Принцип роботи водокільцевих вакуумних насосів

Короткое описание

Вакуумний агрегат будь-якого типу ґрунтується на принципі витіснення. Принцип дії виходить з видалення повітря, газу чи пари з камери. У ході функціонування відбувається зміна тиску, а газові молекули рухаються у необхідному напрямку.

Водокільцевий вакуумний насос (ВВН) – це один з видів промислових насосів, робочий об’єм якого створюється за допомогою рідкого середовища.

Пристрій та принцип дії ВВН

Основні елементи цього типу насосів включають:

• корпус; 
• робоче колесо; 
• робочу рідину (воду); 
• нагнітальне вікно; 
• всмоктувальне вікно.

Ротор, розташований всередині корпусу пристрою, трохи зміщений до центру. На ньому розташовується колесо з лопатями, що наводяться під час функціонування. Корпус помпи заповнюється водою. У процесі роботи вал починає рух, а лопаті захоплюють воду. За рахунок відцентрової сили вона відкидається убік, а завдяки великій швидкості обертання утворюється водне кільце, що створює вакуум. Остання гарантує герметичність. У центральній частині залишається вільний простір, який стає робочою камерою (агрегат може мати одну або дві робочі камери).

Лопасті поділяють робочу камеру на осередки різних габаритів. У процесі руху газ переміщається ними у бік зменшення. Поступово відбувається його стискування. Цикл повторюється кілька разів, доки газ не стиснеться до необхідної величини. Після цього він проходить через нагнітальний отвір. Просуваючись через робочу камеру, газ виходить назовні чистим, що є актуальним для забруднених або насичених середовищ. Через перегрівання та постійну втрату води в конструкції є рідинний резервуар.

Переваги водокільцевих вакуумних насосів

ВВН набули широкого поширення у багатьох сферах господарювання. Це пов’язано з кількома важливими перевагами насосного обладнання:

• простість експлуатації; 
• довгий термін служби; 
• надійність; 
• безпека; 
• високий ККД (до 70% при оптимальному охолодженні); 
• економічність та доступність; 
• відсутність необхідності монтажу редуктора (ротор здатний обертатися з такою самою частотою, як і мотор); 
• ремонтопридатність.

Конструкція виробу є максимально простою. У ній практично відсутні рухливі деталі, що знижує ризики зношування та поломок. Єдиним рухомим елементом у структурі обладнання виявиться ротор. Жодна деталь не стикається з іншою. Перевагою стала власна система змащування рахунок робочої рідини. Змащування потребують тільки підшипники ротора. Елементи, які найчастіше вимагають заміни в будь-яких інших помпах (наприклад, шестірні або клапани), тут повністю відсутні. 

Особливості експлуатації

Використовуючи насос даної модифікації, важливо враховувати умови, типи та характеристики газу/повітряних мас. Наприклад, якщо техніка працює з газами, в яких є домішки твердих частинок, таких як пісок або пил, то прокладки та ущільнювачі можуть вимагати періодичної заміни внаслідок пошкодження цими частинками.

Окрім цього, перед введенням в експлуатацію важливо перевірити, що ущільнювачі та сальники перебувають у нормальному стані. Інакше підвищуються ризики виходу устаткування з експлуатації. При дотриманні простих правил насоси не становитимуть складнощів у використанні та обслуговуванні. При виборі пристрою важливо враховувати вимоги до його характеристик:

• тип агрегату (одноступінчастий або двоступінчастий); 
• швидкість відкачування (залежно від модифікації становить від 1,1 м3/хв до 12 м3/хв і вище); 
• габарити агрегату; 
• потужність двигуна (варіюється від 4 кВт до 55 кВт у більшості моделей і вище); 
• вага (залежить від характеристик і становить від 25 кг і більше).

Область застосування

Насоси такого типу називають водно-повітряними, оскільки вони здатні втягувати газові або повітряні потоки, а потім запускати їх у потрібному напрямку вже чистими та готовими до подальшої експлуатації. За рахунок своїх особливостей обладнання популярне у багатьох сферах:

• металургія (виробництво надпровідників, лазерних кристалів, надчистих з’єднань); 
• машинобудування; 
• деревообробна промисловість (у циклах сушіння, переробки, відпрацювання, фільтрації, виготовлення целюлозних/паперових матеріалів); 
• хімічна промисловість (процеси кристалізації складів та добрив, дистиляції, сушіння розчинників та інших матеріалів, абсорбції газів та рідин, просочення тощо); 
• сільське господарство; 
• будівництво (дегазація різної сировини); 
• харчова галузь (виготовлення солоду, сушіння, ректифікація, випарювання, опріснення) і т.д.