Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вакуумная установка. Виды и устройство. Работа и применение. Насос

Вакуумная установка. Виды и устройство. Работа и применение. Насос

Вакуумная установка применяется для создания технического вакуума с помощью насосного оборудования. Она откачивает воздух, и поддерживает его разрядку на заданном уровне. Устройства данного типа могут работать как для создания вакуума для конкретных целей, так и срабатывания в качестве всасывающего насоса для густых и твердых материалов.

Где применяется вакуумная установка
Данное оборудование выпускается с различной производительностью, поскольку широко применяется в различных сферах промышленности:
  • Автомобильной.
  • Пищевой.
  • Химической.
  • Металлургии.
  • Фармацевтики.
  • Деревообработки и пр.

Вакуумное оборудование позволяет решать ряд важных задач на производстве. Оно создает условия необходимые для функционирования производственных линий, поэтому является незаменимым. Оно является не единственным для решения отдельных задач, но в отличие от аналогов поддается более медленному износу и нуждается в меньшем потреблении электроэнергии.

Вакуумные установки используются крайне широко, даже в самых необычных сферах. К примеру, ими оснащаются доильные аппараты, используемые для доения КРС. Также они используются на мебельном производстве как часть вакуумного пресса, применяемого для нанесения ламинации на ДСП и МДФ. Также примером использования вакуумных установок является производство лампочек накаливания. Они откачивают воздух в производственной камере. За счет этого в стеклянных колбах ламп отсутствует воздух.

Нужно отметить, что большинство производителей отошли от этой технологии и вместо вакуума заполняют колбы инертным газом. Также вакуумные устройства используются для откачки воздуха в системах кондиционирования и охлаждения перед закачкой фреона или другого хладагента. Предварительное удаление воздуха исключает сохранение в системе пара, способного выпасть в виде конденсата.

Vakuumnaia ustanovka 2

Как устроена система

Вакуумная установка является системой функционирующей в результате работы вакуумного насоса. Он создает и поддерживает в определенной среде уровень технического вакуума, удаляя из нее воздух или любой газ. Такое оборудование является частью различных производственных линий, а также может выступать как отдельные агрегаты для решения конкретных задач. Типовая схема вакуумной установки состоит из насоса, который выполняет всасывание воздуха или газа. Он работает за счет периодического изменения объема рабочей камеры.

Откачка воздуха выполняется из герметичной камеры. Насос создает всасывающее усилие, постепенно выкачивая воздух или газ. Его концентрация в камере уменьшается. Специфика работы оборудования не позволяет добиться абсолютного вакуума. В резервуаре всегда остается небольшое количество воздуха или другого газа, но в очень малом количестве. Производительность откачки при включении насоса постепенно замедляется по мере снижения концентрации газов.

Читайте так же:
Дренажный насос электронный выключатель

Для разрядки воздуха или другого газа в рабочей камере установки применяется принцип их удаления изменением давления. В примыкающей к рабочей камере полости создается разрядка давления, за счет чего молекулы газа или пара перетекают туда. Действие имеет циклическое повторение. За счет этого осуществляется постепенная откачка газа до получения технического вакуума.

Для функционирования вакуумной установки используются насосы разных типов. В зависимости от принципа работы их можно разделить на 2 вида:
  1. Мокрые.
  2. Сухие.

Мокрая вакуумная установка является бюджетным решением, применяемым для большинства задач. Ее насос заполняется густым маслом, которое препятствует разгерметизации за счет своей вязкости и обеспечивает смазку деталей. Такие установки отличаются долговечностью, но требуют периодического обслуживания. Оно заключается в замене масла. Со временем оно теряет свои качества, поэтому снижает эффективность.

Сухие установки работают без масла. За счет этого при трении они изнашиваются скорее. Поэтому они зачастую дороже, так как сложные в изготовлении и более требовательны к качеству комплектующих. При их работе исключается рассеивание молекул масла. Это крайне важно для химической промышленности и фармакологии, где молекулы смазки могут вызвать реакции с производимой продукцией.

Виды вакуумных насосов

Вакуумная установка может оснащаться насосами разного типа. Именно насосы являются самым сложным и важным агрегатом всей системы.

Насосы бывают нескольких видов, наиболее распространенными из которых являются:
  • Поршневые.
  • Штанговые.
  • Крыльчатные.
  • Мембранные.

Поршневой оснащается поршнем и системой клапанов. За счет его движения создается всасывающее усилие. При подъеме поршня впускной клапан открывается, что обеспечивает откачку с рабочей камеры. При движении поршня вниз впускной клапан перекрывается и открывается выпускной. За счет этого откаченный газ или пар выдавливается из системы.

Штанговый работает по принципу поршневого, но является более примитивным. Его используют на ручных вакуумных установках, где откачка воздуха выполняется за счет мускульной силы. Такое оборудование преимущественно применяется для проведения научных или учебных опытов.

Вакуумная установка с крыльчатым насосом используется исключительно для прокачки жидкостей. Имеющийся в ней электродвигатель раскручивает лопасти, создавая разрядку давления. За счет этого жидкость поднимается по системе труб. Это оборудование является сложным аналогом обычных погружных насосов для жидкостей, но в отличие от них оборудование может находиться на поверхности без погружения в перекачиваемую среду.

Vakuumnaia ustanovka 3

Вакуумная установка с мембранным насосом не имеет трущихся частей. Ее агрегат оснащается эластичной мембраной. За счет ее растяжения создается разрядка давления. При отпускании мембрана в силу своей эластичности принимает первоначальное положение. По сути повторяется принцип работы поршневой системы. При этом отсутствие трущихся частей позволяет установке работать в грязной среде, способной навредить более сложному оборудованию. Срок службы такого устройства зависит только от рабочих качеств мембраны и среды, в которой той приходится находиться.

Читайте так же:
Какие бывают автоматы выключатели
Виды вакуумных установок
Установки для создания технического вакуума бывают нескольких видов. Самыми востребованными и распространенными среди них являются 3 устройства:
  1. Напыления.
  2. Литья.
  3. Плазменные.
Установки напыления

Применяются совместно с оборудованием, которое предусматривает покрытие каких-либо поверхностей краской, защитным составом и т.д. Покрываемое изделие помещается в рабочую камеру установки, затем из нее откачивается воздух. В условиях вакуума выполняется напыление покрытия. Затем для его закрепления производится обжиг. Этот метод позволяет создать условия окрашивания без доступа воздуха, что существенно повышает стойкость нанесенного покрытия. В первую очередь отсутствие доступа воздуха гарантирует отсутствие окисления при работе с металлами. Кроме этого напыляемый состав в вакууме получает лучшую сцепку с поверхностью.

Ustanovki napyleniia

Установки для литья

Применяются в первую очередь в металлургии. Ее применение позволяет создать оптимальные условия при литье, что сопровождается получением минимальной пористости материала, однородной структуры и гладкости поверхности. Такие устройства могут применяться не только в металлургии, но и при работе с полимерами, и прочими материалам. Данные устройства работают по принципу удаления воздуха из формы во время заливки расплавленного металла или полимера. Использование этого оборудования позволяет сделать качество сложного литья практически безупречным.

Вакуумная установка предотвращает образование воздушных карманов которые не позволяют литью проникать в тонкие капилляры. Применение таких систем позволяет добиться высокой скорости заливки, сделать возможным выполнение более тонкого литья, минимизировать производство брака, получить поверхность изготавливаемого изделия более гладкой. Вакуумное литье на порядок более надежное и точное, чем ранее применяемое центробежное. Установки вакуумного литья используются как на больших производствах, так и на небольших предприятиях. К примеру, они незаменимы при литье изделий из эпоксидной смолы, из которой делают прозрачные столешницы, предметы интерьера, рукоятки для дверей, бритв, ножей и прочего инструмента.

Ustanovki dlia litia

Установки вакуумного литья помимо работы с металлами могут использоваться для литья воска, полиуретана, полиамида. Данные устройства представлены как большими, так и компактными аппаратами. Последние нашли применение в ювелирном деле. Они применяются для работы с расплавленными драгоценными металлами и литьевым воском.

Читайте так же:
Как работает выключатель запрещения запуска

Установка имеет герметичную открываемую камеру, в которую помещается модуль для литья. Нередко приборы этого типа являются роботизированными. Они работают автоматически, без необходимости контроля за параметрами отрицательного давления и т.д. Устройства более высокого класса самостоятельно производят литье в модуль. Они используются для работы с быстро застывающими материалами.

Вакуумно-плазменные установки

Используются для нанесения тонких слоев диэлектриков и металлов на заготовки. Оборудование дает сплошной однородный слой без дефектов. Для его функционирования применяется физика плазмы. Вакуумная установка этого типа позволяет избежать неравномерности и подтеков при нанесении покрытий из расплавленных материалов. Этот метод в разы более аккуратный, чем ранее применяемая технология окунания или протяжки через экструдер. Она позволяет работать с поверхностями со сложным рельефом.

Электровакуумные приборы вчера и сегодня

В век интегральных микросхем и смартфонов, чипов и суперкомпьютеров, казалось бы смешно уже размышлять об электровакуумных приборах, таких как электронные радиолампы. Всюду заменили их транзисторы, и место им давно в музее. Конечно, доля истины в этих утверждениях есть, нынче лампы действительно не так широко применяются как раньше, тем не менее по сей день остаются области, в которых они незаменимы и очень востребованы.

Электровакуумные приборы вчера и сегодня

Действительно, принцип действия кенотрона, триода и прочих электровакуумных приборов не так уж и сложен. Между электродами внутри вакуумированного корпуса инициируется поток электронов. Интенсивностью и направлением этого потока электронов можно управлять при помощи электрического или магнитного поля.

Электрический ток в вакууме поражает своими свойствами: лампа может генерировать колебания в широчайшем частотном диапазоне, начиная от звука, заканчивая радиоволнами сверхвысоких частот. Она может усиливать колебания, абсолютно не внося искажений в усиливаемый сигнал, тогда как полупроводниковый аналог не может похвастаться подобными способностями.

Электровакуумные лампы

Первым, кто столкнулся с явлением электрического тока в вакууме был Томас Алва Эдисон. В 1883 году он обнаружил данный эффект, однако не нашел ему никакого практического применения.

Первый вакуумный диод появился лишь в 1905 году, его изобрел англичанин Джон Флеминг. Лампа предназначалась для получения постоянного тока из переменного, ее устройство было очень простым: вакуумная стеклянная колба, а внутри нее два электрода — катод и анод.

Первый вакуумный диод

Подогреваемый катод испускал электроны, которые двигались через вакуум к положительно заряженному аноду, но не обратно — вот и принцип действия выпрямителя.

Спустя год Ли де Фрост добавил внутрь к диоду еще один электрод, разместив его между катодом и анодом — так получился триод. Третий электрод назвали сеткой, он был изготовлен из сети тонких проволок. Сетка служила для управления потоком электронов. Позже добавили еще больше электродов, с ними характеристики и возможности ламп улучшались.

Начиная с 1920-х и по 1940-е было разработано еще несколько типов электровакуумных приборов, работавших по принципу управления движением потока электронов в вакууме. Но это уже были далеко не те лампы, что появились в самом начале.

Магнетрон, пролетный и отражательный клистрон, лампы бегущей и обратной волны и т. д. — они уже не имели стеклянных колб, да и принципы их работы лишь отдаленно напоминали триоды, хотя вообще-то все они — родственники.

Магнетрон для микроволновой печи

Три десятилетия назад электронные лампы во всю применялись в радиоприемниках и телевизорах, в 1950-е на лампах с реле только и работали первые компьютеры. Но с каждым годом лампы стали применять все реже, особенно к сегодняшнему дню. Тем не менее некоторые отрасли по сей день неизбежно используют лампы, так как только они способны предоставить столь высокие характеристики, что ни один полупроводниковый аналог не обеспечит.

Чего стоит один только высококачественный звук аппаратуры класса Hi-End, где все строится принципиально только на радиолампах. Многие зарубежные производители усилителей используют некоторые типы ламп исключительно производства России. Но это если говорить об акустических системах.

Акустическая система на вакуумных лампах

Магнетроны всюду используются в микроволновых печах, где они генерируют мощные радиоволны сверхвысоких частот, также они работают в мощных радиоприемниках и передатчиках, в некоторых случаях полезны клистроны, лампы бегущей и обратной волны, а также прочие электровакуумные приборы.

Электровакуумные приборы находят незаменимое применение в спутниковых передатчиках, в самолетах, на кораблях и в центрах связи на Земле. Только электровакуумные приборы способны обеспечить сверхвысокие частоты с высокой стабильностью и огромными мощностями, транзисторы этого не умеют. Так что электровакуумные приборы рано сбрасывать со щитов, они по прежнему служат в технике, радиолокации, только благодаря им реальна радиосвязь на очень коротких волнах, способная обеспечить передачу данных между спутниками в космосе.

Что выбрать – КРУ или КСО?

На сегодняшний день в нашей стране эксплуатируется огромное количество устройств для распределения электроэнергии, в комплектацию которых входят коммутационные аппараты с отработанным или близким к завершению ресурсом. Это приводит к необходимости замены оборудования этого типа.

На рынке предлагается широкое разнообразие устройств отечественного и зарубежного производства. Наиболее распространенными вариантами для распределительных пунктов 10 (6) кВ являются отечественные ячейки КСО или КРУ. Эти виды оборудования имеют свои отличия, которые учитываются инженерно-техническими службами и проектировщиками перед их выбором и установкой.

КСО – это камеры сборные одностороннего обслуживания, они предназначены для приема, передачи и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока с напряжением 10 (6) кВ и частотой 50 Гц в электросетях с заземленной или изолированной нейтралью. В зависимости от своего исполнения такие камеры могут комплектоваться выключателями нагрузки, вакуумными выключателями, разъединителями, системами дуговой и релейной защиты и другими устройствами.

Особенностями ячеек КСО являются:

  • Обслуживание производится только с фасада;
  • Максимальный номинальный ток – до 1000 А, и редко – до 1600 А;
  • Локализация по отсекам может быть ограниченной или полностью отсутствовать;
  • Применяются стационарные силовые выключатели;
  • Такие ячейки являются недорогими по стоимости.

КСО – это доступный по цене вариант, обеспечивающий прием, защиту и распределение электричества в зависимости от целей проекта.

КРУ – это комплектные распределительные устройства. В отличие от КСО они бывают не только одностороннего, но также двустороннего обслуживания, поскольку у них имеются проходы с двух сторон. В устройствах с камерами КСО все приборы и оборудование установлены стационарно, а в распределителях с КРУ они расположены на специальных выкатных тележках с выдвигающимися элементами. В ячейках с КРУ нет шинного и линейного разъединителей, поскольку видимый разрыв достигается посредством выкатного механизма силового выключателя.

Особенностями ячеек КРУ являются:

  • Одностороннее и двустороннее обслуживание;
  • Максимальный номинальный ток – до 3150 А;
  • Локализация по отсекам является полной;
  • Используются выкатные силовые выключатели;
  • Стоимость на 20-30% выше ячеек КСО.

Делая выбор между КСО и КРУ, важно учитывать, что применение КСО на больших распределительных устройствах на номинальный ток от 1600 А невозможно, потому что не существует разъединители на такой ток. Полная локализация по отсекам делает КРУ безопаснее и надежнее по сравнению с КСО. А применение выкатных механизмов упрощает монтаж, обслуживание и ремонт ячеек КРУ. Однако, несмотря на все свои достоинства, КСО значительно дешевле КРУ. Именно поэтому выбор зависит от особенностей проекта и финансовых возможностей заказчика.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector