Единая конструкция вакуумных насосов не всегда позволяет решать задачи, требующие высокой производительности. Повышение эксплуатационных показателей за счет наращивания элементной базы тоже редко себя оправдывает, сказывается на снижении долговечности конструкции и стабильности работы ее агрегатов. Решением проблемы стал насос форвакуумный, который обеспечивает автономную функцию разряжения. В результате основное оборудование получает возможность работы с оптимальными показателями давления.
Принцип работы форвакуумного агрегата
Вакуумные насосные агрегаты работают с несколькими уровнями давления, переходя из одного состояния в другое по мере выполнения рабочих действий. Форвакуум работает в условиях предварительного уровня разряжения, который необходимо создавать при помощи специальных плунжерных, ртутных или паромасляных аппаратов. Процесс перехода от одного уровня разрежения к другому предполагает использование соответствующих способов откачки рабочей среды, а также измерения давления. Наиболее эффективным средством реализации этой задачи и является форвакуумный насос. Принцип работы таких устройств основывается на получении предварительного или более высокого уровня разряжения в вакууме.
Простейшую модель реализации данной функции демонстрирует пластинчато-статорный насос. В такой конструкции предусматривается вращение цилиндрического ротора. Ротор с пластиной делят полость на две части: в первой происходит сжатие рабочей среды, а во второй – расширение. В процессе работы насос форвакуумный корректирует параметры давления, что отражается и на основной установке, к которой подключена система предварительного разряжения.
Основные характеристики форвакуумных насосов
Как и все другие насосы, форвакуумные агрегаты характеризуются скоростью подачи рабочей среды и показателями давления. Что касается производительности, то она в среднем варьируется от 0,6 до 3000 м3/ч. Скорость откачки определяется объемом вакуумной камеры и временем, которое требуется для его обслуживания. Собственно, это и будет показатель производительности. Также учитывается давление по сжатию рабочей среды. Стандартный насос форвакуумный обеспечивает порядка 500 мбар. Рабочий диапазон давлений в части минимальных значений ограничивается предельным вакуумом, который, в принципе, возможен для конкретного типа оборудования. Верхний же предел лимитируется максимальным давлением на выхлопе, при достижении которого насос обеспечивает вакуум на входе. В частности, масляно-ротационные модели имеют величину предельного вакуума в спектре 10-3 тор.
Разновидности конструкций
Применяется несколько подходов к классификации таких агрегатов. Наиболее распространено разделение по принципу действия – механические и физико-химические модели. Уже был рассмотрен пример механического ротационного насоса, а теперь можно обратиться к примерам установок, работающих с газом. Так, например, выделяют установки, которые обеспечивают вакуум посредством изменения положения камеры и периодического варьирования объемов содержания газа за счет клапана. Альтернативой таким устройствам является сорбционная модификация, которая не откачивает газ порциями, а связывает его в системе. При этом и физико-химические, и традиционные безмасляные форвакуумные насосы различаются по уровням рабочего давления. Так, выделяют модели, работающие с низко-, средне- и сверхвакуумными системами.
Производители насосов
В сегменте представлены разные компании, которые работают и на бытовую нишу, и на обеспечение нужд крупных производственных предприятий. Например, японская фирма Anest Iwata предлагает форвакуумные модели с диапазоном показателей производительности от 100 до 500 л/мин. Также модельные линейки сухих насосов этого типа предлагают разработчики Kashiyama. Данная компания специализируется на выпуске высокопроизводительного оборудования спирального и винтового типа, которое обеспечивает подачу в объемах до 3500 м3/ч. При этом в семействе можно найти и менее мощные и недорогие агрегаты с производительностью порядка 5 м3/ч. Славятся качеством и английские форвакуумные насосы Edwards, в которых реализуются последние технологии откачки жидкостей. Оборудование этой марки зарекомендовало себя в узкоспециализированных областях. К примеру, насосы Edwards используют в приборостроении, химическом производстве, на предприятиях, изготавливающих осветительные лампы, и т. д.
Отзывы о форвакуумных насосах
Изначально концепция форвакуумных насосов предполагала возможность избавления обычных перекачивающих конструкций от нестабильности в работе. Современные оптимизированные системы, дополненные такими устройствами, оцениваются уже как единая установка по нескольким показателям. Большинство положительных отзывов относится к высокой производительности оборудования, минимальному уровню шумовых воздействий и вибраций. Соответственно, повышается и эксплуатационный срок основного вакуума. С другой стороны, насос форвакуумный нередко критикуют за внесение загрязняющих примесей в главную систему откачки. Но это относится к масляным конструкциям, которые постепенно уходят с рынка.
Заключение
Принцип работы форвакуума также считается устаревшим. Дополнение конструкции насосного оборудования еще одним агрегатом противоречит идеям оптимизации размеров техники, к которой стремятся современные производители. Тем не менее сегодня нет альтернативного регулятора показателей давления, который мог бы заменить форвакуумный насос. Цена таких агрегатов, составляющая 5-10 тыс. руб. в среднем сегменте, тоже не способствует их распространению. Однако при условии изначального проведения точных расчетов эксплуатационных показателей системы многим предприятиям удается эффективно использовать и форвакуум. Другое дело, что в дальнейшем следует предусматривать и затраты на техническое обслуживание данной установки, помимо основного насоса.
