+380 (067) 170-62-00   Обратный звонок
Корзина (0)
В корзине пусто!
Параметры
Цена  116476 - 1151735 грн
Производитель
Мощность (кВт)

Мощность, кВт

Входной патрубок (мм)

Когтевые вакуумные насосы

Когтевые вакуумные насосы (claw vacuum pumps) позволяют получать неглубокий безмасляный вакуум с большой производительностью. Этот тип насосов может создавать остаточное давление до 20-200 мбар (2-20% атмосферного давления), а их производительность колеблется от 60 до 1000 м3/ч в зависимости от модели. Подробнее

При работе когтевых вакуумных насосов всасывающая и выхлопная линии не загрязняются механическими частицами, а также масляным выхлопом. Поэтому эти насосы можно применять там, где предъявляются особые требования к чистоте среды и самого оборудования. Конструкция когтевых насосов предусматривает высокую производительность, что позволяет быстро откачать газ даже из большой ёмкости. Широко используются в любых процессах, где вещества получаются методом крекинг-процесса.

Когтевые вакуумные насосы получили свое название благодаря заостренной форме рабочего органа - когтеобразного кулачка. Изобретение когтевого принципа сжатия воздуха связано с работой британской фирмы Northey Technologies в 1930-е годы. Однако широкое распространение когтевых вакуумных насосов началось только в начале 2000-х годов благодаря усилиям немецких фирм Busch и Elmo Rietschle. Они подняли уровень исполнения и надежности этих насосов на новый уровень. К тому же увеличение объемов производства положительно сказалось на снижении цены, хотя и по сей день когтевые вакуумные насосы остаются относительно дорогим оборудованием.

В 2010-е годы когтевые насосы начали производить итальянские фирмы DVP, Aglient, корейская фирма Wonchang. Не за горами появление китайских производителей.  

Когтевые вакуумные насосы хороши тем, что не требуют ремонта и периодической замены изнашиваемый деталей. Кулачки-когти во время вращения в рабочей камере не соприкасаются друг с другом или стенками насоса и соответственно не подлежат износу. Всё обслуживание сводится к замене масла в синхронизирующей коробке. В настоящее время рынок когтевых насосов находится в стадии бурного развития, они активно вытесняют некоторые другие типы вакуумных насосов, в частности безмасляные пластинчато-роторные вакуумные насосы.

Принцип действия и принципиальная схема устройства

2.1 Принцип работы

 Когтевые насосы относятся к устройствам объемного типа. В рабочей камере насоса находятся два кулачка, которые называют «когтями» из-за соответствующей формулы профиля. Эта форма позволяет достичь минимальных зазоров, соблюдаемых при вращении каждого из кулачков, поэтому вращение происходит без какого-либо трения между основными рабочими частями насоса. Всасывание газа производится через специальный канал, затем газ попадает в так называемую зону концентрации потока, которая напоминает по форме воронку. Благодаря этому элементу даже разреженные газы ускоряются для повышения эффективности работы. Затем газ поступает в вакуумную камеру. Кулачки, вращаясь, сгребают порции этого газа из камеры, после чего он перемещается в зоны нагнетания между этими элементам

А – входное отверстие открыто, В – входное отверстие закрыто, С – выходное отверстие открыто, D – выходное отверстие закрыто (набирается новая порция среды) 

Когда давление достигает определенной степени – открывается выхлопное отверстие. Тип сжатия в этих насосах – так называемый «внутренний», потому что процесс происходит только между рабочими элементами без непосредственного участия корпуса. Это позволяет добиться очень высокого КПД, ведь количество переходов газа между различными полостями минимально. Вывод потока газа производится через нагнетательный патрубок. Перед тем, как выйти за пределы насоса, газ может проходить между корпусом насоса и многослойным кожухом, что существенно снижает температуру выхлопа.

 

2.2 Принципиальная схема устройства

Основой когтевого вакуумного насоса, как и любого другого аппарата объёмного типа – это корпус. Его толщина невелика, потому что нагрузка на стенки насоса минимальна. Этому способствует обратный клапан, который не допускает воздействия вакуума из откачиваемой емкости на элементы насоса. Если уровень вакуума максимален, то насос, в зависимости от модели, либо отключается, либо работает вхолостую, сигнализируя о том, что достигнуто определенное заданное значение. Входящий патрубок может прикрепляться к ёмкости любым способом, отвечающим техническим условиям эксплуатации насоса. Способ зависит от производителя, от самой ёмкости или трубопровода. При установке насоса стоит учитывать, что при откачке давление будет производиться также и на трубопровод, поэтому труба должна быть достаточно толстостенной, чтобы выдержать давление атмосферы.

Рис. 4 – Рабочая часть насоса – когти разной формы.

Через патрубок откачиваемая среда проходит канал, который обычно проточен в усиленной части корпуса. В момент открытия клапана он испытывает нагрузку от давления атмосферы. Из-за сжатия газа, особенно на начальном этапе откачки, корпус может сильно нагреваться, поэтому он может быть снабжен специальными ребрами, отводящими тепло. Из канала среда захватывается когтями, которые практически сразу же смыкаются, а затем пространство между ними начинается сокращаться, за счёт чего образуется зона повышенного давления относительно резервуара, из которого производится откачивание.

Далее вращательным движением когтей сжатый объём сопровождается в сторону отверстия выхлопного патрубка. Сам патрубок может сразу же выходить в трубопровод, либо может производиться дополнительное охлаждение в змеевике, который опоясывает корпус насоса в несколько оборотов. Такая мера особенно эффективна для откачиваемых агрессивных сред, которые существенно увеличивают своё деструктивное действие при дополнительном нагреве.

Конструктивной особенностью когтевых вакуумных насосов является то, что не все модели имеют обратный ход. Всё зависит от формы когтей.

Преимущества когтевых вакуумных насосов

  • Благодаря тому, что по ходу движения откачиваемой среды в насосе не встречаются трущиеся поверхности, можно удалять с помощью этих аппаратов взрывоопасные газы.
  • Кулачки-когти насосов пропускают плавное регулирование производительности, поэтому такие насосы можно использовать для имитации самых разнообразных условий в лабораториях.
  • Имеют колоссальную выносливость и могут работать без надобности в ремонте намного дольше гарантийного срока, заявленного производителем.
  • Обладают компактными размерами.
  • Когтевые вакуумные насосы относят к так называемым безмасляным насосам. Это означает, что их конструкция не допускает проникновения частиц ГСМ, необходимых для работы аппарата, в откачиваемую среду. Поэтому их можно использовать для получения химически чистых веществ.
  • Внутри этих насосов вероятность появления механического мусора равна нулю, потому что между когтевыми кулачками имеются микро зазоры.
  • Стабильная высокая производительность. Факторов, которые могут её снизить, в рамках условий эксплуатации нет.
  • Небольшая энергоёмкость и высокий (от 70 до 85% КПД). В то время как КПД пластинчато-роторных насосов составляет от 55 до 85%.
  • Корпус насоса полностью газонепроницаемый, поэтому он может являться частью герметичной системы для сложных химических реакций.
  • Возможна точная синхронизация нескольких когтевых вакуумных насосов для быстрой откачки до заданного значения вакуума из очень больших резервуаров.
  • Вакуум нагнетается очень равномерно, без пульсаций.

Недостатки когтевых насосов

  • Из-за мелких зазоров между рабочими частями эти насосы чрезвычайно чувствительны к наличию твердых и липких частиц в откачиваемой среде. Может происходить заклинивание рабочих частей.
  • Для откачивания определенных газов необходима система охлаждения.  И далеко не все модели насосов имеют такую систему в базовой комплектации. Нагрев происходит за счёт сжатия откачиваемого газа.
  • Высокая точность изготовления делает ремонт очень сложным, но при этом повышает эксплуатационные характеристики аппарата. Поэтому можно считать это как преимуществом, так и недостатком.
  • Имеют сильные ограничения по диапазонам рабочих температур из за маленьких зазоров между когтевыми кулачками, которые может заклинить в результате теплового расширения.