ВАКУУМ-НАСОСЫ, ИХ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Вакуум-насосами называются машины, которые откачивают воздух или газ из производственной емкости с давлением ниже атмосферного и, сжимая его, выталкивают в атмосферу.

По принципу действия все вакуум-насосы можно разделить на следующие основные типы:

1. Объемные насосы, действие которых основано на увеличении объема.

2- Молекулярные насосы, принцип действия которых основан на захватывании молекул газа движущейся поверхностью.

• 3. Эжекторные и диффузионные насосы. Действие их основано на захвате частиц газа струей пара.

• 4. Водоструйные насосы, действие которых основано на захватывании молекул газа струей воды.

• 5. Ионные насосы, принцип действия которых основан на увеличении заряженных частиц газа силами электрического поля. В табл. 3 приведены основные параметры вакуум-насосов, выпускаемых промышленностью.

Поршневые вакуум-насосы находят широкое применение в химической промышленности в тех процессах, где требуется давление порядка 5—100 мм рт. ст. Эти насосы надежны в работе и просты в обслуживании и могут откачивать газы, содержащие капельную жидкость.

Вращательные масляные насосы также довольно широко распространены в химической промышленности. Они применяются в тех случаях, когда необходимо создать давление порядка 0,5—0,001 мм рт. ст. Эти насосы могут использоваться и в качестве форвакуумных и для откачки больших объемов воздуха от атмосферного Давления. Эти насосы могут применяться и в таких химических процессах, как сушка, дистилляция и др. В этом случае насос имеет специальное газобалластное устройство. Вращательные масляные насосы требуют более тщательного ухода и не допускают попадания воды, водорастворимых кислот и щелочей в рабочую камеру насоса.

Таблица 3

Основные параметры отечественных вакуум-насосов

Тип вакуум-насоса	Предельный вакуум в мм рт. ст.	Скорость откачки в л/сек. при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 20° С
Поршневые с клапанным распределением типа ВНК……	35- 70	8- 4000
Поршневые с принудительным распределением, одноступенчатые типа ВНП……….	5- 35	12—800
То же, двухступенчатые….. Вращательные масляные насосы типа ВН………..	0,3-5	12-400
	0,01—0,001	0,2—155
Вращательные со скользящими пластинами типа РВН…..	10—25	100—1500
Вращательные с жидкостным поршнем: типа КВН ……..	620	6,5—13
типа РМК………	70—100	60-500
типа ВВН………	15—110	12—800
Пароэжекторные вакуум-насосы (в зависимости от числа ступеней)	1—100	1,0—600 кг/ч
Диффузионные вакуум-насосы: паромасляные……..	2-10“6—5-10~6	5—32 000
парортутные ………	1-1Q-7— 3- 10~7	10—1500
Двухроторные бессмазочные типа ДВН………….	0,005	500—1500
Ионные насосы………	1-10~6—3-10-8	. 35—20 000

Вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами применяются в основном для удаления основной массы воздуха или газа из производственных емкостей больших объемов, а также для создания централизованных систем предварительного разрежения на предприятиях химической промышленности.

Вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем широко распространены в химической промышленности. Эти насосы отличаются простотой устройства и обслуживания, долговечностью, могут применяться во всех процессах химической технологии, где требуется давление порядка 25—600 мм рт. ст. Они незаменимы в случае сжатия газов, не допускающих соприкосновения со смазкой, воспламеняющихся при низкой температуре или легком искрообразовании и для других специальных условий.

Пароэжекторные вакуум-насосы в основном используются в тех химических производствах, где необходимо давление порядка 1—100 мм рт. ст.

Насосы этого типа находят все большее применение в химической промышленности. Отличительной особенностью этих насосов является то, что в них нет движущихся частей и основным рабочим механизмом является струя пара.

Диффузионные вакуум-насосы, в которых рабочим механизмом является струя паров ртути или масла, применяются в основном в лабораторной практике для получения давления порядка 2 • 10^-6 — 3- 10^-7 мм рт. ст. Эти насосы могут работать при давлении предварительного вакуума порядка 1 мм рт. ст.

Разработаны и применяются так называемые ионные насосы. Они отличаются тем, что для своей работы не требуют применения какой-либо рабочей жидкости. Эти насосы находят применение только при исследовательских работах и позволяют создавать давление порядка 1 • 10^-6—3 • 10^-8 мм рт. ст.

Каждый вакуум-насос характеризуется следующими основными параметрами:

• 1) начальное давление — давление, при котором насос начинает нормально работать. Такое давление должно быть создано у выхода насоса и называется предварительным вакуумом;

• 2) рабочее давление — давление у входа насоса при данных условиях его работы;

• 3) конечное (предельное) давление — давление, которое можно получить при помощи вакуум-насоса в плотно закрытой и не выделяющей газов или паров эвакуируемой производственной емкости;

• 4) быстрота откачки вакуум-насоса — объем газа, который поступает в единицу времени из трубопровода в вакуум-насос при данном давлении у входа в насос.

Помимо основных параметров вакуум-насосов, существуют еще и дополнительные: потребляемая мощность электродвигателя, число оборотов, количество заливаемой рабочей жидкости, расход охлаждающей воды, размеры насоса, число ступеней откачки и т. д.