Насосы, работающие без смазки

Системы такой конструкции работают бесконтактно, не используя рабочие жидкости. Поэтому с ними легко работать, поскольку смазка для зубчатых колес и подшипников изолирована от технологических паров. Ниже приводится подробное описание самых распространенных типов насосов для вакуумной технологии. Во время дегазации экструдера двухроторный вакуумный насос (Рис.4) используется в качестве средства компрессии при давлении всасывания меньше 30 мбар, то есть в пределах диапазона, когда конденсация маловероятна. Вакуумный насос сжимает технологические пары до давления в два-десять раз выше, в зависимости от давления всасывания, и затем форвакуумный насос сжимает их до атмосферного давления. В качестве форвакуумного насоса можно использовать любой из приведенных в данной статье типов вакуумных насосов.

Рис.4 Благодаря простой конструкции двухроторные вакуумные насосы являются надежными механизмами с высокой пропускной способностью

В цилиндре находятся два ротора, вращающиеся в противоположных направлениях. Вакуумный насос не наращивает внутреннюю компрессию, пары постоянно заменяются. Благодаря простой конструкции двухроторные вакуумные насосы являются надежными механизмами с большой объемной производительностью. Возможность их использования ограничена в случаях, когда компоненты потока или пара содержать твердые частицы, в результате чего внутри компрессионной камеры может появиться осадок. Выпускаются модели двухроторного вакуумного насоса как оборудованные, так и не оборудованные перепускным клапаном.

Конструкция, содержащая перепускной клапан, может соединяться независимо от давления в системе. Модель без перепускного клапана должна соединяться после запуска системы и достижения давления < 100 мбар. Форвакуумный насос вакуумной системы должен работать непрерывно.

Рис. 5 Зубцовый вакуумный насос Mink – особая разновидность двухроторных вакуумных насосов, может использоваться только для инертных технологических газов с небольшим содержанием частиц

Зубцовый вакуумный насос (Рис.5) – особая конструкция на основе двухроторного насоса. Он включает в себя два ротора, вращающихся в противоположных направлениях. Компрессия в вакуумном насосе осуществляется двумя зубцами, установленными на каждом роторе, а также приемными и выпускными прорезями на крышках цилиндров, которые контролируются роторами.

У обоих роторов в месте столкновения с зубцом имеется углубление. Форма углубления позволяет двум роторам всегда быть на некотором расстоянии друг от друга. Благодаря небольшому проему и сложному контуру ротора насос этого типа подходит для работы с инертными технологическими парами с низким содержанием частиц. Приемные газы не должны конденсироваться внутри насоса, и не должны давать трещину при температурах в конце компрессии. Такая конструкция может применяться в тех же областях, что и двухроторные насосы с циркуляционной смазкой. Поскольку в зубцовом вакуумном насосе не используется рабочая жидкость, общее давление подачи в нем ограничено диапазоном от 100 до 200 мбар. Общее давление ограничивается механическим клапаном для ограничения впуска. Он защищает вакуумный насос от перегрева. Двухступенчатые конструкции получают общее давление до 20 мбар.

Шнековый поворотный вакуумный насос включает в себя два шнека фиксированного шага, вращающиеся в противоположные стороны. Профиль шнека спроектирован таким образом, что по направлению к цилиндру и в зоне сцепления шнеков появляется длинный и равномерный просвет. Компрессия осуществляется при помощи контролируемой выпускной прорези. Поскольку благодаря шнеку данная конструкция насоса работа с постоянным объемом между шнеками и цилиндром, она совместима с самыми различными жидкостями.
Это свойство можно использовать в критических процессах для интенсивного промывания жидкостью, которое необходимо для удаления технологического осадка из насоса или для контроля температуры в насосе.
Промывание необходимо в тех процессах, где конденсаты кристаллизуются во время охлаждения вакуумного насоса, но при рабочих температурах они переходят в жидкость или пар. Пригодность шнекового поворотного вакуумного насоса к непрерывной работе обеспечивается всасыванием соответствующих жидкостей и сушкой вакуумного насоса с использованием инертного газа. В обычных условиях температура отходящего газа превышает 200 оС. Высокая температура отходящего газа не ограничивает использование вакуумного насоса, так как рабочие температуры внутри экструдера находятся на аналогичном уровне.