Безмасляный спиральный насос предназначен для создания вакуума. Этот вид насоса является альтернативным пластинчатому вакуумному насосу. Производительность спиральных вакуумных насосов может достигать 35 куб.м/ч, а глубина вакуума достигается – до 0,02мбар.
Спиральный вакуумный насос имеет достаточно простую конструкцию и состоит из следующих комплектующих:
- корпуса;
- подвижной спирали;
- неподвижной спирали;
- силового противовеса;
- приспособления от поворота;
- вала-эксцентрика;
- сильфонного уплотнения;
- уплотнителя.
Основными техническими характеристиками спиральных центробежных насосов являются:
- скорость откачки (л/мин, м3/час),
- остаточное давление (Па, мбар, единицы атмосферного давления),
- габариты «длина х ширина х высота» (мм),
- масса насоса и агрегата в целом,
- для электродвигателя – его мощность, частота оборотов.
Дополнительные характеристики – уровень производимого во время работы шума, наличие системы охлаждения, температурный интервал окружающей среды для работы и хранения насоса.
Устройство спирального насоса достаточно простое и включает:
- корпус;
- подвижную спираль – совершает орбитальное вращательное движение по отношению к центру неподвижной спирали, образуя изменяющееся серповидное пространство для создания вакуума;
- неподвижную спираль – в центральной части имеет отверстие для нагнетания, жестко соединяется с корпусом спирального насоса, в процессе работы не соприкасается с подвижной спиралью за счет того, что между ними всегда сохраняется небольшой зазор;
- противовес для уравновешивания подвижной спирали;
- противоповоротное устройство, препятствующее заклиниванию спиралей между собой;
- эксцентриковый вал, приводящий в движение подвижную спираль;
- сильфон, обеспечивающий герметичность рабочей камеры;
- уплотнитель, использующийся для повышения эффективности процесса откачки.
Кроме этого спиральные насосы могут комплектоваться газобалластными устройствами, системами охлаждения, фильтрами для улавливания посторонних примесей в перекачиваемом потоке и т.п.
Принцип работы спирального вакуумного насоса состоит из 4 последовательно сменяющих друг друга стадий:
- Захват откачиваемого потока от периферии в каналы, расположенные между спиралями.
- Сжатие газа.
- Транспортировка к месту удаления.
- Удаление сжатого газа в центре насоса.
Это достигается благодаря тому, что спирали в насосе располагаются так, что почти соприкасаются друг с другом, образуя 2 серповидных полости, уменьшающихся при движении подвижной спирали к центру, в которых и происходит сжатие газа.
Преимущества насосов спирального типа:
- Долговечность конструкции, длительный срок эксплуатации.
- Низкий уровень вибрации и шума во время работы.
- Малый вес, компактные размеры.
- Отсутствие масляных загрязнений перекачиваемого потока.
- Простота в обслуживании.
- Широкий диапазон создаваемых рабочих давлений.
- Высокая производительность.
- При вертикальном их расположении могут перекачивать газы и паровоздушные смеси с большой вероятностью образования конденсата.
Насосы данного типа используются везде, где требуется получить вакуум без примеси масляных частиц
Применение
Спиральные центробежные насосы успешно применяются в различных сферах. Ниже приведен перечень основных направлений:
- В медицине – для очистки компонентов различных веществ при практически полном вакууме (аппараты вентиляции легких и искусственного дыхания).
- В фармацевтике – для обеззараживания лекарственных препаратов (антибиотиков) от продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
- В промышленности – в качестве форвакуумного приспособления при сборке насосов турбомолекулярного или диффузионного типа. Для проведения физических исследований при изучении фоточувствительных полимеров и разреженных газов.
- В испытаниях – для имитации невесомости и волнообразного вакуума (при тестировании спутников, метеозондов, орбитальных модулей, летательных агрегатов, ракет).
- В биологических исследованиях – для изучения влияния вакуума на разные жизненные формы.
- В микроэлектронике – для изготовления полупроводников в условиях нивелирования окислительного действия.
- В химической отрасли – для создания постоянного потока сырья (расщепление материала на фракции, например при создании эфиров).
- В пищевой отрасли – упаковка товара в пластиковый рукав.
- При изготовлении сложных оптико-механических приспособлений (электронных микроскопов).
