Диффузионные паромасляные насосы широко применяются в промышленности. Это установки, которые относятся к категории высоковакуумного оборудования, работающие с использованием эфира или масел (иногда ртути).
Содержание:
- Конструкция насоса
- Принцип работы насоса
- Выбор рабочей жидкости для диффузионного насоса
- Применение
- Преимущества диффузионных насосов
- Недостатки диффузионных паромасляных насосов
Конструкция насоса
В состав установки входят следующие элементы:
- Корпус. Отличается цилиндрической формой. Снаружи корпуса проходит специальная рубашка охлаждения;
- Многоступенчатая система паропроводов, оснащенная соплами. Располагается внутри корпуса;
- Нагреватели жидкости, за счет которой осуществляется работа оборудования. Расположены в нижней части днища.
В сам насос помещается рабочая жидкость (это может быть специальное вакуумное масло, в некоторых ситуациях эфир), объем которой должен точно соответствовать конкретной модели насоса.
Конструкция насоса
Принцип работы насоса
Работа диффузионного вакуумного насоса этого типа обеспечивается за счет генерации пара. С ним сталкиваются газовые частицы, движущиеся по противоположной траектории. Происходит конденсация, газ отводится и выходит из системы. Так как инерция движущегося пара выше, чем у потока молекул газа, пар не меняет своего направления. Благодаря этому газ не способен попасть в зону пониженного давления. При такой работе оборудования полностью исключается даже малейшая вероятность того, что в обрабатываемой среде будет накапливаться остаточный уровень газов.
Однако энергия пара отличается определенным ограничением силы. То есть в процессе работы оборудования возможны сбои в ситуации, когда повышается давление газа. Чтобы исключить риски в паромасляных насосах диффузионного типа устанавливается несколько последовательно подключенных устройств.
Принцип действия насоса основан на нескольких ступенях обработки воздушной среды:
Принцип работы насоса
- Верхняя. Данная ступень подразумевает, что давление срыва струи максимально опущено. В этом случае она доходит до максимального уровня плотности за счет увеличенного сечения сопла. Благодаря этому обеспечивается быстрая откачка;
- При повышенных показателях срыва потока он движется со скоростью откачки. Это требуется для того, чтобы обеспечить пониженное давление под верхней ступенью, что исключает срыв потока;
- Третья ступень (эжекторная) подразумевает самые высокие показатели потока, которые могут доходить до 10 Па.
Диффузионные насосы отличаются тем, что они выдают высокое давление. В связи с этим после насоса рекомендуется монтировать форвакуумный агрегат. Это обеспечит стабилизацию сжатия воздуха, проходящего через систему. Однако даже наличие дополнительного оборудования не всегда позволяет в полной мере откачивать избыточное давление. Это может негативно сказаться на пропускной способности основного агрегата.
Чтобы исключить этот недостаток, используют специальные бустерные насосы.
Выбор рабочей жидкости для диффузионного насоса
Для оборудования этого типа требуются рабочие жидкости определенного типа. При выборе масла нужно учитывать следующие особенности:
- минимальные и максимальные показатели эластичности пара (первый параметр учитывается в зависимости от комнатной температуру, а второй – от рабочей температуры в самом нагревательном элементе);
- Устойчивость к распаду с учетом нагрева и выхлопного давления;
- Отсутствие признаков восприимчивости к процессу разложения газов;
- Химическую устойчивость по отношению к откачиваемым газам и другим веществам, проходящим через систему;
- Низкие показатели парообразования.
При этом также нужно учитывать производительность самого нагревательного элемента.
Выбор рабочей жидкости для диффузионного насоса
Применение
Диффузионные насосы широко применяются благодаря высокой скорости работы. Поэтому оборудование этого типа применяется при проведении раскопок, переработке дерева (включая процесс производства бумажной продукции). Также насосы являются наиболее эффективными в процессе спецварки крепких металлов, упаковке продукции (включая жидкость), создания электрооборудования.
Агрегаты диффузионного типа применяют при испытаниях отдельных частей авиакосмических объектов. Учитывается, как агрегаты способны работать при условии пониженного давления. Кроме этого насосы используют при хранении медицинских препаратов и некоторого оборудования.
Применение
Преимущества диффузионных насосов
У оборудования этого типа есть масса плюсов:
- В насосах отсутствуют подвижные части (это означает, что оборудование изнашивается дольше и не требует частого сервисного оборудования);
- Большой рабочий ресурс;
- Низкая стоимость (диффузионные насосы считаются одними из самых дешевых вакуумных моделей);
- Производительность от 100 до 130000 л/с (это позволяет использовать оборудование как на частных объектах, так и в условиях промышленных объектах);
- Универсальность оборудования.
Преимущества диффузионных насосов
Недостатки диффузионных паромасляных насосов
Перед использованием оборудования стоит учесть и его минусы:
- образование масляных паров в процессе нагрева, которые направляются в вакуумную систему;
- перед началом использования насоса требуется его прогрев, а после завершения рабочего цикла – охлаждение (это означает, что при работе оборудования требуются перерывы длительностью до 2 часов);
- снижение скорости откачки при условии близости стартового давления;
- возможность эксплуатации оборудования исключительно в вертикальной позиции;
- необходимость частой замены тепловых датчиков (такой небольшой ресурс работы обусловлен расположением рядом с выхлопным портом насоса).
Также нужно учитывать, что вакуумное масло способно окисляться внутри разогретого до высокой температуры насоса. Чтобы этого не произошло, рекомендуется использовать рабочие жидкости на силиконовой основе.
Недостатки диффузионных паромасляных насосов