ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТКАЧКИ ГАЗОВ

Полезная модель относится к области вакуумной техники. Вакуумная установка (вакуумный агрегат) предназначен для откачки газов или воздуха из больших емкостей и применяется во многих отраслях промышленности.
Известная вакуумная установка для засасывания порции газа (см. патент Российской Федерации №2382905, кл. F04С 25/02, опубл. 27.02.2010 р.) представляет собою двухроторный вакуумный насос, в корпусе которого установлены два ротора с всасывающим и нагнетательными окнами для засасывания и сжатия газа. Процесс нагнетания происходит поочередно при повороте роторов на угол в 90°. Привод насоса осуществляется от электродвигателя через механизм синхронизации в виде пары зубчатых колец, которые подлежат очень часто разрушению.
Недостатком аналога считается не надежная работа механизма синхронизации и вакуумная установка предназначена для малых объемов засасывающего газа, при этом степень внутреннего сжатия не значительна.
В известном вакуумном агрегате для отсасывания легковоспламеняющих газов (см. патент Российской Федерации на полезную модель №92699, кл. F04C 25/00, опубл. 27.03.2010 р.) в корпусе в рабочей камере расположен ротор, который имеет три шиберных паза, в которых установлены шиберы, которые перемещаются и прижимаются к внутренней стенке рабочей камеры, которая соединена с всасывающим и выталкивающим каналами. По одному из вариантов выполнения полезной модели, в выталкивающем канале возможно предусмотреть датчик давления, который соединен с устройством управления. С помощью датчика давления измеряется присутствующее в выталкивающем канале давление. Измеренное давление передается на устройство управления При превышении допустимого давления происходит отключение насоса.
Недостаток аналога определяется в том, что все-таки не возможно придерживаться условиям безопасности и надежности и опасность воспламенения газа на заправочной станции допустима и возможна.
Известная вакуумная установка (или вакуумный агрегат) для откачки газа (см. патент Российской Федерации на полезную модель №51137, кл. F04F 9/02, опубл. 27.01.2006 р.) содержит высоковакуумный и форвакуумный насосы, которые установлены на основании металлической рамы, соединены между собою электромеханическим клапаном и связаны с емкостью для откачки газа.
Дополнительно к форвакуумному насосу электрически подсоединены сигнализирующий мановакууметр, манометрический преобразователь и термоэлектрический вакууметр, с помощью которого включается диффузионный насос и происходит откачивание газа при достижении задаваемого значения давления.
Данная вакуумная установка (или вакуумный агрегат) принимается за наиближайший аналог.
Недостатки аналога следующие:
- сложная электросхема управления насосами, отсутствие двухроторного вакуумного насоса, который предназначен для откачки газа,
- основное и дополнительное подключение вакуумного и форвакуумного насосов к приборам контроля не всегда может обеспечивать автоматизированный режим работы вакуумной установки, при чем передача вибрации между вакуумным и форвакуумным насосами может создать несоответствие осей и фланцев или температурную деформацию.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования компановки конструкции вакуумной установки для откачки газов (или вакуумного агрегата), который снабжен не только вакуумными насосами, а доподленно форвакуумными насосами, которые установлены на основание металлической рамы и между ними установлен двухроторный вакуумный насос, который может работать только совместно с форвакуумными насосами и такое применение дает наибольший эффект - возможно исключение от перегрузок при рабочем давлении больше 5 мм рт.ст. или 10 мм рт.ст и отсутствие критерия отказов составных частей и базовых деталей вакуумного агрегата при работе. Вакуумная установка не имеет нарушений работоспособного состояния в процессе откачки газов.
Решение поставленной задачи обеспечивает вакуумная установка для откачки газов, которая содержит установленные вакуумные или форвакуумные насосы, которые связаны с емкостью для откачки газов, за счет того, что на основании металлической рамы установлены форвакуумные насосы, между которыми установлен двухроторный вакуумный насос с регулированием его электродвигателя с помощью частотного преобразователя, который установлен в электросхему (не показана) системы управления (не показана).
Для обеспечения показателей безотказности в работе, с помощью частотного преобразователя современного типа возможно регулирование числа оборотов электродвигателя двухроторного вакуумного насоса от «0» до «3600» об/в минуту.
Для ликвидирования недостатков и упрощения состояния конструкции вакуумной установки, в качестве форвакуумного насоса установлен пластинчато-роторный вакуумный насос или золотниковый вакуумный насос или зарубежный современный тип вакуумного насоса. Технический результат, который достигается полезной моделью:
- обеспечена работоспособность форвакуумных насосов, с помощью которых газ засасывается и выбрасывается на выход (в выхлопную магистраль), при этом работающая вакуумная установка (или вакуумный агрегат) может продолжать работать при внезапном изменении температуры окружающего воздуха до нормальных значений, а время непрерывной работы вакуумной установки (или вакуумного агрегата) при выполнении условий, обеспечивающих работоспособность форвакуумных насосов не более 16 часов в сутки, которые одновременно включаются с двухроторным вакуумным насосом, а средний срок службы вакуумной установки (или вакуумного агрегата) до капитального ремонта составляет не менее 4 лет,
- надежность вакуумной установки оттого, что между форвакуумными насосами закреплен на основании металлической рамы двухроторный вакуумный насос, у которого основными достоинствами являются отсутствие трения в роторном механизме, простота устройства, в связи с чем достигаются большие скорости вращения и высокая быстрота действий насоса при сравнительно малых габаритных размерах и массе - не более 105 кг,
- с возможностью регулирования числа оборотов электродвигателя двухроторного вакуумного насоса от «0» до «3600» об/в минуту, скорость вращения возможно увеличивать постепенно, таким образом можно запускать двухроторный вакуумный насос совместно с форвакуумными насосами, а остановку двухроторного насоса и форвакуумных насосов производить вместе.
Заявленная вакуумная установка (или вакуумный агрегат) поясняется техническим описанием и чертежами, где:
Фиг.1 - общий вид вакуумной установки (или вакуумного агрегата),
Фиг.2 - вид сверху по Фиг.1 с вспомогательными входами для откачки газа,
Фиг.3 - вид А по Фиг.2,
Фиг.4 - вид Б по Фиг.2,
Фиг.5 - общий вид двухроторного вакуумного насоса.
Полезная модель - Вакуумная установка (или вакуумный агрегат) для откачки газов содержит металлическую раму 1, на основании которой установлены форвакуумные насосы 2 и 3, которые имеют связь с емкостью (не показана) для откачки газа. Между форвакуумными насосами 2 и 3 установлен двухроторный вакуумный насос 4 с регулированием числа оборотов его электродвигателя 5 с помощью частотного преобразователя современного типа (не показан), который установлен в электросхему (не показана) системы управления (не показана). Регулирование оборотов электродвигателя 5 осуществляется от «0» до «3600» об/в минуту. Для упрощения конструкции, в качестве форвакуумного насоса 2 или 3 установлен пластинчато-роторный вакуумный насос или золотниковый вакуумный насос или зарубежный современный тип вакуумного насоса (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4).
Электродвигатель 5 насоса 4 закреплен к кронштейну 6, который соединен с корпусом 7 двухроторного вакуумного насоса 4. В рабочей камере корпуса 7 насоса 4 расположены два ротора 8 и 9, которые синхронно вращаются навстречу друг другу, при этом отсутствует трение в роторном механизме, которому передается вращение от электродвигателя 5. Двухроторный вакуумный насос 4 имеет всасывающий патрубок (основной вход) 10 для газа и выхлопной патрубок (вспомогательный вход) 11, которые расположены на горизонтальной оси насоса 4 (см. Фиг 1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5).
Выхлопной патрубок 11 (вспомогательный вход) двухроторного вакуумного насоса 4 и входной патрубок (вспомогательный вход) 12 форвакуумных насосов 2 и 3 соединены между собою через трубопровод 13 и сильфонный узел 14, который имеет защитный кожух 15. Сильфонный узел 14 предназначен для обеспечения взаимозаменяемости деталей насосов 2 и 3 и для ликвидации передачи вибрации между насосами 2, 3, 4 (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5).
Каждый форвакуумный насос 2 и 3 снабжен электродвигателем 16, который закреплен на корпусе насосов 2 и 3, а передача вращательного движения от электродвигателя 16 к насосам 2 и 3 осуществляется с помощью клинообразных ремней 17, натягивание которых обеспечивается натяжными винтами 18. Форвакуумные насосы 2 и 3 закрываются заграждением 19. Сверху на корпусе насосов 2 и 3 установлен маслоотделитель 20, который служит для заправки вакуумным маслом насоса 2 или 3 (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4).
Во время работы вакуумной установки, двухроторный вакуумный насос 4 захватывает при вращении роторов 8 и 9 постоянный объем откачиваемого газа и перемещает его с входа (с основного входа) 10 насоса 4 на выходной трубопровод 13, из которого газ засасывается форвакуумными насосами 2 и 3 и выбрасывается в выхлопную магистраль (не показана), откуда потом газ используется по назначению.
Заявленная вакуумная установка (или вакуумный агрегат) позволяет самостоятельно откачивать газ из большой емкости (не показана), при этом газ потом можно применять в разных отраслях промышленности.