В самых разных сферах человеческой деятельности используется принцип разрежения газовых сред. Создается же такое разрежение при помощи разнообразных вакуумных насосов. Использование того или иного агрегата обусловлено особенностями практического применения. Так, рассматриваемые приборы бывают востребованы как в металлургии, в ходе создания высокопрочных монолитных изделий, так и в медицине, в процессе поддержания жизнедеятельности пациентов во время операций. Понятно, что в столь непохожих случаях нужно использовать разные устройства для создания вакуума.
Особенности некоторых приборов, обеспечивающих разрежение среды
Основные характеристики вакуумных насосов – это производительность конкретного прибора и формируемое им остаточное давление. В первом случае речь идет о скорости, с которой агрегат откачивает газовую субстанцию из ограниченного объема. Следует понимать, что с увеличением этого показателя растут и массогабаритные характеристики промышленного насоса. Что касается остаточного давления, то под этим понимается величина, по достижении которой производительность прибора резко падает – далее работа техники заключается лишь в стабилизации состояния уже полученного вакуума. Чем ниже второй показатель, тем лучше достигаемое прибором разрежение в заданном объеме.
Каковы же особенности наиболее популярных вакуумных насосов?
Пластинчато-роторные сухие агрегаты. Хороши тем, что не используют в работе масляные смеси. Слабые места: нагреваются при долгой работе, имеются ограничения по производительности, рабочие лопатки изнашиваются. Такие приборы могут производить разрежение в пределах 100-1012 мбар, обладают производительностью 3-500 м3/ч. Сфера применения: полиграфия, пищевая промышленность.
Кулачковые вакуумные насосы. Преимущества сухих безмасляных приборов: малая энергоемкость, отсутствие следов масла в откачиваемом объеме, отменная производительность, слабая изнашиваемость техники. Относительные недостатки: рост температуры в процессе долгого включения, сравнительно невысокий уровень разрежения. Показатели: вакуум – 20-1013 мбар, продуктивность прибора – 60-400 м3/ч.
Одноступенчатые пластинчато-роторные аппараты с масляным уплотнением. Таковые обладают надежной конструкцией и способны производить весьма высокое разрежение. Правда, при этом нуждаются в замене масла и расходных элементов. Такие вакуумные насосы могут разрежать среду в пределах 0,1-800 мбар со скоростью 4-1600 м3/ч. Указанные характеристики обеспечивают высокий спрос на данную разновидность приборов.
Мембранные устройства. Их сильные места: малошумность, скромные габариты, обеспечение хорошего вакуума. Основной недостаток – ограниченная производительность. Такие вакуумные насосы могут создавать разрежение в 0,5-1013 мбар с показателями продуктивности в пределах 0,5-16.8 м3/ч.
Водокольцевые системы. Таковые обладают: способностью взаимодействовать с опасными и грязными средами, низкой стоимостью, конструктивной простотой. При этом рассматриваемые вакуумные водокольцевые насосы отличает значительное энерго- и водопотребление. Могут производить разрежение в диапазоне 33-1013 мбар со скоростью 3-45000 м3/ч. Примечательно, что эти производительные, простые и универсальные приборы являются одними из самых востребованных.
Поршневые насосы. Их достоинства: миниатюрность, способность функционировать в режиме компрессора, создание хорошего вакуума. Недостатки: склонность к износу поршней, шумность (в сравнении с мембранными вакуумными насосами). Такие приборы производят разрежение в границах 80-1013 мбар, обладают производительностью 0,2-4,7 м3/ч.
Вихревые агрегаты. Преимущества таких вакуумных насосов: скромные массогабаритные характеристики, возможность продуцирования большого давления, простота конструкции и ремонта, малошумность. Слабые места: невысокий КПД (до 45%), чувствительность к механическим загрязнениям, высокое энергопотребление. Основные показатели: способность создавать разрежение 600-1013 мбар, производительность – в пределах 40-1500 м3/ч.
Без надежных и эффективных вакуумных насосов невозможно нормальное функционирование множества сложных систем. В разных приборах задействованы различные способы откачки газовых смесей из герметичных емкостей. Именно этот момент нужно учесть при подборе специализированного устройства: есть смысл оценивать тот или иной принцип действия применительно к конкретным условиям эксплуатации.