Bombas de vacío de émbolo (pistón). Dispositivos de derivación. Espacio dañino
Una bomba de vacío de émbolo es un tipo de bomba de vacío mecánica que es capaz de comprimir gases hasta presión atmosférica... Tal dispositivo tiene un dispositivo similar a un compresor de pistón de doble efecto. La principal diferencia es que la bomba de vacío de émbolo tiene una relación de compresión más alta.
Izquierda - etapa inicial, 2 posiciones en el centro - etapa intermedia, derecha - etapa final
El émbolo incluye una parte cilíndrica que encierra la excéntrica y una parte rectangular hueca que se mueve libremente en la ranura de la bisagra. Cuando la parte plana del émbolo pivota, la articulación también pivota libremente en el asiento de la carcasa de la bomba. Este émbolo está equipado con un canal a través del cual el gas ingresa a la cámara de bombeo desde la cavidad evacuada. El contraflujo de gas en la entrada de la bomba está limitado por el cierre preliminar de la entrada cuando se mueve el carrete. También existe la posibilidad de reducir el espacio dañino. La estanqueidad del contacto del rotor con el cilindro en las bombas está garantizada por el hecho de que se forma una capa gruesa de aceite en la cuña entre el rotor y el cilindro.
Mecánico bombas de vacío bombeando el volumen, a partir del nivel de presión atmosférica. Debido al hecho de que el gas bombeado se descarga a la atmósfera, en relación con las bombas de vacío mecánicas, no se utilizan características tales como la presión de trabajo más alta, así como la presión de arranque y liberación más alta. Caracteristicas claves Las bombas de vacío mecánicas con sello de aceite son:
Una bomba de vacío mecánica es una unidad de extracción de gas que se utiliza para obtener / mantener una presión por debajo de la presión atmosférica en los tanques, desde donde se bombea el fluido de trabajo a ciertos intervalos con una determinada composición y valor del flujo de gas.
Trabaja asi unidad de bombeo basado en el hecho de que el gas se mueve como resultado del movimiento mecánico de las partes de trabajo de la bomba, realizando así una acción de bombeo. El volumen, que está lleno de gas, se corta de la entrada y se mueve hacia la salida. El gas se mueve sistemáticamente a la salida de la unidad de bombeo como resultado de un impulso de movimiento, que se transmite a las moléculas de gas.
De acuerdo con las características de diseño y el modo de funcionamiento de este tipo de bomba, se distinguen siete tipos de bombas (tornillo / diafragma / pistón / paleta-rotativa / carrete / raíz / voluta). De acuerdo con el tipo de fluido de trabajo, las bombas mecánicas pueden ser moleculares (funcionan debido al flujo de moléculas de la sustancia) y volumétricas (funcionan debido al flujo laminar de la sustancia). Las bombas de vacío mecánicas se diferencian según el nivel de concentración de vacío (alto, bajo, medio). Es más, vista dada Las bombas se subdividen en aquellas que pueden funcionar sin lubricante y con lubricante.
Este tipo de unidad de bombeo se utiliza en una amplia variedad de industrias: química, metalurgia, electrónica, procesamiento de alimentos, medicina, astronáutica. Las bombas de vacío mecánicas también se utilizan en una amplia variedad de instalaciones industriales, así como en procesos técnicos (por ejemplo, refundición de metales, deposición de películas delgadas, simulación de condiciones espaciales, etc.).
Debido a la creciente demanda de unidades de bombeo, las bombas de vacío mecánicas se mejoran y desarrollan constantemente y se desarrollan unidades de bombeo con un rendimiento mejorado.
La velocidad de funcionamiento de tales bombas no depende del tipo de gas bombeado. La presión residual depende del diseño de la unidad de bombeo y de las propiedades del fluido de trabajo. El fluido de trabajo, por regla general, es aceite, que tiene una lista de características requeridas:
La estabilidad de las características de las bombas de vacío mecánicas depende del tamaño de los espacios entre las superficies, la cantidad de estos espacios y la calidad del aceite que lubrica las superficies de fricción.
La bomba de vacío de émbolo puede equiparse con un dispositivo de derivación para aumentar el coeficiente acción útil... Los dispositivos de derivación pueden diferir en diseño. Su función es igualar la presión en ambos lados del pistón al final de la carrera del pistón.
En ausencia de estos canales, el resto del gas comprimido del espacio dañino se expande a medida que el pistón se mueve de izquierda a derecha. En este caso, el resto del gas comprimido tiene un nivel de presión p 2... Curva ea 1 hasta la presión de succión p 1 y p 1 y λ 0 = V 1 / V... En una bomba de vacío en la posición extrema izquierda del pistón, el resto del gas se mueve hacia la cavidad derecha del cilindro, donde la presión es p 1... La presión espacial dañina cae de p 2 antes de alfiler, y el resto del gas se expande a lo largo de la curva fa... La succión comienza al comienzo de la carrera del pistón ( λ 0 = (V "1 / V)> λ 0). Un proceso similar ocurre con la carrera del pistón en la dirección opuesta (de derecha a izquierda). Como resultado, la eficiencia volumétrica aumenta de 0,8 a 0,9. λ 0 .
Presencia de espacio dañino es la razón por la cual la bomba de vacío de pistón no puede crear un vacío absoluto y tiene un límite teórico de este valor, que corresponde a una cierta presión residual p pr... La magnitud p pr en ausencia de un bypass, más que en presencia de uno.
Si la bomba de vacío funciona continuamente, entonces el volumen de gas aspirado es igual al volumen de gases de proceso emitidos a la atmósfera y los volúmenes que se aspiran desde el exterior a través de áreas con fugas no cambian con el tiempo. La potencia nominal del eje de la bomba de vacío tampoco se modifica. Cabe señalar que este parámetro es varias veces mayor para los automóviles equipados con un bypass, porque se pierde el trabajo de expandir la cantidad de gas comprimido omitido.
Sección del catálogo para bombas de vacío en seco de tornillo DRYVAC de Leybold GmbH (Alemania)El principio de funcionamiento, basado en la rotación de los tornillos, permite la evacuación del gas sin presencia de aceite en la zona de compresión. La bomba de vacío de tornillo DRYVAC tiene una cavidad de compresión formada por la superficie de la carcasa, así como dos rotores que giran sincrónicamente. Debido al hecho de que los rotores giran en direcciones opuestas, existe un movimiento gradual de la cavidad de compresión desde el lado de succión hacia el lado de escape, lo que finalmente proporciona el efecto de bombeo necesario.
A pesar de que el proceso de compresión interna del gas ocurre en el diseño considerado, la "trayectoria de las partículas" en el espacio interno de la bomba es mínima. Una característica similar simplifica significativamente el mantenimiento y también reduce la necesidad de trabajo de servicio al mínimo posible.
La gama DRYVAC es una nueva serie de bombas de vacío de tornillo sin aceite. La configuración, que puede ser diferente, debe seleccionarse teniendo en cuenta el campo de aplicación, así como otros criterios individuales.
Durante el desarrollo de la serie, se tuvieron en cuenta las necesidades reales de los procesos, en los que los requisitos para los sistemas de bombeo de vacío son bastante elevados. Los dispositivos considerados se utilizan, en particular, en la fabricación de pantallas, elementos fotovoltaicos, así como para una serie de otras aplicaciones industriales.
Cada versión de la bomba de la línea DRYVAC está equipada con refrigeración por agua, lo que la convierte en un diseño compacto y la capacidad de ser relativamente fácil de instalar incluso en sistemas complejos en paralelo con las confiables unidades de bombeo RUVAC de las series WH, WS y WA. .
Las bombas de vacío seco extremadamente fiables y eficientes, bombas de garra y de tornillo, se utilizan ampliamente tanto en procesos industriales generales como para crear vacío en entornos explosivos y corrosivos.
El líder mundial en el diseño y fabricación de bombas de vacío en seco es Empresa inglesa Edwards. Edwards es el pionero en bombeo de gas seco. Más de 90 años de experiencia en aplicaciones de bombas de vacío en diferentes condiciones Las operaciones, incluidos los procesos con un alto contenido de polvo y suciedad, y más de 150.000 bombas de vacío en seco entregadas en todo el mundo, brindan la solución más inteligente al problema de la aspiración en seco.
La tecnología de bombeo seco proporciona una reducción significativa en los costos operativos, un aumento en la productividad, un aumento en la calidad del producto y la creación de más condiciones favorables trabajo en salas de trabajo. Esta tecnología garantiza niveles altos confiabilidad en situaciones en las que las bombas selladas con aceite están al límite de su rango de operación. Las bombas "secas" son capaces de bombear medios con la presión de vapor de agua más alta permitida en la entrada de la bomba, varias veces más alta que la presión de vapor de agua más alta para bombas con sello de aceite, además, lo hacen en ausencia total de contaminación. Esta capacidad hace que las bombas sean ideales para el bombeo de vacío en procesos de secado y otras aplicaciones industriales.
Patentado por Edwards en 1984, la tecnología de aspiración en seco con agarre de garras de Drystar fue una innovación en el mundo de las aspiradoras y sigue gozando de una merecida popularidad en todo el mundo en la actualidad.
Así, los primeros modelos de bombas de Edwards, con mecanismo de garra, de la marca Drystar, fueron las bombas de la serie GV, que ahora están instaladas en todo el mundo en una variedad de procesos tecnológicos industriales generales, en metalurgia, en procesos de secado, tratamiento de superficies y en la producción de dispositivos semiconductores. El principio de funcionamiento de las bombas GV se basa en el mecanismo de pinza de garra, y la etapa adicional Roots utilizada en el diseño de las bombas permite aumentar la velocidad de bombeo en el rango de funcionamiento y lograr la máxima velocidad de acción.
La experiencia adquirida durante el desarrollo de bombas de garra seca se utilizó en bombas de la serie EDP, la principal diferencia con las bombas de la serie GV es la dirección vertical del flujo del medio bombeado, por lo que, si los líquidos ingresan al trabajo volumen, se drenan inmediatamente de la bomba sin afectarla. Al mismo tiempo, la alta temperatura mantenida dentro de la bomba evita la condensación de los medios, incluidos los químicamente activos, y, como resultado, el efecto de la corrosión. Gracias a esta característica, las bombas de la serie EDP satisfacen de manera óptima las altas exigencias. procesos tecnológicos Industrias química y farmacéutica.
Paralelamente a la tecnología de bombeo en seco con mecanismo de agarre de garras, se desarrolló la tecnología de evacuación con rotores de tornillo de bombas.
Las bombas de cavidad progresiva de la serie IDX son ideales para procesos que requieren un alto rendimiento en vacío o una evacuación rápida de la presión atmosférica. Las bombas utilizan un mecanismo de tornillo simétrico de doble cara único, que simplifica el sistema de compensación de la expansión térmica de los ejes. Este diseño, que no tiene análogos en los productos de otros fabricantes, le permite bombear fácilmente entornos de gas con un alto contenido de polvo. Es importante tener en cuenta que la bomba se puede utilizar como bomba frontal en un sistema de vacío de varias etapas. Los sistemas de bombeo IDX son la solución estándar en los procesos de evacuación de acero.
Posteriormente, por analogía con la aparición de las versiones "químicas" de las bombas GV-EDP, se desarrolló la bomba de tornillo CDX, que es una modificación de la bomba IDX, pero tiene una serie de características que permiten su uso en química. y petroquímicas.
En combinación con las bombas de refuerzo EH / HV / SN, las bombas de vacío seco de las series GV, EDP, IDX pueden alcanzar una capacidad de hasta 120.000 m 3 / h. Como caso especial, los sistemas basados en IDX para metalurgia, que son soluciones listas para usar para sistemas de horno cuchara para 50, 100 y 150 toneladas (VD de desgasificación al vacío y VOD de descarbudización al vacío). La velocidad de bombeo se puede variar agregando etapas adicionales, lo que permite el diseño de sistemas de evacuación que satisfagan las necesidades de un proceso en particular.
En la actualidad, una nueva generación de bombas de vacío para procesos industriales generales, la bomba de tornillo GXS, ha ganado una amplia aceptación. Esta bomba es una solución completamente llave en mano, la bomba está lista para funcionar inmediatamente después de la entrega. Está equipado con un panel de control ubicado directamente en la carrocería, y también tiene una serie de opciones adicionales que le permiten configurar el sistema para satisfacer completamente las necesidades de un cliente en particular. La amplia gama de bombas GXS se puede presentar tanto en factor de forma de bomba de una etapa, como en combinación con una bomba de refuerzo (en una sola carcasa), lo que permite proporcionar capacidades de 160 a 3500 m 3 / h. .
Actualmente, Edwards se centra de cerca en los procesos de vacío en las industrias química y farmacéutica. Por lo tanto, las bombas de la serie CXS se desarrollaron sobre la base de GXS. La principal diferencia entre esta bomba y la GXS es que todos los elementos del sistema de control electrónico de la bomba se colocan en una unidad separada a prueba de explosiones.
Para obtener más detalles sobre las capacidades y características de las bombas de vacío en seco de Edwards, puede encontrarlas en las secciones correspondientes de nuestro catálogo.
Desarrollo innovador del fabricante Edwards - bombas de la serie EDS para procesos tecnológicos complejos en las industrias química, petroquímica y farmacéutica
Las bombas de vacío se utilizan ampliamente en una amplia variedad de industrias y ciencias. La principal aplicación de las bombas de vacío es eliminar aire o gas de un volumen sellado herméticamente y crear un vacío en él. Consideraremos los tipos más comunes, las características de las bombas de vacío, su principio de funcionamiento y sus principales aplicaciones.
Las bombas de vacío se clasifican según el rango de presión de funcionamiento en:
En cada rango de presión, se utilizan diferentes tipos de bombas de vacío, que se diferencian entre sí en el diseño. Cada uno de estos tipos tiene su propia ventaja en uno de los siguientes puntos: posible rango de presión, rendimiento, precio y frecuencia, y facilidad de mantenimiento.
Independientemente del diseño de las bombas de vacío, el principio de funcionamiento básico es el mismo. La bomba de vacío elimina el aire y otras moléculas de gas de la cámara de vacío (o de la salida de una bomba de vacío de mayor presión si está conectada en serie).
A medida que disminuye la presión en la cámara, la eliminación posterior de moléculas adicionales se vuelve exponencialmente más difícil. Por lo tanto, los sistemas de vacío industriales deben cubrir un amplio rango de presión de 1 a Torr. En el campo científico, este indicador alcanza torr o menos.
Se distinguen los siguientes rangos de presión:
Cumplimiento de bombas de vacío con rangos de presión:
Bombas primarias (delanteras): vacío bajo.
Bombas de refuerzo: vacío bajo.
Bombas secundarias (alto vacío): Alto, ultra profundo y extremadamente alto vacío.
Hay dos tecnologías principales para trabajar con gas en bombas de vacío:
Las bombas que funcionan con tecnología de transferencia de gas se subdividen en bombas cinéticas y bombas de desplazamiento positivo. 
Las bombas cinéticas funcionan según el principio de transferir el impulso a las moléculas de gas desde las palas de alta velocidad para garantizar un movimiento constante de gas desde la entrada de la bomba hasta la salida. Las bombas cinéticas generalmente no tienen cámaras de vacío selladas, pero pueden lograr altas relaciones de compresión a bajas presiones.
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan capturando mecánicamente un volumen de gas y moviéndolo a través de la bomba. En una cámara sellada, el gas se comprime a un volumen más pequeño a una presión más alta y después de eso, el gas comprimido se desplaza a la atmósfera (o a la siguiente bomba).
Normalmente, la cinética y la volumétrica operan en serie para proporcionar mayor vacío y tasas de flujo. Por ejemplo, muy a menudo una bomba turbomolecular (cinética) se suministra ensamblada en serie con una bomba de tornillo (desplazamiento positivo) en una sola unidad.
Las bombas de tecnología de captura de gas capturan moléculas de gas en superficies en un sistema de vacío. Estas bombas operan a tasas de flujo más bajas que las bombas de transferencia, pero pueden crear vacíos sin aceite y de torr ultra altos. Las bombas de trampa funcionan mediante condensación criogénica, reacción iónica o reacción química y no tienen partes móviles.
Dependiendo del diseño, las bombas de vacío se pueden dividir en aceite (húmedo) y seco (sin aceite), dependiendo de si el gas está expuesto al aceite o al agua durante el bombeo.
Un diseño de bomba húmeda utiliza aceite o agua para lubricar y / o sellar. Este líquido puede contaminar el gas bombeado. Las bombas secas no tienen líquido en la ruta de flujo y dependen de los espacios sellados entre las partes giratorias y estáticas de la bomba. El sello más utilizado es de polímero (PTFE) o un diafragma para separar el mecanismo de la bomba del gas bombeado. Las bombas secas reducen el riesgo de contaminación del sistema de aceite en comparación con las bombas húmedas.
Los siguientes diseños, que se describen a continuación, se utilizan con mayor frecuencia como bombas primarias (delanteras).
(húmedo, voluminoso)
En una bomba de paletas rotativas, el gas ingresa a la entrada y es capturado por un rotor montado excéntricamente, que comprime el gas y lo transfiere a la válvula de salida. Una válvula cargada por resorte permite que el gas escape cuando se excede la presión atmosférica. El aceite se usa para sellar y enfriar las cuchillas. La presión alcanzada con una bomba rotativa está determinada por el número de etapas. El diseño de dos etapas puede proporcionar una presión de 1 × 10-3 mbar. La capacidad varía de 0,7 a 275 m3 / h.
(húmedo, voluminoso)
La bomba de anillo líquido comprime el gas mediante un impulsor giratorio ubicado excéntricamente dentro de la carcasa de la bomba. El líquido se introduce en la bomba y forma un anillo móvil cilíndrico mediante aceleración centrífuga. Este anillo crea una serie de sellos en los espacios entre las paletas del impulsor, que son las cámaras de compresión. La excentricidad entre el eje de rotación del impulsor y la carcasa de la bomba conduce a una disminución del volumen entre las palas del impulsor y, por tanto, a la compresión del gas y su liberación a través del tubo de salida. Esta bomba tiene un diseño simple y robusto, ya que el eje y el impulsor son las únicas partes móviles. La bomba de anillo líquido tiene un amplio rango de potencia y puede proporcionar una presión de 30 mbar cuando se usa agua con una temperatura de 15 ° C. Cuando se usan otros fluidos, es posible que se produzcan presiones más bajas. El rango de capacidades disponibles es de 25 a 30.000 m3 / h.
(carga seca a granel)
Las bombas de diafragma utilizan un diafragma flexible que está conectado al vástago y se mueve alternativamente en direcciones opuestas para que el gas ingrese al espacio por encima del diafragma y lo llene por completo. Luego, la válvula de admisión se cierra y la válvula de escape se abre para liberar el gas.
La bomba de vacío de diafragma es compacta y muy fácil de mantener. Los diafragmas y las válvulas suelen tener una vida útil de más de 10.000 horas de funcionamiento. Se utiliza una bomba de diafragma para soportar pequeñas bombas turbomoleculares en un alto vacío limpio. Es una bomba de baja potencia muy utilizada en laboratorios de investigación para la preparación de muestras. Presión máxima típica 5 × 10-3 mbar. Capacidad de 0,6 a 10 m3 / h (0,35 a 5,9 cfm).
(carga seca a granel)
Los elementos principales de la bomba son el rotor en espiral y el estator. El gas expandido entra en grandes espacios circulares que se estrechan cuando llega al centro del rotor giratorio en espiral. Un sello de polímero de PTFE proporciona un sello entre los elementos de espiral de la bomba sin usar aceite en el gas bombeado. La presión alcanzable es 1 × mbar. Productividad de 5 a 46 m3 / h.
(carga seca a granel)
Las bombas de doble rotor se utilizan principalmente como bombas de refuerzo y están diseñadas para eliminar grandes volúmenes de gas. Los dos rotores giran sin tocarse para transferir gas continuamente en una dirección a través de la bomba. Esto aumenta el rendimiento de la bomba principal / delantera al aumentar la velocidad de bombeo a aproximadamente 7: 1 y mejorar la presión final a aproximadamente 10: 1. Las bombas de refuerzo pueden tener dos o más rotores. Presión máxima típica<10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.
(carga seca a granel)
La bomba de dientes con lóbulos tiene dos lóbulos que giran en direcciones opuestas. El funcionamiento de una bomba de vacío es similar al de una bomba rotativa, excepto que el gas se transporta axialmente y no de arriba a abajo. Muy a menudo se utilizan en combinación una bomba de lóbulos y una bomba de rotor doble. Las etapas de rotor y las etapas de levas se instalan en un eje común. Este tipo de bomba está diseñada para duras condiciones industriales y proporciona un alto rendimiento. Presión máxima típica 1 × 10-3 mbar. La productividad es de 100 a 800 m3 / h.
(carga seca a granel)
Las principales partes de trabajo de la unidad son dos tornillos giratorios que no se tocan entre sí. La rotación lleva el gas de un extremo al otro. Los tornillos están diseñados de tal manera que a medida que el gas pasa a través de ellos, el espacio entre ellos se vuelve más pequeño y el gas se comprime, provocando así una presión de entrada reducida. Esta bomba tiene un alto rendimiento. El PCP puede manejar líquidos e impurezas y también funciona bien en condiciones difíciles. La presión máxima típica es de aproximadamente 1 × 10-2 Torr. La capacidad puede alcanzar los 750 m3 / h. 
(seco, cinético)
Las bombas turbomoleculares funcionan transfiriendo energía cinética en moléculas de gas utilizando paletas en ángulo giratorias de alta velocidad que impulsan el gas a altas velocidades. La velocidad de rotación de la punta de la hoja suele ser de 250 a 300 m / s. Al recibir impulso de las palas giratorias, las moléculas de gas se mueven hacia la salida. Las bombas turbomoleculares proporcionan parámetros de baja presión y bajo rendimiento. La presión máxima típica es de 7,5 x 10-11 Torr. Rango de rendimiento de 50 a 5000 l / s. Las etapas de bombeo a menudo se combinan con etapas de estancamiento, lo que permite que el turbomolecular alcance presiones más altas (> 1 torr).
(húmedo, cinético)
Transferencia de bombas de difusión de vapor energía cinética Moléculas de gas que utilizan una corriente de aceite calentada a alta velocidad que mueve el gas desde la entrada hasta la salida. Esto proporciona una presión de entrada reducida. Este diseño está bastante desactualizado. En gran medida, están siendo reemplazadas en el mercado por las bombas turbomoleculares secas más convenientes. Las bombas de difusión de aceite no tienen partes móviles y son altamente confiables. Esta bomba de vacío tiene un precio reducido. Presión final inferior a 7,5 x 10-11 Torr. Rango de rendimiento 10 - 50.000 l / s.
(tecnología de recuperación de gas seco)
Las bombas criogénicas funcionan capturando y almacenando gases y vapores, en lugar de bombearlos por sí mismas. Este tipo de bomba utiliza tecnología criogénica para congelar o atrapar gas en una superficie muy fría (criocondensación o absorción) a una temperatura de 10 ° K a 20 ° K (menos 260 ° C). Estas bombas son muy eficientes pero tienen una capacidad de almacenamiento de gas limitada. Los gases / vapores recolectados deben eliminarse periódicamente de la bomba, calentando la superficie. Se extraen con otra bomba de vacío. Este proceso también se conoce como regeneración. Las bombas criogénicas requieren la instalación de un sistema de enfriamiento de compresor adicional para crear superficies frías. Estas bombas pueden alcanzar presiones de 7.5 x 10-10 Torr y tienen un rango de capacidad de 1200 a 4200 l / s.
La bomba de vacío se puede adquirir de los siguientes fabricantes
BUSCH www.buschvacuum.com
Becker www.beckerpumps.com
Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en
NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/
Robuschi http://www.gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuum-pumps
Grupo Pfeiffer group.pfeiffer-vacuum.com
Bombas Samson www.samson-pumps.com
Básico principio de cualquier tipo de bomba de vacío Es represión. Es igual para todas las bombas de vacío de todos los tamaños y aplicaciones. En otras palabras, principio de funcionamiento de la bomba de vacío se reduce a la eliminación de la mezcla de gases, vapor, aire de la cámara de trabajo. Durante el proceso de desplazamiento, la presión cambia y las moléculas de gas fluyen en la dirección deseada.
Navegación:
Dos condiciones importantes, que debe realizar la bomba, es crear un vacío de cierta profundidad bombeando el medio gaseoso desde el espacio requerido y hacerlo dentro de un tiempo determinado. Si no se cumple alguna de estas condiciones, debe conectar una bomba de vacío adicional. Por lo tanto, si no se proporciona la presión requerida, pero durante el período de tiempo requerido, se conecta la bomba delantera. Reduce aún más la presión para cumplir con todas las condiciones necesarias. Este principio de funcionamiento de una bomba de vacío es similar a una conexión en serie. Por el contrario, si no se garantiza la velocidad de bombeo, pero se logra el vacío deseado, se requerirá otra bomba para ayudar a lograr el vacío requerido más rápidamente. Este principio de funcionamiento de una bomba de vacío es similar a una conexión en paralelo.
Nota. La profundidad del vacío creado por la bomba de vacío depende de la estrechez del espacio de trabajo, que es creado por los elementos de la bomba.
Para crear una buena estanqueidad del espacio de trabajo, se utiliza un aceite especial. Sella los huecos y los une por completo. Una bomba de vacío con un dispositivo y un principio de funcionamiento de este tipo se denomina bomba de aceite. Si el principio de una bomba de vacío no implica el uso de aceite, entonces se llama seco. Las bombas de vacío seco tienen la ventaja de utilizarlas, ya que no requieren mantenimiento con cambios de aceite, etc.
Además de las bombas de vacío industriales, se utilizan mucho las bombas pequeñas que se pueden utilizar en casa. Estos incluyen una bomba de vacío de mano para bombear agua de pozos, depósitos, piscinas y más. El principio de funcionamiento de una bomba de vacío manual es diferente, todo depende de su tipo. Se distinguen los siguientes tipos de bombas de vacío manuales:
Bomba de vacío de pistón Funciona debido al movimiento del pistón en su interior con válvulas en el medio del cuerpo. Como resultado, la presión disminuye y el agua sube a través de la válvula inferior mientras la manija del pistón se mueve hacia abajo.
Bomba de vacío de varilla Es similar en principio a un pistón, solo una varilla muy alargada juega el papel de un pistón en el cuerpo.
Bomba de vacío de paletas tiene un principio de funcionamiento completamente diferente. La presión en la cámara de trabajo de la bomba se crea mediante el movimiento del impulsor con álabes (impulsor). En este caso, el agua sube a lo largo de la pared de la cámara, esto aumenta la presión y el agua salpica.
Un diseño más complejo es bomba de vacío rotativa... Pero esta complejidad se compensa por el hecho de que la bomba es capaz de bombear no solo agua, sino también líquidos de aceite más pesados. La presión en la bomba es creada por un rotor con placas delgadas que giran y, con la ayuda de la fuerza centrífuga, extraen el líquido dentro del recipiente y luego, mediante una fuerza física, lo empujan hacia afuera.
Bomba de vacío de diafragma no tiene partes que froten, por lo que se puede utilizar para bombear mezclas muy sucias. Se crea un vacío utilizando un péndulo interno y una membrana, que mueve el líquido a través de la carcasa hasta la ubicación deseada. Para evitar que el cuerpo se atasque debido a la acumulación accidental de escombros, la bomba está equipada con válvulas especiales que limpian la bomba.
Bomba de vacío para pozo profundo capaz de levantar agua desde una gran profundidad (hasta 30 m). Su principio de funcionamiento es el mismo que el de un pistón, pero con un vástago muy largo.
Bomba de vacío hidráulica Bombea bien sustancias viscosas, pero no ha recibido un uso generalizado. Consideraremos con más detalle el principio de funcionamiento y el dispositivo de las bombas de vacío en sus tipos individuales.
Uno de los tipos de bombas de vacío es una bomba de vacío de anillo líquido, su principio de funcionamiento se basa en la creación de una estanqueidad del volumen de trabajo con la ayuda de un líquido, a saber, agua.
Consideremos en detalle la bomba de vacío de anillo líquido y su principio de funcionamiento. Dentro del cuerpo de la bomba de anillo líquido hay un rotor, que está desplazado desde el centro ligeramente hacia arriba. El rotor tiene un impulsor con palas que giran durante el funcionamiento. Se bombea agua a la carcasa. Cuando la rueda se mueve, las palas capturan el agua y la arrojan hacia el cuerpo mediante fuerza centrífuga. Dado que la velocidad de rotación es lo suficientemente alta, el resultado es un anillo de agua alrededor de la circunferencia del cuerpo. En el medio de la caja se obtiene un espacio libre, que será la denominada cámara de trabajo.
Nota. La estanqueidad de la cámara de trabajo está garantizada por el anillo de agua circundante. Por lo tanto, estas bombas se denominan bombas de vacío de anillo líquido.
La cámara de trabajo tiene forma de media luna y está dividida por las palas de la rueda en celdas. Estas células se obtienen en diferentes tamaños. Durante el movimiento, el gas se mueve alternativamente a través de todas las celdas, dirigiéndose en la dirección de volumen decreciente y al mismo tiempo contrayéndose. así es como va un gran número de veces, el gas se comprime al valor requerido y sale a través del puerto de descarga. Cuando el gas pasa por la cámara de trabajo, se limpia y sale ya limpio. Esta propiedad es muy útil para bombear medios contaminados o medios gaseosos saturados de vapor. Durante el funcionamiento, la bomba de vacío pierde constantemente una pequeña cantidad de fluido de trabajo, por lo tanto, se proporciona un depósito de agua en el diseño del sistema de vacío, que luego, de acuerdo con el principio de funcionamiento, regresa a la cámara de trabajo. Esto también es necesario porque las moléculas de gas, mientras se contraen, ceden su energía al agua, calentándola así. Y para evitar el sobrecalentamiento de la bomba, el agua se enfría en un tanque separado.
Puede ver en detalle cómo funciona la bomba de vacío de anillo líquido y cómo funciona en el video a continuación.
La bomba de vacío de paletas rotativas es una de las bombas de aceite. En el medio del cuerpo hay una cámara de trabajo y un rotor con orificios, que se ubica excéntricamente. El rotor tiene palas que pueden moverse a lo largo de estas ranuras bajo la influencia de resortes.
Habiendo considerado el dispositivo, ahora consideraremos cuál es el principio de funcionamiento de las bombas de vacío rotativas. La mezcla de gas ingresa a la cámara de trabajo a través de la entrada y se mueve a través de la cámara bajo la influencia del rotor giratorio y las palas. La placa de trabajo, empujando desde el centro con el resorte, cubre la entrada, el volumen de la cámara de trabajo disminuye y el gas comienza a comprimirse.
Nota. Durante la compresión de gas, puede producirse condensación debido a la saturación del vapor.
Cuando el gas comprimido se libera al exterior, el condensado resultante se libera junto con él. Este condensado puede afectar negativamente al funcionamiento de toda la bomba, por lo que todavía es necesario proporcionar un dispositivo de lastre de gas en el diseño de bombas de paletas rotativas. Puede ver esquemáticamente cómo funciona una bomba de vacío de paletas rotativas, su principio de funcionamiento, en la figura siguiente utilizando una bomba Busch R5 como ejemplo. Como se mencionó, una bomba de paletas rotativas es una bomba de aceite. Se necesita aceite para cerrar todos los huecos y huecos entre las palas y la carcasa, y entre las palas y el rotor.
El aceite de la cámara de trabajo se mezcla con el aire, se comprime y se libera en el recipiente de aceite. La mezcla de aire más ligero pasa a la cámara superior del separador, donde finalmente se limpia de aceite. Y el aceite, cuyo peso es mayor, se deposita en el recipiente de aceite. Desde el separador, el aceite vuelve a la entrada.
Nota. Las bombas de alta calidad limpian el aire muy a fondo, prácticamente no hay pérdida de aceite, por lo tanto, es extremadamente raro agregar aceite a tales bombas.
VVN es una bomba de vacío de agua, cuyo principio de funcionamiento es el mismo que el de una bomba de vacío de anillo líquido.
El fluido de trabajo de las bombas VVN es agua. El diagrama muestra un principio simple de funcionamiento de la bomba VVN.
El movimiento del rotor de la bomba VVN se produce directamente por el motor a través del embrague. Esto proporciona altas revoluciones al rotor y, como resultado, la posibilidad de obtener un vacío. Es cierto que las bombas VVN solo pueden crear un vacío bajo, por eso se llaman bombas. baja presión. Bombas simples VVN puede bombear gases saturados con vapores, medios contaminados y al mismo tiempo purificarlos. Pero la composición debe ser no agresiva para que las partes de hierro fundido de la bomba no se dañen como resultado de una reacción con composiciones quimicas gas. Por lo tanto, existen modelos de bombas VVN, partes de las cuales están hechas de aleación de titanio o aleación a base de níquel. Pueden bombear cualquier mezcla sin temor a sufrir daños. La bomba VVN, debido a su principio de funcionamiento, se realiza solo en una versión horizontal y el gas ingresa a la cámara desde la parte superior a lo largo del eje.
