Spiralne črpalke: pregled, načelo delovanja

Spiralne črpalke vakuumskega tipa z notranjim stiskanjem se nanašajo na elektromehanske naprave, ki se pogosto uporabljajo na znanstvenem področju in industriji. Področje njihove uporabe vključuje nekatere tehnološke procese, zaradi česar se ustvari globok vakuum. Povprečna zmogljivost naprav je do 35 m3 / h. Zaradi prisotnosti popolnoma suhega okolja lahko taka črpalka sodeluje tudi pri prenosu aktivnih plinov. Upoštevajte značilnosti in prednosti te opreme.

Zgodovina ustvarjanja

Prvi poskusi za izdelavo spiralne črpalke se lahko štejejo za merjenje odčitavanja atmosferskega tlaka, ki ga je izvedel fizik iz Italije Torricelli. Po preučitvi prejetih informacij je sklenil, da obstaja vakuum, kmalu pa dokazuje svojo hipotezo.

Klasična zasnova zadevne naprave je nastala v začetku 18. stoletja z oblikovanjem francoskega inženirja Leona Croixa. Znanstvenik je razvil mehanizem, ki temelji na vrtljivi napravi z dvema spiralama konstantnega naklona. Hkrati eden od elementov ostane stabilno stacionaren, pritrjen na telo. Druga spirala drsi v notranjem delu vzdolž orbitalne poti.

Serijska proizvodnja spirale vakuumske črpalke so bile ustanovljene od leta 1980. Prvi modeli so omogočili izločanje zraka in povečanje moči za motorje in klimatske naprave. Zdaj se je obseg uporabe takih kompresorjev znatno razširil, vključno z gospodarskimi dejavnostmi, vesoljskim inženirstvom in industrijo. Spiralne spremembe se večinoma uporabljajo v laboratorijih in v podjetjih.

Značilnosti

Dva spirala sta nameščena med seboj pod kotom 180 stopinj. Ustvarjajo se v obliki snopastih predelkov, pri katerih je gibanje plina zagotovljeno z razliko v tlaku v njih. Električni motor prenaša navor na gred, po katerem spirale opravljajo orbitalno gibanje, volumen plina, ki se postopoma nagiba, poteka do osrednjega dela.

Takšne naprave spadajo v razred suhih tipov pred-vakuumskega pomika z notranjim stiskanjem. Zasnova ne predvideva uporabe olja za zapečatenje konjugiranih elementov. Obravnavane črpalke lahko delujejo v pogojih velike verjetnosti nastajanja kondenzata.

Pros

Glavne prednosti spiralne črpalke:

• Popolnoma odsotnost oljnih hlapov omogoča uporabo naprav za izdelavo kemično čistih komponent v vakuumu.
• Med delom v notranjem delu se abrazivi ne nabirajo, kar podaljša življenjsko dobo mehanskih delov, kar zagotavlja visok koeficient stabilnosti.
• Brez hrupa in nizke stopnje vibracij omogoča uporabo naprave v prostorih, kjer so ljudje.
• Zagon in zagon črpalke zahtevata minimalen trud.
• Naprava je majhna, ne potrebuje posebnega okvira ali okvira za prevoz.
• Kompaktnost. Obstajajo tudi namizne spremembe.
• Zanesljivost mehanskih komponent in elektronike.
• Enote so opremljene s posebnimi sistemi za tesnjenje ležajev, tesnjenje gredi, odstranjevanje prahu in trdne delce.
• Visoka učinkovitost (približno 95%).
• Širok razpon obratovalnih tlakov in možnost visoke natančnosti črpanja.
• Izpuščena toplota je minimalna, obstaja celoten sistem atmosferskega hlajenja.
• Praktično vsi modeli so opremljeni s števcem obdelanih ur, ne zahtevajo zapletene in drage preprečitve.

Vsebina paketa

Naprava spiralne črpalke je odvisna od določenega proizvajalca, vse oblike pa vsebujejo osnovne elemente, in sicer:

• Telo iz kovanega železa s poltampiniranim škropljenjem.
• Podstavek (razdalja do premične spirale je od 0,05 do 0,01 mm).
• Protitelesni mehanizem.
• Premični del, ki opravlja vrtenje v orbitalnem položaju.
• Napenjalna naprava.
• Ekscentrični gredi (agregati z električni pogon).
• Zvonci, ki zagotavljajo tesnost spojev, preprečujejo vnos oljnih hlapov.
• Gumijasto tesnilo, odporno na maziva.

Kako deluje?

Načelo delovanja spiralne črpalke je, da potisne plin iz obrobnega dela v središče s pomočjo gibljivega elementa, ki ustvarja dve vrsti snopastih volumnov. Nato se volumen črpata skozi parno sobo in luknjo na sredini končne plošče stacionarnega okvira.

Število vrtljajev celotnega delovnega cikla z enim delom plina je enako številu vrtljajev vijačnice. Za to so uporabljeni anketiranci, spiralni Archimedesovi različni loki krogov in njihove različice.

Glavna razlika med delovanjem obravnavane enote je, da sesanje, stiskanje in vbrizgavanje potekajo sinhrono, istočasno v več votlinah. Gasna difuzija med nizkimi in visokotlačnimi sektorji se zmanjša zaradi ločevanja količin med seboj. Takšna rešitev je omogočila popolno opustitev uporabe injekcijskih in sesalnih ventilov.

Spiralne črpalke Anest Iwata

Te enote proizvaja japonsko podjetje od leta 1990. Te črpalke se uporabljajo v različnih aplikacijah, vključno z vakuumske peči, laboratorijska oprema, ionska obdelava, sistemi brizganja. Naprava ima dobro uravnotežen mehanizem, nizko valovitost in raven hrupa ter je zanesljivo zaščiten pred olji ali delci, ki vstopajo v vakuumsko komoro.

Kratke značilnosti na primer modifikacije Anest Iwata ISP-90:

• Vrsta hlajenja - zrak.
• Črpalna hitrost je 90 l / min pri 50 Hz.
• Najvišji vakuum je 5 Pa.
• Poraba energije - 0,15 kW.
• Raven hrupa je 52 dB.
• Teža - 13 kg.
• Dimenzije - 308/182/225 mm.
• Delovna napetost je 220 V.

Vakuumska črpalka brez olja XDS35i

Pri izdelavi te naprave se uporablja patentirana tehnologija vmesnega vhoda gibanja, kar omogoča popolnoma izolacijo ležajev iz delovnega prostora. Ta zasnova odpravlja vnos kemično aktivnih in oljnih komponent. Logična vmesna odprtina vam omogoča prilagajanje hitrosti gredi.

Parametri:

• Kapaciteta je 43 kubičnih metrov na uro.
• Črpanje do največ 35 m3 / h.
• Maksimalni izhodni tlak je 1 bar.
• Moč motorja je 520 W.
• Režim delovne temperature je 10-40 stopinj.
• Teža - 48 kg.
• Hrupnost - 57 dB.

Uporaba

Spiralne centrifugalne črpalke uspešno uporabljajo na različnih področjih. Spodaj je seznam glavnih področij:

• V medicini - za čiščenje sestavin različnih snovi s skoraj popolnim vakuumom (ventilatorji in umetno dihanje).
• V farmaciji - za dekontaminacijo zdravil (antibiotikov) iz produktov vitalne aktivnosti mikroorganizmov.
• V industriji - kot forevacuum naprava pri sestavljanju črpalk turbomolekularne ali difuzijske vrste.
• Izvedba fizičnih preiskav pri študiji fotosenzitivnih polimerov in razžvepljenih plinov.
• Pri testih - za simulacijo nelagodja in valovitega vakuuma (pri testiranju satelitov, vremenskih sond, orbitalnih modulov, letal, raket).
• V bioloških raziskavah - preučiti vpliv vakuuma na različne življenjske forme.
• V mikroelektroniki - za izdelavo polprevodnikov v pogojih izravnave oksidativnega delovanja.
• V kemični industriji - ustvariti konstanten pretok surovin (razdelitev materiala v frakcije, na primer pri ustvarjanju etrov).
• V prehrambeni industriji - pakiranje blaga v plastični rokav.
• Pri izdelavi kompleksnih opto-mehanskih naprav (elektronskih mikroskopov).

Na koncu

Zgornji seznam je daleč od vseh območij, kjer se uporablja črpalka za vakuumsko pomikanje. Takšna oprema bistveno olajšuje različne dejavnosti. Zlasti naprava je nepogrešljiva v primerih, ko je potrebno ustvariti vakuum brez olja. Opozoriti je treba, da ta smer prevladuje pri razvoju in proizvodnji črpalne opreme. Zaradi širokih možnosti in oblikovnih funkcij so izdelani modeli industrijskega oblikovanja in kompaktne (namizne) verzije.