Вакуумный насос. Основные понятия и классификации

Вакуумный насос. Основные понятия и классификации

Многие не без определенной степени логики совмещают понятие работы насоса для воды с созданием вакуума, то есть насос всасывает воду, создавая зону разряжения

 (относительного вакуума) на своем всасывающем патрубке, а потом выталкивает воду создав дополнительную потенциальную энергию струе жидкости, тем самым перемещая ее по магистрали.

Все теоритически верно, но есть специальное определение, данное вакуумным насосам – это такие механические устройства, которые служат для откачки газовых

 (водяных) фракций до определенного значения по уровню давления (до технического вакуума или полного расхода воды).

Уже около 400 лет человечество познакомилось с практическим изобретением и применение вакуумных насосов, связанных с созданием разниц давления, Для отсасывания газов и воды из определенного объема емкостей.

Принцип действия вакуумных насосов достаточно прост. Вакуумный насос осуществляет откачку газа (жидкости) за счет переменного изменения объемов камеры содержания. К таким устройствам относятся агрегаты, работающие на основе поршней, жидкостно-кольцевого механизмов, вращающихся рабочих колес (ротационные агрегаты).

Это различие отмечено в классификации типов вакуумных насосов по типу создаваемого разряжения в определенном объеме (по коэффициенту Кнудсена Кn):

1. К низкому вакууму относят механизмы с Кn ≤ 5·10−3 когда давление составляет 105…102 Па (103…100 мм рт.ст.);

2. Средний вакуум - с диапазоном 5·10−3 < Kn <1.5, что соответствует давлению 102…10−1 Па (100…10−3 мм рт.ст.);

3. Высокий вакуум - с показаниями Kn ≥ 1.5, что равно диапазону давлений 10−1…10−5 Па (10−3…10−7 мм рт.ст.);

4. Механизмы сверхвысокого вакуума с Kn >> 1.5, что соответствует давлениям 10−5 Па и ниже (10−7…10−11 мм рт.ст.).

Классификация по конструктивным признакам вакуумных насосов:

1. Механические агрегаты;

   

2. Поршневые (в том числе ртутно-поршневые);

1. Диафрагменные насосы;

2. Пластинчато-роторные (в том числе водокольцевые) механизмы;

1. Винтовые насосы;

2. Насосы Рутса - двухроторные вакуумные агрегаты, которые предназначены для работы на низких давлениях, при которых достигаются оптимальные коэффициенты сжатия откачиваемых газов и не предназначены для эксплуатации на давлении равном атмосферному;

1. Золотниковые агрегаты;

2. Спиральные механизмы, которые предусмотрены для безмасляного получения вакуума в производстве и лабораториях;

3. Магниторазрядные устройства;

4. Струйные агрегаты (эжекторы), которые работают на принципе увеличения скорости потока в объеме жидкости (газа);

1. Паромасляные диффузионные устройства;

2. Паромасляные бустерные механизмы;

3. Сорбционные устройства;

4. Криогенные установки.

Вакуумные насосы можно еще разделить по физическим принципам их применения на: газопереносные агрегаты и газосвязывающие. Первый принцип задействован в механизмах, которые транспортируют частицы вещества путем изменения рабочего объема, как в поршневых насосах, или передачей механического импульса частицам вещества через их столкновение (в газосвязывающих агрегатах).  Используется в некоторых насосах и молекулярные течения веществ и ламинарные, где частицы жидкости или газа перемещается слоями без смешивания и изменения скорости (пульсации).