Droge vacuümpomp. Vacuum pompen

Uiterst betrouwbare en efficiënte droge, klauw- en schroefvacuümpompen worden veel gebruikt in algemene industriële processen, maar ook voor het creëren van vacuüm in explosieve en corrosieve omgevingen.

Wereldleider in het ontwerp en de productie van droogvoer vacuum pompen is het Engelse bedrijf Edwards. Edwards is een pionier op het gebied van drooggaspompen. Met meer dan 90 jaar ervaring in het gebruik van vacuümpompen in uiteenlopende bedrijfsomstandigheden, waaronder processen met een hoog stof- en verontreinigingsgehalte, en meer dan 150.000 geleverde droge vacuümpompen wereldwijd, bieden wij de meest geavanceerde oplossing voor droge vacuümtoepassingen.

Droogpomptechnologie zorgt voor aanzienlijke verlagingen van de bedrijfskosten, verhoogde productiviteit, verbeterde productkwaliteit en het creëren van meer gunstige omstandigheden arbeid in werkruimtes. Deze technologie garandeert hoge niveaus betrouwbaarheid in situaties waarin olieafgedichte pompen zich aan de rand van hun bedrijfsbereik bevinden. “Droge” pompen zijn in staat om media met de hoogst toegestane waterdampdruk aan de pompinlaat weg te pompen, meerdere malen hoger dan de hoogste waterdampdruk voor pompen met een oliekeerring, en dit in de volledige afwezigheid van enige verontreiniging. Deze mogelijkheid maakt de pompen ideaal voor vacuümpompen in droogprocessen en andere industriële toepassingen.

De Drystar klauwtype droge vacuümtechnologie, gepatenteerd door Edwards in 1984, was een innovatie in de vacuümwereld en geniet tot op de dag van vandaag nog steeds een welverdiende populariteit over de hele wereld.

Zo zijn de eerste modellen pompen van het bedrijf Edwards, met een klauwmechanisme, handelsmerk Pompen uit de Drystar GV-serie worden nu over de hele wereld geïnstalleerd in een breed scala aan algemene industriële processen, metallurgie, drogen, oppervlaktebehandeling en halfgeleiderproductie. Het werkingsprincipe van GV-pompen is gebaseerd op een klauwgrijpmechanisme, en de extra Roots-fase die bij het ontwerp van de pompen wordt gebruikt, maakt het mogelijk de pompsnelheid binnen het bedrijfsbereik te verhogen en de maximale bedrijfssnelheid te bereiken.

De ervaring die is opgedaan tijdens de ontwikkeling van droge klauwpompen werd gebruikt in pompen uit de EDP-serie, waarvan het belangrijkste verschil met de pompen uit de GV-serie de verticale richting van de stroming van het verpompte medium is, waardoor, als vloeistoffen het werkvolume binnendringen vloeien ze onmiddellijk uit de pomp zonder deze te beïnvloeden. Waarin warmte, dat in de pomp wordt onderhouden, vermijdt condensatie van media, inclusief chemisch actieve media, en, als gevolg daarvan, de invloed van corrosie. Dankzij deze eigenschap voldoen de pompen uit de EDP-serie optimaal aan de hoge proceseisen van de chemische en farmaceutische industrie.

Parallel aan de technologie van het droogpompen met een klauwgrijpmechanisme, werd de technologie van het zuigen met schroefpomprotoren ontwikkeld.

De Progressive Progressive-pompen uit de IDX-serie zijn ideaal voor processen die een hoge doorvoer vereisen in vacuüm- of snelle pomptoepassingen. luchtdruk. De pompen maken gebruik van een uniek tweewegssymmetrisch schroefmechanisme, dat het systeem voor het compenseren van thermische uitzetting van de assen vereenvoudigt. Met dit ontwerp, dat geen analogen heeft in producten van andere fabrikanten, kunt u eenvoudig gasmedia met een hoog stofgehalte verpompen. Het is belangrijk op te merken dat de pomp kan worden gebruikt als voorlijnpomp in een meertrapsvacuümsysteem. Systemen op basis van IDX-pompen zijn een standaardoplossing in staalevacuatieprocessen.

Vervolgens werd, naar analogie met de komst van “chemische” versies van GV-EDP-pompen, de CDX-schroefpomp ontwikkeld, die een aanpassing is van de IDX-pomp, maar een aantal kenmerken heeft die het mogelijk maken dat deze wordt gebruikt in de chemische en petrochemische industrie. productieomstandigheden.

In combinatie met boosterpompen EH/HV/SN kunnen droge vacuümpompen uit de GV-, EDP-, IDX-serie een capaciteit bereiken tot 120.000 m 3 /h. Hoe speciaal geval– IDX-gebaseerde systemen voor de metallurgie, dat zijn kant-en-klare oplossingen voor pollepelovensystemen van 50, 100 en 150 ton (vacuümontgassing VD en vacuümontkoling VOD-processen). De pompsnelheid kan worden gevarieerd door extra trappen toe te voegen, waardoor vacuümsystemen kunnen worden ontworpen om aan de behoeften van een specifiek proces te voldoen.

Momenteel is een nieuwe generatie vacuümpompen voor algemene industriële processen – de GXS-schroefpomp – actief wijdverspreid. Deze pomp is een volledig gebruiksklare oplossing, de pomp is na levering direct klaar voor gebruik. Het is uitgerust met een bedieningspaneel dat zich direct op het lichaam bevindt en heeft er ook een aantal toegevoegde opties, waardoor u een systeem kunt configureren dat volledig voldoet aan de behoeften van een specifieke klant. Het brede assortiment GXS-pompen kan worden gepresenteerd in een eentrapspompvormfactor of in combinatie met een boosterpomp (in een enkele behuizing), die prestaties mogelijk maakt van 160 tot 3.500 m 3 /u.

Momenteel blijft Edwards nauw gefocust op vacuümprocessen in de chemische en farmaceutische industrie. Zo werden op basis van de GXS de pompen uit de CXS-serie ontwikkeld. Het belangrijkste verschil tussen deze pomp en de GXS is dat alle elementen van het elektronische regelsysteem van de pomp in een aparte explosieveilige unit zijn geplaatst.

Meer informatie over de mogelijkheden en kenmerken van Edwards droge vacuümpompen vindt u in de relevante secties van onze catalogus.

Innovatieve ontwikkeling van de fabrikant Edwards - EDS-serie pompen voor complexe technologische processen in de chemische, petrochemische en farmaceutische industrie

Olievrije (droge) draaischuifvacuümpompen zijn verdringerpompen waarmee een vacuüm van gemiddelde diepte kan worden verkregen bij volledige afwezigheid van olie-uitlaat in de uitlaatlucht. De diepte van het bereikte vacuüm varieert van 90 tot 400 mBar restdruk, afhankelijk van het model. Dat is 9 tot 40% van de atmosferische druk.

Het is vrij moeilijk om een ​​goede olievrije schottenpomp te maken, daarom is het aantal fabrikanten in de wereld niet zo groot. Ze worden voornamelijk in Europa gemaakt (, en). En in de VS, China en Taiwan worden alleen pompen met een lage capaciteit geproduceerd. Van deze laatste is de meeste vraag naar Taiwanese pompen.

Operatie principe

Droge schottenpompen hebben over het algemeen hetzelfde werkingsprincipe als. Ze gebruiken ook een excentrisch gemonteerde rotor met bladen die vrij in hun sleuven kunnen glijden.
Animatie 1: Werkingsprincipe van een schottenpomp

Er zijn echter enkele verschillen. Droge pompen gebruiken geen olie om de opening tussen de bladen en de behuizing af te dichten, noch om bewegende delen te smeren, noch om te koelen. Daarom zijn droge pompbladen niet gemaakt van metaal, maar van grafietcomposiet. Grafiet zorgt voor veel minder wrijving dan metaal, waardoor er niet veel koeling nodig is. Bovendien slijpen grafietmessen snel in het oppervlak waarop ze glijden, waardoor de openingen tussen het lichaam en de messen goed worden afgedicht.

Enerzijds is het ontwerp van olievrije pompen eenvoudiger: er is geen olieafscheider en oliekanalen. Aan de andere kant verhoogt het gebrek aan smering de eisen aan de kwaliteit van de oppervlaktebehandeling.

Voor- en nadelen van olievrije draaischuifvacuümpompen (vergeleken met oliepompen)

Er zijn twee belangrijke redenen om voor een droge schottenpomp te kiezen: relatief schone uitlaatlucht en de mogelijkheid om dat te doen lange tijd werken met ruwvacuüm. Bovendien is het niet nodig om voortdurend het oliepeil te controleren en zich zorgen te maken over het drogen van het verpompte gas.

Alle voordelen van droge pompen zijn een spiegelbeeld van de nadelen van oliegesmeerde modellen: als het de voorkeur heeft dat olie in een diepvacuümmodus werkt, dan kan een droge pomp lange tijd werken met een ruw vacuüm aan de inlaat . Vaak ontstaat er ook een situatie waarbij de weggepompte lucht in dezelfde ruimte blijft waar gewerkt wordt. Nadat ze door een oliegesmeerd model zijn gegaan, is de lucht onvermijdelijk verzadigd met oliedampen, die niet alleen onaangenaam ruiken, maar ook niet bijzonder nuttig zijn voor anderen. Uitlaatleidingfilters lossen dit probleem tot op zekere hoogte op. Maar perfecte filters bestaan ​​niet.

Aan de andere kant gaan ze door een olievrije rotatiepomp, hoewel de lucht niet perfect schoon blijft, maar in dit geval komen in plaats van olie grafietstofdeeltjes in de lucht. Ten eerste komt dit stof veel minder vrij dan olie. En ten tweede ruikt grafiet niet en is het veel gemakkelijker om het te filteren. Daarom is een olievrije pomp een goede keuze voor ruimtes waar mensen werken.

Een ander belangrijk nadeel van oliegesmeerde pompen is de noodzaak om het oliepeil voortdurend te controleren. Dit niveau kan stijgen door het optreden van condensatie, of afnemen, bijvoorbeeld bij het werken met een ruw vacuüm of wanneer de temperatuur wordt overschreden. Elk van deze scenario's is nadelig voor een schottenoliepomp: als er niet genoeg olie is, zal deze oververhit raken en doorbranden, en als er veel condensatie in de olie zit, zal de pomp snel roesten. Een olievrije pomp heeft in eerste instantie deze nadelen niet: het is niet nodig om hem voortdurend te controleren; het volstaat om de dikte van de messen eens in de 2-3.000 bedrijfsuren te controleren.

Over het algemeen is de pomp voor restdrukken boven 400 mbar olievrij goede keuze. Maar het is niet langer geschikt om een ​​dieper vacuüm te creëren. De meest geavanceerde modellen uit onze catalogus kunnen slechts 100 mBar restdruk leveren. Een andere beperking is de levensduur. Met olie gevulde modellen kunnen jarenlang dezelfde prestaties leveren (slechts af en toe olie toevoegen is nodig), wat veel laboratoria gebruiken, waardoor dag en nacht een stabiel vacuüm in de laboratoriumkast wordt gehandhaafd. Een droge schottenpomp kan ook 24/7 draaien, maar naarmate de schoepen verslijten, neemt de prestatie af. Daarom wordt aanbevolen om een ​​dergelijke pomp precies aan te zetten wanneer dat nodig is en aan het einde van de dienst uit te schakelen.

Slijtage van werkplaten

Zoals je in de bovenstaande animatie kunt zien, bewegen de werkplaten voortdurend langs speciale sleuven in de rotor. Ze vliegen eruit onder invloed van de middelpuntvliedende kracht, passen strak tegen de wanden van de kamer en verdelen de vrije ruimte van de werkkamer in verschillende geïsoleerde volumes.

De pomprotor draait met hoge snelheid (meestal 1400-1500 tpm, omdat 4-polige elektromotoren worden gebruikt), waardoor het probleem van wrijving van de platen tegen het binnenoppervlak van de werkkamer ontstaat. Bij oliegesmeerde pompen is dit probleem niet acuut, dus de werkplaten (bladen) kunnen van composiet of duurzamer metaal zijn. Bij droge pompen kunnen de schoepen echter alleen uit grafietcomposiet (koolstofschoepen) bestaan. Grafiet zelf is een goed smeermiddel: grafietplaten glijden door de werkkamer zonder oververhitting. Maar tegelijkertijd verslijt grafiet relatief snel. Bovendien wordt niet alleen de lengte ervan verkleind als gevolg van wrijving tegen het pomplichaam, maar wordt ook de dikte ervan als gevolg van wrijving tegen de rotor verminderd.

Afbeelding 1. Drie soorten slijtage op grafietbladen van schottenpompen.

Slijtage van grafietbladen (platen) leidt tot luchtlekken en een afname van de vacuümdiepte, evenals tot pompprestaties. Wat gemiddelde looptijd olievrije pompbladservices? De meeste fabrikanten geven deze periode verlegen niet aan. We hebben echter wel wat informatie.

Taiwanese trappenvacuüm geeft aan dat de messen na 8.000 - 10.000 uur moeten worden vervangen. Ze merken echter op dat de prestatiekenmerken van olievrije schottenpompen na 3.000 bedrijfsuren beginnen af ​​te nemen.

De Italianen DVP schrijven over de levensduur van platen van 10.000 uur. Er kwam eens een monteur bij ons op kantoor die bezig was met een SB 16 pomp van dit Italiaanse bedrijf. Hij zei dat de pomp 20.000 uur voor hen heeft gewerkt (hoewel in de compressormodus, maar dit verandert niets aan de essentie), waarna hij niet meer normaal werkte (we hadden het over slijtage van de bladen, en niet over pompstoringen). Tegelijkertijd raakten de uitlaatslangen binnenin bedekt dunne laag grafiet stof. Dit voorbeeld zegt dat de fabrikant de minimaal gegarandeerde levensduur van de messen in de praktijk aangeeft, ze kunnen langer werken, maar met een afname van de bedrijfsparameters;

De Duitsers Becker-serie VX, KVX zijn recordhouders voor de levensduur van bladen (helaas, en ook voor de prijs van pompen) - minimaal 20.000 uur, in de praktijk van 20 tot 40 duizend.

Afbeelding 2. Grafiek van prestatieverlies van droge schottenpompen als gevolg van bladslijtage.

Op welke vacuümdiepte wordt het rendement van draaischuifvacuümpompen het grootst?

Het rendement van olievrije schottenpompen is geen vaste waarde, maar is afhankelijk van het werkpunt (vacuümdiepte). Bij een inlaatdruk dichtbij de atmosferische druk (ruw vacuüm) is het pomprendement zeer laag en wordt acceptabel (40% en hoger) bij een vacuümdiepte van 300 mBar (700 mBar restdruk). Het rendement bereikt zijn maximum (bijna 60%) bij een vacuüm van 600-700 mBar (300-400 mBar absolute druk), en begint vervolgens weer af te nemen tot 40% naarmate het vacuüm dieper wordt.

Afbeelding 3. Vergelijking van de efficiëntie van een droge draaischuifvacuümpomp en een eentraps vortexblower.

Als we bijvoorbeeld een olievrije draaischuifvacuümpomp vergelijken met een eentraps vortexblower die in vacuümmodus werkt, blijkt dat deze 2 apparaten niet met elkaar concurreren, maar elkaar aanvullen. In het bereik van de gecreëerde drukken van -100 tot -300 mbar vertoont een vortexblower de beste efficiëntiewaarden, en in het bereik van -300 tot -900 mbar werkt een schoepenrotorapparaat veel efficiënter.

Op diverse terreinen menselijke activiteit een vacuüm is vereist. Deze term karakteriseert de toestand van de gasfase, waarvan de druk lager is dan de atmosferische druk. Het wordt gemeten in millimeters kwik of pascal. Verdunning van gassen treedt op wanneer een stof met geweld wordt verwijderd uit apparaten met een beperkt volume. Een technisch apparaat dat voor deze doeleinden is ontworpen, wordt een vacuümpomp genoemd. Het kan zelfstandig worden gebruikt of worden opgenomen in complexere systemen.

Vacuüm wordt veel gebruikt in verschillende technische apparaten. Hiermee kunt u het kookpunt van water verlagen of chemische vloeistoffen, verwijder gassen uit materialen die een grotere homogeniteit van de samenstelling vereisen, creëer steriele verwerkings- en opslagomstandigheden. Met kleine afmetingen en een zuinig energieverbruik kunt u met moderne vacuümpompen snel een diep vacuüm bereiken. Ze worden gebruikt in een breed scala aan processen en werkgebieden:

• in de olieraffinage en chemische industrie om de noodzakelijke omstandigheden voor reacties en scheiding van de resulterende mengsels te handhaven;
• bij het ontgassen van metalen en andere materialen om onderdelen te creëren met een uniforme structuur en afwezigheid van poriën;
• in de farmaceutische en textielindustrie voor het snel drogen van producten zonder de temperatuur te verhogen;
• in de voedingsmiddelenindustrie bij het verpakken van melk, sappen, vlees- en visproducten;
• tijdens het stofzuigen van koel- en andere apparatuur met verhoogde eisen aan de afwezigheid van vocht;
• voor de normale werking van automatische transportlijnen waarbij vacuümzuignappen als grijpers worden gebruikt;
• bij het uitrusten van productie- en onderzoekslaboratoria;
• in de geneeskunde tijdens de bediening van ademhalingsapparatuur en tandartspraktijken;
• bij het printen voor het fixeren van thermische films.

Werkingsprincipe van vacuümpompen

Het vacuüm ontstaat wanneer mechanische verwijdering stoffen uit besloten ruimte. Technisch gezien is dit mogelijk verschillende manieren. Werkingsprincipe straalvacuümpomp gebaseerd op het meeslepen van gasmoleculen door een stroom water of stoom die ontsnapt hoge snelheid uit het uitwerpmondstuk. Het ontwerp omvat het aansluiten van een zijpijp waarin een vacuüm wordt gecreëerd.

Het voordeel van dit ontwerp is de afwezigheid van bewegende delen, maar het nadeel is het mengen van stoffen en een laag rendement.

In de technologie, de meest gebruikte mechanische eenheden. De werking van een vacuümpomp met een roterend of heen en weer bewegend hoofdonderdeel bestaat uit het periodiek creëren van een uitzettende ruimte in de behuizing, deze vullen met gas uit de inlaatpijp en deze vervolgens via de uitlaat naar buiten duwen. Structureel apparaat Het ontwerp van de vacuümpomp kan zeer divers zijn.

Belangrijkste soorten vacuümpompen

Bij de vervaardiging van apparaten voor het creëren van vacuüm worden metalen en plastic materialen gebruikt die bestand zijn tegen de chemische effecten van het verpompte medium en voldoende mechanische sterkte hebben. Veel aandacht er wordt aandacht besteed aan de nauwkeurigheid van de montage van componenten en de dichtheid van het contact met oppervlakken, waardoor de omgekeerde lekkage van gassen wordt geëlimineerd. Hier is een lijst met de belangrijkste typen vacuümpompen, die qua ontwerp en werkingsprincipe verschillen.

Waterring

Een vloeistofringvacuümpomp is een van de varianten van vloeistofringeenheden, waarmee een vacuüm wordt gecreëerd circulatie schoon water . Het heeft het uiterlijk van een cilinder met een rotor uitgerust met bladen, die roteren op een niet-gecentreerde as. Voordat u met het werk begint, is het gevuld met vloeistof.

Wanneer de motor start, versnelt de waaier het water langs de binnenwanden van de behuizing. Tussen de rotor en de rotor wordt een halvemaanvormig vacuümgebied gevormd. Gas stroomt erin vanuit de inlaatleiding van de pomp. Bewegende messen bewegen het langs de as en gooien het door de uitlaat naar buiten. Eenheden van dit type worden vaak gebruikt voor gedeeltelijke gaszuivering vanwege het intense contact met water.

Het gebruik van vloeistof als werklichaam biedt veel voordelen.

1. Water dat in de ruimte tussen de rotor en het pomplichaam roteert, elimineert de mogelijkheid van terugstroming van gassen, vervangt afdichtingen en vermindert de vereisten voor precisiefabricage van onderdelen.
2. Alle roterende delen van de pomp worden voortdurend met vloeistof gespoeld, wat de wrijving vermindert en de warmteafvoer verbetert.
3. Dergelijke apparaten vereisen zelden reparaties, hebben een lange levensduur en verbruiken minimale elektriciteit.
4. Het werken met gassen die waterdruppels en kleine mechanische onzuiverheden bevatten, heeft geen negatieve invloed op technische staat apparatuur.

Deze laatste omstandigheid is van belang bij het gebruik van dergelijke pompen voor het verpompen van lucht uit containers die vocht bevatten. Ze worden gebruikt voor airconditioners en andere koeleenheden bij het evacueren van het systeem voordat u het met freon vult.

Vaanrotor

Dergelijke pompen hebben een cilindrisch lichaam met zorgvuldig gepolijst binnenoppervlak en een rotor die zich erin bevindt. Hun assen vallen niet samen, dus de zijopening heeft verschillende afmetingen. De rotor bevat speciaal beweegbare platen, die door veren tegen het lichaam worden gedrukt en de vrije ruimte verdelen in sectoren met een variabel volume. Wanneer de motor wordt aangezet, beginnen de gassen te bewegen, zodat er altijd een vacuüm ontstaat in de inlaatleiding en er altijd een overdruk ontstaat in de drukleiding.

Om wrijving te verminderen zijn de platen gemaakt van antifrictie materialen of gebruik speciale oliën met een lage viscositeit. Pompen van dit type zijn in staat een vrij sterk vacuüm te creëren, maar zijn gevoelig voor de zuiverheid van de vloeistof of het gas dat wordt verpompt, vereisen regelmatige reiniging en vervuilen het product met sporen van smeermiddel.

Diafragma-zuiger

Het werkende lichaam van pompen van dit werkingsprincipe is flexibel membraan verbonden met het hefboommechanisme. Het is gemaakt van moderne composietmaterialen die bestand zijn tegen mechanische belastingen. De randen zijn stevig aan het lichaam bevestigd en het centrale deel buigt onder invloed van een elektrische of pneumatische aandrijving, waardoor de ruimte in de interne kamer afwisselend wordt verkleind en vergroot.

De volumeverandering gaat gepaard met het aanzuigen en uitstoten van binnenkomende gassen of vloeistoffen. Wanneer twee membranen in tegenfase samenwerken, is een continue pompmodus verzekerd. Het klepsysteem regelt de juiste verdeling en richting van de stromen. Het mechanisme heeft geen roterende of wrijvende delen die in contact komen met het verpompte product.

NAAR voordelen van dergelijke pompen zou moeten bevatten:

• geen vervuiling van het product met vet of mechanische onzuiverheden;
• volledige dichtheid, waardoor lekken worden geëlimineerd;
• hoge efficiëntie;
• gemak van stroomcontrole;
• langdurig gebruik in droge modus, wat de structuur niet schaadt;
• de mogelijkheid om een ​​pneumatische aandrijving te gebruiken voor werkzaamheden in explosieve omgevingen.

Schroef

Werkingsprincipe schroef pompen gebaseerd op verplaatsing van vloeistof of gas langs een roterende schroef. Ze bestaan ​​uit een aandrijving, een of twee spiraalvormige rotoren en een overeenkomstig gevormde stator. Hoge nauwkeurigheid Bij de productie van onderdelen kan het verpompte medium niet terugglijden. Als resultaat wordt er een overdruk gevormd bij de pompuitlaat en wordt er een vacuüm gevormd bij de inlaat.

Vanwege de hoge eisen aan de productiekwaliteit is dergelijke apparatuur niet goedkoop. Het kan niet lange tijd in de "droge" modus worden bewaard.

De belangrijkste voordelen van dergelijke pompen:

• uniformiteit van de stroom;
• laag geluidsniveau;
• mogelijkheid om vloeistoffen met mechanische insluitsels te verpompen.

Draaikolk

Vortex-vacuümpompen volgens hun ontwerp lijken op centrifugaalapparatuur. Ze hebben ook Werkend wiel met messen, roterend op een centrale as. Fundamenteel verschil bestaat uit de locatie van de inlaatpijp op de buitenomtrek van de behuizing, en niet in het gebied van de centrale as.

De minimale opening tussen de waaier en het huis zorgt voor een stabiele beweging van de naar binnen gepompte vloeistof de noodzakelijke richting. Units van dit type zijn in staat een vrij hoge persdruk te creëren en hebben een zelfaanzuigend effect. Deze pompen zijn eenvoudig te bedienen, eenvoudig te repareren en hebben zich bewezen bij het verpompen van gas-vloeistofmengsels, maar hebben een laag rendement. Ze zijn gevoelig voor het binnendringen van mechanische onzuiverheden, wat kan leiden tot snelle slijtage van de waaier.

Zelf een vacuümpomp maken

Als u niet bereid bent de kosten van de aanschaf van fabrieksapparatuur te dragen, probeer dan zelf een vacuümpomp te maken. Het kan geschikt zijn om lucht uit een container met een klein volume te pompen. een medische spuit of een licht aangepaste handfietspomp.

Advies! Voor frequent gebruik en evacuatie van grote schepen is het handiger om elektrisch aangedreven apparaten te gebruiken.

Laten we eens kijken naar de mogelijkheid om een ​​vacuüminstallatie te vervaardigen uit de compressor van een oude koelkast. Het is al ontworpen voor het verpompen van gas en kan met minimale reparaties een vacuüm creëren. Uw acties zullen uiterst eenvoudig zijn:

• gebruik op enige afstand van de compressor een ijzerzaag om twee daarvoor geschikte koperen buizen door te zagen;
• demonteer de compressor samen met het voedingscircuit of vervang deze samen met het startrelais door een nieuw exemplaar naar analogie van het oude;
• plaats een durietslang met een geschikte diameter op de koperen buis die uit de condensor kwam en sluit deze aan het andere uiteinde aan op een vacuümcontainer;
• om de verbinding strak te maken, kunt u een standaardklem gebruiken of gedraaide staaldraad gebruiken;
• Sluit de vacuümpomp aan elektrisch netwerk en controleer na het starten de luchtuitlaat van de tweede koperen leiding om er zeker van te zijn dat deze correct werkt.

Belangrijk! De koelkastcompressor is niet bedoeld voor gebruik in vochtige omgeving Zorg er dus voor dat er geen water op komt.

Vacuümpompen worden veel gebruikt in een grote verscheidenheid aan industrieën en wetenschap. De belangrijkste toepassing van vacuümpompen is het verwijderen van lucht of gas uit een hermetisch afgesloten volume en het creëren van een vacuüm daarin. We zullen kijken naar de meest voorkomende typen, kenmerken van vacuümpompen, hun werkingsprincipes en belangrijkste toepassingen.

Vacuümpompen worden op basis van hun werkdrukbereik geclassificeerd in:

• primaire (voorvacuüm) pompen,
• booster pompen
• secundaire pompen.

In elk drukbereik worden verschillende soorten vacuümpompen gebruikt, verschillend in ontwerp. Elk van deze typen heeft zijn eigen voordeel op één van de volgende gebieden: mogelijk drukbereik, prestaties, prijs en frequentie en onderhoudsgemak.

Ongeacht het ontwerp van vacuümpompen is het basisprincipe hetzelfde. De vacuümpomp verwijdert moleculen lucht en andere gassen uit de vacuümkamer (of uit de uitlaat van een vacuümpomp met hogere druk, indien in serie aangesloten).

Naarmate de druk in de kamer afneemt, wordt de daaropvolgende verwijdering van extra moleculen exponentieel moeilijker. Daarom moeten industriële vacuümsystemen een breed drukbereik van 1 torr. IN wetenschappelijk gebied dit cijfer bereikt torr of lager.

Er worden de volgende drukbereiken onderscheiden:

• Laag vacuüm: >atmosferische druk tot 1 torr
• Middelvacuüm: 1 torr tot 10-3 torr
• Hoog vacuüm: 10-3 torr tot 10-7 torr
• Ultrahoog vacuüm: 10-7 torr tot 10-11 torr
• Extreem hoog vacuüm:< 10-11 торр

Overeenstemming van vacuümpompen met drukbereiken:

Primaire (voorvacuüm)pompen - laag vacuüm.

Boosterpompen - laag vacuüm.

Secundaire (hoogvacuüm)pompen: Hoog, ultrahoog en extreem hoog vacuüm.

Classificatie van vacuümpompen volgens het principe van werken met gas

Er zijn twee hoofdtechnologieën voor het werken met gas in vacuümpompen:

• Benzine pompen
• Gasvangst

Pompen die werken met gaspomptechnologie zijn onderverdeeld in kinetische pompen en verdringerpompen.

Kinetische pompen werken volgens het principe van het overbrengen van momentum naar gasmoleculen vanaf hogesnelheidsbladen om een ​​constante beweging van gas van de pompinlaat naar de uitlaat te garanderen. Kinetische pompen hebben doorgaans geen afgedichte vacuümkamers, maar kunnen bij lage druk hoge compressieverhoudingen bereiken.

Verdringerpompen werken door mechanisch een volume gas op te vangen en door de pomp te bewegen. In een afgesloten kamer wordt gas samengeperst tot een kleiner volume hoge bloeddruk en daarna wordt het gecomprimeerde gas in de atmosfeer geperst (of in de volgende pomp).

Normaal gesproken werken kinetisch en volumetrisch in serie om een ​​hoger vacuüm en een hogere stroming te bieden. Heel vaak wordt bijvoorbeeld een turbomoleculaire (kinetische) pomp geleverd, in serie gemonteerd met een schroefpomp (verdringerpomp) tot een enkele eenheid.

Pompen die gebruik maken van gasafvangtechnologie vangen gasmoleculen op oppervlakken in een vacuümsysteem. Deze pompen werken met een lager debiet dan transferpompen, maar kunnen nog steeds olievrije vacuüms met ultrahoge torr produceren. Terugwinningspompen werken met behulp van cryogene condensatie, ionenreactie of chemische reactie en hebben geen bewegende delen.

Soorten vacuümpompen afhankelijk van ontwerp

Afhankelijk van hun ontwerp kunnen vacuümpompen worden onderverdeeld in olie (nat) en droog (olievrij), afhankelijk van of het gas tijdens het pompproces wordt blootgesteld aan olie of water.

Het natte pompontwerp maakt gebruik van olie of water voor smering en/of afdichting. Deze vloeistof kan het verpompte gas verontreinigen. Droge pompen hebben geen vloeistof in het stroomgedeelte en zijn afhankelijk van afgedichte openingen tussen de roterende en statische delen van de pomp. De meest gebruikte afdichting is een polymeer (PTFE) of een membraan om het pompmechanisme te scheiden van het verpompte gas. Droge pompen verminderen het risico op vervuiling van het oliesysteem in vergelijking met natte pompen.

De volgende ontwerpen worden meestal gebruikt als primaire (voorvacuüm)pompen, zoals hieronder beschreven.

Primaire voorlijnpomp. Werkingsprincipe. Ontwerpopties

Met olie gevulde schottenpomp

(nat, volumetrisch)

Bij een roterende schottenpomp komt gas de inlaat binnen en wordt opgevangen door een excentrisch gemonteerde rotor, die het gas comprimeert en naar de uitlaatklep overbrengt, waardoor het gas kan ontsnappen wanneer de atmosferische druk wordt overschreden. Er wordt olie gebruikt om de messen af ​​te dichten en te koelen. De druk die door een rotatiepomp wordt bereikt, wordt bepaald door het aantal trappen. Het tweetrapsontwerp kan een druk van 1 × 10-3 mbar leveren. De productiviteit varieert van 0,7 tot 275 m3/u.

Waterringvacuümpomp. Ontwerp en werkingsprincipe

(nat, volumetrisch)

Een vloeistofringpomp comprimeert gas met behulp van een roterende waaier die excentrisch in het pomphuis is geplaatst. De vloeistof wordt naar de pomp gevoerd en vormt door centrifugale versnelling een bewegende cilindrische ring. Deze ring creëert een reeks afdichtingen in de ruimtes tussen de waaierbladen, de compressiekamers. De excentriciteit tussen de rotatieas van de waaier en het pomphuis leidt tot een afname van het volume tussen de waaierbladen en daardoor tot compressie van het gas en het vrijkomen ervan via de uitlaatpijp. Deze pomp heeft een eenvoudig, robuust ontwerp, omdat de as en de waaier de enige bewegende delen zijn. De vloeistofringpomp heeft een groot vermogensbereik en kan bij gebruik van water met een temperatuur van 15°C een druk leveren van 30 mbar. Bij gebruik van andere vloeistoffen zijn lagere drukken mogelijk. Het bereik van de beschikbare capaciteiten loopt van 25 tot 30.000 m3/u.

Membraanvacuümpomp

(droog volume)

Membraanpompen maken gebruik van een flexibel membraan dat is verbonden met een stang en afwisselend in tegengestelde richtingen beweegt, zodat gas de ruimte boven het membraan binnendringt en deze volledig vult. De inlaatklep sluit dan en de uitlaatklep gaat open om het gas vrij te laten.

De membraanvacuümpomp is compact en zeer gemakkelijk te onderhouden. Membranen en kleppen gaan doorgaans meer dan 10.000 bedrijfsuren mee. De membraanpomp wordt gebruikt ter ondersteuning van kleine turbomoleculaire pompen in schoon, hoogvacuüm. Dit is een pomp laag vermogen, veel gebruikt in onderzoekslaboratoria voor monstervoorbereiding. Typische einddruk is 5 x 10-3 mbar. Capaciteit van 0,6 tot 10 m3/u (0,35 tot 5,9 ft3/min).

Scroll naar Vacuümpomp

(droog volume)

De belangrijkste elementen van de pomp zijn de spiraalrotor en de stator. Het uitgezette gas komt grote cirkelvormige ruimtes binnen die smaller worden wanneer het het midden van de spiraalvormige roterende rotor bereikt. De PTFE-polymeerafdichting zorgt voor een goede afdichting tussen de pompspiralen zonder gebruik van olie in het verpompte gas. Haalbare druk 1 × mbar. Capaciteit van 5 tot 46 m3/u.

Booster-pompen

Vacuümpomp met dubbele rotor

(droog volume)

Dubbele rotorpompen worden voornamelijk gebruikt als boosterpompen en zijn ontworpen om grote hoeveelheden gas te verwijderen. De twee rotoren draaien zonder elkaar te raken, waardoor gas continu in één richting door de pomp wordt getransporteerd. Dit verbetert de prestaties van de primaire/voorlijnpomp, verhoogt de pompsnelheid met ongeveer 7:1 en verbetert de einddruk, ongeveer 10:1. Boosterpompen kunnen twee of meer rotoren hebben. Typische ultieme druk<10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.

Nokkentandwielpomp

(droog volume)

Een nokkentandwielpomp heeft twee nokken die in tegengestelde richtingen draaien. Het werkingspatroon van een vacuümpomp is vergelijkbaar met dat van een rotatiepomp, behalve dat het gas in axiale richting wordt overgebracht in plaats van van boven naar beneden. Heel vaak worden lobben- en tweerotorpompen in combinatie gebruikt. De rotortrappen en nokkentrappen zijn op één gemeenschappelijke as gemonteerd. Dit type pomp is ontworpen voor zware industriële omgevingen en levert hoge prestaties. Typische grensdruk is 1 x 10-3 mbar. De productiviteit varieert van 100 tot 800 m3/u.

Schroef pomp

(droog volume)

De belangrijkste werkende delen van het apparaat zijn twee roterende schroeven die elkaar niet raken. Rotatie brengt gas van het ene uiteinde naar het andere over. De schroeven zijn zo ontworpen dat als er gas doorheen stroomt, de ruimte ertussen kleiner wordt en het gas wordt gecomprimeerd, waardoor een lagere inlaatdruk ontstaat. Deze pomp heeft hoge prestaties. De schroefpomp kan vloeistoffen verwerken die vloeistoffen en onzuiverheden bevatten en presteert ook goed onder zware omstandigheden. Typische einddruk is ongeveer 1 × 10-2 Torr. De productiviteit kan oplopen tot 750 m3/u.

Secundaire (hoogvacuüm)pompen

Turbomoleculaire pomp

(droog, kinetisch)

Turbomoleculaire pompen werken door kinetische energie over te brengen in gasmoleculen met behulp van snel roterende, schuine bladen die het gas met hoge snelheid voortstuwen. De rotatiesnelheid van de bladpunt bedraagt ​​doorgaans 250-300 m/s. Gasmoleculen ontvangen een impuls van de roterende bladen en bewegen zich naar de uitlaat. Turbomoleculaire pompen bieden lage druk en hebben lage prestatieparameters. Typische einddruk is 7,5 x 10-11 Torr. Prestatiebereik van 50 tot 5000 l/s. Pomptrappen worden vaak gecombineerd met vertragingstrappen, waardoor turbomoleculairen hogere drukken (> 1 Torr) kunnen bereiken.

Diffusie-stoom-oliepompen

(nat, kinetisch)

Stoomdiffusiepompen brengen kinetische energie over op gasmoleculen met behulp van een snelle, verwarmde oliestroom die het gas van de inlaat naar de uitlaat verplaatst. Dit zorgt voor een lagere inlaatdruk. Dit ontwerp is behoorlijk verouderd. Voor een groot deel worden ze op de markt vervangen door handiger droge turbomoleculaire pompen. Oliediffusiepompen hebben geen bewegende delen en bieden een hoge betrouwbaarheid. Deze vacuümpomp heeft een lage prijs. Ultieme druk minder dan 7,5 x 10-11 Torr. Prestatiebereik 10 - 50.000 l/s.

Cryogene pomp

(droog, gasafvangtechnologie)

Cryogene pompen werken door gassen en dampen op te vangen en op te slaan in plaats van ze door zichzelf te pompen. Dit type pomp maakt gebruik van cryogene technologie om gas op een zeer koud oppervlak te bevriezen of op te vangen (cryocondensatie of absorptie) bij een temperatuur van 10°K tot 20°K (minus 260°C). Deze pompen zijn zeer efficiënt, maar hebben een beperkte gasopslagcapaciteit. De verzamelde gassen/dampen moeten periodiek uit de pomp worden verwijderd, waardoor het oppervlak wordt verwarmd. Ze worden weggepompt met een andere vacuümpomp. Dit proces wordt ook wel regeneratie genoemd. Cryogene pompen vereisen de installatie van een extra compressorkoelsysteem om koude oppervlakken te creëren. Deze pompen kunnen een druk bereiken van 7,5 x 10-10 Torr en hebben een capaciteitsbereik van 1200 tot 4200 l/s.

Grote fabrikanten van vacuümpompen

U kunt een vacuümpomp kopen van de volgende fabrikanten:

BUSCH www.buschvacuum.com

Becker www.beckerpumps.com

Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en

NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/

Robuschi http://www.gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuümpompen

Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com

Samson Pompen www.samson-pumps.com

Basis principe van elk type vacuümpomp- dit is repressie. Het is hetzelfde voor alle vacuümpompen van elk formaat en elke toepassing. Met andere woorden, werkingsprincipe van een vacuümpomp komt neer op het verwijderen van het gasmengsel, de stoom en de lucht uit de werkkamer. Tijdens het verplaatsingsproces verandert de druk en stromen gasmoleculen in de gewenste richting.

Navigatie:

Twee belangrijke voorwaarden Wat de pomp moet doen is een vacuüm van een bepaalde diepte creëren, het gasvormige medium uit de benodigde ruimte wegpompen en dit binnen een bepaalde tijd doen. Als aan één van deze voorwaarden niet wordt voldaan, moet een extra vacuümpomp worden aangesloten. Dus als de vereiste druk niet binnen de vereiste tijd wordt geleverd, wordt een voorvacuümpomp aangesloten. Het verlaagt de druk verder zodat alles wordt afgerond de noodzakelijke voorwaarden. Dit werkingsprincipe van een vacuümpomp is vergelijkbaar met een serieschakeling. Omgekeerd, als de pompsnelheid niet gegarandeerd is, maar de vereiste vacuümwaarde wordt bereikt, zal er een andere pomp nodig zijn die zal helpen het vereiste vacuüm sneller te bereiken. Dit werkingsprincipe van een vacuümpomp is vergelijkbaar met een parallelle verbinding.

Opmerking. De diepte van het vacuüm gecreëerd door een vacuümpomp hangt af van de dichtheid van de werkruimte gecreëerd door de pompelementen.

Om een ​​goede afdichting in de werkruimte te creëren wordt speciale olie gebruikt. Het dicht gaten af ​​en dekt ze volledig af. Een vacuümpomp met een dergelijke inrichting en werkingsprincipe wordt een oliepomp genoemd. Als het principe van de vacuümpomp geen gebruik van olie met zich meebrengt, wordt deze droog genoemd. Droge vacuümpompen hebben een voordeel in gebruik, omdat ze geen onderhoud vereisen met olieverversingen enzovoort.

Naast industriële vacuümpompen worden er veel kleine pompen gebruikt die thuis kunnen worden gebruikt. Deze omvatten een handmatige vacuümpomp voor het pompen van water uit putten, reservoirs, zwembaden en andere dingen. Het werkingsprincipe van een handmatige vacuümpomp is anders, het hangt allemaal af van het type. Er zijn verschillende soorten handvacuümpompen:

1. Zuiger.
2. Hengel
3. Gevleugeld.
4. Membraan.
5. Diep.
6. Hydraulisch.

Zuigervacuümpomp het werkt door de beweging van een zuiger met kleppen erin naar het midden van het lichaam. Hierdoor neemt de druk af en stijgt het water door de onderste klep terwijl de zuigerhendel naar beneden beweegt.

Staafvacuümpomp Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met dat van een zuiger, alleen de rol van een zuiger in het lichaam wordt vervuld door een zeer langwerpige staaf.

Vaanvacuümpomp heeft een heel ander werkingsprincipe. De druk in de werkkamer van de pomp wordt gecreëerd door de beweging van de waaier met bladen (waaier). Tegelijkertijd stijgt het water langs de wand van de kamer, waardoor de druk toeneemt en het water eruit spat.

Meer complex ontwerp is roterende vacuümpomp. Maar deze complexiteit wordt gecompenseerd door het feit dat de pomp niet alleen water kan verpompen, maar ook zwaardere olieachtige vloeistoffen. De druk in de pomp wordt gecreëerd door een rotor met dunne platen die roteren en, met behulp van centrifugaalkracht, de vloeistof in de container zuigen en vervolgens fysieke kracht duwt haar naar buiten.

Membraanvacuümpomp heeft geen wrijvende delen en kan dus gebruikt worden voor het verpompen van zeer vervuilde mengsels. Met behulp van een interne slinger en membraan wordt een vacuüm gecreëerd, waardoor de vloeistof door het lichaam naar de gewenste locatie wordt verplaatst. Om te voorkomen dat de behuizing vastloopt door per ongeluk achtergebleven vuil, is de pomp uitgerust met speciale kleppen die de pomp reinigen.

Diepe vacuümpomp in staat om water van zeer grote diepte (tot 30 meter) op te tillen. Het werkingsprincipe is hetzelfde als dat van een zuiger, maar met een zeer lange stang.

Hydraulische vacuümpomp Het pompt viskeuze stoffen goed, maar wordt niet veel gebruikt. We zullen het werkingsprincipe en het ontwerp van vacuümpompen op zijn individuele typen gedetailleerder bekijken.

Werkingsprincipe van vloeistofringvacuümpompen

Een van de typen vacuümpompen is een vloeistofringvacuümpomp. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het creëren van een dichtheid van het werkvolume met behulp van een vloeistof, namelijk water.

Laten we de vloeistofringvacuümpomp en het werkingsprincipe ervan eens nader bekijken. In het lichaam van de vloeistofringpomp bevindt zich een rotor, die iets naar boven is verschoven ten opzichte van het midden. De rotor bevat een waaier met bladen die tijdens bedrijf roteren. Water wordt in de behuizing gepompt. Terwijl het wiel beweegt, vangen de bladen water op en gooien het door middelpuntvliedende kracht naar het lichaam. Omdat de rotatiesnelheid vrij hoog is, ontstaat er een waterring rond de omtrek van de behuizing. In het midden van het lichaam is er vrije ruimte, de zogenaamde werkkamer.

Opmerking. De dichtheid van de werkkamer wordt verzekerd door de waterring eromheen. Daarom worden dergelijke pompen vloeistofringvacuümpompen genoemd.

De werkkamer is halvemaanvormig en wordt door de wielbladen in cellen verdeeld. Deze cellen worden verkregen verschillende maten. Tijdens de beweging beweegt het gas afwisselend door alle cellen, waarbij het volume afneemt en tegelijkertijd wordt gecomprimeerd. Dit gebeurt een groot aantal keren, het gas wordt tot de vereiste waarde gecomprimeerd en komt via het afvoergat naar buiten. Wanneer het gas door de werkkamer stroomt, wordt het gereinigd en komt het er schoon uit. Deze eigenschap blijkt zeer nuttig te zijn voor het verpompen van vervuilde media of gasvormige media verzadigd met stoom. Tijdens bedrijf verliest de vacuümpomp voortdurend een kleine hoeveelheid werkvloeistof, dus het ontwerp van het vacuümsysteem omvat een reservoir voor water, dat vervolgens, volgens het werkingsprincipe, wordt teruggevoerd naar de werkkamer. Dit is ook nodig omdat de gasmoleculen, wanneer ze worden samengedrukt, hun energie aan het water afstaan, waardoor het wordt verwarmd. En om oververhitting van de pomp te voorkomen, wordt het water in zo’n aparte tank gekoeld.

In de onderstaande video kunt u in detail zien hoe een vloeistofringvacuümpomp werkt en het principe van de werking ervan.

Bediening van schottenpompen

De draaischuifvacuümpomp is een van de oliepompen. In het midden van het lichaam bevindt zich een werkkamer en een rotor met gaten, die excentrisch is geplaatst. De rotor is voorzien van bladen die onder invloed van veren langs deze sleuven kunnen bewegen.

Nadat we het apparaat hebben onderzocht, zullen we nu het werkingsprincipe van roterende vacuümpompen bekijken. Het gasmengsel komt via de inlaat de werkkamer binnen en beweegt zich door de kamer onder invloed van de roterende rotor en messen. De werkplaat, door een veer van het midden weggedrukt, bedekt het inlaatgat, het volume van de werkkamer neemt af en het gas begint te comprimeren.

Opmerking. Tijdens gascompressie kan condensatie optreden als gevolg van stoomverzadiging.

Wanneer het gecomprimeerde gas naar buiten komt, komt het resulterende condensaat mee naar buiten. Dit condensaat kan de werking van de gehele pomp nadelig beïnvloeden, dus het is nog steeds noodzakelijk om een ​​gasballastapparaat op te nemen in het ontwerp van draaischuifpompen. In de onderstaande afbeelding kunt u schematisch zien hoe een draaischuifvacuümpomp werkt en het werkingsprincipe ervan, waarbij u de Busch R5-pomp als voorbeeld gebruikt. Zoals gezegd is een schottenpomp een oliepomp. Olie is nodig om alle gaten en scheuren tussen de bladen en de behuizing, en tussen de bladen en de rotor, te elimineren.

De olie in de werkkamer wordt ermee gemengd lucht omgeving, wordt samengedrukt en komt in de oliecontainer terecht. Het lichtere luchtmengsel stroomt naar de bovenste kamer van de afscheider, waar het uiteindelijk van olie wordt ontdaan. En de olie, die meer weegt, nestelt zich in de oliecontainer. Vanuit de afscheider keert de olie terug naar de inlaat.

Opmerking. Hoogwaardige pompen reinigen de lucht zeer grondig, er is vrijwel geen olieverlies, dus het toevoegen van olie aan dergelijke pompen is uiterst zeldzaam.

Werkingsprincipe van de VVN-pomp

VVN is een watervacuümpomp waarvan het werkingsprincipe hetzelfde is als dat van een vloeistofringvacuümpomp.

De werkvloeistof van VVN-pompen is water. In het diagram ziet u het eenvoudige werkingsprincipe van de VVN-pomp.

De beweging van de VVN-pomprotor vindt rechtstreeks vanaf de motor plaats via de koppeling. Dit zorgt voor hoge rotorsnelheden en daardoor de mogelijkheid om een ​​vacuüm te verkrijgen. Het is waar dat VVN-pompen alleen een laag vacuüm kunnen creëren, daarom worden ze pompen genoemd lage druk. Eenvoudige VVN-pompen kunnen met dampen verzadigde gassen en verontreinigde omgevingen wegpompen en deze tegelijkertijd zuiveren. Maar de samenstelling mag niet agressief zijn, zodat de gietijzeren delen van de pomp niet beschadigd raken als gevolg van reactie met chemische samenstellingen gas Daarom zijn er modellen van VVN-pompen, waarvan de onderdelen zijn gemaakt van een titaniumlegering of een legering op nikkelbasis. Ze kunnen mengsels van elke samenstelling wegpompen zonder angst voor schade. De VVN-pomp is vanwege zijn werkingsprincipe alleen in een horizontaal ontwerp ontworpen en gas komt van bovenaf langs de as de kamer binnen.