Совместная установка, осуществляющая планомерное повышение или понижение давления внутри замкнутого герметического пространства до параметров, необходимых для проведения технологического процесса, называется вакуумной системой. Основным узлом ее является вакуумный насос, в некоторых аналогичный устройствах применяются два вида агрегатов: форвакуумные, создающие пусковое давление и основные, которые создают, например, сверхвысокие значения вакуума.
Содержание:
- Основные элементы
- Принцип работы вакуумных систем
- Промышленные вакуумные системы
- Применение вакуумных систем
Основные элементы
Вакуумные системы совмещают в одном месте сразу несколько мощных агрегатов, которые взаимодействуют во время проведения технологического процесса и способны создавать любые значения искусственного разряжения в любом резервуаре, независимо от его объема.
Сердцем установки является насос, но некоторые системы требуют подключения сразу нескольких аналогичных изделий, чтобы повышать давление до требуемых величин.
Основные элементы
Кроме нагнетающих и отсасывающих агрегатов в конструкцию входят:
- Трубопроводы и гибкие вакуумные шланги;
- Блок управления;
- Датчики контроля и регулирования;
- Герметичные емкости;
- Предохранительные элементы;
- Запорная арматура;
- Несущая рама, на которой монтируется оборудование.
Кроме перечисленных составляющих применяются дополнительные устройства, призванные выполнять индивидуальные задачи, например, смотровые иллюминаторы, окна контроля уровня масла.
Принцип работы вакуумных систем
Получают искусственное разряжение путем откачивания из герметичного резервуара воздуха или газа, который перемещается за пределы установки или накапливается в другом резервуаре для последующего использования. Перемещение выполняется порционно, но плавно и без скачков, удаляется он через специальное окно во внутренних полостях насоса, а затем посредством выхлопного патрубка направляется в атмосферу или в магистраль откачки.
При работе агрегата на откачивание из резервуара газовоздушной смеси могут произойти негативные проявления:
- Наблюдается частичная потеря рабочей жидкости;
- Откачиваемые среды загрязняют полости насоса;
- Может произойти утечка откачиваемой среды.
Принцип работы вакуумных систем
Для ликвидации такого негатива применяются ловушки, например, масляного тумана или водяного конденсата, которые не пропускают пары нефтепродуктов или не дают конденсату просачиваться в магистраль нагнетания. На каждом агрегате имеется аналогичное устройство, которое начинает работать одновременно с запуском насоса.
Откачка и удаление нежелательных примесей производится одновременно с постоянной цикличностью, пока не будут достигнуты оптимальные значения вакуума.
Для откачивания определенных газов применяются различные агрегаты, а работа всей вакуумной системы несколько отличается, но общий принцип всегда остается единым — чтобы создать в герметичном объеме параметры искусственного вакуума нужно откачать из него весь газ или воздух. Только при этом автоматика должна работать как часы, а датчики выдавать точные параметры. При сбое может резко увеличиться значения внутреннего разряжения, а резервуар — изменить свою конфигурацию.
Централизованные системы намного упрощают работу обслуживающего персонала, при этом существенно снижаются энергетические затраты, увеличивается срок эксплуатации вакуумных насосов, а также трудовые часы на обслуживание оборудования.
Такие системы применяются на производстве, когда вакуум нужен сразу в нескольких местах, например, в пределах одного помещения, где установлены несколько камер дегазации или другие аналогичные устройства. В этом случае установка оснащается централизованными контроллерами, которые строго следят за параметрами вакуума и не допустят его запредельного увеличения.
Промышленные вакуумные системы
Одним из популярных направления является использование на промышленных предприятиях аналогичных установок с встроенными в них насосами Рутса, себестоимость таких вакуумных систем намного ниже, агрегаты не требуют особого обслуживания, по сравнению с другими изделиями.
Когда производственная необходимость требует создать транспортирующую или откачивающую вакуумную систему для среды с высоким содержанием посторонних вкраплений, то применяются плунжерные насосы.
Промышленные вакуумные системы
Пластинчато-роторные агрегаты в составе вакуумной системы применяются для установок, которые производят термическую обработку металла, например, отжиг или закалку.
Пайку, спекание сплавов или заготовок на основе металлического порошка производят при участии винтовых агрегатов.
Вакуумные системы, задействованные на промышленных предприятиях, отличаются небольшим потреблением энергетических ресурсов, что позволяет существенно экономить средства и увеличивать объемы производства.
Применение вакуумных систем
Промышленные предприятия — вот где осуществляется основное применение аналогичных установок, потому что их применение намного облегчает выполнение производственных процессов.
Широко вакуумные системы применяются в НИИ и специальных центрах по испытаниям или созданию новых сплавов и материалов, а также в центрах подготовки космонавтов. Например, проектирование новейших симуляторов космического пространства совершенствуется с каждым годом, потому что стоят уже задачи не только по подготовке профессионалов для работы на МКС, но и комплектуются экипажи к полетам на ближайшие планеты.
Применение вакуумных систем
В промышленности уже работают такие устройства:
- Cушка древесины в вакуумных камерах;
- Дегазация жидкостей и материалов;
- Упаковка продуктов питания;
- Вентиляция подземных сооружений;
- Откачка воды из источников, находящихся глубоко под землей.
Вакуумные системы имеют довольно широкий спектр применения, благодаря стабильной работе и высокой производительности установленных насосов разного класса. Яркий пример рационального использования — аппараты автоматического доения на молочных фермах, они полностью заменили ручной труд, существенно увеличили надои.