Принцип работы поршневого вакуумного насоса

Ритмический вакуумный насос — это устройство, которое использует ритмичные движения поршня в цилиндре для откачки газа. Принцип работы поршневого вакуумного насоса схож с принципом работы обычных поршневых насосов. Однако, поскольку рабочей средой в нем является газ, когда поршень достигает своей крайней правой точки, создаваемое давление способствует вытеснению газа из цилиндра. Это необходимо для того, чтобы избежать чрезмерного количества оставшегося газа, который мог бы препятствовать движению поршня внутрь для всасывания газа. При этом расширение газа снижает объем всасываемого газа. В то же время конструкция его впускного и выпускного клапанов также отличается от конструкции клапанов для впуска и вытеснения жидкости в поршневом насосе. На рисунке 5-22 показан поршневой вакуумный насос с механизмом распределения воздуха, основанным на использовании плоских клапанов. При вращении эксцентрика 2, расположенного на главном валу, происходит возвратно-поступательное движение рычага управления 3. Это, в свою очередь, приводит к возвратно-поступательному движению плоского клапана в механизме распределения воздуха 1. Угол отклонения оси эксцентрика составляет 90 градусов. . 1 Механизм скользящего клапана ； 2 Эксцентрик, 3 Рычаг управления ； 4- Вход холодной воды ； 5 Выход холодной воды ； 6 входов для вдоха ； 7. Выход воздуха. Структурной особенностью поршневого вакуумного насоса является наличие механизма управления клапанами с плоскими клапанами; этот механизм обеспечивает баланс давления. Отношение давления выхлопных газов к давлению входящего воздуха называется коэффициентом давления. Чтобы достичь уровня вакуума 95%, при вакуумировании при давлении 38×133,32 Па и при выталкивании газа при давлении 760×133,2 Па, соотношение давлений составляет примерно 2. При таком высоком соотношении давлений коэффициент объема сильно снижается, в результате чего скорость откачки газа падает почти до нуля. Поэтому необходимо принять структурные меры для повышения коэффициента объема. Эта мера обычно осуществляется с использованием метода балансировки давления. Механизм распределения воздуха с плоскими клапанами у поршневого вакуумного насоса показан на рисунке 5-23. На поршневом клапане имеется канал в форме обратной буквы «Ⅱ». Когда поршень достигает конца своего хода, плоский поршневой клапан находится в среднем положении. Под давлением оставшийся в цилиндре газ проходит через этот канал в форме «Ⅱ» в рабочую камеру с другой стороны поршня. Таким образом, через этот канал снижается давление на стороне выхлопа, что позволяет значительной части газа, который ещё не был выведен, попасть в другую камеру и быть выведенным оттуда. Таким образом повышается эффективность работы цилиндра вакуумного насоса, а также уравновешивается давление по обе стороны от мертвой точки поршня. Переменнодействующий вакуумный насос является сухим вакуумным насосом, подходящим для откачки некоррозионных газов, не содержащих твердых частиц, однако он имеет сложную конструкцию и требует частого технического обслуживания. В последние годы некоторые производители внесли в него усовершенствования, заменив плоский клапан из рисунка 5-23 на автоматический пружинный клапан для подачи и выпуска воздуха, как в компрессорах. Таким образом можно упростить конструкцию, повысить скорость вращения и уменьшить размеры аппарата.