На сегодняшний день сфера развития вакуумных насосов просто огромна. Популяризация не обошла стороной и спиральные вакуумные насосы, которые выделяются хорошей эффективностью и перспективами в дальнейших разработках в данной технике. Спиральные насосы отлично зарекомендовали себя в процессе эксплуатации на больших предприятиях, где подобного рода устройства являются одними из главных рабочих узлов на вакуумной линии. Стоит отметить, что множество типов вакуум насосов не могут работать в условиях высокого и сверхвысокого вакуума, чего нельзя сказать о спиральных устройствах, которые не только могут создавать и поддерживать такой уровень давления, но и делают это с максимальной производительностью. Нужно учитывать, что для работы в условиях сверхнизкого давления конструкция и сборка механизмов должна быть наивысшего качества, которым, собственно, и обеспечены спиральные агрегаты. Универсальность их применения и высокие показатели увеличили востребованность такими отраслями как: нефтеперерабатывающие предприятия, пищевые заводы, фармацевтические фабрики, медицинские учреждения и лаборатории, машиностроение и т.д.
Виды спиральных насосов
Существует несколько разновидностей в данной технике, каждая из которых имеет свои положительные стороны в силу конструктивных особенностей и количества функций. Наиболее популярными считаются:
- Классический спиральный насос. Имеет простой механизм создания вакуума, при условии не высокого расхода электроэнергии. В большинстве случаев вал спирали имеет прямую передачу от электродвигателя, минимизируя потери КПД. Данный тип насосов может создавать давление порядка 10-10 мм рт. ст.
- Спиральный центробежный насос. Обладает большей производительностью и стабильностью работы в отличие от классического варианта. Как понятно из названия, все движущиеся элементы внутри рабочего объема устройства располагаются в центре, образуя таким образом увеличенное пространство для нагнетания сжатого воздуха либо газа, за счет чего и повышается скорость откачки. Так как скорость вращения спирали очень высока, вращающиеся детали склонны к перегреву, для исключения которого в агрегате предусмотрено водяное охлаждение, стабилизирующее температурный режим насоса, не давая ему в процессе эксплуатации снижать КПД производительности. Центробежный насос способен сгенерировать вакуум порядка 10-12 мм рт. ст.
- Форвакуумный спиральный насос. Устройство предназначено для увеличения скорости откачки и предотвращения обратного хода транспортирующейся среды в основной насос при установке на любой тип вакуумной системы. Главной особенностью такого механизма является отсутствие загрязнения обрабатываемого воздуха, газа либо сыпучего вещества, так как выдаваемый поток газовой среды не имеет включение масла. В большинстве случаев, форвакуумный насос интегрируется перед основным механизмом, для снятия нагрузки и увеличения пропускной способности.
Спиральный вакуумный насос: принцип работы
В первую очередь нужно обозначить, что все внутренние элементы спирального насоса расположены так, чтобы не контактировать между собой, сохраняя при этом минимальные зазоры. Чтобы обеспечить такую точность на больших скоростях вращения применяются качественные и крепкие марки стали. Такое расположение исключает аварийный перегрев устройства и не требует применения смазывающих веществ либо рабочей жидкости.
В основе принципа работы лежат несколько спиралевидных дисков, которые вращаются через прямой привод электродвигателя. Когда диски движутся, воздух захватывается их спиралями, поступая через всасывающее отверстие. Благодаря высокой скорости вращения обрабатываемой среде передается инерция движения, переходящая в итоге в мощный поток завихрений, которые при ударе со следующей пластиной со спиралью сдавливаются до необходимого уровня давления и выводятся через нагнетательный патрубок. Сжатие перекачиваемой среды происходит за счет разницы скоростей входящего потока и количества оборотов спирали, которая на порядок ниже, что провоцирует понижение давления для обеспечения генерации вакуума.
Учитывая специфику работы спиральных насосов, потребовалась острая необходимость в обеспечении данных устройств дополнительным водяным охлаждением, которое нормализирует рабочий температурный режим для достижения стабильной производительности на протяжении всего времени работы агрегата.
Материал спирали
Обычная сталь для производства спиралей в качестве рабочих органов вакуумных насосов не подходит. Чтобы обеспечить необходимую надежность применяется суперконструкционный, имеющий высокую степень термостойкости термопласт. Им является специализированный уникальный материал – полиэфирэфиркетон, по своей структуре и характеристикам напоминающий керамику и легкие сплавы металлов.
Данный материал устойчив к механическим воздействиям, имеет повышенную теплостойкость и хорошую прочность. Он не деформируется даже при рабочей температуре около 300 градусов, не отделяя при этом химических летучих веществ. Не предрасположен к коррозии, даже в условиях интенсивного воздействия парогазовых смесей. Это означает, что ограничений, как во многих других разновидностях вакуумных насосов по количеству содержания водяных паров в обрабатываемой среде нет. В специализированных спиральных насосах можно перекачивать даже органические растворители, но при условии, что рабочая температура не будет превышать комнатную.
К недостаткам можно отнести невозможность перекачки разных кислот по типу серной, азота, соляной, плавиковой, а также метилэтилкетона и нитробензола в условиях повышенного температурного режима.
