Меню Рубрики

Правила установки вакуумного насоса

По какому принципу работает вакуумный насос?

В настоящее время вакуумные насосы применяются и для бытовых нужд, и в крупных промышленных предприятиях для более серьезных и масштабных работ. Виды вакуумных насосов насчитают несколько различных по специфике работы аппаратов, имеющих, однако, общий принцип работы.

Промышленный вакуумный насос для откачки газов

Есть насосы и доильного предназначения, и лабораторный вид вакуумных агрегатов, электрический вакуумный насос и многие другие. И если область применения каждого из видов понятна и доступна даже простому обывателю, то принцип работы, увы, нет. Именно с этой темой мы сейчас и разберемся.

1 Основные особенности

В современном мире создать устройство для откачки воды или газа, а также других веществ и их продуктов распада (даже на молекулярном уровне!) достаточно просто. Тому пример огромное количество подобных аппаратов.

Наиболее технологичным и развитым из таких аппаратов можно с уверенностью назвать вакуумный насос. Промышленные виды вакуумных насосов подразделяются на такие типы, как:

  • Вакуумный насос;
  • Вакуумный агрегат;
  • Вакуумная установка.

Другим наименованием вакуумных моделей является «устройство для откачки», так как данное устройство используется преимущественно для откачки воздуха, различных газов, воды, парогазовых смесей и подобных веществ. Основные характеристики вакуумных насосов таковы:

  • Быстрая скорость откачки смесей или воды;
  • Величина произведенного вакуума.

Скорость откачки, имеющая символ «S», всегда измеряется в литрах за секунду, и показывает объем откачиваемой среды в одну единицу времени. Объем вакуума измеряется величиной, так называемого остаточного давления, в полости с разреженной атмосферой.

При этом единицами измерения описываемой величины являются: проценты от общего атмосферного давления, кПа, Па и миллиметры ртутного столба (мм.рт.ст).

У вакуумных насосов имеются и подвиды. Такие, как:

  • Вакуумный аппарат для создания предельного остаточного давления (характеристики от 1*10-3 миллиметров ртутного столба);
  • Высоковакуумные аппараты производящие предельное остаточное давление (характеристики от 5*10- до 5*10-7 миллиметров ртутного столба);
  • Вакуумные водокольцевые аппараты.

Вакуумный насос с манометром, от компании Value

При этом, как бы сильно на первый взгляд не отличались данные подвиды друг от друга, каждая насосная система работает на одном и том же механизме, общем для всех подвидов. И, как уже писалось выше, существуют более узкие и специфичные версии вакуумных насосов. Такие, как:

  • Электрический вакуумный насос (обычно марки «Value»);
  • Водяной вакуумный аппарат (как и описанный выше насос, тоже чаще всего марки «Value»);
  • Мини-вакуумный насос (как правило, для бытовых нужд);
  • Насос доильного предназначения;
  • Вакуумные контейнеры «Value», «GE» и т.д.

1.1 Области применения

Изобретение этих насосов дало человеку возможность решить множество различных ситуаций, которые требовали его вмешательства. Вакуумные насосы и контейнеры применяются в очень многих промышленных областях и решают поистине огромный список задач:

  • Защита окружающей среды (очистные контейнеры, фильтры продуктов распада веществ с заводов и т.д., где применяют насосы «Value»);
  • Полиграфическое дело (подготовка изображений, их копирование и сканирование, где применяют аппараты «Value» и «2НВР»);
  • Пищевая промышленность (обработка продуктов вроде птицы/молока/фруктов, вакуумные контейнеры для упаковки и т.д.);
  • Медицинская отрасль (мини-вакуумные приборы для дыхательных аппаратов, мини-вакуумные трубки в стоматологии для откачки крови и слюны);
  • Химическая промышленность (перегонка веществ и продуктов их распада, сжатие газов и т.д.);
  • Производство керамики и стеклянных изделий, где наиболее часто применяют вакуумные контейнеры «2НВР» и «5ДМ»;
  • Деревообрабатывающая отрасль, где применяют аппараты «2НВР» и вакуумные контейнеры.

Мобильный вакууматор для пищевых продуктов

При этом наиболее популярны бытовые вакуумные насосы «Value» и мини версии вакуумных насосов. Аппараты «Value» весьма распространены в сельскохозяйственном ремесле, тогда как мини-вакуумные устройства применяют преимущественно в медицине. Так, например, без мини-вакуумных устройств не обходится ни один прибор для искусственной вентиляции легких.
к меню ↑

1.2 Какие преимущества использования вакуумных насосов?

Что очевидно, каждая отдельно взятая группа вакуумных насосов, будь то контейнеры или мини аппараты, имеет свои определенные преимущества благодаря конструктивным особенностям, принципа работы и других, менее значимых факторов.

Водокольцевые аппараты, например, отличаются особой прочностью и способны выполнять свою работу при предельно высоких температурах или других подобных тяжелейших условиях. Обычно их применяют для откачивания загрязненных паров, воздуха и газов. Они особенно востребованы при проведении промышленных работ.

Пластинчато-роторные устройства весьма стойки к парам воды, очень компактные и предельно надежны. Они показывают высокую производительность откачки и, при этом, потребляют предельно маленькое количество энергии.

Так называемые «насосы Рутса» показывают мощную производительность, скорость работы и, что очень важно для насосных систем, равномерность откачки носителя. При их работе в сжимаемом газе полностью отсутствуют примеси масла.

Мембранные и спиральные аппараты вакуумного принципа работы используют для проведения работ в агрессивной среде. Однако, в отличие от водокольцевых устойчивых аппаратов, мембранные и спиральные требуют предварительного нанесения специального защитного покрытия на все детали насосной системы.

Винтовые насосные системы отличаются тем, что вообще не потребляют масла и не требуют установки конденсаторов. Кроме того, они прекрасно экономят расход потребляемой энергии.

Вакуумные контейнеры отличаются широтой применения, и некоторые их виды отличаются повышенной мобильностью и возможность легкой транспортировки. Впрочем, такие контейнеры хотя и достаточно защищены, но все же не способны на работу в агрессивной среде как в случае с водокольцевыми аппаратами.

Доильный аппарат с подключенным вакуумным насосом

Однако вакуумные контейнеры для таких условий не применяются вовсе. Они используются в быту, на кухне, для сохранения остатков пищи, откладывания запасов, скоропортящихся или нуждающихся в защите вещей.
к меню ↑

2 Принцип работы вакуумной насосной установки

На самом деле принцип работы вакуумных насосных агрегатов не так легок, как может показаться. Нужно начать с того, что тщательный анализ внутреннего устройства насосов создающих вакуум (в том числе мини версий) показывает, что практически все аппараты данного типа работают по методу «вытеснения», что очень похоже на принцип работы объемных насосов.

Объемные насосы, между тем, тоже применяют для водяной откачки и откачки продуктов распада различных смесей.

Производимый вакуум, то есть, если быть точнее, его величина, напрямую зависит от герметичности производственного пространства, что создается рабочими механизмами насоса (золотниками, специальными пластинами и так называемыми «колесами»).

В общем-то, принцип работы такого аппарата сводится к тому, что он должен выполнить два определенных условиях. Первое, это понижение давления в рабочем замкнутом пространстве. Второе, это выполнить предыдущее условие за определенное заданное время. Такие условия одинаково необходимы как для водяной откачки, так и для доильного дела.

При этом последовательность условий должна быть сохранена, как и выполнение каждого из них. Ведь, например, если объем забора определенной газовой среды аппарат выполнит, но при этом не понизит давление до необходимой величины, то необходимо будет использование для корректировки применение форвакуумного аппарата.

А это уже дополнительно снижает давление определенной газовой среды. Собственно, данный принцип работы вакуумного аппарата полностью повторяет технику последовательного присоединения насосов. В последнем случае при обеспечении заданной величины снижения давления устройством, без последующего обеспечения скорости забора, присоединяют другой насос.

Изображение внутренностей водокольцевого вакуумного насоса

Для предотвращения возможных газовых утечек, через имеющиеся зазоры постоянно трущихся деталей вакуумных устройств, применяют так называемое вакуумное масло. Благодаря вакуумному маслу можно уплотнить зазоры, полностью перекрыв их. Кроме того, данное масло является еще и отличным смазочным средством.

Выходит, что механические насосные системы вакуумного принципа работы, в которых применяют данное вакуумное масло и как уплотнитель для зазоров, и как смазку, по факту являются масляными. А вот насосы, где вакуумное масло не применяется, именуют сухими. Наиболее оптимальным вариантом выбора является всегда второй вид насосов, так как они не нуждаются в обслуживании.

Если описать все более кратко, то вакуумные насосы попросту элиминируют газы, в том числе продуктов распада различных веществ, пары воды, воздух и другие вещества из объемов так называемой рабочей камеры устройства. При этом камеры устройства обладают замкнутостью и полной герметичностью.

По мере того, как газы, пары воды и других веществ удаляются, объем полостей устройства изменяется, из-за чего молекулы вещества, которое перекачивает насос, распределяются в необходимом направлении. Более того, принцип работы вакуумных насосов еще и напрямую зависит от типа используемого агрегата.

И, как уже было сказано, такой принцип действия применим для вакуумных насосов, как доильного применения, так и для промышленных насосов по перекачке воды или продуктов распада различных веществ.
к меню ↑

источник

Монтаж и испытания вакуумной насосной установки

Монтаж вакуумной установки заключается в установке вакуум-насоса с электродвигателем на фундаменте и монтаже трубопроводов, арматуры и контрольно-измерительных приборов. Все вакуум-насосы желательно устанавливать в отдельных одноэтажных огнестойких помещениях высотой не менее 4 м.

Приступая к монтажу вакуум-насоса и электродвигателя, необходимо в первую очередь выбрать место для фундамента, который надо располагать так, чтобы был полный доступ к вакуум-насосу. Фундамент должен быть заложен на определенную глубину в землю согласно проекту в зависимости от размера вакуум-насоса.

При установке агрегата на раму обращают особое внимание на качество центровки, добиваясь полной соосности валов агрегата. Количество прокладок под лапами агрегата должно быть минимальным, в противном случае трудно избежать вибрации.

Фундаментные болты затягивают лишь тогда, когда установка выверена и цементный раствор под рамой затвердел.

Вакуум-насос перед установкой на раму необходимо тщательно осмотреть и вручную провернуть вал за полумуфту на полный оборот. Когда агрегат правильно установлен на раме, он должен быть хорошо уравновешен и при ослаблении сальников вал вакуум-насоса должен свободно проворачиваться.

Монтаж трубопровода должен быть выполнен так, чтобы фланцы труб совпали с фланцами насоса без натяжки. При этом следует предусмотреть независимые опоры для трубопроводов, чтобы они своим весом не нагружали фланцы вакуум-насоса.

Необходимо избегать в трубопроводах большого количества поворотов и запорных устройств. Диаметр всасывающего трубопровода должен быть не менее внутреннего диаметра всасывающего штуцера вакуум-насоса. Для предупреждения образования воздушных мешков всасывающий трубопровод рекомендуется монтировать с уклоном 1 : 100 в сторону вакуум-насоса.

Все прокладки и соединения всасывающего трубопровода должны быть плотными, чтобы избежать подсосов воздуха из атмосферы. Не рекомендуется всасывающий трубопровод располагать вблизи паропроводов или других источников тепла, так как в этом случае газ нагревается, что снижает скорость откачки вакуум-насоса.

Всасывающий трубопровод рекомендуется располагать в зоне положительных температур от +12 до +20° С. Практикой установлено, что не только при минусовых температурах, но и при температурах наружного воздуха от +6 до +8° возможно образование льда во всасывающем трубопроводе, что приводит к закупорке трубопровода и нарушению нормальной работы вакуумной установки.

Во всех вакуумных установках на всасывающем трубопроводе, непосредственно перед насосом, должен быть установлен запорный вентиль, предотвращающий при остановке вакуум-насоса выброс из него воды или другой жидкости во всасывающий трубопровод. Для лучшей эксплуатации вакуум-насосов выхлоп газа необходимо делать свободным.

Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода должен соответствовать внутреннему диаметру нагнетательного штуцера вакуум-насоса и быть как можно короче, с наименьшим количеством изгибов и поворотов. До монтажа все всасывающие и нагнетательные трубопроводы должны быть проверены на герметичность, очищены от окалины и ржавчины, обезжирены и протерты.

Испытания вакуумной установки

После того как вакуумная установка смонтирована, необходимо произвести ее испытание на герметичность. Если в смонтированной вакуумной системе после продолжительной откачки не удается получить требуемый вакуум, то это может быть вызвано двумя причинами: неисправностью вакуум-насоса или же натеканием в систему атмосферного воздуха.

Для того чтобы узнать, какая из указанных причин является основной, следует перекрыть трубопровод, соединяющий вакуумную систему с насосом, и проследить за изменением давления в изолированной системе. Если давление в системе с момента ее отсоединения от насоса практически остается неизменным в течение первых 15- 20 мин, то это значит, что неисправным является насос. Если же давление в изолированной от вакуум-насоса системе возрастает, то в системе имеется натекание атмосферного воздуха.

Следует отметить, что при всей тщательности выполнения вакуумных систем в целом невозможно достигнуть полного отсутствия натекания. Можно лишь добиться, чтобы натекание оставалось в пределах допустимого. Поэтому при проектировании вакуумных установок необходимо задаваться величиной допустимого натекания. За единицу натекания принимают 1 л/сек при давлении 1-10-3 мм рт. ст.

Чтобы установить места течи в вакуумной системе, применяется метод опрессовки трубопроводов. В испытываемой системе создают давление от 1,5 до 3 ати и промазывают места соединений мыльным раствором или препаратом ОП, который дает большое вспенивание. Обычно натекание воздуха происходит в местах фланцевых и резьбовых соединений и в местах сварки, но не исключены случаи, когда трубопровод имеет раковины или трещины.

Когда обнаружено место течи, его необходимо устранить. Если течь небольшая, ее можно ликвидировать с помощью вакуумных уплотнителей. Но лучше всего устранять течь пайкой или сваркой металла.

Метод опрессовки получил широкое распространение в промышленности, однако наличие в системе тонкостенных деталей, сильфонов, мембран и т. д. ограничивает применение описанного метода.

В высоковакуумной технике для испытания вакуумных установок применяются специальные приборы — течеискатели, которые можно применять и при испытаниях установок низкого и среднего вакуума. В этом случае система заполняется галоидсодержащим газом (фреоном, хлороформом, четыреххлористым углеродом и т. д.) и при помощи течеискателя обнаруживается течь.

Правила техники безопасности

При работе с вакуум-насосами необходимо придерживаться следующих правил:

1. Обслуживание вакуум-насосов может быть поручено лицам, сдавшим экзамен на право обслуживания насосов.
2. Возле вакуум-насоса на видном месте должна быть вывешена инструкция по обслуживанию насоса.
3. Перед пуском вакуум-насоса в ход необходимо удостовериться в исправном состоянии агрегата, всех его частей и предохранительных устройств.
4. Категорически запрещается любое исправление, чистка и ремонт агрегата на ходу, а также подтягивание болтов на движущихся частях.
5. Все движущиеся части агрегата, а также ременные передачи должны быть ограждены.
6. Полы должны постоянно содержаться в чистоте. Категорически запрещается протирка пола масляными тряпками.
7. Все задвижки, вентили и клапаны должны быть исправны, должны обеспечивать отключение отдельных участков трубопроводов и снабжены указателями степени открытия.
8. Вакуумметры, манометры и масло-водоуказатели насосов должны быть исправны и действовать безотказно.
9. При обслуживании электродвигателей необходимо следить за режимом смазки подшипников, не допуская загрязнения обмоток маслом, что привадит к их быстрому износу и небезопасно в пожарном отношении.
10. Все фланцевые соединения трубопроводов и паропроводов, доступные обслуживающему персоналу, должны быть закрыты металлическими кожухами.
11. В машинном зале на видном месте должны находиться огнетушители и ящики с песком.

источник

Читайте также:  Правила установки видеокамеры на дороге

Добавить комментарий

Adblock
detector