Робочі рідини обертальних насосів

В якості робочих рідин використовують спеціальні вакуумні масла (ВМ), які повинні задовольняти наступним вимогам:

- низька пружність робочої пари при робочій температурі.

- необхідна в’язкість та гарні змащуючі властивості.

-не розчиняти відкачуваний газ та мати високу вологостійкість.

-не взаємодіяти з конструкційними матеріалами насоса, мати хімічну інертність по відношенню до кисню.

- мати високу термоокислювальну стійкість.

У випадку невисоких температур використовують вітчизняні вакуумні масла ВМ-4 та ВМ-6. При підвищеному температурному режимі використовуються вакуумні масла ВМ-1 та ВМ-5.

Експлуатація і обслуговування. Робота більшості насосів з масляним ущільненням супроводжується помітною вібрацією. Тому комунікації, що сполучають насоси з вакуумною системою, повинні включати сільфонну розв'язку або ділянку гнучкого еластичного трубопроводу, наприклад, вакуумний гумовий шланг. Невеликі насоси з швидкістю дії до 5–7 л/с часто встановлюють прямо на підлозі, підклавши під них гумовий лист для зменшення шуму і запобігання зсуву їх в процесі роботи.

Пуск механічних вакуумних насосів з масляним ущільненням супроводжується забризкуванням масла у впускний і випускний патрубки. Крім того, робота насоса в області тисків близьких до залишкового супроводжується досить інтенсивним зворотним потоком вуглеводнів з впускного патрубка насоса у відкачувану посудину. Зворотний потік вуглеводнів різний для різних насосів і залежить від стану насоса, використовуваного масла і режиму роботи насоса. Максимальна інтенсивність зворотного потоку спостерігається при роботі насоса при залишковому тиску. Для насосів єдиної серії ВН зворотний потік вуглеводнів складає величину 510^–7 – 1,310^–6 г/(см²хв).

Іншим недоліком насосів з масляним ущільненням є утворення так званого масляного туману, який виходить з вихлопного патрубка насоса у вигляді сизо-білого диму при роботі насоса в області впускного тиску 110² – 310⁴ Па (0,7–200 мм.рт.ст.). Таким чином, механічний вакуумний насос з масляним ущільненням у ряді випадків виявляється основним джерелом забруднення відкачуваної судини і виробничого приміщення парами вуглеводнів.

Тому для захисту виробничого приміщення від забруднення його масляним туманом випуск насоса за допомогою дюрітового шланга або металевої труби підключають до вихлопної магістралі.

Для захисту відкачуваного об'єму від бризок масла слід використовувати вхідний трубопровід спеціальної конфігурації або бризковідбивачі.

3.3.3 Обертальні безмасляні насоси

До обертальних насосів відносяться: насоси Рутса, зубчасті та кулачкові насоси. У даному типі насосів зміна об’єму камери досягається завдяки обертальному руху роторів певної форми.

Розглянемо на принципі роботи двороторного насоса ( на-соса Рутса) принцип дії даного типу насосів. Насоси Рутса широко використовуються для відкачування великих об’ємів газів в області низького та середнього вакууму.

Рисунок 3.4 – Схематичне зображення двохроторного насоса Рутса: 1 – ротор; 2 – корпус

Даний тип насосів має велику швидкість обертання роторів 2000-3000 об./хв. Насоси не потребують змащення, оскільки в них відсутні поверхні тертя. Між роторами (1) і корпусом (2) існує невеликий повітряний зазор. Цим зумовлений недолік: відбувається натікання газу через даний зазор з випускної зони В в зону відкачування А. Кількість газу, що натікає, тим більша, чим вищий тиск на виході порівняно з відкачуваним, тобто чим вище стискається газ. Тому з метою зниження зовнішнього тиску, а відповідно і зменшення натікання газу з випускної зони В в зону відкачки А, на виході з даного насосу розміщують насос для попередньої відкачки (наприклад пластинчасто-роторний насос 2НВР-5ДМ).

За один оберт ротора видаляється об’єм газу, що дорівнює подвоєному об’єму камери С, утвореному впадиною між ротором і корпусом.

Сучасні двороторні насоси Рутса характеризуються високою швидкістю дії S_n=5 - 5000 л/с в області середнього вакууму. Швидкість дії зберігає постійне значення в діапазоні тисків від 10 до 10^-3 мм рт. ст. Граничний вакуум може досягати величини 10^-5 мм рт. ст.