Вакуумные системы: элементы и датчики систем, их проектирование, классификация вакуумных систем по видам, их применение, а также поиск неисправностей

Часто в жизни человека встречается слово «вакуум», причем это слово, относящееся к научным терминам из области физики, нередко используется в бытовой жизни. Для этого явления существует вполне исчерпывающее объяснение. Вакуум нашёл из лаборатории выход в жизнь, где широко используется, как и в труднопонимаемых исследованиях, так и в пищевой промышленности.

В данной статье мы рассмотрим:

  • вакуумная система;
  • схема вакуумной системы;
  • приводы вакуумных систем;
  • датчик вакуумной системы;
  • элементы вакуумных систем;
  • оборудование вакуумных систем;
  • вакуумные системы дегазации;
  • системы вакуумного прессования;
  • вакуумная система лабораторная;
  • течеискатели вакуумных систем;
  • медицинские вакуумные системы;
  • классификация и виды вакуумных систем;
  • арматура для вакуумных систем.

Навигация по разделу:

  1. Вакуумная система
  2. Элементы и датчики вакуумных систем
  3. Проектирование вакуумных систем
  4. Классификация и виды вакуумных систем
  5. Применение вакуумных систем
  6. Системы дегазации
  7. Системы вакуумного прессования
  8. Медицинские вакуумные системы
  9. Обслуживание вакуумных систем
  10. Поиск течей в вакуумной системе

Сейчас пойдёт речь о реальном значении слова, о том, его значении, которое принято использовать в технологической отрасли, профессиональной деятельности, так или иначе связанных с научным использованием и развитием вакуума. Для начала нужно получить исчерпывающую дефиницию предмета, к которому относятся все эти слова. Вакуум – это какое-либо пространство, которое абсолютно свободно от любого вещества. Кстати, слово «вакуум» произошло от латинского слова «vacuus» – пустой. От маленького к более крупному. Вакуумная система – это совокупность устройств, зависящих друг от друга, которые действуют для создания, повышения и поддержания вакуума. В эту систему входят приборы вакуумных измерений, так же как и откачиваемые сосуды и связывающие эти сосуды вакуумные трубопроводы.

Элементы и датчики вакуумных систем

Печи, электродвигатели, аккумуляторы, течеискатели – это, например, возможные элементы и датчики вакуумных систем. Для слаженной работы вакуумной системе, как и любой другой совокупности взаимосвязанных элементов, нужно чёткое выполнение определённых заданий. Оборудование вакуумных систем может разниться. Так, насос, манометрический преобразователь, ловушка могут выступать как компоненты вакуумной системы. Для обнаружения утечки воздуха в вакуумную систему нужен постоянный контроль в широком диапазоне. С этой ролью уже давно прекрасно справляются не люди, а датчики – они же компоненты вакуумной системы. Несмотря на весь технологический быстро шагающий прогресс, датчики ещё не могут измерить весь требуемый диапазон давления от атмосферы до глубокого атома. Датчики по принципу действия можно разделить на следующие группы:

  • Деформационные;
  • Тепловые;
  • Ионизационные.

Показания деформационных датчиков независимы от рода газа, потому что используются прямые методы измерения. Тепловые вакуумметры как это не странно измеряют тепловую проводимость газа, зависящую от давления газа. Например, датчики Пирани, термопарные и конвекционные.

Элементы и датчики вакуумных систем
Внешний вид датчиков вакуумных систем

К ионизационным вакуумметрам принято относить вакуумные датчики с холодным или накалёнными катодами. Скажем, к таким относят датчики Пирани.

Проектирование вакуумных систем

Грамотное проектирование вакуумных систем подразумевает мирное сосуществование всех компонентов системы друг с другом. Также, что не менее важно, со сложившимися условиями технологического процесса.

Проектирование вакуумных систем
Пример схемы проектирования вакуумной системы

Классификация и виды вакуумных систем

По рабочему давлению:

  • Низкий вакуум. Вакуумные системы этого типа широко используются в промышленном производстве для вакуумной упаковки.
  • Средний вакуум. Область применения этого типа ещё более широка, чем предыдущего. Вакуумным системам среднего вакуума находится применение и в металлургии, и, например, в фармацевтической промышленности.
  • Высокий и сверхвысокий вакуум. Высокий и сверхвысокий вакуум необходим для высокотехнологичных установок. Он применяется в работе масс-спектрометров, атомно-силовых или электронных микроскопов.

Ещё один параметр, который нужно учитывать при проектировании, – это степень чистоты технологического процесса. Чистые процессы подразумевают использование сухих средств откачки, то есть спиральные, винтовые, средства откачки и насосы Рутса, это исключает влияние паров масла. В грязных процессах нужно удостовериться в совместимости коррозионных сред с компонентами вакуумной системы.

Но самое важное – это подобрать вакуумную запорно-регулирующую арматуру. И не просто качественную, а ту, что соответствует требованиям технологического процесса.

Применение вакуумных систем

Применение вакуумных систем крайне широко. Аппаратура, которой посвящён этот текст используется и в пожарной отрасли, и в пищевой промышленности, как в ветеринарной медицине, так и в человеческом здравоохранении. В энергетической промышленности эффективно используются вакуумные насосы. Во многих отраслях нужно создавать вакуум и сжатый газ в обширном спектре приложений и процессов. Вакуумные системы позволяют сэкономить деньги, потраченные на электроэнергию, увеличить надежность и гарантировать беспрерывную работу оборудования, при этом экономиться и потребление электроэнергии. Поэтому, когда клиенты задумываются о том, что им нужно купить вакуумный насос или компрессорное оборудование, их требования и пожелания могут значительно разниться.

Системы дегазации

Дегазация – это процесс удаления нежелательных растворённых газов или газовых пузырьков из агрегатов и систем. Нетрудно догадаться, что системы дегазации необходимы для долговечного и эффективного вакуумного производства. Наглядным и понятным примером процесса дегазации может послужить вакуумирование расплавленного металла в ковше перед тем как эта жидкость будет разлита. Разнятся размеры и цены дегазаторов, при выборе нужно учитывать все факторы производства, в частности те, о которых говорилось в предыдущем разделе.

Системы дегазации
Оборудование вакуумных систем в системах дегазации

Системы вакуумного прессования

Система вакуумного прессования состоит из следующих элементов:

  • Вакуумный насос – это наиболее важная и дорогая часть в системе. Но от этого элемента на прямую зависит надёжность, качество и производительность всей системы, и, как следствие, всего производства.
  • Вакуумный мешок. Самый главный показатель этого элемента – износостойкость. Высокое качество – признак долгих лет работы. Различают мешки из ПВХ, ПУ и силикона.
Система вакуумного прессования
Оборудование для систем вакуумного прессования
  • Зажим для мешка. Зажим представляет собой внутреннюю и внешнюю трубки из прочного пластика. При холодном прессовании (до + 80 С) используют пластиковый зажим, при горячем (до +200 С) – алюминиевый зажим или прессование ведётся без зажима.
  • Набор арматуры для соединения элементов и регулировки работы. Это набор соединительной и управляющей арматуры, которая определяет комфортное использование системы. Сюда входят фильтры, клапаны, вакууметры, переходники и разъёмы.
Арматура для соединения элементов вакуумных систем
Набор арматуры для соединения элементов

Что представляет собой вакуумной прессование? Этап подготовки материалов. Потом заготовка устанавливается в вакуумный мешок. Иногда используют формы для изготовления сложных заготовок. Мешок герметизируется зажимом. Собственно после всех этих этапов и начинается процесс прессования. Вакуумный насос – оборудование непрерывного принципа действия, прессование может продолжаться в течение любого периода времени: от нескольких минут до нескольких суток.

Медицинские вакуумные системы

Один из наиболее важных элементов системы газов в разнообразных медицинских учреждениях – вакуум. Ежедневная клиническая практика с трудом представляется без непрерывной подачи вакуума медицинскими вакуумными системами.

Медицинские вакуумные системы
Внешний вид оборудования для медицинских вакуумных систем

Обслуживание вакуумных систем

Вакуумная система – это важная и незаменимая система в некоторых производствах. Но всё не вечно как же обслуживать вакуумные системы? При грамотном уходе они работают долго, окупая все ваши затраты. Но всё же периодически лучше обращаться в специализированные фирмы для проведения профессиональной диагностики оборудования и исключения неожиданных и дорогостоящих неприятностей в будущем.

Обслуживание вакуумных систем
Целесообразной является необходимость своевременного обслуживания оборудования

Поиск течей в вакуумной системе

Течи – серьёзная проблема. Её решение заключается в обнаружении, локализации и ликвидации. К сожалению, поиск течей в вакуумной системе требует значительные затраты времени и сил. Чтобы обнаружить плохого вакуума, нужно изолировать систему от насоса и наблюдать за нарастанием давления. Если давление газа растет быстро, а потом достигает предела, то причиной плохого вакуума является, вероятнее всего, выделение газа со стенок системы или присутствие загрязняющих веществ с высоким давлением паров. Когда давление продолжает непрерывно расти, то в этом случае следует искать в системе течь.

Вакуумная система составляет множество элементов, что позволяет по отдельности проверить каждый, тем самым облегчить себе задачу. Для обнаружения небольших течей через стенки вакуумных элементов часто используют пластиковый чехол с пробным газом, который охватывает отдельные участки оболочки. Для поиска течи можно также воспользоваться ионным насосом в тех системах, где он применяется.