Устройство и область использования пластинчато-роторных вакуумных насосов

Конструкция

Устройство пластинчато-роторного вакуумного насоса достаточно просто. Основными узлами агрегата являются:

• электродвигатель;
• герметичная рабочая камера;
• ротор;
• пластины (лопатки);
• всасывающий и нагнетающий патрубки;
• система охлаждения;
• блок управления.

Корпус насоса выполняется из чугуна или стали, ротор, как правило, из нержавейки. Эта вращающаяся деталь имеет пазы, в которые вставлены выдвигающиеся пластины.

В масляных моделях пластинчато-роторных вакуумных насосов они изготовлены из металла с антифрикционными свойствами, в сухих НВР — из графита или полимеров.

Всасывающий и нагнетающий патрубки оснащены клапанами, предотвращающими поток газа в обратном направлении.

Система водяного или воздушного охлаждения препятствует перегреву. Модели, не имеющие таковой, рассчитаны на кратковременную работу.

Блок управления отвечает за пуск насоса, а также содержит комплекс защитных механизмов, отключающих оборудование и предотвращающих его поломку при критических показателях температуры.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

Применяются в следующих областях: полиграфия, пищевая промышленность, упаковка, деревообработка.

Принцип работы

Принцип действия вакуумного пластинчато-роторного насоса основан на механическом всасывании воздуха, его сжатии и отводе.

Рабочими элементами, перемещающими газ, являются пластины. Они не имеют жесткого сцепления с ротором, и при его вращении под действием центробежной силы выталкиваются из пазов на максимально возможное расстояние к стенкам камеры.

Находящийся внутри камеры воздух разделен на сектора, ограниченные ее стенкой, ротором и соседними пластинами. В виду того, что вал смещен относительно центра, размер этих кластеров различен и изменяется по мере вращения. Это приводит к сжатию воздуха в ячейках с уменьшенным объемом. Под избыточным давлением он выталкивается в нагнетающий канал. При последующем вращении размер секторов постепенно увеличивается. Возникает зона разряженности, в которую устремляется газ из всасывающего канала. Действие циклично повторяется до образования в откачиваемой емкости технического вакуума.

Виды и типы пластинчато роторных насосов

Рассматривая устройство и принцип работы НВР насоса, следует отметить, что такое оборудование имеет подвиды с конструкционными различиями. Классификация выполняется по нескольким признакам.

Масляные и сухие

В конструкции насоса присутствуют трущиеся детали. Наиболее эффективной методикой увеличения их износостойкости является применение смазочных материалов. Масло снижает силу трения, отводит тепло от рабочих элементов, обеспечивает защиту от окисления. Основным минусом таких агрегатов является выделение масляных паров и загрязнение ими рабочей среды, что в некоторых производственных процессах недопустимо.

Безмаслянные пластинчато-роторные вакуумные насосы экологичны и могут применяться на линиях, требующих высокой чистоты продукта. Но они менее долговечны. Повышение срока службы достигается за счет использования стойких к истиранию материалов: керамики и полимеров.

Количество пластин

В самом простом исполнении насосы имеют одну пластину, вставленную в сквозной паз ротора. Многопластинчатые модели эффективнее, так как делят объем камеры на несколько секторов. Оптимальное их количество определяется конструкторскими решениями.

Форма камеры

В классическом исполнении рабочая камера выполнена в виде цилиндра, а ротор смещен относительно его оси. Помимо этого можно встретить видоизмененную форму с центральным расположением вала, но камерой с сечением в виде эллипса. Идея такой конфигурации состоит в том, что возникает сразу по два кластера сжатого и разряженного воздуха, находящихся на малой и большой осях овала, что позволяет увеличить производительность агрегата.

Управляемость

В управляемых моделях имеется возможность регулировки положения статорного кольца (рабочей камеры). Смещение достигается подкруткой винтов (прямое управление) или настройкой поршневых механизмов (непрямое управление). Положение статора влияет на такие характеристики, как давление и производительность.

Ступенчатость

Одноступенчатые агрегаты имеют одну рабочую камеру. В двухступенчатых пластинчато-роторных вакуумных насосах сжатый в первой камере газ поступает во вторую, где процесс повторяется, но уже на новом уровне. Такая схема позволяет получить более высокое давление на выходе.

Плюсы и минусы НВР

Пластинчато-роторные агрегаты обеспечивают равномерную подачу воздуха без рывков. К достоинствам также относятся: универсализм управляемых моделей (за счет регулировки объема камеры), низкая чувствительность к абразивным частицам, приемлемый уровень шума и вибрации.

Проблемы в работе могут возникнуть при слишком высокой или слишком низкой температуре перекачиваемой среды. Это связано с термическим расширением пластин. При низкой температуре они будут ходить в пазах слишком свободно, при высоких — возможно заклинивание. К другим недостаткам пластинчато-роторных насосов относятся: невозможность работы с агрессивными газами, наличие в конструкции трущихся деталей, сложный ремонт.

Сфера применения

Пластинчато-роторные насосы используются в различных сферах человеческой деятельности.

• в пищевой промышленности для создания вакуумной упаковки;
• в качестве мобильных насосных станций;
• в электронике при сборке гаджетов;
• в лабораториях;
• для вакуумной формовки деталей;
• для пневматической транспортировки продукции;
• для обеспечения работы вакуумных захватов, присосок, стендов;
• для дегазации;
• для сушки конструкций и материалов;
• в процессах вакуумного литья;
• в качестве воздуходувок и компрессоров.

Большой номенклатурный ряд масляных и сухих моделей позволяет подобрать агрегат, оптимально подходящий для конкретных условий эксплуатации и объемов производства.

Устройство и принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

В чем заключается принцип работы водокольцевого вакуумного насоса, какой вид ВВН выбрать?

Что такое вакуумный насос и для чего он предназначен

Что собой представляют вакуумные насосы и где могут применяться?