Вакуумные системы и установки — какие бывают, принцип работы и их элементы

Что из себя представляет вакуумная система  

Вакуумная система - это совокупность нескольких вакуумных устройств, которые функционируют совместно. В состав системы может входить несколько вакуумных насосов, также в нее могут входить различные клапана, измерительные устройства, предохранители, затворы, блоки управления системой и так далее. Вакуумные системы показывают самую эффективную работу в различных сферах деятельности и уже давно обогнали любые другие виды систем по всем показателям. Конечно, вакуумная система - это очень дорогостоящий комплекс устройств и вряд ли такое приобретение окажется по силам небольшому предприятию, однако, масштабные производства с каждым готом все активнее внедряют вакуумные системы в свою работу, так как на таких предприятиях они окупаются очень быстро и значительно повышают производительность.

Вакуум - это состояние среды, при котором его давление ниже атмосферного. Чем ниже это давление и больше разница, тем выше уровень вакуума. Вакуумные системы способны создавать вакуум различного уровня, в зависимости от особенностей поставленных задач, различают три основных вида вакуума. Низкий уровень, такой вакуум необходим во множестве отраслей промышленности, также именно он используется в процессах, связанных с упаковкой различных товаров. Средний уровень, такой вакуум чаще всего задействован в различных задачах металлургии и медицины, в том числе и при производстве лекарственных средств. Высокий (или сверхвысокий) уровень, такой вакуум используют при изготовлении высокотехнологичных элементов, таких как микроскопов, различных микросхем, чипов и так далее.

Принцип работы вакуумных систем и установок

Основной задачей любой вакуумной системы является создание и поддержание определенного уровня вакуума в герметичном резервуаре путем откачки из него воздуха или газовой смеси. Этот процесс запускает вакуумный насос, который и производит откачку. Насос всасывает откачиваемую среду порционно, но делает это постоянно, пока не будет достигнут требуемый результат. Порция газовой смеси, попадает в камеру насоса, где происходит ее сжатие до той степени, пока давление газа не будет выше давления на выпускном патрубке насоса. Сжатие может производиться различными методами, это зависит от типа устройства вакуумного насоса.

Для того, чтобы предотвратить различного рода утечки газа, которые могут допустить наличие газа в откачиваемом резервуаре или загрязнять элементы устройств, используют специальные устройства, которые называются ловушками. Как правило, каждый из насосов системы функционирует совместно с персональной ловушкой, что гарантирует отсутствие утечек. 

Для создания вакуума высокого и сверхвысокого уровня обычно используют несколько насосов, которые выполняют откачку последовательно. Некоторые типы насосов лучше справляются с созданием вакуума низкого уровня, а некоторые отлично создают высокий уровень именно из низкого вакуума, а не из условий атмосферного давления, поэтому такая последовательная работа значительно повышает производительность системы. После того, как вакуум будет создан, насосы будут периодически включаться для поддержания созданных условий.

Где используются вакуумные системы

Вакуумные системы собираются и комплектуются индивидуально, основываясь на особенностях поставленных задач. Практически для любой сферы деятельности можно создать оптимальный набор устройств, который сможет повысить производительность в несколько раз. Чаще всего можно встретить следующие направленности вакуумных систем:

• вакуумные системы в медицине (для забора крови);
• вакуумные системы для производств;
• вакуумные системы для хирургии;
• вакуумные системы для лабораторий;
• вакуумные системы в электрофизическом оборудовании;
• вакуумные системы получения графитовых наноструктур;
• вакуумные системы для вакуумной формовки и дегазации.

Из чего состоит вакуумная система

Вакуумные системы - это целые комплексы устройств, общая основная задача которых - создание, регулировка, поддержание, измерение, герметизация и защита вакуума в резервуаре. Каждая система может иметь разное количество элементов. К основным элементам системы можно отнести следующие устройства.

• Камера. Это специальный герметичный резервуар, в котором будет создаваться вакуум.
• Вакуумный насос. Чаще всего используется сразу несколько устройств разного типа, которые могут работать как совместно, так и последовательно. Насос отвечает за создание и удерживание вакуума на требуемом уровне.
• Система трубопровода. Эта система отвечает за передвижение откачиваемой среды в системе.
• Устройства запора и регулировки. Эти устройства способны перекрывать или открывать путь для газа в некоторые отдельные элементы системы, также они отвечают за герметичность.
• Защитные аварийные установки. Эти устройства обеспечивают моментальное перекрытие трубопроводов системы в случае возникновения аварийной ситуации.
• Напускные устройства. Это установки, которые позволяют осуществлять регулировку уровня давления путем регулировки количества подаваемого газа или воздуха.
• Соединительные элементы. Позволяют соединить в единую конструкцию все части вакуумной системы, при этом обязательно сохраняется герметичность.
• Устройства для измерений и управления. Данные элементы позволяют отслеживать все необходимые показатели работы системы и управлять ими при необходимости. 

Классификация и виды вакуумных систем и вакуумных установок

Исходя из назначения вакуумные системы делятся на множество видов, так как практически для любого подобного процесса можно создать оптимальную установку. Однако выделяют несколько отдельных типов вакуумных систем.

• Промышленные вакуумные системы. Системы используются в разных отраслях промышленности, для каждой задачи они комплектуются индивидуальным набором устройств. Также важно правильно подобрать основной элемент системы, которым является вакуумный насос. Например, для бумажной промышленности чаще всего выбирают водокольцевые насосы, которые имеют высочайшую производительность, безмасляные насосы чаще используются в химической промышленности, также очень часто задействованы в различных процессах насосы Рутса. Также в промышленности часто можно встретить системы вакуумной упаковки, которые необходимы в пищевом производстве и пароэжекторные системы, которые очень востребованы в нефтехимических производствах.
• Автоматические вакуумные системы. Такие устройства актуальны в том случае, когда система должна работать очень длительный период времени или практически постоянно. Такие системы оснащены специальными контроллерами, которые отслеживают и регулируют работу всех элементов системы. Благодаря этой особенности, система может функционировать без контроля специалистами, так как даже в аварийной ситуации система самостоятельно предпримет все необходимые действия. 
• Централизованные вакуумные системы. Такие системы способны подключать сразу несколько резервуаров к одному трубопроводу. Чаще всего такие системы используются для фиксации заготовок на нескольких вакуумных столах различных станков. Также особенно такие системы популярны в медицинском секторе, одна система может быть подключена сразу к нескольким медицинским приборам и обеспечивать их корректную работу.
• Вакуумные компрессорные системы. Эти системы позволяют проводить перекачку самых тяжелых газовых смесей в условиях низкого давления. Самую высокую востребованность такие системы имеют в химической, нефтехимической, металлургической промышленностях, а также на электростанциях.

Как произвести расчет вакуумной системы 

За основу часто берут уже созданную вакуумную систему, которая используется для выполнения схожих задач. Если же расчет производится с нуля, то он делится на два этапа. Изначально делается проектный расчет, при котором подбираются типы основных и вспомогательных насосов, также рассчитываются характеристики прочих устройств, способы из взаимодействия и соединения. Далее производится проверочный расчет, в котором уже максимально точно подбираются все элементы таким образом, чтобы они совместно могли достичь требуемого давления за необходимый отрезок времени. Для избежания ошибок, лучше привлечь к этому этапу квалифицированного специалиста.

Этапы обслуживание вакуумных систем

Для того, чтобы система работала долго и корректно, необходимо проводить регулярное ее обслуживание и диагностику. Для каждого из элементов системы, производители пишут список рекомендаций, например, для каждого насоса рекомендовано использование только определенного типа масла, также отдельно нужно отслеживать состояние фильтрующих элементов, так как их выход из строя значительно снижает производительность и оказывает колоссальный вред элементам системы. Чаще всего компании, которые занимаются реализацией и сборкой систем, оказывают дополнительные услуги по ремонту, обслуживанию и диагностике своих систем, для того, чтобы не переживать за состояние системы, лучше доверить обслуживание таких сложных устройств профессионалам.

Заказать проектирование и оборудование вакуумных систем

Поскольку вакуумная система - это сложный и дорогостоящий комплект оборудования, покупку такого агрегата и всех комплектующих стоит производить в проверенной компании. Одним из лидеров в этом сегменте российского рынка и рынков соседних стран - компания "Вакуум маркет". Специалисты компании имеют многолетний работы в данном направлении и способны собрать вакуумную систему любой сложности из лучших комплектующих. Системы могут быть построены по проекту заказчика, в случае, если заказчик не может сам определиться с характеристиками устройства, специалисты компании самостоятельно составят и реализуют проект системы с учетов всех особенностей задач, которые будут возложены на систему в будущем. Также компания гарантирует наличие всех комплектующих и возможность из приобретения, если возникнет необходимость в замене. Компания работает только с проверенными и ведущими производителями оборудования, а на все устройства распространяется гарантия.