Для создания вакуумной среды требуется произвести разрежение атмосферы путем удаления газов из воздуха в сосуде. Насос Рутса – двухроторный вакуумный прибор, который подходит для откачки большого объема газов для создания среднего вакуума, используется на предприятиях любого типа производства, электростанциях, станциях аэрации и в электронно-лучевой сварке.
- Вакуумный насос Рутса – механизм
- Насос Рутса – принцип работы и откачки воздуха
- Российские производители насосов типа Рутс
Вакуумный насос Рутса – механизм
Двухроторные насосы Рутса предназначены для откачивания из камеры с давлением до 106 Па воздуха, паров, неагрессивных для черных металлов газов и взрывобезопасных смесей паров и газов без капель и мусора.
Вакуумный насос Рутса – механизм
В корпусе прибора находится два ротора с сечением в виде восьмерки. Направленное в разные стороны синхронное вращение происходит в безжидкостной среде, что уменьшает уровень шума и вибрации насоса даже на повышенных оборотах. Роторы устанавливаются с минимально-возможным зазором относительно корпуса и друг друга, гарантированный размер которого зависит от размера самого агрегата и обеспечивает отсутствие износа. Установка лопастей на подшипниках и отсутствие перемещающейся массы жидкости делает лучше динамическую балансировку механизма.
Роторы соединены с двигателем одним из способов:
- ременная передача;
- шпиндель;
- общий вал у двигателя и ведущего ротора (второй в таком случае является ведомым).
Между собой роторы синхронизируются при помощи зубчатой передачи.
Многоступенчатый вакуумный прибор состоит из нескольких пар роторов с разными зазорами и обеспечивает большую силу сжатия газов и, соответственно, большую скорость их откачки.
В подобных конструкциях имеет значение нагнетаемое давление, от которого зависит скорость вращения роторов. Между двигателем и муфтой постоянное передаточное число, поэтому при высоком давлении входящих газов возможна перегрузка двигателя с его последующим выходом из строя. Из-за перегрева роторов зазор между ними исчезает, что приводит к появлению неисправностей и заклиниванию.
При исключении жесткой связки между валом двигателя и роторами скорость вращения последних будет зависеть исключительно от давления газа на входе в насос. В новейших механизмах связь обеспечивается с помощью магнитной муфты, а роторы, механически не связанные с двигателем, вращаются внутри нагнетательной камеры без соприкасания с корпусом.
Насос Рутса – принцип работы и откачки воздуха
Вакуумный насос Рутса относится к газоперекачивающему типу приборов для разрежения газообразной среды. Газ из камеры удаляется механически – с помощью поступательно-вращательных движений лопастей, торцевая или кромочная манжета обеспечивает герметичное уплотнение вала.
Насос Рутса – принцип работы и откачки воздуха
Принцип работы аппарата строится на том, что во время создания среды со среднем уровнем разрежения газы попадают через всасывающий патрубок в нагнетательную камеру. Вращающиеся идентичные роторы выполняют роль поршней: они захватывают объем газа и постепенно изолируют его в полости, сжимая и транспортируя в сторону выходного отверстия, после чего выталкивают в выхлопной патрубок. После этого газы диффузируются в атмосферу. Механизм не имеет клапанов и сконструирован так, чтобы минимизировать обратный поток газа от выхода ко входу за счет отсутствия полостей между роторами и слишком маленьких зазоров.
Конструктивные особенности позволяют роторам вращаться со скоростью 1800-3600 оборотов в минуту, что обеспечивает быструю откачку газов из сосуда, но на КПД оказывают влияние и другие факторы:
- вид газообразного вещества;
- уровень давления газа;
- возврат газа, адсорбированного роторами;
- степень сжатия.
Двухроторный вакуумный насос Рутса способен создавать вакуумное давление от 102 до 10-3 мм рт. ст., то есть обеспечивает разрежение атмосферы на 5 порядков. Это практически полностью соответствует среднему вакууму, для создания которого предназначен насос Рутса, и является хорошим показателем, если учесть относительно небольшой размер механизма.
Вакуумный механизм типа Рутса может выполнять необходимые действия только в связке с форвакуумным прибором. Принцип действия форвакуумного аппарата заключается в том, что он значительно уменьшает противоток откачиваемых газов и позволяет системе откачки экономить мощность механизмов во время функционирования при высоком давлении. С этой же целью создается последовательное подключение нескольких двухроторных агрегатов, что защищает их от перегрузок и слишком сильного нагрева.
Для создания вакуумного давления в камере агрегату нужна мощность, состоящая из:
- мощности, требуемой для преодоления трения шестерен и подшипников;
- мощности, необходимой для сжатия газа.
У каждого вакуумного насоса есть нижний и верхний предел мощности, который указывается изготовителем. Первый диктует мощность, необходимая для преодоления трения и инерции роторов при запуске прибора до набора им рабочей частоты вращения без давления газов на входе. Второй устанавливается механической прочностью всех деталей вакуумного аппарата.
Российские производители насосов типа Рутс
Вакуумное оборудование выпускается в России не так давно, но продукция уже приобрела определенную репутацию среди пользователей. Двухроторные механизмы типа Рутса российского производства славятся стабильной службой без нареканий на качество. Оборудование отличается простотой эксплуатации и технического обслуживания. Заводов пока не так много, поэтому сравним их с некоторыми ведущими зарубежными марками.
Российские производители насосов типа Рутс
Вакууммаш
Самый опытный изготовитель насосов на территории России. Находится в г. Казань и занимается разработкой и изготовлением оборудования с 1943 г.
Поставляет следующие модели приборов Рутс:
- НВД-200
Двухроторный насос Рутса массой 50 кг и с быстротой действия не менее 5 л/с.
- НВД-600
Быстрота действия до 16 л/с обеспечивается аппаратом массой 72 кг.
Все вакуумные агрегаты выпускаются согласно техническим требованиям ТУ 3648-029-00218526-2002 и из технического обслуживания требуют только контроля уровня масла.
ERSTEVAK Ltd.
Китайский бренд, приобрел известность среди потребителей вакуумного оборудования благодаря высокому качеству продукции. Сегодня Erstevak – один из лидеров российского рынка по объему предоставляемой продукции и по количеству моделей в каталоге фирмы. Мощные производственные линии, новейшее оборудование и постоянный поиск инновационных решений – все это обеспечивает качество аппаратуры от компании Erstevak.
Ключевые достоинства бренда из КНР – низкий уровень шума и вибраций, легкое обслуживание приборов, высокий энергосберегающий класс и доступность.
Leybold
Это немецкий поставщик вакуумного оборудования, заводы которого находятся и на территории России. Насосы Рутса Leybold изготавливаются в течение полувека, и технология изготовления постоянно улучшается. Продукция насчитывает большое количество наименований с разной мощностью и для разных типов производства.
