Спиральный вакуумный насос (scroll vacuum pump) – это сухой (безмасляный) насос, создающий низкий и средний вакуум. Его часто применяют в качестве форвакуумного насоса для создания предварительного разряжения.

Спиральный вакуумный насос

Спиральный вакуумный насос: принцип работы

Спиральный насос относится к насосам объемного типа, он создает разряжение за счет изменения объема рабочих полостей.

Основными рабочими деталями спирального вакуумного насоса являются:

  1. Корпус.
  2. Подвижная спираль.
  3. Неподвижная спираль.
  4. Силовой противовес.
  5. Эксцентриковый вал.
  6. Сильфонное уплотнение.
  7. Противоповоротное устройство.

Подвижная спираль вращается по вытянутой орбите вдоль неподвижной таким образом, что в определенные моменты между ними образуются замкнутые серповидные полости. При дальнейшем вращении, полости уменьшаются в объеме, сжимая и выталкивая поступивший в них газ. Количество витков на спирали показывает число оборотов, за которые полностью пройдет процесс сжатия.

Спирали в действии

Благодаря тому, что откачиваемый воздух сжимается одновременно в нескольких объемах, полностью отсутствуют диффузионные процессы, когда газ перетекает из одной камеры в другую. Это позволяет отказаться от применения различных дополнительных клапанов, таких как нагнетательные и всасывающие.

Статичная спираль жестко закрепляется на корпусе насоса. Не допускается даже минимальное ее колебание. Это условие необходимо из-за того, что зазор между витками подвижной и неподвижной спиралей минимальный — 0,05-0,01 мм в зависимости от модели.

Устройство спирального насоса

Вращение подвижной спирали придает эксцентриковый вал, соединенный с валом электродвигателя. Благодаря этому она двигается по вытянутой орбите. Равновесие ей обеспечивает противовес. Для обеспечения герметичности движущейся спирали со стороны корпуса применяется сильфонное уплотнение. Противоповоротное устройство препятствует вращению спирали вокруг своей оси и предотвращает заклинивание.

На торце витков спирали находится фторопластовое уплотнение, поэтому вакуумный насос имеет полностью герметичное внутреннее пространство. За счет этого повышается КПД его работы, так как закачиваемый объем равен внутреннему рабочему объему. Герметичность также исключает загрязнение откачиваемого газа маслом.

Спиральный нанос

Скорость откачивания спиральных насосов доходит до 35 куб.м/час, при этом образуется вакуум до 0,01 мбар. Благодаря таким техническим показателям вакуумный насос спирального типа во многих производствах может сменить пластинчато-роторные насосы.

Некоторые марки спиральных насосов снабжены газобалластным приспособлением, которое необходимо при работе с влажным воздухом или парами. Газобалласт позволяет насосу расширить диапазон создаваемого вакуума.

Преимущества спирального вакуумного насоса:

  • долговечность и надежность;
  • высокая эффективность откачивания;
  • отсутствие масляных испарений;
  • можно откачивать химически активные газы и воздушную среду с включением капельной влаги;
  • бесшумная работа и низкий уровень вибраций;
  • компактные размеры, небольшой вес.

Недостатки спирального насоса:

  • высокие требования к точности изготовления спиралей, детали должны быть идеально подогнаны друг к другу;
  • воздушная среда, загрязненная абразивными частицами или пылью, требует предварительного очищения;
  • спирали вращаются только в одну сторону (важно при подключении трехфазного двигателя).

Срок службы спирального насоса практически не ограничен. У него нет трущихся частей, которые могут подвергаться износу, что обеспечивает бесшумность и совсем небольшие вибрации. Благодаря этому насос отлично подходит для длительной непрерывной работы, например, создание и подержание постоянного вакуума. При этом оборудование не требует специального охлаждения. Изготовленные из специальных сплавов спирали дают еще возможность работать с различными средами.

Насос не нуждается в техническом обслуживании, нет необходимости в замене масла, поскольку насос безмаслянный. В качестве ревизии оборудования рекомендуется каждые 10000 часов работы смазывать или заменять подшипники.

Область применения спирального насоса в основном – создание форвакуума. Он работает совместно с турбомолекулярным или диффузионным насосом. Хотя существует немало производств, где вакуум-насос используется самостоятельно.

Сферы применения спирального вакуумного насоса:

  • медицинские и фармацевтические предприятия;
  • исследовательские лаборатории;
  • производство полупроводников;
  • химическая индустрия;
  • имитация космического пространства;
  • пищевая промышленность;
  • нанесение покрытий и напылений;
  • тяжелая промышленность.

Вследствие того, что спиральный насос имеет возможность плавно регулировать глубину вакуума, он используется при биологических исследованиях, испытаниях летательных аппаратов и т.д.