Насосы АВД
Агрегаты вакуумные двухроторные типа АВД представляют собой высокопроизводительное оборудование для создания разряжения в герметичных системах. Установки используются в технологических процессах, требующих глубокого вакуума, и обеспечивают быструю откачку воздуха, паров и неагрессивных газов из замкнутых объемов. Конструкция агрегата включает последовательно соединенные двухроторный насос типа НВД и пластинчато-роторный насос НВР, смонтированные на общей раме с трубопроводной обвязкой.
Компания «Энергопром» специализируется на поставках промышленного насосного оборудования, включая вакуумные агрегаты серии АВД различных модификаций. Каждая модель разработана для конкретных эксплуатационных условий и параметров откачки, что позволяет подобрать оптимальное решение под технологические требования производства.
Принцип работы двухроторных вакуумных агрегатов
Работа насосов АВД основана на комбинированном действии двух последовательно установленных вакуумных устройств. Первичная ступень откачки осуществляется двухроторным насосом НВД, конструкция которого обеспечивает захват и перемещение фиксированного объема газа с входного патрубка к выходному сечению. Роторы вращаются синхронно благодаря зубчатой передаче, при этом между профилированными поверхностями роторов, стенками корпуса и крышками сохраняются минимальные зазоры. Такое конструктивное решение исключает трение деталей и необходимость подачи смазки в проточную часть.
Вторая ступень откачки реализована пластинчато-роторным насосом НВР, который обеспечивает форвакуумную откачку и создание предельного остаточного давления. В этом узле ротор с установленными пластинами вращается в эксцентрично расположенном цилиндрическом корпусе. Под действием центробежных сил и давления масла пластины прижимаются к стенкам корпуса, формируя изолированные камеры переменного объема. При вращении ротора объем камер изменяется, что обеспечивает всасывание газа через входной патрубок, его сжатие и выталкивание через выпускной клапан.
Соединение двух ступеней откачки через трубопровод и сильфонный узел позволяет компенсировать температурные расширения и вибрации, возникающие в процессе работы. Газ, захваченный двухроторным насосом, поступает в пластинчато-роторную ступень, где происходит окончательное сжатие до атмосферного давления и выброс в окружающую среду.
Технические характеристики насосов серии АВД
Насос АВД-50/5 (АВР)
Агрегат комплектуется двухроторным насосом НВД-200 и пластинчато-роторным насосом 2НВР-5ДМ1. Устройства размещаются на верхнем и нижнем уровнях опорной рамы, что обеспечивает компактность конструкции. Быстродействие составляет 50 литров в секунду, остаточное давление достигает значения 1,3×10⁻¹ Па. Мощность установленного электродвигателя — 1,65 кВт при частоте вращения 2800 оборотов в минуту. Система охлаждения воздушная, масса агрегата без учета рабочей жидкости не превышает 120 килограммов.
Модель подходит для применения в лабораторных установках, при проведении вакуумной сушки материалов, в процессах дегазации, а также в качестве форвакуумного агрегата для высоковакуумных диффузионных или турбомолекулярных насосов. Диапазон рабочих давлений на входе от 1,3×10² до 6,6 Па обеспечивает максимальную эффективность откачки в среднем вакуумном диапазоне.
Насос АВД-50/16 (АВР)
Конфигурация включает двухроторный насос НВД-200 и пластинчато-роторный насос 2НВР-60Д, соединенные последовательно. Производительность агрегата составляет 180 литров в секунду, что обеспечивает быструю откачку значительных объемов. Предельное остаточное давление находится на уровне 1,3×10⁻¹ Па. Общая установленная мощность электродвигателей — 4,35 кВт, масса оборудования достигает 155 килограммов.
Воздушная система охлаждения позволяет использовать агрегат в условиях, где отсутствует централизованное водяное охлаждение. Условный диаметр входного патрубка составляет 80 миллиметров, выходного — 16 миллиметров, что соответствует стандартным фланцевым соединениям вакуумной арматуры. Модель широко применяется в химической промышленности для откачки реакторов, в вакуумных печах термообработки, при напылении покрытий.
Насос АВД-150/25 (АВР)
Агрегат построен на базе двухроторного насоса НВД-600 производительностью 550 кубических метров в час и пластинчато-роторного насоса 2НВР-90Д. Быстродействие установки достигает 155 литров в секунду. Мощность электродвигателя двухроторной ступени составляет 3,3 кВт при частоте вращения 2800 об/мин. Система охлаждения воздушная, условный проход входного фланца — 100 миллиметров, выходного — 25 миллиметров.
Установка предназначена для работы с откачиваемыми средами температурой от 10 до 35 градусов Цельсия. Климатическое исполнение УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 допускает эксплуатацию в условиях умеренного и холодного климата в закрытых помещениях с естественной вентиляцией. Модель востребована на предприятиях металлургии, в процессах вакуумной плавки, при производстве электровакуумных приборов.
Насос АВД-150/63
Высокопроизводительная модификация включает двухроторный насос НВД-600 и пластинчато-роторный насос 2НВР-250Д двухступенчатой конструкции. Производительность составляет 155 литров в секунду при предельном остаточном давлении 1,3×10⁻³ Па, что позволяет достигать глубокого вакуума. Суммарная установленная мощность — 6,6 кВт, масса агрегата без рабочей жидкости — 350 килограммов.
Система охлаждения комбинированная водо-воздушная. Для охлаждения пластинчато-роторной ступени требуется подача технической воды с расходом не менее 250 литров в час при температуре не выше 25 градусов. Двухроторная ступень охлаждается воздушным потоком от встроенного вентилятора. Такая конфигурация обеспечивает стабильную работу при длительных технологических циклах и высоких тепловых нагрузках.
Области применения вакуумных агрегатов АВД
Промышленные насосы АВД используются в технологических процессах, требующих создания и поддержания разряжения в герметичных объемах. В химической промышленности оборудование применяется для вакуумной дистилляции органических соединений, процессов ректификации под пониженным давлением, дегазации жидкостей перед розливом. Вакуумная сушка фармацевтических субстанций, пищевых продуктов, полимерных материалов также реализуется с использованием насосов этой серии.
В металлургии агрегаты обеспечивают откачку вакуумных печей индукционного и дугового типа, где производится плавка специальных сталей и сплавов в защитной атмосфере или под вакуумом. Процессы вакуумной пайки и сварки деталей из нержавеющих сталей, титана, молибдена требуют создания остаточного давления не выше 10⁻² Па, что успешно обеспечивается насосами АВД с форвакуумной ступенью высокой производительности.
Электронная промышленность применяет вакуумное оборудование при производстве полупроводниковых компонентов, нанесении тонкопленочных покрытий на подложки, изготовлении кинескопов и электровакуумных приборов. Процессы ионного распыления, магнетронного напыления, молекулярно-лучевой эпитаксии реализуются в высоковакуумных камерах, где агрегаты АВД выполняют функцию форвакуумных насосов для турбомолекулярных или диффузионных ступеней откачки.
Научно-исследовательские лаборатории используют двухроторные вакуумные насосы в составе экспериментальных установок для изучения физических процессов в разреженной атмосфере, проведения спектральных исследований, масс-спектрометрии. Криогенное оборудование, термостаты, вакуумные боксы для работы с чувствительными к атмосферной влаге веществами также комплектуются откачными системами на базе насосов серии АВД.
Упаковочная промышленность применяет вакуумные агрегаты для откачки воздуха из упаковки пищевых продуктов, создания модифицированной газовой атмосферы в потребительской таре. Формовка пластиковых изделий методом вакуумной формовки, пропитка обмоток электродвигателей и трансформаторов под вакуумом, заливка компаундами электронных блоков — все эти процессы требуют надежного вакуумного оборудования с высокой производительностью.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Корпусные детали двухроторных насосов НВД изготавливаются из алюминиевого сплава, что обеспечивает малую массу конструкции при достаточной механической прочности. Профилированные роторы выполняются из стали с последующей термообработкой и шлифовкой рабочих поверхностей для обеспечения требуемых зазоров. Синхронизирующая зубчатая передача размещается вне проточной части и смазывается отдельно, что исключает попадание масла в откачиваемый газ.
Пластинчато-роторные насосы НВР имеют чугунный корпус, обеспечивающий высокую жесткость и долговечность конструкции. Ротор изготавливается из стали, пластины выполняются из текстолита или металла с антифрикционным покрытием. Маслоснабжение рабочей камеры осуществляется самотеком из маслобака через систему каналов и отверстий в корпусе. Уплотнение вала реализовано манжетами из маслостойкой резины, предотвращающими утечку рабочей жидкости.
Опорная рама агрегата сваривается из стального профиля и обеспечивает жесткое базирование обоих насосов. Соединительный трубопровод между ступенями откачки выполняется из нержавеющей стали диаметром, соответствующим производительности агрегата. Сильфонный компенсатор допускает осевые и угловые смещения, возникающие при температурных деформациях. Фланцевые соединения стандартизированы и позволяют подключать вакуумную арматуру без дополнительных переходников.
Электродвигатели общепромышленного исполнения со степенью защиты IP54 устанавливаются непосредственно на корпусах насосов через фланцевое соединение. Передача момента осуществляется через упругие муфты, компенсирующие небольшие несоосности валов. Система воздушного охлаждения включает вентилятор на валу двигателя, направляющий воздушный поток на ребра корпуса насоса.
Требования к откачиваемым средам и эксплуатационные ограничения
Вакуумные насосы АВД предназначены для откачки воздуха, неагрессивных газов и паров, не содержащих механических примесей размером более 10 микрон и капельной влаги. Откачиваемые среды не должны вступать в химическое взаимодействие с материалами конструкции насоса и рабочими жидкостями. Температура газа на входе в агрегат не может превышать 35 градусов Цельсия, давление должно находиться в диапазоне от атмосферного до предельного остаточного значения, указанного в технических характеристиках модели.
Агрегаты не применяются для откачки кислорода и кислородсодержащих смесей с концентрацией более 21 процента по объему, горючих газов выше нижнего концентрационного предела воспламенения, агрессивных паров кислот, щелочей и органических растворителей, разрушающих уплотнительные материалы. Запрещается использование насосов в пожаро- и взрывоопасных средах без специального исполнения электрооборудования.
Перед началом откачки необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в трубопроводах откачиваемой системы. Наличие твердых частиц может привести к повреждению роторов и заклиниванию механизма. При откачке паров конденсирующихся жидкостей следует предусматривать охлаждаемые или сорбционные ловушки, предотвращающие попадание конденсата в насос. Попадание капельной влаги вызывает эмульгирование рабочего масла и снижение предельного вакуума.
Эксплуатация агрегатов допускается при температуре окружающей среды от 10 до 35 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха до 80 процентов при 25 градусах. Помещение должно иметь приточно-вытяжную вентиляцию для удаления паров рабочей жидкости и тепла, выделяемого работающим оборудованием. Уровень вибрации не должен превышать значений, установленных санитарными нормами для производственных помещений.
Рабочие жидкости и система смазки
В пластинчато-роторных насосах НВР применяется вакуумное масло марки ВМ-1, обладающее низким давлением насыщенных паров при рабочей температуре и необходимой вязкостью. Использование масел других марок может привести к ухудшению предельного вакуума и сокращению срока службы насоса. Заправочный объем масла указывается в паспорте оборудования и контролируется по маслоуказателю на корпусе насоса.
Система смазки работает по принципу самотека. Масло из маслобака через заборные трубки и каналы в корпусе поступает в рабочую камеру, где обеспечивает уплотнение зазоров между пластинами и стенками корпуса, охлаждение деталей, отвод тепла от зон сжатия газа. Избыточное масло через выпускной клапан выбрасывается вместе с откачиваемым газом в маслоотделитель, где происходит гравитационное разделение масла и газа. Очищенное масло стекает обратно в маслобак, замыкая циркуляционный контур.
Подшипники роторов смазываются консистентной смазкой, закладываемой при сборке насоса на заводе-изготовителе. Периодичность пополнения смазки составляет 2000 часов работы или один раз в год при сезонной эксплуатации. Используются высокотемпературные литиевые смазки, сохраняющие работоспособность при температуре до 120 градусов Цельсия.
Контроль уровня масла производится перед каждым пуском агрегата. Уровень должен находиться между минимальной и максимальной отметками на маслоуказателе. Доливка масла осуществляется через заливное отверстие с пробкой на корпусе маслобака. При значительном снижении уровня необходимо проверить герметичность маслопроводов и уплотнений вала.
Пуск, эксплуатация и техническое обслуживание
Перед первым пуском нового агрегата необходимо проверить надежность крепления к фундаменту, отсутствие перекосов опорной рамы, правильность подключения электродвигателей к сети питания. Направление вращения роторов должно соответствовать указателю на корпусе насоса. Неправильное чередование фаз приводит к вращению в обратную сторону и отсутствию откачки.
Пуск агрегата производится при закрытой входной задвижке и открытом балластном вентиле, соединяющем выходной патрубок двухроторной ступени с атмосферой. После выхода на рабочую частоту вращения, контролируемую по показаниям вакуумметра на промежуточном трубопроводе, балластный вентиль закрывается, входная задвижка открывается. Откачка откачиваемого объема начинается с атмосферного давления.
В процессе работы контролируются показания вакуумметров на входе и промежуточном сечении, температура корпусов насосов, уровень масла в маслобаке, отсутствие посторонних шумов и вибраций. Повышение температуры выше нормативных значений свидетельствует о недостаточном охлаждении или перегрузке насоса. Снижение быстродействия при нормальной температуре указывает на загрязнение масла или износ уплотнительных элементов.
Остановка агрегата производится в обратной последовательности. Сначала закрывается входная задвижка, отсекая откачиваемый объем. Затем открывается балластный вентиль для напуска воздуха в двухроторную ступень и предотвращения обратного перетока масла из пластинчато-роторного насоса. После стабилизации давления отключается электропитание. Агрегат останавливается по инерции в течение 1-2 минут.
Техническое обслуживание включает ежедневный контроль уровня масла и температурного режима, еженедельную проверку герметичности фланцевых соединений, ежемесячную очистку маслоотделителя от накопившихся загрязнений. Первая замена масла производится через 100 часов работы нового оборудования для удаления продуктов приработки деталей. Последующие замены выполняются каждые 1000 часов эксплуатации или ежегодно при сезонном использовании.
Выбор модели насоса для конкретных условий применения
Подбор оптимальной модификации вакуумного агрегата осуществляется на основании технологических требований к быстродействию и предельному остаточному давлению. Быстродействие должно обеспечивать откачку рабочего объема до требуемого давления за заданное технологическим процессом время. Предельное остаточное давление насоса должно быть минимум в два раза ниже рабочего давления процесса для обеспечения стабильной откачки.
При откачке небольших объемов лабораторного оборудования достаточно производительности 50 литров в секунду, реализуемой в моделях АВД-50/5 и АВД-50/16. Различие между ними заключается в производительности форвакуумной ступени, определяющей быстродействие при давлениях близких к атмосферному. Для ускорения первичной откачки крупных камер целесообразно применение модели АВД-50/16 с повышенной форвакуумной производительностью.
Промышленные вакуумные печи, напылительные установки, сушильные камеры большого объема требуют быстродействия 150-200 литров в секунду. Такие параметры обеспечиваются агрегатами АВД-150/25 и АВД-150/63. Модель АВД-150/63 с двухступенчатым пластинчато-роторным насосом достигает предельного давления 10⁻³ Па, что позволяет использовать ее в высоковакуумных системах без дополнительной бустерной ступени.
При наличии системы технического водоснабжения предпочтительны модели с водяным охлаждением, обладающие большей стабильностью работы при длительных непрерывных циклах. При отсутствии водопровода или работе в зимний период в неотапливаемых помещениях применяются агрегаты с воздушным охлаждением, не требующие дополнительных коммуникаций.
Преимущества двухступенчатой схемы откачки
Использование последовательного соединения двухроторного и пластинчато-роторного насосов обеспечивает эффективную откачку в широком диапазоне давлений. Двухроторный насос типа Рутса обладает высоким быстродействием в среднем вакуумном диапазоне от 100 до 0,1 Па, но не может работать при атмосферном давлении из-за перегрева. Пластинчато-роторный насос эффективно откачивает от атмосферного давления до 10⁻¹ Па, создавая необходимый форвакуум для работы бустерной ступени.
Комбинированная схема позволяет достичь времени откачки значительно меньшего, чем при использовании одного пластинчато-роторного насоса той же производительности. Экономический эффект проявляется в сокращении длительности технологического цикла и увеличении количества обрабатываемых деталей за смену. Энергопотребление двухступенчатого агрегата при работе в оптимальном диапазоне давлений ниже, чем у одноступенчатого насоса большей производительности.
Надежность двухступенчатой конструкции обусловлена разделением функций между насосами различных типов. Двухроторная ступень работает без масла в проточной части, что исключает загрязнение откачиваемой системы парами масла и обеспечивает чистоту технологических процессов. Пластинчато-роторная ступень надежно изолирована от откачиваемого объема промежуточным трубопроводом, что снижает вероятность попадания загрязнений в масло.
Монтаж и подключение к откачиваемой системе
Установка вакуумного агрегата производится на ровное бетонное основание или металлическую раму, обеспечивающую горизонтальное положение опорной базы. Отклонение от горизонтали не должно превышать 2 миллиметров на метр длины для предотвращения перетока масла и неравномерного износа подшипников. Крепление осуществляется фундаментными болтами через отверстия в лапах рамы. Между рамой и фундаментом устанавливаются виброизолирующие прокладки из резины толщиной 10-15 миллиметров.
Подключение к откачиваемой системе выполняется через входной фланец двухроторной ступени трубопроводом минимально возможной длины и максимального диаметра для снижения гидравлического сопротивления. Трубопровод должен иметь уклон в сторону насоса не менее 5 миллиметров на метр для стока конденсата. На входной линии обязательно устанавливается вакуумная задвижка с ручным или электроприводом для отсечки насоса от системы.
Выходной патрубок пластинчато-роторной ступени соединяется с маслоотделителем короткой трубой большого диаметра. Маслоотделитель должен располагаться выше уровня масла в насосе для обеспечения самотечного возврата масла. Выхлоп очищенного газа из маслоотделителя выводится в систему вентиляции или наружу здания. Запрещается выброс в помещение из-за содержания паров масла в выхлопном газе.
Электрическое подключение выполняется кабелем сечением, соответствующим суммарной мощности электродвигателей, через автоматический выключатель с магнитным и тепловым расцепителями. Заземление корпусов электродвигателей и рамы агрегата обязательно и выполняется проводом сечением не менее 4 квадратных миллиметров. Система управления может включать пусковые контакторы, реле контроля фаз, датчики температуры и давления с выводом сигналов на щит управления технологическим процессом.
Диагностика неисправностей и ремонт
Наиболее распространенные неисправности вакуумных насосов связаны с загрязнением рабочей жидкости, износом уплотнительных элементов, нарушением зазоров между роторами и корпусом. Признаками загрязнения масла служат потемнение, появление эмульсии молочного цвета, наличие механических примесей. В этом случае необходима полная замена масла с промывкой маслобака и маслопроводов растворителем.
Снижение предельного вакуума при чистом масле указывает на износ пластин пластинчато-роторного насоса или манжетных уплотнений вала. Замена пластин производится после разборки насоса и контроля размеров рабочей камеры. Манжеты меняются при обнаружении подтеканий масла через уплотнения или при плановом ремонте каждые 5000 часов работы.
Повышенный шум и вибрация двухроторной ступени свидетельствуют об увеличении зазоров между роторами вследствие износа подшипников или синхронизирующих шестерен. Контроль зазоров осуществляется щупами через специальные отверстия в корпусе. При превышении допустимых значений требуется замена изношенных деталей в условиях специализированной мастерской с использованием технологической оснастки для сборки.
Перегрев корпуса насоса может быть вызван недостаточным охлаждением, работой при давлении выше оптимального диапазона, заклиниванием ротора посторонними предметами. Необходимо проверить работу системы охлаждения, показания вакуумметров, произвести осмотр проточной части через входной патрубок после остановки и охлаждения насоса.
Меры безопасности при эксплуатации
К работе с вакуумными насосами допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности и изучившие руководство по эксплуатации оборудования. Запрещается работа насосов с открытыми ограждениями вращающихся частей, неисправными элементами электрооборудования, при отсутствии заземления. Все операции по обслуживанию и ремонту производятся только после полной остановки агрегата и отключения от электросети.
При работе с горячими поверхностями корпусов насосов необходимо использовать термостойкие перчатки. Температура корпуса в процессе работы может достигать 70-80 градусов Цельсия. Слив горячего масла производится в металлическую емкость с соблюдением мер предосторожности. Запрещается курение и использование открытого огня вблизи маслобака из-за пожароопасности паров нефтяного масла.
При откачке токсичных или агрессивных газов необходимо применение средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов. Выхлопной газ из насоса должен подвергаться очистке или нейтрализации перед выбросом в атмосферу в соответствии с санитарными нормами. Утилизация отработанного масла производится специализированными организациями, имеющими лицензию на обращение с отходами.
Поставка и гарантийное обслуживание
Компания «Энергопром» осуществляет поставку вакуумных насосов АВД всех модификаций со склада в Новосибирске или под заказ с предприятия-изготовителя. Срок поставки складского оборудования составляет 1-3 рабочих дня, заказных позиций — от 30 до 60 дней в зависимости от загрузки производства. Комплект поставки включает насосный агрегат на раме, комплект эксплуатационной документации, упаковочный лист.
Гарантийный срок эксплуатации насосов составляет 12 месяцев с даты ввода в эксплуатацию при условии соблюдения правил монтажа, пуска и обслуживания. Гарантийная наработка не должна превышать 2500 часов. В гарантийный период производится бесплатный ремонт или замена вышедших из строя узлов и деталей при условии подтверждения заводского дефекта. Гарантия не распространяется на быстроизнашивающиеся детали — пластины, манжеты, подшипники, а также на повреждения, вызванные нарушением условий эксплуатации.
Послегарантийное обслуживание включает поставку запасных частей, выполнение плановых и капитальных ремонтов, консультации по вопросам эксплуатации. Ремонтные работы производятся на территории заказчика выездными бригадами специалистов или в условиях ремонтной базы компании. Время реагирования на заявку о неисправности в пределах Новосибирска и области составляет не более 24 часов.
Модернизация и повышение эффективности эксплуатации
Существующие насосные агрегаты могут быть модернизированы путем установки автоматизированной системы управления, включающей датчики давления, температуры, расхода охлаждающей воды, электронный контроллер и исполнительные механизмы. Автоматизация позволяет оптимизировать режимы работы, снизить энергопотребление, предотвратить аварийные ситуации, увеличить межремонтный период.
Применение частотно-регулируемого привода электродвигателя двухроторной ступени обеспечивает плавную регулировку производительности в соответствии с текущей потребностью технологического процесса. Снижение частоты вращения при малых газовых нагрузках уменьшает потребление электроэнергии до 40 процентов и снижает шумность работы оборудования. Преобразователь частоты также обеспечивает плавный пуск, исключающий пусковые токи и механические удары в трансмиссии.
Установка дополнительных фильтров на входе в пластинчато-роторную ступень продлевает срок службы масла и предотвращает попадание твердых частиц в рабочую камеру. Фильтрующие элементы задерживают частицы размером более 5 микрон и должны заменяться каждые 500 часов работы. Маслоохладитель в циркуляционном контуре масла стабилизирует температурный режим при работе в условиях высокой температуры окружающей среды или при откачке горячих газов.
Акустические кожухи, устанавливаемые на агрегат, снижают уровень шума на рабочем месте оператора до нормативных значений. Кожух изготавливается из звукопоглощающих панелей и обеспечивает доступ к органам управления и контроля. Вентиляционные отверстия с глушителями обеспечивают необходимый воздухообмен для охлаждения без существенного выхода шума наружу.
Сравнение с альтернативными типами вакуумных насосов
По сравнению с водокольцевыми вакуумными насосами агрегаты АВД обеспечивают более глубокий вакуум при меньшем энергопотреблении. Водокольцевые насосы достигают остаточного давления не ниже 30 миллибар, в то время как двухроторные агрегаты откачивают до 0,001 миллибар. Недостатком водокольцевых систем является необходимость постоянной подачи охлаждающей воды в количестве до 1 кубического метра в час и утилизации загрязненной воды.
Винтовые сухие вакуумные насосы сопоставимы по производительности с агрегатами АВД, но имеют значительно большую стоимость. Преимуществом винтовой технологии является возможность откачки агрессивных и запыленных газов без использования масла. Для обычных применений с чистыми неагрессивными средами двухроторные масляные насосы более экономичны как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам.
Одноступенчатые пластинчато-роторные насосы большой производительности уступают двухступенчатым агрегатам АВД по времени откачки больших объемов. Эффективность пластинчато-роторных насосов резко снижается при давлении ниже 1 миллибар, тогда как бустерная двухроторная ступень сохраняет высокое быстродействие до 0,01 миллибар. Для достижения аналогичного времени откачки потребовался бы пластинчато-роторный насос производительностью в 3-4 раза больше.
Экологические аспекты эксплуатации
Вакуумные насосы АВД при правильной эксплуатации не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Выбросы в атмосферу ограничиваются парами вакуумного масла в количестве не более 50 миллиграммов на кубический метр выхлопного газа. При установке маслоуловителя с фильтрующими элементами концентрация масляных паров снижается до 10 миллиграммов на кубический метр, что соответствует санитарным нормам для производственных помещений.
Отработанное вакуумное масло относится к отходам IV класса опасности и подлежит сбору в герметичные емкости с последующей передачей специализированным организациям на переработку. Запрещается слив масла в канализацию или на грунт. Регенерированное масло может повторно использоваться в технологических процессах, не требующих глубокого вакуума. Полная утилизация производится путем сжигания в специальных печах с очисткой дымовых газов.
Энергопотребление агрегатов АВД при оптимальном режиме работы составляет 2-7 киловатт в зависимости от модели. Применение частотно-регулируемого привода и автоматизированной системы управления снижает среднее потребление на 30-40 процентов за счет адаптации производительности к текущей потребности процесса. Годовая экономия электроэнергии может достигать 15-20 тысяч киловатт-часов на одну установку.
Уровень шума работающего агрегата составляет 75-82 децибела на расстоянии 1 метр от корпуса, что требует применения средств индивидуальной защиты слуха при длительном пребывании в непосредственной близости. Установка акустического кожуха снижает шум до 65-70 децибел, соответствующих нормативам для производственных помещений. Размещение насосного оборудования в отдельном помещении дополнительно улучшает условия труда обслуживающего персонала.
Часто задаваемые вопросы о вакуумных насосах АВД
Можно ли использовать насосы АВД для откачки паров растворителей?
Откачка паров органических растворителей допускается при условии предварительной конденсации или адсорбции большей части паров в ловушках, установленных перед входом в насос. Прямая откачка насыщенных паров приведет к их конденсации в маслоотделителе, эмульгированию масла и быстрому выходу оборудования из строя. Концентрация паров в откачиваемом газе не должна превышать 10 процентов от давления насыщенных паров растворителя при рабочей температуре.
Какова периодичность замены масла в пластинчато-роторном насосе?
Первая замена масла производится через 100 часов работы нового насоса для удаления продуктов приработки. Последующие замены выполняются каждые 1000 часов эксплуатации при откачке чистого воздуха или каждые 500 часов при работе с парогазовыми смесями. Фактическая периодичность определяется визуальным контролем состояния масла — потемнением, наличием эмульсии, механических примесей. При ухудшении предельного вакуума замена производится внепланово.
Требуется ли специальная подготовка персонала для обслуживания насосов?
Эксплуатация вакуумных насосов не требует специального профессионального образования, достаточно технического образования и прохождения инструктажа по конкретной модели оборудования. Плановое техническое обслуживание — контроль уровня масла, состояния фильтров, герметичности соединений — выполняется оператором установки. Ремонтные работы, связанные с разборкой насоса, должны производиться квалифицированными механиками, прошедшими обучение на предприятии-изготовителе или в сервисном центре.
Возможна ли работа насоса в автоматическом режиме без постоянного присутствия оператора?
При оснащении системой автоматического управления с датчиками контроля основных параметров насосы АВД допускают автономную работу в течение смены. Система должна включать защиту от перегрева, превышения давления на выхлопе, аварийного снижения уровня масла, обрыва фаз питания. При срабатывании защиты насос автоматически останавливается, в откачиваемую систему напускается атмосферный воздух через электромагнитный клапан, на пульт оператора или диспетчерский пункт передается сигнал аварии. Полностью необслуживаемая работа не рекомендуется из-за необходимости периодического контроля состояния оборудования.
Какой срок службы насосов АВД до капитального ремонта?
При соблюдении правил эксплуатации и своевременном техническом обслуживании ресурс до первого капитального ремонта составляет 15-20 тысяч часов работы или 5-7 лет календарного срока. Капитальный ремонт включает замену подшипников, уплотнений, пластин пластинчато-роторного насоса, контроль и при необходимости восстановление зазоров между роторами двухроторной ступени. После капремонта оборудование сохраняет паспортные характеристики и может эксплуатироваться еще 10-15 тысяч часов до следующего ремонта.
Чем отличаются модели с индексом АВР от обычных АВД?
Обозначение АВР расшифровывается как агрегат вакуумный ротационный и применяется некоторыми производителями как синоним АВД. Технические характеристики и конструкция идентичны. Различие в маркировке связано с особенностями обозначений, принятых на разных предприятиях-изготовителях. При заказе оборудования следует ориентироваться на цифровые индексы, указывающие производительность двухроторной ступени и форвакуумного насоса, а не на буквенное обозначение.
Можно ли использовать агрегаты АВД для форвакуумной откачки турбомолекулярных насосов?
Насосы АВД являются оптимальным решением для форвакуумной откачки турбомолекулярных насосов производительностью до 2000 литров в секунду. Быстродействие форвакуумного агрегата должно составлять не менее 10 процентов от производительности турбомолекулярного насоса. Для турбонасоса производительностью 500 л/с требуется форвакуумный агрегат АВД-50/16 с быстродействием 50 л/с. Предельное давление форвакуумной ступени должно быть не хуже 10⁻¹ Па, что обеспечивается всеми моделями серии АВД.
Какие меры необходимы для защиты насоса при откачке влажного воздуха?
При откачке воздуха с относительной влажностью более 80 процентов или газов, содержащих пары воды, необходима установка влагоотделителя или охлаждаемой ловушки на входной линии. Конденсация влаги производится охлаждением газа до температуры на 5-10 градусов ниже точки росы с последующим удалением конденсата через автоматический дренаж. Попадание капельной влаги в пластинчато-роторный насос вызывает образование водо-масляной эмульсии, резко ухудшающей предельный вакуум и коррозию металлических деталей.
Допускается ли горизонтальная транспортировка насосов без слива масла?
Кратковременная транспортировка агрегата на небольшие расстояния в пределах цеха допускается без слива масла при условии надежного закрепления и предотвращения опрокидывания. Длительная транспортировка автомобильным или железнодорожным транспортом должна производиться после полного слива масла из маслобака и рабочих камер насосов. Перед сливом насос прогревается до рабочей температуры для снижения вязкости масла. После доставки к месту эксплуатации производится заправка свежим маслом в соответствии с инструкцией.
