Спиральный насос: принцип работы
Спиральный вакуумный насос — это безмасляный агрегат, создающий высокое давление в безвоздушной системе. Для перекачки испарений существуют модели с газобалластом, а для обработки агрессивных и взрывоопасных потоков — с защитным оснащением. На рынке можно найти технику со спиралями Архимеда, эвольвентными элементами, одно- или двусторонним оформлением. Спиральные насосы надёжны, но несколько капризны — аппаратам нужны особые пружины, которые редко встречаются в российских магазинах.

Содержание:
- Спиральные насосы: общие сведения
- Устройство спирального вакуумного насоса
- Принцип работы спирального насоса
- Основные характеристики спиральных насосов
- Типы насосов НВСп
- Виды спиральных насосов
- Преимущества и недостатки спиральных насосов
- Сфера применения спиральных насосов
- Популярные бренды спиральных насосов
Спиральные насосы: общие сведения

Электромеханические спиральные насосы используют в промышленности для получения вакуума или переноса активных газов. Такое применение возможно благодаря особой обработке контактных элементов и способности аппаратов создавать сухую среду.
Смазочные материалы для уплотнения деталей откачного устройства не используются. Производители уделяют большое внимание точности обработки деталей и балансировки спиралей, добиваясь минимального расстояния между ними.
Спиральные агрегаты могут работать самостоятельно или в паре с высоковакуумными, для предварительной откачки. Последними обычно являются турбомолекулярные устройства.
Устройство спирального вакуумного насоса

В конструкцию СВН входят элементы:
- Корпус — рабочая полость, герметично закрытая стенками аппарата. Внутри расположен спиральный отвод для транспортировки газа, который создаёт давление.
- Подвижная спираль.
- Статичная спираль — элемент, жестко установленный на корпусе.
- Противовес — служит для равновесия детали вращения.
- Предохранитель — устройство, препятствующее повороту спирали вокруг оси.
- Вал — для трансляции движения от электродвигателя подвижному элементу.
- Сильфонный уплотнитель — материал для прочного соединения корпуса и детали вращения. Помогает избежать попадания масляных частиц в перекачиваемый объем.
- Газобалласт — присутствует не во всех моделях. Устройство действует для регулирования уровня полученного вакуума.
В конструкции СВН может быть 2 или несколько спиралей. Чем их больше, тем выше скорость откачки.
Принцип работы спирального насоса

Подвижная спираль вращается в неподвижной, образуя активные полости газа. Среда перекачивается в рабочей системе по периметру, сжимается и направляется к сердечнику, через который выходит наружу.
Спиральные насосы могут отличаться конструкцией, но принцип работы у них одинаковый. Забор среды осуществляется с периферии спирали, а сжатие завершается в середине. Активный элемент создаёт 2 линейки серповидных полостей для перемещения потока от входного отверстия к центральной области через торцевой диск.
Рабочий цикл для откачки одной порции газа требует количества оборотов, равных числу витков на спирали. При этом всасывание, сжатие и нагнетание выполняются одновременно в нескольких областях. Полезный объем непроизвольно делится, снижая диффузию между полостями с разным давлением.
Основные характеристики спиральных насосов

Статичная спираль насоса надёжно закреплена, а подвижная вращается по эллипсоидной траектории. Они покрыты защитным антикоррозийным слоем, поэтому могут взаимодействовать с агрессивными средами. СВН характеризуются:
- скоростью перекачки;
- предельным остаточным давлением;
- габаритами;
- весом конструкции;
- мощностью и частотой оборотов двигателя.
Дополнительными параметрами считаются: шумовой эффект при функционировании техники, наличие охлаждающего блока и рекомендуемая температура окружающего воздуха.
Типы насосов НВСп

В зависимости от количества спиралей цикл откачки повторяется в одной или нескольких камерах. Каждый из них включает несколько стадий:
- забор среды и направление ее в каналы между спиралями;
- сжатие потока;
- перемещение газа к месту выхода;
- удаление остатков сжатого воздуха из центра рабочей полости.
Чаще всего в конструкцию СВН входит одна подвижная спираль, расположенная между двумя неподвижными. При этом в устройстве функционирует 2 камеры, которые откачивают по 2 порции воздуха одновременно.
Виды спиральных насосов

НВСп выпускают в различных моделях вида xds или nxds. Аппараты оснащены сильфонным вводом, который улучшает их параметры:
- невозможность смешения технологического потока с атмосферным воздухом;
- абсолютная герметичность, которая позволяет получить безмасляный вакуум;
- препятствие воздействию откачанной среды на поверхности агрегата;
- экономичное и удобное обслуживание.
Технику можно применять для напыления, откачки ионопроводов в системах имплантации и для других процессов, требующих чистой откачки.
Спиральные насосы могут использоваться как форвакуумные. При подключении к оборудованию для получения высокого и сверхвысокого вакуума они способны со скоростью до 35 м³/ч обрабатывать небольшие объемы.
С помощью спиральных форвакуумных агрегатов проводят испытания в условиях, аналогичных космическим. Специалисты анализируют особенности разреженных газов, изменения среды в магнитном поле. Также под воздействием откачного устройства можно добиться ускоренного отвердевания полимеров. В условиях вакуума из сырья удаляются все примеси, а в некоторых техпроцессах необходимо исключить взаимодействие материала и посторонних химических элементов.
Преимущества и недостатки спиральных насосов

НВСп применяют в узких направлениях, для которых не подходят другие виды оборудования. Также выделяют следующие преимущества спиральных аппаратов:
- стабильное функционирование;
- создание чистой среды, без посторонних веществ;
- тихая работа, без вибраций;
- умеренный теплообмен, отсутствие перегрева;
- компактные размеры, мобильность.
Возможность использования оборудования в различных областях связана с функциональностью и удобством управления. В аппаратах присутствуют системы воздушного охлаждения и автоматический режим поддержания среды нужного уровня. КПД агрегатов составляет около 95%.
Спиральные насосы допускают расширение опционала методом встраивания дополнительных систем, чтобы получить улучшенные параметры. В рабочей полости можно создать давление, аналогичное атмосферному. Техника рационально расходует электроэнергию. Счётчики позволяют контролировать количество отработанных часов, чтобы своевременно проводить профилактические мероприятия.
Недостатки:
- невозможность откачки потоков с механическими включениями;
- довольно высокая цена;
- сравнительно небольшая производительность.
Сфера применения спиральных насосов

Эффективным, мощным спиральным насосом пользуются на промышленных предприятиях различных видов деятельности:
- Лабораторные исследования физических сред. Специалисты изучают особенности газовых составов в искусственно созданных условиях мезосферы.
- Производство продуктов питания. Аппараты используют для упаковки товаров в пластиковые рукава.
- Биологические тестирования. Под воздействием вакуума живые организмы проявляют качества, нехарактерные для них в атмосферном воздухе.
- Фармацевтика. НВСп удаляют посторонние вещества из сырья для антибиотиков. Это позволяет избежать размножения патогенных микроорганизмов.
- Химическое направление. Техника быстро разделяет составы на фракции. Скорость работы оборудования изменяется в зависимости от его параметров.
Агрегаты применяют также в электронике, ядерной энергетике, нефтедобывающей и деревообрабатывающей промышленности, пневмопочте, металлургии и в других областях. Направления использования постоянно расширяются, поскольку спиральные насосы ускоряют и облегчают работу на производстве. Они полезны для любых сфер, в которых необходима безмасляная вакуумная среда.
Популярные бренды спиральных насосов
Бренды Agilent, Anest Iwata, Busch, Edwards, ERSTEVAK, Ilmvac, Leybold, Sky, Вакууммаш предлагают различные модели спиральных насосов. Они отличаются характеристиками, функционалом и комплектацией.
Leybold

Производитель спиральных насосов изготавливает уплотнители из прочных материалов, чтобы продлить для аппаратов период без техобслуживания. Гарантия на бесперебойное функционирование техники составляет 2,5 года. Насосы Leybold оснащены газобалластным клапаном. Блок управления сконструирован просто, поэтому пользоваться устройством можно даже сотрудникам без опыта работы. Компания оборудует НВСп спиралями Архимеда. Выпускает модели во взрывозащищенном исполнении, а также установки для откачки агрессивных потоков.
Edwards

Известный бренд предлагает модели НВСп, созданные по эксклюзивным разработкам. В них встроен сильфонный ввод движения, чтобы обеспечить обособленное функционирование подшипников и рабочей камеры. Опорные узлы не испытывают воздействия химических элементов, а основная полость защищена от смазочных материалов.
Встроенный газобалласт с регулировкой позволяет использовать оборудование для откачки испарений, а система навигации упрощает контроль за общим состоянием аппарата. Его можно круглосуточно эксплуатировать без продувки подшипников, подключать к любому источнику питания без потерь производительности.
Anest Iwata

Компания первой выпустила спиральные насосы с воздушным охлаждением. Этот вариант избавляет обслуживающий персонал от контроля за поступлением и сливом воды. Рабочие характеристики оборудования постоянно улучшаются. Новая функция Air Flush препятствует накоплению влаги внутри агрегата.
НВСп Anest Iwata действуют бесшумно, не создают вибрации. Компактные устройства можно размещать в любом положении.
ERSTEVAK

Российский поставщик качественных и недорогих спиральных насосов. В линейке компании около дюжины популярных моделей под любые задачи для создания форвакуума. Всегда в наличии расходные материалы, запасные части на складе.
Спиральные безмасляные насосы особенно полезны для направлений, требующих абсолютной герметичности. При выборе устройства важно опираться на параметры процесса, в котором оно будет применяться. Стоит присмотреться к товарам известных компаний, с хорошей репутацией и многочисленными продажами.
Подборка товаров
- Комментарии