Pompe per vuoto. Pompa per vuoto a vite DRYVAC di Leybold GmbH (Germania) Pompa per vuoto a palette a secco

Di base il principio di qualsiasi tipo di pompa a vuoto- è una repressione. È lo stesso per tutte le pompe per vuoto di qualsiasi dimensione e per qualsiasi applicazione. In altre parole, il principio di funzionamento della pompa a vuotoè ridotto alla rimozione della miscela di gas, vapore, aria dalla camera di lavoro. Durante lo spostamento, la pressione cambia e le molecole di gas fluiscono nella direzione desiderata.

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Due condizioni importanti che la pompa deve soddisfare sono la creazione di un vuoto di una certa profondità pompando il mezzo gassoso dallo spazio richiesto e di farlo entro un determinato tempo. Se una di queste condizioni non è soddisfatta, è necessario collegare una pompa per vuoto aggiuntiva. Quindi, in caso di mancata fornitura della pressione richiesta, ma per il periodo di tempo richiesto, viene collegata la pompa del vuoto anteriore. Riduce inoltre la pressione in modo da soddisfare tutte le condizioni necessarie. Questo principio di funzionamento di una pompa per vuoto è simile a un collegamento in serie. Al contrario, se la velocità di pompaggio non viene raggiunta, ma viene raggiunto il vuoto desiderato, sarà necessaria un'altra pompa che aiuterà a raggiungere il vuoto richiesto più velocemente. Questo principio di funzionamento di una pompa per vuoto è simile a una connessione parallela.

Nota. La profondità del vuoto creato dalla pompa del vuoto dipende dalla tenuta dello spazio di lavoro, creato dagli elementi della pompa.

Per creare una buona tenuta dello spazio di lavoro, viene utilizzato un olio speciale. Sigilla gli spazi vuoti e li copre completamente. Una pompa per vuoto con tale dispositivo e principio di funzionamento è chiamata pompa dell'olio. Se il principio della pompa per vuoto non prevede l'uso di olio, allora si parla di secco. Le pompe per vuoto a secco hanno un vantaggio nell'uso, in quanto non richiedono manutenzione con cambi d'olio e così via.

Oltre alle pompe per vuoto per uso industriale, trovano largo impiego le piccole pompe utilizzabili in casa. Questi includono una pompa a vuoto manuale per pompare acqua da pozzi, stagni, piscine e altro ancora. Il principio di funzionamento di una pompa per vuoto manuale è diverso, tutto dipende dal suo tipo. Esistono diversi tipi di pompe per vuoto manuali:

1. Pistone.
2. Asta.
3. alato.
4. Membrana.
5. Profondo.
6. Idraulico.

Pompa per vuoto a pistoni funziona per il movimento di un pistone al suo interno con valvole al centro del corpo. Di conseguenza, la pressione diminuisce e l'acqua attraverso la valvola inferiore sale mentre la maniglia del pistone si abbassa.

Pompa per vuoto a stelo simile in linea di principio al pistone, solo il ruolo del pistone nel corpo è svolto da uno stelo molto allungato.

pompa per vuoto a palette ha un principio di funzionamento completamente diverso. La pressione nella camera di lavoro della pompa è creata dal movimento della girante con pale (girante). In questo caso, l'acqua sale lungo la parete della camera, questo aumenta la pressione e l'acqua schizza fuori.

Un design più complesso è pompa a vuoto rotativa. Ma questa complessità è compensata dal fatto che le capacità della pompa includono il pompaggio non solo di acqua, ma anche di liquidi oleosi più pesanti. La pressione nella pompa è creata da un rotore con piastre sottili che ruotano e utilizzano la forza centrifuga per aspirare il liquido nel contenitore, quindi spingerlo fuori dalla forza fisica.

Pompa per vuoto a membrana non ha parti di sfregamento, quindi può essere utilizzato per pompare miscele molto sporche. Con l'aiuto di un pendolo interno e di una membrana, viene creato un vuoto che sposta il liquido attraverso il corpo nella posizione desiderata. Per evitare che il corpo si inceppi a causa di detriti accidentali persistenti, la pompa è dotata di valvole speciali che puliscono la pompa.

Pompa per vuoto profondo in grado di sollevare acqua da grandissime profondità (fino a 30 m). Il principio del suo funzionamento è lo stesso del pistone, ma con uno stelo molto lungo.

Pompa per vuoto idraulica pompa bene le sostanze viscose, ma non ha ricevuto ampia applicazione. Considereremo più in dettaglio il principio di funzionamento e il dispositivo delle pompe per vuoto sui suoi singoli tipi.

Il principio di funzionamento delle pompe per vuoto ad anello liquido

Uno dei tipi di pompe per vuoto è una pompa per vuoto ad anello d'acqua, il suo principio di funzionamento si basa sulla creazione di una tenuta del volume di lavoro con l'aiuto di un liquido, ovvero l'acqua.

Consideriamo in dettaglio la pompa per vuoto ad anello liquido e il suo principio di funzionamento. All'interno del corpo della pompa ad anello liquido è presente un rotore leggermente sfalsato rispetto al centro. Sul rotore è presente una girante con pale rotanti durante il funzionamento. L'acqua viene pompata all'interno del corpo. Quando la ruota si muove, le pale catturano l'acqua e la gettano via verso lo scafo per forza centrifuga. Poiché la velocità di rotazione è sufficientemente alta, di conseguenza, si forma un anello d'acqua attorno alla circonferenza del corpo. Nel mezzo della cassa si ottiene lo spazio libero, che sarà la cosiddetta camera di lavoro.

Nota. La tenuta della camera di lavoro è assicurata dall'anello d'acqua che la circonda. Pertanto, tali pompe sono chiamate pompe per vuoto ad anello liquido.

La camera di lavoro risulta essere a forma di falce, ed è divisa in celle dalle lame della ruota. Queste cellule sono disponibili in diverse dimensioni. Durante il movimento, il gas si muove alternativamente attraverso tutte le celle, dirigendosi verso una diminuzione di volume e contemporaneamente comprimendosi. Ciò accade un gran numero di volte, il gas viene compresso alla dimensione richiesta ed esce attraverso il foro di iniezione. Quando il gas passa attraverso la camera di lavoro, viene purificato ed esce pulito. Questa proprietà è molto utile per pompare fluidi contaminati o fluidi gassosi carichi di vapore. La pompa del vuoto perde costantemente una piccola quantità di fluido di lavoro durante il funzionamento, pertanto il design del sistema del vuoto fornisce un serbatoio per l'acqua, che quindi, secondo il principio di funzionamento, ritorna nella camera di lavoro. Ciò è necessario anche perché le molecole di gas, quando compresse, cedono la loro energia all'acqua, riscaldandola. E per evitare il surriscaldamento della pompa, l'acqua viene raffreddata in un serbatoio separato.

Puoi vedere in dettaglio come funziona la pompa per vuoto ad anello liquido e come funziona nel video qui sotto.

Funzionamento delle pompe rotative a palette

La pompa per vuoto rotativa a palette è una delle pompe dell'olio. Al centro del corpo c'è una camera di lavoro e un rotore con fori, che si trova eccentricamente. Le lame sono installate sul rotore, che può muoversi lungo queste fessure sotto l'influenza delle molle.

Dopo aver considerato il dispositivo, consideriamo ora il principio di funzionamento delle pompe per vuoto rotative. La miscela di gas entra nella camera di lavoro attraverso l'ingresso, si muove attraverso la camera sotto l'influenza di un rotore rotante e delle lame. La piastra di lavoro, respinta da una molla dal centro, copre l'ingresso, il volume della camera di lavoro diminuisce e il gas inizia a comprimersi.

Nota. Durante la compressione del gas può verificarsi condensazione per saturazione del vapore.

Quando il gas compresso fuoriesce, anche la condensa risultante fuoriesce con esso. Questa condensa può influire negativamente sul funzionamento dell'intera pompa, pertanto, nella progettazione di pompe rotative a palette, è ancora necessario prevedere un dispositivo di zavorra di gas. Puoi vedere schematicamente come funziona una pompa per vuoto rotativa a palette, il suo principio di funzionamento, nella figura seguente usando come esempio la pompa Busch R5. Come già accennato, una pompa rotativa a palette è una pompa dell'olio. L'olio è necessario per eliminare tutti gli spazi vuoti e gli spazi tra le lame e l'alloggiamento e tra le lame e il rotore.

L'olio nella camera di lavoro viene miscelato con l'aria, compresso e rilasciato nel serbatoio dell'olio. La miscela d'aria più leggera passa nella camera superiore del separatore, dove viene infine ripulita dall'olio. E l'olio, il cui peso è maggiore, si deposita nel contenitore dell'olio. Dal separatore, l'olio ritorna all'ingresso.

Nota. Le pompe di alta qualità purificano l'aria in modo molto accurato, non vi è praticamente alcuna perdita di olio, quindi è estremamente raro aggiungere olio a tali pompe.

Il principio di funzionamento della pompa VVN

VVN è una pompa per vuoto ad acqua, il cui principio di funzionamento è lo stesso di una pompa per vuoto ad anello d'acqua.

Il fluido di lavoro delle pompe VVN è l'acqua. Nello schema puoi vedere il semplice principio di funzionamento della pompa VVN.

Il movimento del rotore della pompa VVN avviene direttamente dal motore attraverso il giunto. Ciò fornisce un'elevata velocità al rotore e, di conseguenza, la possibilità di ottenere il vuoto. È vero, le pompe VVN possono creare solo un basso vuoto, motivo per cui sono chiamate pompe a bassa pressione. Semplici pompe VVN possono pompare gas saturi di vapori, fluidi inquinati e allo stesso tempo purificarli. Ma la composizione deve essere non aggressiva in modo che le parti in ghisa della pompa non vengano danneggiate a causa della reazione con la composizione chimica del gas. Pertanto, esistono modelli di pompe VVN, le cui parti sono realizzate in una lega di titanio o in una lega a base di nichel. Possono pompare una miscela di qualsiasi composizione senza timore di danni. La pompa VVN, per il suo principio di funzionamento, viene eseguita solo in una versione orizzontale e il gas entra nella camera dall'alto lungo l'asse.

Pompa per vuoto a vite DRYVAC di Leybold GmbH (Germania)

Il principio di funzionamento, basato sulla rotazione delle viti, permette l'estrazione di gas senza la presenza di olio nella zona di compressione. La pompa per vuoto a vite DRYVAC ha una cavità di compressione formata dalla superficie dell'alloggiamento, nonché due rotori che eseguono una rotazione sincrona. A causa del fatto che i rotori ruotano in direzioni opposte, c'è un movimento graduale della cavità di compressione dal lato di aspirazione verso il lato di scarico, che alla fine fornisce l'effetto di pompaggio desiderato.

Nonostante nel progetto considerato si verifichi il processo di compressione interna del gas, il "percorso delle particelle" nello spazio interno della pompa è minimo. Questa caratteristica semplifica notevolmente la manutenzione e riduce al minimo la necessità di interventi di assistenza.

La gamma DRYVAC è una nuova serie di dispositivi oil-free basati su pompe per vuoto a vite. Il set completo, che può essere diverso, deve essere selezionato tenendo conto dell'ambito di applicazione e di altri criteri individuali.

Nello sviluppo della serie, sono state prese in considerazione le effettive esigenze dei processi, in cui i requisiti per i sistemi di pompaggio a vuoto sono piuttosto elevati. I dispositivi considerati sono utilizzati, in particolare, nella fabbricazione di schermi, elementi fotovoltaici, nonché per numerose altre applicazioni industriali.

Ogni versione di pompa della gamma DRYVAC è raffreddata ad acqua, grazie alla quale è caratterizzata da un design compatto e dalla capacità di essere relativamente facile da installare anche in impianti complessi in parallelo con le affidabili unità di pompaggio RUVAC delle WH, WS e WA serie.

La gamma di pompe per vuoto a vite DRYVAC comprende:

• modello DV 450
• modello DV 450S
• modello DV 650
• modello DV 650-r
• modello DV 650 S
• modello DV 650 S-i
• modello DV 650 C
• modello DV 650 C-r
• modello DV 1200
• modello DV 1200 S-i
• modello DV 5000 C-i

In vari ambiti dell'attività umana è richiesta la creazione del vuoto. Questo termine caratterizza lo stato della fase gassosa, la cui pressione è inferiore a quella atmosferica. Si misura in millimetri di mercurio o pascal. La diluizione dei gas si verifica quando una sostanza è costretta a essere rimossa da dispositivi che hanno un volume limitato. Un dispositivo tecnico progettato per questo scopo è chiamato pompa a vuoto. Può essere utilizzato da solo o far parte di sistemi più complessi.

Il vuoto è ampiamente utilizzato in vari dispositivi tecnici. Ti consente di abbassare il punto di ebollizione per acqua o liquidi chimici, rimuovere i gas dai materiali che richiedono una maggiore omogeneità della composizione, creare condizioni sterili per la lavorazione e lo stoccaggio. Con dimensioni ridotte e un consumo energetico contenuto, le moderne pompe per vuoto consentono di raggiungere rapidamente un grado di vuoto profondo. Sono utilizzati in un'ampia varietà di processi e aree di attività:

• nella raffinazione del petrolio e nelle industrie chimiche per mantenere le condizioni necessarie per il corso delle reazioni e la separazione delle miscele risultanti;
• durante il degasaggio di metalli e altri materiali per creare parti con una struttura omogenea e l'assenza di pori;
• nelle industrie farmaceutiche e tessili per l'asciugatura rapida dei prodotti senza innalzare la temperatura;
• nell'industria alimentare per il confezionamento di latte, succhi, carne e prodotti ittici;
• nel processo di evacuazione della refrigerazione e di altre apparecchiature con requisiti aumentati per l'assenza di umidità;
• per il normale funzionamento di linee di trasporto automatiche che utilizzano ventose sottovuoto come pinze;
• quando si attrezzano laboratori di produzione e ricerca;
• in medicina durante il funzionamento di autorespiratori e studi dentistici;
• in poligrafia per il fissaggio di pellicole termiche.

Il principio di funzionamento delle pompe per vuoto

Si crea un vuoto quando una sostanza viene rimossa meccanicamente da uno spazio chiuso. Tecnicamente, questo è implementato in vari modi. Principio di funzionamento pompa per vuoto a getto si basa sul trascinamento di molecole di gas da parte di un flusso di acqua o vapore che fuoriesce dall'ugello di espulsione ad alta velocità. Il suo schema prevede il collegamento di un tubo laterale, in cui viene creato il vuoto.

Il vantaggio di questo design è l'assenza di parti mobili e lo svantaggio è la miscelazione di sostanze e la bassa efficienza.

Nella tecnologia, il più comune unità meccaniche. Il funzionamento di una pompa per vuoto con una parte principale rotante o alternativa consiste nel creare periodicamente uno spazio in espansione all'interno dell'alloggiamento, riempirlo di gas dal tubo di ingresso e quindi spingerlo fuori attraverso l'uscita. Il design della pompa per vuoto in questo caso può essere molto vario.

I principali tipi di pompe per vuoto

Nella produzione di dispositivi per la creazione del vuoto vengono utilizzati materiali metallici e plastici resistenti agli effetti chimici del mezzo pompato e dotati di una resistenza meccanica sufficiente. Molta attenzione è prestata all'accuratezza del montaggio dei nodi e alla tenuta del contatto delle superfici, che esclude lo scorrimento inverso dei gas. Ecco un elenco dei principali tipi di pompe per vuoto, che differiscono per design e principio di funzionamento.

Anello d'acqua

Una pompa per vuoto ad anello d'acqua è una delle opzioni per le unità ad anello liquido, utilizzata per creare il vuoto circolazione di acqua pulita. Ha la forma di un cilindro con un rotore dotato di lame, rotante su un albero decentrato. Prima di iniziare il lavoro, viene riempito di liquido.

Quando si avvia il motore, la girante accelera l'acqua lungo le pareti interne dell'alloggiamento. Tra esso e il rotore è formata una regione del vuoto a forma di mezzaluna. Il gas scorre al suo interno dal tubo di ingresso della pompa. Le palette mobili lo spostano lungo l'albero ed espellono attraverso l'uscita. Vengono spesso utilizzate anche unità di questo tipo per il trattamento parziale dei gas per il suo intenso contatto con l'acqua.

L'uso del liquido come corpo di lavoro offre molti vantaggi.

1. L'acqua che ruota nello spazio tra il rotore e il corpo pompa elimina la possibilità di gioco del gas, sostituendo le guarnizioni e riducendo i requisiti di precisione nella fabbricazione dei pezzi.
2. Tutte le parti rotanti della pompa vengono costantemente lavate con liquido, il che riduce l'attrito e migliora la rimozione del calore.
3. Tali dispositivi raramente richiedono riparazioni, hanno una lunga durata e consumano un minimo di elettricità.
4. Lavorare con gas contenenti gocce d'acqua e piccole impurità meccaniche non pregiudica le condizioni tecniche dell'apparecchiatura.

Quest'ultima circostanza è importante quando si utilizzano tali pompe per pompare aria da contenitori contenenti umidità. Sono utilizzati per condizionatori d'aria e altre unità di refrigerazione quando il sistema viene evacuato prima di riempirli di freon.

Lamellare-rotativo

Tali pompe hanno un corpo cilindrico con una superficie interna accuratamente levigata e un rotore situato al suo interno. I loro assi non corrispondono, quindi il gioco laterale ha un valore diverso. Il rotore contiene speciale piastre mobili, che vengono premuti contro il corpo da molle e suddividono lo spazio libero in settori di volume variabile. Quando il motore è acceso, i gas si muovono in modo tale che si crei sempre un vuoto nel tubo di aspirazione e si crei sempre una sovrappressione nel tubo di pressione.

Per ridurre l'attrito, le piastre sono fatte di materiali antifrizione oppure vengono utilizzati oli speciali a bassa viscosità. Pompe di questo tipo sono in grado di creare un vuoto sufficientemente forte, ma sono sensibili alla purezza del liquido o del gas pompato, richiedono una pulizia regolare e contaminano il prodotto con tracce di grasso.

Membrana-pistone

Il corpo di lavoro delle pompe di questo principio di funzionamento è membrana flessibile associato al meccanismo a leva. È realizzato con moderni materiali compositi resistenti alle sollecitazioni meccaniche. I suoi bordi sono saldamente attaccati al corpo e la parte centrale, sotto l'azione di un azionamento elettrico o pneumatico, si piega, riducendo e aumentando alternativamente lo spazio della camera interna.

La variazione di volume è accompagnata dall'aspirazione e dall'espulsione di gas o liquidi in entrata. Quando si lavora insieme in antifase delle due membrane, viene fornita una modalità di pompaggio continuo. Il sistema di valvole regola la corretta distribuzione e direzione dei flussi. Il meccanismo non ha parti rotanti o di sfregamento a contatto con il prodotto pompato.

Per vantaggi di tali pompe dovrebbe includere:

• nessuna contaminazione del prodotto con grasso o impurità meccaniche;
• tenuta completa, escluse le perdite;
• alta redditività;
• facilità di controllo del flusso;
• funzionamento a lungo termine in modalità a secco, che non danneggia la struttura;
• la capacità di utilizzare un azionamento pneumatico per lavorare in un ambiente esplosivo.

vite

Il principio di funzionamento delle pompe a vite si basa su spostamento di liquido o gas lungo una vite rotante. Sono costituiti da un azionamento, uno o due rotori elicoidali e uno statore opportunamente sagomato. La produzione di parti di alta precisione non consente al fluido pompato di scivolare indietro. Di conseguenza, all'uscita della pompa si forma una pressione in eccesso e all'aspirazione si forma il vuoto.

Tali apparecchiature sono costose a causa degli elevati requisiti di qualità. Non può essere mantenuto a lungo in modalità "asciutta".

I principali vantaggi di tali pompe:

• uniformità di flusso;
• basso livello di rumore;
• la capacità di pompare liquidi con inclusioni meccaniche.

Vortice

Pompe per vuoto Vortex dal loro design ricorda le apparecchiature centrifughe. Hanno anche una girante a palette che ruota su un albero centrale. La differenza fondamentale sta nella posizione del tubo di ingresso sulla circonferenza esterna del corpo e non nella regione dell'asse centrale.

Lo spazio minimo tra la girante e l'alloggiamento garantisce il movimento stabile del liquido pompato nella direzione richiesta. Le unità di questo tipo sono in grado di creare una pressione di mandata sufficientemente elevata e hanno un effetto autoadescante. Queste pompe sono facili da usare, facili da riparare e si sono dimostrate valide nel pompare miscele gas-liquido, ma hanno una bassa efficienza. Sono sensibili all'ingresso di impurità meccaniche che possono portare a una rapida usura della girante.

Autoproduzione di una pompa per vuoto

Se non sei pronto a sostenere i costi per l'acquisto di attrezzature di fabbrica, prova a realizzare tu stesso una pompa per vuoto. Per pompare aria da un contenitore di piccolo volume, potrebbe adattarsi una siringa medica o una pompa da bicicletta manuale leggermente modificata.

Consiglio! Con l'uso frequente e l'evacuazione di grandi navi, è più conveniente utilizzare dispositivi con azionamento elettrico.

Considerare l'opzione di produrre un'installazione sottovuoto dal compressore di un vecchio frigorifero.È già progettato per pompare gas e, con riparazioni minime, sarà in grado di creare il vuoto. Le tue azioni saranno estremamente semplici:

• ad una certa distanza dal compressore, tagliare con un seghetto per metallo due tubi di rame ad esso adatti;
• smontare il compressore insieme al circuito di alimentazione o sostituirlo, insieme al relè di avviamento, con uno nuovo simile al vecchio;
• sul tubo di rame proveniente dal condensatore, mettere un tubo di durite di diametro adeguato e collegarlo con l'altra estremità al contenitore in fase di evacuazione;
• per la tenuta della connessione, è possibile utilizzare un normale morsetto o utilizzare una torsione di filo d'acciaio;
• collegare la pompa del vuoto alla rete elettrica e, dopo l'avviamento, sfiatando l'aria dal secondo tubo di rame, verificarne il corretto funzionamento.

Importante! Il compressore del frigorifero non è progettato per il funzionamento in un ambiente umido, quindi è necessario prestare attenzione a non bagnarlo.

Pompe per vuoto a secco, pompe ad artigli e a vite estremamente affidabili ed efficienti sono ampiamente utilizzate nei processi industriali generali, nonché per creare il vuoto in ambienti esplosivi e corrosivi.

Leader mondiale nella progettazione e produzione di pompe per vuoto "a secco" è l'azienda inglese Edwards. È Edwards ad essere un pioniere nel campo del pompaggio di gas a secco. Con oltre 90 anni di esperienza con pompe per vuoto in un'ampia gamma di applicazioni, inclusi processi con livelli elevati di polvere e contaminazione, e oltre 150.000 pompe per vuoto a secco spedite in tutto il mondo, forniamo la soluzione definitiva per il vuoto a secco.

La tecnologia di pompaggio a secco fornisce una significativa riduzione dei costi operativi, una maggiore produttività, una migliore qualità del prodotto, nonché la creazione di condizioni di lavoro più favorevoli sul posto di lavoro. Questa tecnologia garantisce elevati livelli di affidabilità in situazioni in cui le pompe a tenuta d'olio sono al limite del loro campo di funzionamento. Le pompe "a secco" sono in grado di pompare fluidi con la pressione del vapore acqueo più alta consentita all'ingresso della pompa, molte volte superiore alla pressione del vapore acqueo più alta per le pompe a tenuta d'olio, e lo fanno in assenza di qualsiasi contaminazione. Questa capacità rende le pompe ideali per il pompaggio del vuoto nei processi di essiccazione e in altre applicazioni industriali.

Brevettata da Edwards nel 1984, la tecnologia del vuoto a secco con impugnatura ad artiglio di Drystar è stata un'innovazione nel mondo del vuoto e continua a godere di una meritata popolarità in tutto il mondo fino ad oggi.

Così, i primi modelli di pompe Edwards, con meccanismo ad artiglio, del marchio Drystar furono le pompe della serie GV, che oggi vengono installate in tutto il mondo in un'ampia varietà di processi industriali generali, nella metallurgia, nei processi di essiccazione, trattamento delle superfici e la produzione di dispositivi a semiconduttore. Il principio di funzionamento delle pompe GV si basa su un meccanismo di presa ad artiglio e lo stadio Roots aggiuntivo utilizzato nella progettazione delle pompe consente di aumentare la velocità di pompaggio nell'intervallo operativo e ottenere la massima velocità d'azione.

L'esperienza accumulata durante lo sviluppo delle pompe a secco è stata utilizzata nelle pompe della serie EDP, la cui principale differenza rispetto alle pompe della serie GV è la direzione verticale del flusso del fluido pompato, a causa della quale, se entrano liquidi il volume di lavoro, scaricano immediatamente dalla pompa senza intaccarla. Allo stesso tempo, l'elevata temperatura mantenuta all'interno della pompa consente di evitare la condensazione dei fluidi, anche chimicamente attivi, e, di conseguenza, gli effetti della corrosione. Grazie a questa caratteristica, le pompe della serie EDP soddisfano in modo ottimale gli elevati requisiti dell'industria chimica e farmaceutica.

Parallelamente alla tecnologia del pompaggio a secco con meccanismo ad artiglio, è stata sviluppata la tecnologia del vuoto con rotori elicoidali della pompa.

Le pompe a vite della serie IDX sono ideali per applicazioni che richiedono elevate prestazioni sotto vuoto o pompaggio rapido a pressione atmosferica. Le pompe utilizzano un esclusivo meccanismo a vite simmetrica a doppia estremità che semplifica il sistema di compensazione dell'espansione dell'albero. Questo design, che non ha analoghi nei prodotti di altri produttori, semplifica il pompaggio di fluidi gassosi con un alto contenuto di polvere. È importante notare che la pompa può essere utilizzata come pompa di prevuoto in un sistema per vuoto multistadio. I sistemi basati su pompe IDX sono la soluzione standard nei processi di degasaggio dell'acciaio.

Successivamente, per analogia con l'avvento delle versioni "chimiche" delle pompe GV-EDP, è stata sviluppata la pompa a vite CDX, che è una modifica della pompa IDX, ma ha una serie di caratteristiche che ne consentono il funzionamento in chimica e industrie petrolchimiche.

In combinazione con le pompe booster EH/HV/SN, le pompe per vuoto a secco delle serie GV, EDP, IDX possono raggiungere portate fino a 120.000 m3/h. Come caso speciale - sistemi basati su IDX per la metallurgia, che sono soluzioni pronte per sistemi "furnace-ladle" per 50, 100 e 150 tonnellate (processi di degasaggio sottovuoto VD e decarbudizzazione sottovuoto VOD). La velocità di pompaggio può essere modificata aggiungendo fasi aggiuntive, che consentono di progettare sistemi per vuoto che soddisfino le esigenze di un particolare processo.

Attualmente, è stata utilizzata attivamente una nuova generazione di pompe per vuoto per processi industriali generali, la pompa a vite GXS. Questa pompa è una soluzione chiavi in ​​mano completa, la pompa è pronta per funzionare subito dopo la consegna. È dotato di un pannello di controllo posizionato direttamente sul case, e ha anche una serie di opzioni aggiuntive che consentono di configurare un sistema che soddisfi pienamente le esigenze di un particolare cliente. L'ampia gamma di pompe GXS è disponibile sia in formato pompa monostadio sia in combinazione con una pompa booster (in un unico alloggiamento) per fornire capacità da 160 a 3.500 m3/h.

Edwards si sta attualmente concentrando sui processi sottovuoto nelle industrie chimiche e farmaceutiche. Quindi, sulla base della GXS, sono state sviluppate le pompe della serie CXS. La principale differenza tra questa pompa e la GXS è che tutti gli elementi del sistema di controllo elettronico della pompa sono collocati in un'unità separata antideflagrante.

Puoi saperne di più sulle capacità e le caratteristiche delle pompe per vuoto a secco Edwards nelle sezioni pertinenti del nostro catalogo.

Sviluppo innovativo del produttore Edwards: pompe della serie EDS per processi tecnologici complessi nell'industria chimica, petrolchimica e farmaceutica

Le pompe per vuoto rotative a palette oil-free (a secco) sono pompe volumetriche che producono un vuoto medio-profondo in completa assenza di scarico dell'olio nell'aria di scarico. Profondità del vuoto raggiunto - da 90 a 400 mbar di pressione residua a seconda del modello. Qual è dal 9 al 40% della pressione atmosferica.

È abbastanza difficile creare una buona pompa rotativa a palette senza olio, quindi il numero di produttori nel mondo non è così grande. Fondamentalmente, sono realizzati in Europa (, e). E negli USA, in Cina ea Taiwan vengono prodotte solo pompe di piccola produttività. Tra questi ultimi, le pompe taiwanesi sono le più richieste.

Principio operativo

Le pompe rotative a palette a secco generalmente funzionano secondo lo stesso principio di . Usano anche un rotore montato eccentricamente con lamelle che possono scorrere liberamente nelle loro fessure.
Animazione 1: principio di funzionamento di una pompa rotativa a palette

Tuttavia, ci sono alcune differenze. Le pompe a secco non utilizzano olio per sigillare lo spazio tra le pale e l'involucro, lubrificare le parti mobili o fornire raffreddamento. Pertanto, le pale delle pompe a secco non sono in metallo, ma in un composito di grafite. La grafite crea molto meno attrito del metallo, quindi non richiede molto raffreddamento. Inoltre, le palette in grafite sfregano rapidamente contro la superficie su cui scorrono, fornendo una buona tenuta degli spazi tra l'involucro e le palette.

Da un lato, la progettazione delle pompe oil-free è più semplice: non c'è separatore d'olio né canali dell'olio. D'altra parte, la mancanza di lubrificazione aumenta i requisiti per la qualità del trattamento superficiale.

Pro e contro delle pompe per vuoto rotative a palette oil-free (rispetto all'olio)

Ci sono due ragioni principali per scegliere una pompa rotativa a palette a secco: aria relativamente pulita all'uscita e capacità di lavorare a lungo con vuoto approssimativo. Inoltre, non è necessario monitorare costantemente il livello dell'olio e occuparsi dello scarico del gas pompato.

Tutti i vantaggi delle pompe a secco sono un'immagine speculare degli svantaggi dei modelli lubrificati ad olio: se l'olio preferisce lavorare nella modalità di mantenimento di un vuoto profondo, una pompa a secco può funzionare a lungo con un vuoto approssimativo al ingresso. Inoltre, spesso si verifica una situazione in cui l'aria pompata rimane nella stessa stanza in cui le persone lavorano. Dopo essere passata attraverso un modello lubrificato ad olio, l'aria è inevitabilmente satura di vapori d'olio, che non solo hanno un cattivo odore, ma sono anche poco utili per gli altri. I filtri della linea di scarico risolvono in una certa misura questo problema. Ma non ci sono filtri perfetti.

D'altra parte, dopo essere passata attraverso una pompa rotativa oil-free, sebbene l'aria non rimanga perfettamente pulita, in questo caso entrano nell'aria particelle di polvere di grafite al posto dell'olio. Questa polvere, in primo luogo, viene rilasciata molto meno del petrolio. E in secondo luogo, la grafite non ha odore ed è molto più facile filtrarla. Pertanto, una pompa oil-free è una buona scelta per gli ambienti in cui le persone lavorano.

Un altro svantaggio significativo delle pompe lubrificate ad olio è la necessità di un monitoraggio costante del livello dell'olio. Questo livello può sia aumentare, a causa della comparsa di condensa, sia diminuire, ad esempio, quando si lavora con un vuoto approssimativo o quando la temperatura viene superata. Ognuno di questi scenari è dannoso per una pompa dell'olio a palette: se non c'è abbastanza olio, si surriscalderà e brucerà, e se c'è molta condensa nell'olio, la pompa si arrugginirà rapidamente. Una pompa oil-free è inizialmente priva di questi inconvenienti: non è necessario monitorarla costantemente, è sufficiente controllare lo spessore delle pale ogni 2-3mila ore di lavoro.

In generale, per pressioni residue superiori a 400 mbar, una pompa oil-free è una buona scelta. Ma non è più adatto per creare un vuoto più profondo. I modelli più avanzati del nostro catalogo possono fornire solo 100 mbar di pressione residua. Un'altra limitazione è la durata. I modelli a olio possono fornire le stesse prestazioni per anni (è richiesto solo un rabbocco occasionale di olio), che è ciò che molti laboratori utilizzano per mantenere un vuoto stabile nell'armadio del laboratorio giorno e notte. Anche una pompa rotativa a palette a secco può funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, ma quando le lame si usurano, le sue prestazioni diminuiranno. Pertanto, si consiglia di accendere una pompa del genere esattamente quando è necessario e di spegnerla alla fine del turno.

Usura delle piastre di lavoro

Come puoi vedere dall'animazione sopra, le piastre di lavoro si muovono costantemente lungo apposite fessure nel rotore. Volando fuori sotto l'azione della forza centrifuga, si adattano perfettamente alle pareti della camera e dividono lo spazio libero della camera di lavoro in diversi volumi isolati.

Il rotore della pompa ruota ad alta velocità (solitamente 1400-1500 giri/min, poiché si utilizzano motori elettrici a 4 poli), quindi c'è un problema di attrito delle piastre contro la superficie interna della camera di lavoro. Nelle pompe lubrificate a olio, questo problema non è acuto, quindi le piastre di lavoro (lame) possono essere composite o metalliche più resistenti. Tuttavia, nelle pompe a secco, le piastre possono essere realizzate solo in composito di grafite (palette in carbonio). La grafite stessa è un buon lubrificante: le piastre di grafite scorrono attraverso la camera di lavoro senza surriscaldarsi. Ma allo stesso tempo, la grafite si consuma in tempi relativamente brevi. Inoltre, non solo la sua lunghezza si riduce a causa dell'attrito contro il corpo pompa, ma anche il suo spessore diminuisce a causa dell'attrito contro il rotore.

Immagine 1. Tre tipi di usura delle pale in grafite delle pompe rotative a palette.

Le lame (piastre) di grafite usurate causano perdite d'aria e una diminuzione della profondità del vuoto, nonché le prestazioni della pompa. Qual è la vita media delle pale delle pompe oil-free? La maggior parte dei produttori timidamente non indica questo periodo. Tuttavia, abbiamo alcune informazioni.

L'aspirapolvere per scale taiwanese indica la necessità di sostituire le lame dopo 8.000-10.000 ore. Tuttavia, notano che le prestazioni di qualsiasi pompa rotativa a palette oil-free iniziano a diminuire dopo 3.000 ore di funzionamento.

Gli italiani DVP scrivono sulla durata dei record di 10.000 ore. Una volta è venuto nel nostro ufficio un ingegnere, che aveva una pompa SB 16 di questa azienda italiana. Ha detto che la pompa aveva funzionato per loro per 20.000 ore (anche se in modalità compressore, ma questo non cambia l'essenza), dopo di che ha smesso di funzionare normalmente (si trattava dell'usura delle pale e non del guasto del pompa). Allo stesso tempo, i tubi di scarico all'interno erano ricoperti da un sottile strato di polvere di grafite. Questo esempio dice che il produttore indica la durata minima garantita delle lame, in pratica possono lavorare più a lungo, ma con una diminuzione dei parametri di funzionamento.

I tedeschi Becker della serie VX, KVX detengono il record per la durata delle pale (ahimè, anche per il prezzo delle pompe) - almeno 20.000 ore, in pratica da 20 a 40 mila.

Immagine 2. Grafico del degrado delle prestazioni delle pompe rotative a palette a secco a causa dell'usura delle pale.

A quale profondità di vuoto è maggiore l'efficienza delle pompe per vuoto rotative a palette?

L'efficienza delle pompe a palette oil-free non è un valore fisso, ma dipende dal punto di lavoro (profondità del vuoto). A una pressione di ingresso prossima a quella atmosferica (a vuoto approssimativo) l'efficienza della pompa è molto bassa e diventa accettabile (40% e oltre) a una profondità di vuoto di 300 mbar (700 mbar di pressione residua). L'efficienza raggiunge il suo massimo (quasi il 60%) a un vuoto di 600-700 mbar (300-400 mbar di pressione assoluta), e poi ricomincia a diminuire fino al 40% man mano che il vuoto aumenta.

Immagine 3. Confronto dell'efficienza di una pompa per vuoto rotativa a palette a secco e di una soffiante a vortice monostadio.

Se confrontiamo, ad esempio, una pompa per vuoto rotativa a palette oil-free e un soffiatore a vortice monostadio funzionante in modalità vuoto, si scopre che questi 2 dispositivi non sono in competizione tra loro, ma si completano a vicenda. Nell'intervallo di pressioni generate da -100 a -300 mbar, il soffiatore a vortice mostra i migliori valori di efficienza e nell'intervallo da -300 a -900 mbar, il soffiante a palette lavora in modo molto più efficiente.