Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

М' П= 2,67 – 10 -5 S Н P П.

Формулы справедливы, конечно, только в том случае, если масло при откачке не загрязняется конденсатом, т. е. предельное остаточное давление насоса по откачиваемым парам ρ = 0. В противном случае, если масло загрязняется конденсатом (например, из-за недостаточной подачи балластного газа или из-за родства откачиваемых паров и масла, когда пары растворяются в масле), предельное остаточное давление насоса по откачиваемым парам ρ постне равно 0 и наблюдается уменьшение массовой производительности насоса по парам, что может быть учтено, если в формулы вместо ρ ппредставить (ρ п– ρ пост). Следует иметь в виду, что газобалластные насосы весьма эффективны при откачке паров воды, но при откачке паров, растворяющихся в масле из паровой фалы (например, пары бензина, бензола), их эффективность снижается, о чем можно судить по снижению массовой производительности в сравнении с расчетным значением. Пример: определить допустимое давление паров воды для газобалластного насоса с быстротой действия 6 л/с при потоке балластного газа Q' б= 40 м 3× Па/с, выпускном давлении ρ вып= 1,2 – 10 5Па и температурах масла 60, 70 и 80 °С.

Находим давление насыщенных паров при указанных температурах Р60 = 2 – 10 4Па, Р70 = 3,2 – 10 4Па, Р80 = 4,8 – 10 4Па, и по формуле находим допустимые давления паров воды Р пдопсоответственно 1,33 × 10 3; 2,42 × 10 3и 4,45 × 10 3Па. Поток балластного газа может регулироваться с помощью крана-дозатора.

В двухступенчатых насосах напуск балластного газа, как правило, производится только в выхлопную ступень, так как в первой высоковакуумной ступени сжатия или не происходит, или его недостаточно для конденсации паров. Ввиду того что балластный газ все же перетекает через механизм насоса на сторону всасывания, предельное остаточное давление одноступенчатых насосов увеличивается примерно до 10 2Па. Предельное остаточное давление двухступенчатых насосов при работе с балластным газом увеличивается до 1—10 Па в зависимости от конструкции и степени износа механизма. При работе газобалластного насоса из выпускного патрубка выходит парогазовая смесь, содержащая насыщенные пары при температуре насоса 333 К и выше. По мере движения по выпускному трубопроводу, стенки которого имеют комнатную температуру, пар конденсируется на них и конденсат может стекать обратно в насос, особенно если выпускной трубопровод имеет длинные вертикальные участки. В таких случаях в трубопроводе около насоса размещают отделитель конденсата. Если пары, выделяющиеся в откачиваемом сосуде, имеют высокую температуру и могут конденсироваться на стенках впускного трубопровода, на входе насоса должен быть установлен отделитель конденсата аналогичной конструкции, так как попадание, например, капель воды приводит к образованию эмульсии в механизме насоса.

При очень высоком впускном давлении паров (свыше 4 × 10 3– 5,3 × 10 3Па) используются водоохлаждаемые конденсаторы. Давление паров на выходе конденсатора не превышает допустимого значения для газобалластного насоса. Во избежание конденсации паров в камере самого насоса корпус должен быть прогрет до рабочей температуры масла перед началом откачки паров. Для этого насос включают примерно за час до начала откачки и при закрытом впускном патрубке дают работать с полным напуском балластного газа.

Практические указания по эксплуатации.К каждому насосу прилагается достаточно подробная инструкция по эксплуатации, однако ввиду широкого применения насосов с масляным уплотнением полезно запомнить несколько общих правил их эксплуатации.

Небольшие насосы с быстротой действия до 3—5 л/с часто не закрепляются на фундаменте, а устанавливаются прямо на полу. При этом рекомендуется ставить насос в неглубокий металлический противень (на случай течи масла) и подкладывать под него резиновый лист для уменьшения шума. Металлическая цельнотянутая труба в качестве вакуумной коммуникации всегда предпочтительней резинового шланга, так как вследствие газовыделения резины может быть затруднено получение низких давлений. Между насосом и откачиваемым сосудом должен быть предусмотрен компенсатор вибрации, в качестве которого может быть использован кусок вакуумного резинового шланга. При использовании коротких кусков резинового шланга для соединения металлических труб следует насколько возможно сближать торцы труб.

Средние и крупные насосы обычно устанавливаются на фундаменте, впускной патрубок соединяется с магистралью откачки с помощью сильфона или другого гибкого элемента для компенсации вибраций. Перед присоединением к вакуумной системе полезно проверить создаваемое насосом полное остаточное давление при работе «на себя», т. е. с заглушкой на впускном патрубке, к которой присоединен манометрический преобразователь. Попадание твердых предметов в рабочую камеру приводит к поломке насоса, поэтому входной патрубок насоса, отсоединенного от вакуумной системы, должен быть тщательно закрыт. Особое внимание при эксплуатации должно быть обращено на сохранение качества и количества залитого в насос масла.

Не следует без особой необходимости допускать работу насоса при высоких впускных давлениях во время откачки сосуда от атмосферного давления, так как это может привести к уносу капель масла с выхлопными газами; поэтому желательно дросселировать поток газа, не полностью открывая кран на входе насоса.

Если насос не обеспечивает необходимого предельного остаточного давления, причины этого должны находиться и устраняться в следующем порядке:

1) недостаток масла в насосе – следует долить масло;

2) плохое качество масла или его загрязнение конденсатом – можно попытаться очистить масло, включив подачу балластного газа при работе насоса с закрытым впускным патрубком. Если в течение 15—20 мин предельное остаточное давление не уменьшается, следует сменить масло;

3) загрязнение, коррозия или поломка клапанов – необходимо вскрыть клапанную коробку и устранить неисправности;

4) загрязнение каналов для подвода масла в камеру насоса – устранение этого дефекта связано обычно с переборкой насоса;

5) износ, нарушение нормальной работы или поломка деталей – устранение таких неисправностей также связано с полной или частичной переборкой насоса.

3. Механические вакуумные насосы с деформируемой камерой.

Принцип действия.Как уже отмечалось, существенным недостатком механических вакуумных насосов с масляным уплотнением является проникновение паров масла и продуктов его крекинга в откачиваемый сосуд. Для создания так называемого чистого вакуума были разработаны механические насосы с деформируемой рабочей камерой.