Види вакуумних насосів

Практично у всіх галузях промислового виробництва однією з найважливіших умов виконання різних технологічних процесів є створення закритому робочому обсязі зниженого тиску атмосферного повітря чи газового середовища певного складу. Це завдання вирішується застосуванням вакуумних насосів (ВН), що видаляють деяку кількість газу з робочого об'єму області, завдяки чому його тиск доводиться до величини, заданої конкретної виробничої технологією.

Ступінь зниження тиску газу щодо атмосферного (ступінь вакууму) зазвичай описується в одиницях тиску: найчастіше в паскалях (1 Па = 1 Н/кв.м – система фізичних одиниць виміру СІ) та барах (1 бар = 106 дин/кв.см – система фізичних одиниць виміру СГС, 1 бар = 105 Па (приблизно 1 атмосфера). Рідше для характеристики ступеня вакууму використовується коефіцієнт Кнудсена - відношення середньої довжини вільного пробігу молекул газу до лінійного ефективного розміру вакуумного елемента (такою мірою вважають відстань між стінками вакуумної камери або діаметр вакуумного трубопроводу).

Величина тиску газу (p) у промисловому устаткуванні в залежності від вимог виробничої технології знаходиться у дуже широкому діапазоні, який охоплює понад десять порядків числових значень! Тому цей «неоглядний одним поглядом» інтервал для зручності інженерів-практиків поділено на чотири «вакуумні» області. У мілібарах (найбільш вживана одиниця у вакуумній техніці) ці області характеризуються такими показниками: 

  • область низького вакууму – p = 103–10-1 мбар, Kn ≤ 0,005;
  • область середнього вакууму – p = 10-1–10-4 мбар, 0,005 < Kn < 1,5;
  • область високого вакууму – p = 10-4–10-8 мбар, Kn ≥ 1,5;
  • область надвисокого вакууму – p ≤ 10-8 мПа и ниже, Kn >> 1,5.

І відповідно до цього поділу введена класифікація вакуумних насосів на низьковакуумні, середньовакуумні, високовакуумні та надвисокакуумні.

Другий критерій, яким прийнято класифікувати ВН, – фізичний принцип дії, закладений у конструкції вакуумного насоса. Таких принципів два: 1) викачування (перекачування, перенесення, транспортування) газу з робочого об'єму та 2) поглинання (зв'язування, сорбція) молекул газу в робочому об'ємі твердою або рідкою речовиною (сорбентом). Відповідно до цього критерію ВН поділяють на дві «принципові» групи: 1) газоперекачувальні (газопереносні, газотранспортні) та 2) газопоглинаючі (газозв'язувальні, сорбційні).



Класифікація вакуумних насосів за принципом дії та конструктивного виконання
(джерело - "https://ru.wikipedia.org/wiki/Вакуумный_насос")



А оскільки обидва зазначені фізичні принципи можуть бути реалізовані різними конструктивними способами, кожна з «принципових» груп вакуумних насосів включає конструктивні різновиди ВН. Наприклад, газопереносні насоси здійснюють відкачування газу або періодично (порційно, дискретно), або безперервно. ВН першого виду відносять до підгрупи об'ємних (їх відкачувальна дія заснована на переміщенні та витісненні порції газу в результаті механічного впливу на неї робочих елементів насоса, наприклад, поршня). А насоси безперервної дії виділяють в підгрупу молекулярних (іноді говорять – кінетичних), оскільки в них перенесення газу забезпечується за рахунок надання його молекулам спрямованого імпульсу руху робочим тілом, що безперервно рухається, – твердою поверхнею або струменем рідини, пари або газу. У підгрупі молекулярних ВН найширше застосовуються струменеві (ежекторні) насоси, до яких відносяться також дифузійні ВН.

У сорбційних ВН видалення газу з робочого об'єму відбувається внаслідок поглинання молекул завдяки ефектам фізичної сорбції (адсорбційні насоси), хемосорбції (гетерні насоси), а також конденсації на поверхні, що охолоджується (кріогенні насоси).

Кожен вид вакуумного насоса має певний набір технічних характеристик, серед яких основними є ступінь забезпечуваного ним вакууму і продуктивність (швидкість відкачування газу), переваг та недоліків, сфер використання, а також ряду інших експлуатаційних можливостей, що визначаються принципом дії та конструктивною реалізацією агрегату. Враховуючи різноманітність видів ВН, як перший крок на шляху до оптимального вибору вакуумного насоса варто ознайомитися із «загальною картиною» цієї складної галузі техніки, представленої в статті "Застосування вакуумних насосів у промисловості".

СК Трейдинг Груп

Розсилаємо лише важливу інформацію