أنواع وأنواع مضخات التفريغ لأنظمة ومنشآت التفريغ. مضخة ريشة - عيوبها مقارنة بمضخة فراغ ريشة

اليوم ، يتم تنفيذ الكثير من العمليات الفيزيائية والكيميائية في بيئة فراغ. لإنشائه ، يتم استخدام مضخات التفريغ من مختلف الأنواع والأنواع. وهي مقسمة حسب نوع العمل والقدرات الفنية والغرض الوظيفي. حتى الآن ، ينتج مصنعو معدات التفريغ مضخات حجمية وغير حجمية.

التنقل:

تقوم التركيبات الميكانيكية الحجمية بضخ الهواء بسبب حركة عناصر العمل. يقومون بضغط تدريجي للهواء مع انخفاض في حجم الغرفة. يتضمن هذا النوع من المضخات تركيبات ذات غشاء ، وريشة دوارة ، وحلقة مائية ، وكامة ، وعنصر عمل حلزوني. كقاعدة عامة ، يتم استخدامها لإنشاء فراغ منخفض ومتوسط ​​، والذي يساوي 10-2 مم زئبق. فن. بعض الوحدات قادرة على توليد ضغط مرتفع.

تستخدم بقية المضخات مبدأ تشغيل غير ميكانيكي ، حيث تتعرض الغازات لدرجات حرارة منخفضة أو ظواهر أخرى تساهم في خلق فراغ. تستخدم المضخات من هذا النوع لإنشاء فراغ عالي وعالي جدًا. وهي تشمل الانتشار ، وزيت البخار ، ومضاعفة الشحن ، وجالب ، ومضخات أخرى. ومع ذلك ، تعمل معظم هذه المضخات جنبًا إلى جنب مع المضخات الأمامية لتوفير الضغط المطلوب. إنها ضرورية لإنشاء تفريغ أولي وتمثلها جميع أنواع المضخات الميكانيكية.

مضخات تفريغ منزلية

تتميز مضخات التفريغ المحلية ، على عكس الوحدات الأجنبية ، بأبعاد كبيرة ، وهي مصنوعة من مواد عالية الجودة ، وهي عالية الإنتاجية وموثوقة. يمكن استخدامها في مختلف الصناعات ، وكذلك في الزراعة. العينات المحلية من نفس السلسلة لها تصميمات متشابهة ، في حين أن لديها العديد من التعديلات. معظم عناصر المضخة مناسبة للموديلات الأخرى ، لذا فهي تتمتع بإمكانية صيانتها عالية.

تشمل النماذج الأكثر شيوعًا التي يتم إنتاجها في بلدنا تركيبات سلسلة NVR و VVN. يتم استخدامها على نطاق واسع في أنظمة مختلفة ، ولكنها تختلف بشكل كبير في تصميمها. تحتوي هذه النماذج على العديد من التعديلات التي تختلف في الحجم ومؤشرات الأداء الرئيسية والضغط المتبقي. تستخدم وحدات HBP زيوت تفريغ معدنية وشبه اصطناعية ، وهي مصممة لسد الفجوات. في مضخات VVN ، لا يتم استخدام عناصر تشحيم إضافية نظرًا لحقيقة أن هذه الوظيفة يتم إجراؤها بواسطة سائل العمل ، والذي يمثل ، كقاعدة عامة ، الماء.

مضخات التفريغ NVR

تستخدم مضخات التفريغ ذات الريشة HBP لإنشاء فراغ منخفض متوسط ​​وعالي. تسمح مجموعة واسعة من التركيبات باستخدامها في الصناعات الصناعية والزراعية والنجارة والأغذية وغيرها من المؤسسات. تتميز التركيبات بقدرتها على إحداث فراغ بضغط متبقٍ عالٍ في وقت قصير. تعد مضخات HBP متعددة الاستخدامات لأنها يمكن أن تؤدي أنواعًا مختلفة من المهام.

يتم تمثيل نطاق النموذج بوحدات مثل NVR-0.1D ، 2NVR-0.1D ، 2NVR-0.1DM ، NVR-1 ، NVR-4.5D ، 2NVR-5DM ، 2NVR-5DM1 ، 2NVR-60D ، 2NVR-90D ، 2NVR -250 د. يمكن أن تحتوي الوحدات على نوع تشغيل أحادي المرحلة ومرحلتين ، ويمكن تعديلها باستخدام صمام الصابورة الغازية ولها سعات مختلفة. يمكن للتركيبات من هذا النوع أن تؤدي الضخ الفعال فقط إذا كان نظام التفريغ خاليًا تمامًا من الغبار والأوساخ والمكثفات.

مضخات تفريغ VVN

تختلف مضخات التفريغ من طراز VVN اختلافًا كبيرًا عن المضخات الأخرى حيث يتم استخدام هذا السائل في النظام أثناء التشغيل. كقاعدة عامة ، يتم استخدام الماء بهذه السعة. تتمتع المضخات بوظيفة أضيق ، لكنها لا غنى عنها في العديد من مجالات النشاط.

المزايا الرئيسية لمضخات التفريغ ذات الحلقة المائية VVN:

• قادر على تنظيف الخليط الذي يتم ضخه ؛
• قابل للتطبيق في الأنظمة ذات التلوث الميكانيكي ؛
• النظافة البيئية
• نقص زيت الفراغ في النظام ؛
• سهولة الاستخدام والصيانة ؛
• انخفاض استهلاك الطاقة
• قابلية الصيانة؛

تستخدم مضخات التفريغ VVN في الصناعات الغذائية والكيميائية والطبية ولب الورق والورق والميكروبيولوجية والزراعية والنجارة والصناعات الدوائية والعطور.

مضخات تفريغ للأفران الصناعية

في الأفران الصناعية ، تستخدم مضخات التفريغ لتسريع التلدين والتطبيع والتصلب وتحسين جودة المواد. في الفراغ ، يتم تنفيذ جميع العمليات الكيميائية والفيزيائية بسرعة وكفاءة.

يمكن استخدام مضخات التفريغ في الأفران الصناعية للقوس ، والحث ، والحرارة ، ونوع الهيدروجين. في كثير من الأحيان ، لضمان انخفاض الضغط المتبقي ، يتم استخدام أفران الانتشار ، والتي لها نوع غير حجمي من التشغيل.

من أجل إجراء المعالجة الحرارية بكفاءة في الفرن الصناعي ، يجب استخدام المضخات التي توفر سرعة ضخ كافية. كما يتيح لك الاعتماد على الأداء العالي. من المؤشرات التي لا تقل أهمية عن الضغط المتبقي ، ولكن يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا في الأفران المختلفة اعتمادًا على نوع العملية التي يتم إجراؤها.

مضخات تفريغ للغرف المناخية

الغرف المناخية عبارة عن معدات ضرورية لدراسة صفات المواد والركام المختلفة. تستخدم مضخات التفريغ في التركيبات من أجل التشغيل الفعال والسريع.

من أجل استخدام المضخة في غرفة المناخ ، يجب أن تكون:

• تحمل درجات حرارة عالية / منخفضة ؛
• رطوبة عالية؛
• خلق مستوى كاف من الفراغ ؛
• لديه القدرة على خلق والحفاظ على الضغط اللازم.

مضخات تفريغ دوارة دوارة

تعتبر مضخات الريشة الدوارة ممتازة للتطبيقات الصناعية. تتيح لك مجموعة كبيرة من الطرز إجراء عمليات من أنواع مختلفة. تُستخدم التركيبات ذات الضغط والسرعة المتبقية العالية للغرف المناخية وأفران المعالجة الحرارية.

المنشآت لديها موثوقية عالية ، ومقاومة التآكل ، وقابلية الصيانة. يمكن أن تعزى إلى عدد من الوسائل العالمية لخلق الفراغ. في الوقت نفسه ، لضمان تشغيلها ، من الضروري تنظيف نظام التفريغ من الشوائب الميكانيكية والرطوبة. للعمل في الغرف المناخية ، يتم استخدام المضخات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

مضخات تفريغ لغرف التفريغ

التفريغ هو عملية لا يمكن أن تتم بدون مشاركة مضخة تفريغ. لكنها تؤدي المهمة الرئيسية لضخ الغازات ومخاليط الغاز من مواد مختلفة. لأداء ضخ الغازات والأبخرة من المواد الكثيفة ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام مضخات التفريغ ذات المرحلتين.

مضخة تفريغ ذات مرحلتين

مضخة التفريغ ذات المرحلتين هي نسخة مطورة من مضخة التفريغ أحادية المرحلة بأداء أعلى. يستخدم هذا النوع من التثبيت على نطاق واسع في مناطق الإنتاج حيث يكون من الضروري إنشاء ضغط أعلى. في الوقت نفسه ، فهي موثوقة ويمكن استخدامها مع أنواع مختلفة من الغازات.

في مضخات التفريغ ذات المرحلتين ، تعتمد الغرف على بعضها البعض. هذا يساعد على المزامنة ، وبالتالي زيادة الإنتاجية. كل عام يكتسبون المزيد والمزيد من الشعبية بسبب حقيقة أنهم ليس لديهم أبعاد كبيرة من الناحية العملية ، ولكن في نفس الوقت يقدمون أفضل أداء تقني.

مضخة فراغ جاف

أصبحت مضخات التفريغ الجافة ذات أهمية متزايدة لأنها قادرة على ضخ النظام دون تلوث. على عكس الوحدات الأخرى ، فإنها لا تستخدم ختم الزيت.

لديهم أداء أقل من الوحدات التناظرية ، لكنها موثوقة للغاية. من أجل التشغيل الفعال والسليم ، من الضروري إجراء صيانة دورية مع استبدال الألواح التي قد تتآكل أثناء التشغيل.

مضخة فراغ خالية من الزيت

تستخدم المكانس الخالية من الزيت في المؤسسات حيث يكون ذلك ضروريًا لضمان نظافة العملية. غالبًا ما أستخدمها في الأبحاث المختبرية ، حيث يكون من الضروري إنشاء مستوى كافٍ من الضغط المتبقي في وقت قصير. المنشآت لديها موثوقية عالية وقابلية الصيانة.

في تصنيع هذا النوع من المضخات ، يقوم المصممون بإجراء حسابات دقيقة ، حيث أنه من المهم وجود فجوات كافية بين العناصر التي من شأنها تجنب الاحتكاك ، ولكنها ليست كبيرة بحيث تسمح بتخفيض كبير في الأداء.

مضخات تفريغ عالية

يحدث إنشاء فراغ عالي ، كقاعدة عامة ، باستخدام عدة مضخات ، بما في ذلك وحدة فراغ أمامي ووحدة تفريغ عالي. تقوم المضخة الداعمة ، التي تمثلها إحدى الوحدات الحجمية ، بتنفيذ التفريغ الأولي ، حيث تضخ ما يصل إلى 97٪ من الغازات ، وتؤدي مضخة التفريغ العالي باقي العمل ، وتصل إلى القيم القصوى.

يمكن استخدام ما يلي كمضخات تفريغ عالية:

• توربوميزيئي.
• تعريف؛
• أيوني؛

المضخات التوربينية

تختلف المضخات التوربينية الجزيئية اختلافًا كبيرًا عن مضخات الضغط العالي الأخرى. إنهم قادرون على إنشاء فراغ كبير بشكل مستقل ، نظرًا لأن لديهم مبدأ ميكانيكيًا للتشغيل. تعمل الإعدادات في النطاق 10-2 - 10-8 باسكال. تتمثل آلية العمل الرئيسية في الجزء الثابت والدوار مع الأقراص الموجودة بزاوية معينة.

إن جزيئات خليط الغاز ، الموجودة في مضخة جزيئية تربينية ، تزيد بشكل كبير من سرعة الحركة بسبب الاصطدام مع بعضها البعض. يدور الدوار بسرعة تتجاوز 10000 دورة ، وهذا هو السبب الرئيسي لخلق ضغط مرتفع.

مضخة فراغ أيون

كانت مضخات التفريغ الأيونية أو الجيتير شائعة الاستخدام قبل ظهور مضخات التفريغ العالية الأخرى. بمساعدتهم ، يتم إنشاء ضغط يساوي 10-6 ملي بار. اليوم يتم استخدامها بشكل أقل تكرارًا ، ولكن لا يزال يتم العثور على مستهلكها. تتميز المضخات من هذا النوع بالود البيئي وطريقة مفيدة للحصول على فراغ فائق.

في التثبيت ، يتم التقاط الجزيئات وربطها بالغازات أو طبقة جامدة ، ثم يتم الاحتفاظ بها في حجم التركيب. إنهم قادرون على الاحتفاظ بالمكنسة الكهربائية حتى في حالة عدم استخدامها. العنصر الرئيسي للمضخة هو الحجرة والعناصر الثابتة الأخرى. تستهلك مضخة الأيونات كمية صغيرة من الكهرباء ولها ضوضاء منخفضة.

مضخات التفريغ ذات الريشة الدوارة الخالية من الزيت (الجافة) هي مضخات إزاحة موجبة تنتج فراغًا متوسطًا وعميقًا في حالة الغياب التام لعادم الزيت في هواء العادم. عمق الفراغ الذي تم الوصول إليه - من 90 إلى 400 ملي بار من الضغط المتبقي حسب الطراز. ما هو من 9 إلى 40٪ من الضغط الجوي.

من الصعب جدًا إنشاء مضخة دوارة جيدة خالية من الزيت ، وبالتالي فإن عدد الشركات المصنعة في العالم ليس كبيرًا جدًا. في الأساس ، إنها مصنوعة في أوروبا (و). ويتم إنتاج المضخات ذات الإنتاجية الصغيرة فقط في الولايات المتحدة الأمريكية والصين وتايوان. من بين هذه الأخيرة ، فإن المضخات التايوانية هي الأكثر طلبًا.

مبدأ التشغيل

تعمل مضخات الريشة الدوارة الجافة عمومًا على نفس مبدأ. يستخدمون أيضًا دوارًا مثبتًا بشكل غريب الأطوار مع صفائح يمكنها الانزلاق بحرية في فتحاتها.
الرسم المتحرك 1: مبدأ تشغيل المضخة ذات الريشة الدوارة

ومع ذلك، هناك بعض الاختلافات. لا تستخدم المضخات الجافة زيتًا لسد الفجوة بين الشفرات والغلاف أو تشحيم الأجزاء المتحركة أو توفير التبريد. لذلك ، فإن شفرات المضخات الجافة ليست مصنوعة من المعدن ، ولكن من مركب الجرافيت. يخلق الجرافيت احتكاكًا أقل بكثير من المعدن ، لذلك لا يتطلب الكثير من التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، تحتك دوارات الجرافيت بسرعة بالسطح الذي تنزلق عليه ، مما يوفر إحكامًا جيدًا للفجوات بين الغلاف والريش.

من ناحية أخرى ، فإن تصميم المضخات الخالية من الزيت أبسط: لا يوجد فاصل للزيت ولا قنوات زيت. من ناحية أخرى ، فإن نقص التشحيم يزيد من متطلبات جودة المعالجة السطحية.

إيجابيات وسلبيات مضخات التفريغ ذات الريش الدوارة الخالية من الزيت (مقارنة بالزيت)

هناك سببان رئيسيان لاختيار مضخة دوارة جافة: هواء نظيف نسبيًا عند المخرج والقدرة على العمل مع فراغ خشن لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، ليست هناك حاجة للمراقبة المستمرة لمستوى الزيت والعناية بتصريف الغاز الذي يتم ضخه.

جميع مزايا المضخات الجافة هي صورة طبق الأصل عن عيوب النماذج المشحمة بالزيت: إذا كان الزيت يفضل العمل في وضع الحفاظ على فراغ عميق ، فيمكن للمضخة الجافة أن تعمل لفترة طويلة مع وجود فراغ خشن في مدخل. أيضًا ، غالبًا ما تنشأ حالة عندما يظل الهواء الذي يتم ضخه في نفس الغرفة التي يعمل فيها الأشخاص. بعد المرور بنموذج مشحم بالزيت ، يكون الهواء مشبعًا حتمًا بأبخرة الزيت ، والتي لا تنبعث منها فقط رائحة كريهة ، ولكنها أيضًا ليست مفيدة جدًا للآخرين. مرشحات خط العادم تحل هذه المشكلة إلى حد ما. لكن لا توجد مرشحات مثالية.

من ناحية أخرى ، بعد المرور عبر مضخة دوارة خالية من الزيت ، على الرغم من أن الهواء لا يظل نظيفًا تمامًا ، في هذه الحالة ، تدخل جزيئات غبار الجرافيت الهواء بدلاً من الزيت. هذا الغبار ، أولاً ، يتم إطلاقه أقل بكثير من النفط. وثانياً ، الجرافيت لا يشم ، ومن الأسهل ترشيحه. لذلك ، تعتبر المضخة الخالية من الزيت اختيارًا جيدًا للغرف التي يعمل فيها الأشخاص.

عيب آخر مهم لمضخات تزييت الزيت هو الحاجة إلى المراقبة المستمرة لمستوى الزيت. يمكن أن يزداد هذا المستوى ، بسبب ظهور المكثف ، وينخفض ​​، على سبيل المثال ، عند العمل مع فراغ خشن أو عند تجاوز درجة الحرارة. أي من هذه السيناريوهات يضر بمضخة زيت الريشة: إذا لم يكن هناك زيت كافٍ ، فسوف ترتفع درجة حرارتها وتحترق ، وإذا كان هناك الكثير من المكثفات في الزيت ، فسوف تصدأ المضخة بسرعة. في البداية ، تخلو المضخة الخالية من الزيت من هذه العيوب: ليست هناك حاجة لمراقبتها باستمرار ، يكفي فحص سماكة الشفرات كل 2-3 آلاف ساعة عمل.

بشكل عام ، تعتبر المضخة الخالية من الزيت خيارًا جيدًا للضغوط المتبقية التي تزيد عن 400 ملي بار. لكنها لم تعد مناسبة لخلق فراغ أعمق. يمكن أن توفر الموديلات الأكثر تقدمًا في الكتالوج الخاص بنا 100 ملي بار فقط من الضغط المتبقي. قيد آخر هو عمر الخدمة. يمكن أن تقدم النماذج المملوءة بالزيت نفس الأداء لسنوات (مطلوب فقط زيادة الزيت في بعض الأحيان) ، وهو ما تستخدمه العديد من المعامل للحفاظ على فراغ ثابت في خزانة المختبر ليلاً ونهارًا. يمكن أيضًا أن تعمل مضخة الريشة الدوارة الجافة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، ولكن مع تآكل الشفرات ، سينخفض ​​أداءها. لذلك ، يوصى بتشغيل هذه المضخة تمامًا عند الحاجة إليها ، وإيقاف تشغيلها في نهاية التحول.

ارتداء لوحات العمل

كما ترون من الرسوم المتحركة أعلاه ، تتحرك لوحات العمل باستمرار على طول فتحات خاصة في الدوار. أثناء الطيران تحت تأثير قوة الطرد المركزي ، تتناسب بشكل مريح مع جدران الغرفة وتقسم المساحة الحرة لغرفة العمل إلى عدة أحجام معزولة.

يدور دوار المضخة بسرعة عالية (عادة 1400-1500 دورة في الدقيقة ، حيث يتم استخدام المحركات الكهربائية ذات 4 أقطاب) ، لذلك توجد مشكلة احتكاك الألواح بالسطح الداخلي لغرفة العمل. في المضخات المشحمة بالزيت ، هذه المشكلة ليست حادة ، لذلك يمكن أن تكون ألواح العمل (الشفرات) إما مركبة أو ألواح معدنية أكثر متانة. ومع ذلك ، في المضخات الجافة ، لا يمكن تصنيع الألواح إلا من مركب الجرافيت (دوارات الكربون). يعتبر الجرافيت نفسه مادة تشحيم جيدة - تنزلق ألواح الجرافيت عبر غرفة العمل دون ارتفاع درجة الحرارة. ولكن في الوقت نفسه ، يبلى الجرافيت بسرعة نسبيًا. علاوة على ذلك ، لا يتم تقليل طوله فقط بسبب الاحتكاك بغلاف المضخة ، ولكن أيضًا ينخفض ​​سمكها بسبب الاحتكاك ضد الدوار.

صورة 1. ثلاثة أنواع من تآكل شفرات الجرافيت لمضخات دوارة دوارة.

تؤدي شفرات (ألواح) الجرافيت البالية إلى تسرب الهواء وتقليل عمق الفراغ ، وكذلك أداء المضخة. ما هو متوسط ​​عمر الشفرة للمضخات الخالية من الزيت؟ معظم الشركات المصنعة لا تشير بخجل إلى هذه الفترة. ومع ذلك ، لدينا بعض المعلومات.

تشير مكنسة السلالم التايوانية إلى الحاجة إلى استبدال الشفرات بعد 8000 إلى 10000 ساعة. ومع ذلك ، فقد لاحظوا أن أداء أي مضخة دوارة خالية من الزيت يبدأ في الانخفاض بعد 3000 ساعة من التشغيل.

يكتب الإيطاليون DVP عن عمر خدمة السجلات 10000 ساعة. جاء مهندس مرة إلى مكتبنا ، وكان لديه مضخة SB 16 من هذه الشركة الإيطالية. قال إن المضخة عملت معهم لمدة 20000 ساعة (وإن كان في وضع الضاغط ، لكن هذا لا يغير جوهرها) ، وبعد ذلك توقفت عن العمل بشكل طبيعي (كان الأمر يتعلق بتآكل الشفرات ، وليس عن انهيار مضخة). في الوقت نفسه ، كانت خراطيم العادم بالداخل مغطاة بطبقة رقيقة من غبار الجرافيت. يوضح هذا المثال أن الشركة المصنعة تشير إلى الحد الأدنى من عمر الخدمة المضمون للشفرات ، ومن الناحية العملية يمكن أن تعمل لفترة أطول ، ولكن مع انخفاض في معلمات التشغيل.

يحمل الألمان Becker من سلسلة VX ، KVX الرقم القياسي لعمر خدمة الشفرات (للأسف ، بالنسبة لسعر المضخات أيضًا) - ما لا يقل عن 20000 ساعة ، من الناحية العملية من 20 إلى 40 ألفًا.

الصورة 2. رسم بياني لتدهور أداء مضخات الريشة الدوارة الجافة بسبب تآكل الشفرة.

في أي عمق فراغ تكون كفاءة مضخات التفريغ ذات الريشة الدوارة الأعلى؟

كفاءة مضخات الريشة الخالية من الزيت ليست قيمة ثابتة ، ولكنها تعتمد على نقطة التشغيل (عمق الفراغ). عند ضغط المدخل القريب من الغلاف الجوي (عند التفريغ الخشن) تكون كفاءة المضخة منخفضة جدًا وتصبح مقبولة (40٪ وما فوق) عند عمق فراغ 300 ملي بار (ضغط متبقي 700 ملي بار). تصل الكفاءة إلى الحد الأقصى (حوالي 60٪) عند فراغ 600-700 ملي بار (ضغط مطلق 300-400 ملي بار) ، ثم تبدأ مرة أخرى في الانخفاض إلى 40٪ مع تعمق الفراغ.

صورة 3. مقارنة بين كفاءة مضخة فراغ دوارة جافة ومنفاخ دوامة أحادي المرحلة.

إذا قارنا ، على سبيل المثال ، مضخة فراغ دوارة خالية من الزيت ومنفاخ دوامة أحادي المرحلة يعملان في وضع الفراغ ، فقد اتضح أن هذين الجهازين لا يتنافسان مع بعضهما البعض ، لكنهما يكملان بعضهما البعض. في نطاق الضغوط المتولدة من -100 إلى -300 ملي بار ، يُظهر منفاخ الدوامة أفضل قيم الكفاءة ، وفي النطاق من -300 إلى -900 ملي بار ، يعمل منفاخ الريشة الدوارة بكفاءة أكبر.

مضخة تفريغ لولبية DRYVAC من Leybold GmbH (ألمانيا)

يسمح مبدأ التشغيل ، القائم على دوران المسامير ، باستخراج الغاز دون وجود زيت في منطقة الضغط. تحتوي مضخة التفريغ اللولبية DRYVAC على تجويف ضغط يتكون من سطح الهيكل ، بالإضافة إلى دوارين يقومان بالدوران المتزامن. نظرًا لحقيقة أن الدوارات تدور في اتجاهين متعاكسين ، فهناك حركة تدريجية لتجويف الانضغاط من جانب الشفط باتجاه جانب العادم ، مما يوفر في النهاية تأثير الضخ المطلوب.

على الرغم من حقيقة أنه في التصميم المدروس ، تحدث عملية ضغط الغاز الداخلي ، يكون "مسار الجسيمات" في المساحة الداخلية للمضخة ضئيلاً. تعمل هذه الميزة على تبسيط الصيانة بشكل كبير ، كما تقلل الحاجة إلى أعمال الخدمة إلى أدنى حد ممكن.

مجموعة DRYVAC عبارة عن سلسلة جديدة من الأجهزة الخالية من الزيت تعتمد على مضخات التفريغ اللولبية. يجب اختيار المجموعة الكاملة ، التي يمكن أن تكون مختلفة ، مع مراعاة نطاق التطبيق ، بالإضافة إلى المعايير الفردية الأخرى.

عند تطوير السلسلة ، تم أخذ الاحتياجات الفعلية للعمليات في الاعتبار ، حيث تكون متطلبات أنظمة ضخ الفراغ عالية جدًا. تُستخدم الأجهزة المدروسة ، على وجه الخصوص ، في تصنيع الشاشات والعناصر الكهروضوئية ، فضلاً عن عدد من التطبيقات الصناعية الأخرى.

كل نسخة مضخة من مجموعة DRYVAC مبردة بالماء ، وبفضل ذلك تتميز بتصميم مضغوط والقدرة على التركيب بسهولة نسبيًا حتى في الأنظمة المعقدة بالتوازي مع وحدات الضخ RUVAC الموثوقة في WH و WS و WA مسلسل.

تشمل مجموعة مضخات التفريغ اللولبية DRYVAC ما يلي:

• الموديل DV 450
• الموديل DV 450S
• موديل DV 650
• الموديل DV 650-r
• الموديل DV 650 S.
• الموديل DV 650 S-i
• موديل DV 650 ج
• الموديل DV 650 C-r
• موديل DV 1200
• الموديل DV 1200 S-i
• موديل DV 5000 C-i

في مختلف مجالات النشاط البشري ، فإن خلق الفراغ مطلوب. يميز هذا المصطلح حالة الطور الغازي ، حيث يكون ضغطها أقل من الغلاف الجوي. يقاس بالمليمترات من الزئبق أو الباسكال. يحدث تخفيف الغازات عندما تُجبر مادة ما على الإزالة من الأجهزة ذات الحجم المحدود. الجهاز الفني المصمم لهذا الغرض يسمى مضخة التفريغ. يمكن استخدامه بمفرده أو أن يكون جزءًا من أنظمة أكثر تعقيدًا.

يستخدم الفراغ على نطاق واسع في الأجهزة التقنية المختلفة. يسمح لك بخفض نقطة غليان الماء أو السوائل الكيميائية ، لإزالة الغازات من المواد التي تتطلب تجانسًا متزايدًا للتركيب ، لخلق ظروف معقمة للمعالجة والتخزين. بأبعاد صغيرة واستهلاك اقتصادي للطاقة ، تتيح لك مضخات التفريغ الحديثة الوصول بسرعة إلى درجة عميقة من الفراغ. يتم استخدامها في مجموعة متنوعة من العمليات ومجالات النشاط:

• في تكرير النفط والصناعات الكيماوية للحفاظ على الظروف اللازمة لسير التفاعلات وفصل المخاليط الناتجة ؛
• عند تفريغ المعادن والمواد الأخرى لإنشاء أجزاء ذات بنية متجانسة وغياب المسام ؛
• في الصناعات الدوائية والنسيجية للتجفيف السريع للمنتجات دون رفع درجة الحرارة ؛
• في صناعة المواد الغذائية عند تعبئة الحليب والعصائر واللحوم ومنتجات الأسماك ؛
• في عملية إخلاء أجهزة التبريد وغيرها من المعدات ذات المتطلبات المتزايدة لعدم وجود الرطوبة ؛
• للتشغيل الطبيعي لخطوط النقل الأوتوماتيكية باستخدام أكواب الشفط الفراغية كمقابض ؛
• عند تجهيز معامل الإنتاج والبحث ؛
• في الطب أثناء تشغيل جهاز التنفس وجراحات الأسنان ؛
• في جهاز كشف الكذب لتثبيت الأفلام الحرارية.

مبدأ تشغيل مضخات التفريغ

يتم إنشاء فراغ عندما تتم إزالة مادة ميكانيكيًا من مكان مغلق. من الناحية الفنية ، يتم تنفيذ هذا بطرق مختلفة. مبدأ التشغيل مضخة فراغ من النوع النفاثيعتمد على احتباس جزيئات الغاز بواسطة تيار من الماء أو البخار المتطاير من فوهة القاذف بسرعة عالية. يوفر مخططها توصيل أنبوب جانبي ، حيث يتم إنشاء فراغ.

وتتمثل ميزة هذا التصميم في عدم وجود أجزاء متحركة وعيوبه اختلاط المواد وانخفاض الكفاءة.

في التكنولوجيا ، الأكثر شيوعًا الوحدات الميكانيكية. يتكون تشغيل مضخة التفريغ ذات الجزء الرئيسي الدوار أو الترددي من إنشاء مساحة متوسعة بشكل دوري داخل الهيكل ، وملئه بالغاز من أنبوب الإدخال ، ثم دفعه للخارج عبر المخرج. يمكن أن يكون تصميم مضخة التفريغ في هذه الحالة شديد التنوع.

الأنواع الرئيسية لمضخات التفريغ

في تصنيع الأجهزة لإنشاء فراغ ، يتم استخدام المواد المعدنية والبلاستيكية المقاومة للتأثيرات الكيميائية للوسط المضخ ولديها قوة ميكانيكية كافية. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدقة تركيب العقد وضيق ملامسة الأسطح ، مما يستبعد الانزلاق العكسي للغازات. فيما يلي قائمة بالأنواع الرئيسية لمضخات التفريغ ، والتي تختلف في التصميم ومبدأ التشغيل.

حلقة الماء

تعد مضخة التفريغ ذات الحلقة المائية أحد الخيارات لوحدات الحلقة السائلة ، والتي تستخدم لإنشاء فراغ تداول المياه النظيفة. لها شكل أسطوانة مع دوار مزود بشفرات تدور على عمود خارج المركز. قبل البدء في العمل ، تمتلئ بالسائل.

عند بدء تشغيل المحرك ، تقوم المكره بتسريع الماء على طول الجدران الداخلية للمبيت. بينه وبين الدوار تتشكل منطقة فراغ على شكل هلال. يندفع الغاز إليه من أنبوب مدخل المضخة. تتحرك الريشات المتحركة على طول العمود وإخراجها من خلال المخرج. غالبًا ما تستخدم وحدات من هذا النوع أيضًا لمعالجة الغاز الجزئيبسبب ملامستها المكثفة للماء.

يوفر استخدام السائل كجسم عمل العديد من المزايا.

1. يؤدي دوران الماء في الفراغ بين الدوار وغطاء المضخة إلى القضاء على إمكانية رد الفعل العكسي للغاز ، واستبدال الأختام وتقليل متطلبات الدقة في تصنيع الأجزاء.
2. يتم شطف جميع الأجزاء الدوارة للمضخة باستمرار بالسائل ، مما يقلل الاحتكاك ويحسن إزالة الحرارة.
3. نادرًا ما تتطلب هذه الأجهزة إصلاحًا ، ولها عمر خدمة طويل وتستهلك الحد الأدنى من الكهرباء.
4. العمل مع الغازات التي تحتوي على قطرات الماء والشوائب الميكانيكية الصغيرة لا يؤثر سلبًا على الحالة الفنية للمعدات.

يعتبر الظرف الأخير مهمًا عند استخدام هذه المضخات لضخ الهواء من الحاويات المحتوية على رطوبة. يتم استخدامها لمكيفات الهواء ووحدات التبريد الأخرى عند إخلاء النظام قبل ملئه بالفريون.

صفائحي-دوار

تحتوي هذه المضخات على جسم أسطواني مع سطح داخلي مصقول بعناية ودوار موجود بداخله. محاورهم غير متطابقة ، وبالتالي فإن الخلوص الجانبي له قيمة مختلفة. يحتوي الدوار على خاص لوحات متحركة، والتي يتم ضغطها على الجسم بواسطة النوابض وتقسم المساحة الخالية إلى قطاعات ذات حجم متغير. عندما يتم تشغيل المحرك ، تتحرك الغازات بطريقة يتم فيها إنشاء فراغ دائمًا في أنبوب السحب ، ويتم دائمًا إنشاء ضغط زائد في أنبوب الضغط.

لتقليل الاحتكاك ، يتم تصنيع الألواح من مواد مضادة للاحتكاكأو زيوت خاصة منخفضة اللزوجة. المضخات من هذا النوع قادرة على خلق فراغ قوي بما فيه الكفاية ، لكنها حساسة لنقاء السائل أو الغاز الذي يتم ضخه ، وتتطلب تنظيفًا منتظمًا وتلوث المنتج بآثار الشحوم.

غشاء مكبس

الجسم العامل للمضخات من مبدأ التشغيل هذا هو غشاء مرنالمرتبطة بآلية الرافعة. وهي مصنوعة من مواد مركبة حديثة مقاومة للإجهاد الميكانيكي. ترتبط حوافه بإحكام بالمبيت ، والجزء المركزي ، تحت تأثير محرك كهربائي أو هوائي ، ينحني ، ويقلل بالتناوب مساحة الغرفة الداخلية ويزيدها.

التغيير في الحجم مصحوب بشفط وطرد الغازات أو السوائل الواردة. عند العمل معًا في الطور المضاد للغشاءين ، يتم توفير وضع ضخ مستمر. ينظم نظام الصمام التوزيع الصحيح واتجاه التدفقات. لا تحتوي الآلية على أجزاء دوارة أو فرك ملامسة للمنتج الذي يتم ضخه.

ل مزايا هذه المضخاتيجب ان يتضمن:

• لا تلوث للمنتج بالشحوم أو الشوائب الميكانيكية ؛
• ضيق كامل باستثناء التسريبات ؛
• ربحية عالية
• سهولة التحكم في التدفق
• عملية طويلة الأمد في الوضع الجاف ، والتي لا تضر بالهيكل ؛
• القدرة على استخدام محرك هوائي للعمل في بيئة متفجرة.

برغي

يعتمد مبدأ تشغيل المضخات اللولبية على إزاحة السائل أو الغاز على طول المسمار الدوار.وهي تتكون من محرك ، واحد أو اثنين من الدوارات الحلزونية وعضو ثابت الشكل بشكل مناسب. التصنيع عالي الدقة للأجزاء لا يسمح للوسيط الذي يتم ضخه بالانزلاق للخلف. نتيجة لذلك ، يتم تكوين ضغط زائد عند مخرج المضخة ، ويتم تكوين فراغ عند السحب.

هذه المعدات غالية الثمن بسبب متطلبات الجودة العالية. لا يمكن الاحتفاظ بها في الوضع "الجاف" لفترة طويلة.

المزايا الرئيسية لهذه المضخات:

• توحيد التدفق
• مستوى ضوضاء منخفض
• القدرة على ضخ السوائل مع شوائب ميكانيكية.

دوامة

مضخات الفراغ الدوامة حسب تصميمها تذكرنا بمعدات الطرد المركزي. لديهم أيضًا المكره المخروطي الذي يدور على عمود مركزي. يكمن الاختلاف الأساسي في موقع أنبوب المدخل على المحيط الخارجي للجسم ، وليس في منطقة المحور المركزي.

يضمن الحد الأدنى للفجوة بين المكره والمبيت الحركة المستقرة للسائل الذي يتم ضخه في الاتجاه المطلوب. الوحدات من هذا النوع قادرة على خلق ضغط تفريغ مرتفع بما فيه الكفاية ولها تأثير فتيلة ذاتية. هذه المضخات سهلة التشغيل ، وسهلة الإصلاح ، وقد أثبتت نفسها عند ضخ مخاليط الغاز والسائل ، ولكنها ذات كفاءة منخفضة. إنها حساسة لدخول الشوائب الميكانيكية التي يمكن أن تؤدي إلى التآكل السريع للمروحة.

التصنيع الذاتي لمضخة التفريغ

إذا لم تكن مستعدًا لتحمل تكاليف شراء معدات المصنع ، فحاول صنع مضخة تفريغ بنفسك. لضخ الهواء من حاوية صغيرة الحجم ، قد تكون مناسبة حقنة طبية أو مضخة دراجة يدوية معدلة قليلاً.

النصيحة! مع الاستخدام المتكرر والإخلاء المتكرر للسفن الكبيرة ، يكون استخدام الأجهزة المزودة بمحرك كهربائي أكثر ملاءمة.

ضع في اعتبارك خيار تصنيع تركيب فراغ من ضاغط ثلاجة قديمة.إنه مصمم بالفعل لضخ الغاز ، ومع الحد الأدنى من الإصلاحات ، سيكون قادرًا على إحداث فراغ. ستكون أفعالك بسيطة للغاية:

• على مسافة ما من الضاغط ، مقطوعًا بمنشار معدني لأنابيب نحاسية مناسبة له ؛
• تفكيك الضاغط مع دائرة إمداد الطاقة أو استبداله ، مع مرحل البدء ، بآخر جديد مشابه للتيار القديم ؛
• على الأنبوب النحاسي الذي جاء من المكثف ، ضع خرطومًا صلبًا بقطر مناسب وقم بتوصيله بالطرف الآخر بالحاوية التي يتم إخلاؤها ؛
• من أجل إحكام الاتصال ، يمكنك استخدام مشبك عادي أو استخدام لف من الأسلاك الفولاذية ؛
• قم بتوصيل مضخة التفريغ بالشبكة الكهربائية ، وبعد البدء ، عن طريق تنفيس الهواء من الأنبوب النحاسي الثاني ، تأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.

الأهمية! ضاغط الثلاجة غير مصمم للعمل في بيئة رطبة ، لذلك يجب الحرص على عدم وصول الماء إليه.

مضخات التفريغ ذات الغطاس (المكبس). أجهزة الالتفافية. مساحة ضارة

مضخة التفريغ ذات الغطاس هي نوع من مضخات التفريغ الميكانيكية القادرة على ضغط الغازات إلى الضغط الجوي. يحتوي هذا الجهاز على جهاز مشابه للضاغط الترددي مزدوج المفعول. الاختلاف الرئيسي هو أن مضخة التفريغ ذات الغطاس لديها نسبة ضغط أعلى.

اليسار - المرحلة الأولية ، موضعان في المركز - المرحلة المتوسطة ، المرحلة اليمنى - المرحلة النهائية

يشتمل المكبس على جزء أسطواني يحيط بالجزء غريب الأطوار وجزء مستطيل مجوف يتحرك بحرية في فتحة المفصلة. عندما يدور الجزء المسطح من المكبس ، يدور المحور أيضًا بحرية في مقعد مبيت المضخة. تم تجهيز هذا المكبس بقناة يدخل من خلالها الغاز إلى غرفة الضخ من تجويف الضخ. يقتصر دخول تدفق الغاز القادم إلى مدخل المضخة عن طريق الإغلاق الأولي للمدخل عندما يتحرك التخزين المؤقت. هناك أيضًا إمكانية تقليل المساحة الضارة. يتم ضمان إحكام ملامسة الدوار للأسطوانة في المضخات من خلال حقيقة أن طبقة سميكة من الزيت تتشكل في الإسفين بين الدوار والأسطوانة.

تقوم مضخات التفريغ الميكانيكية بضخ الحجم ، بدءًا من مستوى الضغط الجوي. نظرًا لحقيقة أن الغاز الذي يتم ضخه يتم إطلاقه في الغلاف الجوي ، بالنسبة لمضخات التفريغ الميكانيكية ، لا يتم استخدام خصائص مثل أعلى ضغط عمل ، بالإضافة إلى أعلى ضغط بدء وعادم. السمات الرئيسية لمضخات التفريغ الميكانيكية محكمة الغلق بالزيت هي:

• الضغط المتبقي النهائي
• سرعة العمل.

مضخات تفريغ ميكانيكية

مضخة الفراغ الميكانيكية هي وحدة إزالة الغاز التي تُستخدم للحصول على / الحفاظ على ضغط أقل من الضغط الجوي في الخزانات ، حيث يتم ضخ سائل العمل على فترات زمنية معينة بتركيبة معينة وحجم تدفق الغاز.

يعتمد تشغيل وحدة الضخ هذه على حقيقة أن الغاز يتحرك نتيجة للحركة الميكانيكية لأجزاء العمل بالمضخة ، وبالتالي أداء عملية الضخ. الحجم المليء بالغاز مقطوع عن المدخل وينتقل إلى المخرج. ينتقل الغاز بشكل منهجي إلى مخرج وحدة الضخ نتيجة لزخم الحركة الذي ينتقل إلى جزيئات الغاز.

وفقًا لخصائص التصميم وطريقة تشغيل هذا النوع من المضخات ، يتم تمييز سبعة أنواع من المضخات (برغي / غشاء / مكبس / ريشة دوارة / بكرة / جذور / لولبية). وفقًا لنوع سائل العمل ، يمكن أن تكون المضخات الميكانيكية جزيئية (تعمل بسبب تدفق جزيئات المادة) وحجمها (تعمل بسبب التدفق الصفحي للمادة). يتم تمييز مضخات التفريغ الميكانيكية حسب مستوى تركيز الفراغ (عالي ، منخفض ، متوسط). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم هذا النوع من المضخات إلى تلك التي يمكن أن تعمل بدون زيوت التشحيم وزيوت التشحيم.

يستخدم هذا النوع من وحدات الضخ في مجموعة متنوعة من الصناعات: الكيمياء ، والتعدين ، والإلكترونيات ، وصناعة الأغذية ، والطب ، والملاحة الفضائية. تُستخدم مضخات التفريغ الميكانيكية أيضًا كجزء من مجموعة متنوعة من التركيبات الصناعية ، وكذلك في العمليات التقنية (على سبيل المثال ، إعادة صهر المعادن ، وترسيب الأغشية الرقيقة ، ومحاكاة ظروف الفضاء ، وما إلى ذلك).

نظرًا للطلب المتزايد على وحدات الضخ ، يتم تحسين وتطوير مضخات التفريغ الميكانيكية باستمرار ، كما يتم تطوير وحدات الضخ ذات الأداء المحسن.

لا تعتمد سرعة تشغيل هذه المضخات على نوع الغاز الذي يتم ضخه. يعتمد الضغط المتبقي على تصميم وحدة الضخ وخصائص مائع العمل. سائل العمل ، كقاعدة عامة ، هو الزيت ، الذي يحتوي على قائمة بالخصائص الضرورية:

• حموضة منخفضة
• اللزوجة.
• خصائص تشحيم جيدة
• انخفاض ضغط البخار المشبع في نطاق درجة حرارة التشغيل للمضخة ؛
• انخفاض امتصاص الغازات والأبخرة ؛
• استقرار اللزوجة مع تغيرات درجة الحرارة ؛
• قوة عالية لفيلم زيت رقيق (0.05-0.10 مم) قادر على تحمل فرق ضغط في الفجوة يساوي الضغط الجوي.

يعتمد ثبات خصائص مضخات التفريغ الميكانيكية على حجم الفجوات بين الأسطح ، وعدد هذه الفجوات ، وكذلك جودة الزيت الذي يشحم أسطح الاحتكاك.

يمكن تجهيز مضخة التفريغ بمكبس بجهاز جانبي لزيادة الكفاءة. قد تختلف أجهزة الالتفاف من الناحية الهيكلية. وتتمثل مهمتها في معادلة الضغط على جانبي المكبس في نهاية ضربة المكبس.

في حالة عدم وجود هذه القنوات ، يتمدد الغاز المضغوط المتبقي من الفضاء الضار مع تحرك المكبس من اليسار إلى اليمين. في هذه الحالة ، يكون لبقية الغاز المضغوط مستوى ضغط ص 2. منحنى إي 1حتى ضغط الشفط ص 1و ص 1و λ 0 \ u003d V 1 / V.. في مضخة التفريغ ، في أقصى الموضع الأيسر للمكبس ، يتحرك باقي الغاز إلى التجويف الأيمن للأسطوانة ، حيث يكون الضغط مساويًا لـ ص 1. ينخفض ​​الضغط في الفضاء الضار من ص 2قبل دبوس،ويتمدد باقي الغاز على طول المنحنى كرة القدم. يبدأ الشفط في بداية ضربة المكبس ( λ 0 \ u003d (V "1 / V)> λ 0). تحدث عملية مماثلة عندما يتحرك المكبس في الاتجاه المعاكس (من اليمين إلى اليسار). نتيجة لذلك ، تزداد الكفاءة الحجمية من 0.8 إلى 0.9 λ 0 .

وجود الفضاء الضارهو سبب عدم قدرة مضخة تفريغ المكبس على خلق فراغ مطلق ولها حد نظري لهذه القيمة ، والذي يتوافق مع ضغط متبقي معين ص العلاقات العامة. قيمة ص العلاقات العامةأكثر في حالة عدم وجود الالتفافية في وجودها.

إذا كانت مضخة التفريغ تعمل بشكل مستمر ، فإن حجم الغاز الممتص يساوي حجم غازات العملية المنبعثة في الغلاف الجوي ولا تتغير الأحجام التي يتم امتصاصها من الخارج من خلال المناطق المتسربة بمرور الوقت. كما أن مؤشر الطاقة الموجود على عمود مضخة التفريغ لا يخضع للتغيير. وتجدر الإشارة إلى أن هذه المعلمة أعلى بعدة مرات بالنسبة للآلات المزودة بتجاوز ، لأن يتم فقد عمل زيادة الكمية المتجاوزة من الغاز المضغوط.