Насос Рутса относится к роторным насосам вытесняющего принципа действия. Оборудование предназначено для использования в вакуумных системах совместно с форвакуумным насосом и способно создавать вакуум в широком диапазоне давлений.
Насос Рутса
Вакуумный насос Рутса нашел свое применение во многих сферах производства. Это обусловлено большим разнообразием моделей и исполнений оборудования с различными характеристиками.
Насосы Рутса подразделяются на 2 основных типа:
- Одноступенчатые.
- Двухступенчатые.
Двухступенчатые насосы дают возможность получать вакуум глубиной до 2х10-4мбар. Производительность оборудования в зависимости от модели колеблется в пределах 250-25000 куб.м/час.
В качестве форвакуумного насоса с насосом Рутса чаще всего работают пластинчато-роторные, винтовые и поршневые виды насосного оборудования, иногда применяется водокольцевой насос.
Преимуществами использования вакуумного насоса Рутса являются:
- большой ассортимент с разными техническими характеристиками;
- быстрота действия;
- отсутствие смазки в рабочей камере;
- универсальность;
- хороший рабочий ресурс за счет отсутствия трения;
- надежность и большой интервал между обслуживаниями;
- низкий уровень шума и вибраций;
- компактность.
Ценовая политика насосов Рутса не сильно зависит от их мощности и производительности, поэтому они широко используются в различных областях производства.
Применяется вакуумный насос Рутса в таких сферах как:
- вакуумная упаковка;
- металлургическое производство;
- вакуумная сушка;
- химическая индустрия;
- легкая промышленность;
- производство полиэтиленового и полипропиленового материала;
- течеискание;
- сварка в вакууме;
- имитация космического пространства.
Существуют серии насосов способные работать во взрывоопасных условиях, с опасными или ядовитыми веществами.
Насос Рутса принцип действия
Насос Рутса – это двухроторное оборудование, в котором откачивание воздуха происходит с помощью двух роторов, имеющих форму восьмерки. Существуют роторы, выполненные с тремя кулачками. Принцип действия насоса очень простой и обусловлен его конструкцией.
Внутри корпуса находятся два одинаковых ротора, которые вращаются в разные стороны. Двигатель приводит в действие один вал ротора, а второй вращается посредством зубчатой передачи между валами.
Приводные камеры изолированы от рабочего пространства лабиринтными уплотнениями, поэтому смазка, применяющаяся для подшипников и зубчатого сцепления, не попадает в объем откачиваемого воздуха.
Роторы установлены таким образом, что при вращении между ними образуется минимальный зазор (до сотой доли миллиметра). Бесконтактное движение позволяет лопастям развивать скорость около 1500-3000 об/мин, что в свою очередь дает возможность откачивать воздух с большой производительностью и без применения масла. Частота вращения валов зависит от давления на входе.
Принцип действия вакуумного насоса Рутса:
- Воздух через всасывающий патрубок поступает в рабочую камеру, где его захватывают лопасти ротора.
- Вращаясь, ротор перемещает поступивший объем воздуха в закрытое пространство между статором и ротором, перекрывая собой входное отверстие.
- Дальше воздух продвигается вдоль стенок и направляется к выходному отверстию.
Особенность вакуум-насоса Рутса в том, что он не может запускаться при высоком или при атмосферном давлении на входе, поскольку возникает большая разница давлений внутри оборудования. Это приводит к значительному нагреванию лопастей ротора, и, как следствие, к заклиниванию. Чтобы этого избежать, устанавливается специальный перепускной клапан, через который избыток воздуха при выходе из насоса возвращается назад в рабочую камеру. Таким образом, происходит охлаждение роторов, снижается перепад давлений, уменьшается потребление энергии оборудованием и значительно возрастает производительность.
Еще один способ избежать перегрева – установка магнитной муфты между валом двигателя и ротором. Это обеспечивает дополнительную герметичность рабочему объему, поскольку отсутствует механическая связь с электродвигателем. Кроме того, такое устройство позволяет регулировать частоту вращения роторов в зависимости от нагрузки на входе и производить откачивание при атмосферном давлении в два раза быстрее.
Схема принципа действия насоса Рутса без перепускного клапана (слева) и с автоматическим перепускным клапаном (справа): 1-всасывающее отверстие, 2-ротор, 3-выпускное отверстие, 4-корпус (статор), 5-перепускной клапан.
Существуют модели насосов Рутса без перепускного клапана, но с газовым охлаждением. В них избыток воздуха поступает в рабочую камеру через охладитель. Холодный поток предотвращает перегрев роторов и позволяет откачивать от атмосферного и предельных значений давления (130-1013 мбар).