеров, а также для создания централизованных систем предварительного разрежения. Предельное давление перед насосом не может быть меньше 1,3 - 3,3 кПа.

Вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем аналогичны по конструкции водокольцевым компрессорам (рис.7.32) они применяются в трех случаях, где требуется давление 3,3 - 80 кПа, а также тогда, когда не допускается соприкосновение газа со смазкой и возможно воспламенение газа при низкой температуре. Они относятся к «мокрым» вакуум - насосам и могут откачивать газ в смеси с жидкостью, из производительность от 0,7×10⁴ до 0,13 м³/с.

Двухроторные бессмазочные вакуум-насосы аналогичны по конструкции компрессору с двумя вращающимися поршнями (рис.7.33). Эти вакуум - насосы требуют предварительного разрежения в аппарате перед их включением в работу. Предельное давление обеспечиваемое насосом равно 1 Па.

Эжекторный вакуум-насос. По своей конструкции аналогичен струйному насосу (рис.7.12), рабочей средой является водяной пар. В химической промышленности наибольшее распространение получили пяти - и четырехступенчатые пароэжекторные вакуум - насосы. Между собой ступени насоса соединяются последовательно (выход одного насоса соединяется со входом следующего и т.д.), причем из последней ступени отсасываемый газ выбрасывается в атмосферу. В зависимости от марки вакуум - насоса остаточное давление может быть от 0,4 до 23,4 кПа и производительностью (по сухому воздуху) от 2,8×10^-3 до 0,17 кг/с.

Диффузионный вакуум-насос. Рабочей средой имеет пары ртути и относится к эжекторному виду струйных насосов. Такие вакуум - насосы применяются в основном в лабораторной практике для получения давления порядка 4×10^-5 - 2×10^-4 Па (высокого вакуума). Эти насосы могут работать при давлении предварительного вакуума порядка 100 Па. Предварительный вакуум создается другим насосом, называемым форвакуумным насосом.

На рис.7.39 схематически показан ртутный диффузионный вакуум - насос, работа которого происходит следующим образом.

Рис.7.39. Схема диффузионного вакуум-насоса.

Струя пара ртути, образовавшегося в подогревательном резервуаре со ртутью, проходит через трубку d (паропровод) в сопло D, из которого затем проходит в направлении сосуда B, сообщающегося с форвакуумом. Эта струя пара образует в сужении С своего рода перегородку между пространством высокого вакуума, которое соединяется с откачиваемым сосудом, и пространством предварительного вакуума В, которое соединено с форвакуумным насосом. Молекулы газа диффундируют через сужение из пространства А в пространство В, так как внутренняя часть паровой струи, состоящая из вновь образовавшегося в нагревателе пара, свободна от газа. В пространстве В (конденсатора) на охлаждаемых водой стенках происходит конденсация ртутного пара, а отделенные от пара молекулы откачиваемого газа отводятся в форвакуум, сконденсировашаяся ртуть стекает по стенкам в пространство А, откуда по трубочке перетекает в нагреваемый резервуар.

Диффузионные насосы являются одними из лучших для создания высокого вакуума. В насосах промышленного типа производительность откачки достигает 32 м³/с.

Дата добавления: 2014-01-14