Безмасляный или масляный вакуумный насос

Как работает масляный насос

Конструкция пластинчато-роторного насоса: внутри статора, залитого маслом, эксцентрично вращается ротор с выдвижными пластинами. На масло ложатся сразу три функции — смазка трущихся пар, отвод тепла, выделяющегося при сжатии, и уплотнение зазоров между пластинами и корпусом. Решающая из них последняя: не будь масляной плёнки, газ уходил бы через зазоры назад, и до глубокого вакуума насос бы не дошёл.

Тот же механизм объясняет и слабость. Попавшие в камеру пары сжимаются вместе с газом, их парциальное давление повышается, и конденсация идёт прямо в масло. Оно теряет прозрачность и вязкость, хуже держит уплотнение, и предельный вакуум ухудшается в разы. Если в процессе есть вода, к этому прибавляются обводнение масла и коррозия внутри насоса.

Как работают безмасляные

Объединяет их то, что зазоры закрывает конструкция, а не жидкость. Отличается лишь способ уплотнения — и именно он определяет как достижимый вакуум, так и устойчивость к рабочей среде.

Особый случай — водокольцевой насос: безмасляным его назвать можно лишь условно, он работает «на другой жидкости». Его рабочее тело — вода, поэтому пары, капли и унос из конденсатора ему нипочём: всё это просто уходит в раствор. Расплачиваться приходится пределом разрежения — его ограничивает давление насыщенных паров воды при текущей температуре.

Где масло недопустимо

• Отгонка растворителей. За недели работы конденсат паров в масле лишает насос рабочего режима.
• Работа с водой. Масло обводняется, внутренние поверхности корродируют.
• Чистые процессы. С выхлопом в помещение уходит масляный туман, который способен попасть и в продукт.
• Агрессивные газы. Кислые пары губят как масло, так и металл — выбирают безмасляную схему или тракт из коррозионностойких материалов.
• Помещение без вытяжки для выхлопа. Масляный туман нельзя выбрасывать в комнату.

Задачи, где масляному насосу нет замены

Это задачи с сухим газом в потоке и требованием глубокого вакуума: вакуумная сушка и дегазация, вакуумные печи и установки, откачка систем перед заполнением защитным газом. Конденсата здесь нет, а безмасляным насосам не хватает предельного вакуума. Двухступенчатые серии выходят на 4·10⁻² Па, одноступенчатые — на 0.1–1 мбар, с производительностью до 300 м³/ч.

Реальная цена масла

Когда сравнивают масляный и безмасляный насос, разница в цене — лишь начало расчёта. Затем появляются статьи расходов, которые при покупке обычно упускают.

При парах без ловушки не обойтись

Если в потоке есть пары, ловушку с холодом ставят перед насосом любого типа. Растворитель вымерзает в ней, не доходя до прибора, и выигрыш тройной: насос служит дольше, продукт возвращается, в вытяжку уходит меньше. Источник холода — криостат — глубину охлаждения выбирают под растворитель. Масляному насосу ловушка необходима, мембранному желательна, а водокольцевому нужна ради того, чтобы растворитель не терялся в воде бака.

Серии обоих классов

Популярные серии