что такое вакуумная система

Устройство и работа вакуумной системы

Многочисленные области производства не мыслят свое существование без использования технологий вакуума. Металлургия, медицина, химическая индустрия, сушка, промышленность полупроводников – это лишь несколько примеров того, где используется вакуумная техника. Самым известным примером является упаковка продуктов, которые мы покупаем ежедневно в магазине, кто с нас не видел мясо в «вакуумной упаковке».

Однако применение этих технологий связано не только с потребительским сегментом. Исследования в области химии и медицины уже давно не представляют своего будущего без вакуума. Инструменты исследовательской аналитики не могут функционировать без определённых условий.

Но более всего, конечно, выигрывает от этих систем промышленность и водоподготовка.

Что такое вакуумная система?

Некоторые приборы попросту не функционируют без условий вакуума, поэтому эти условия создаются искусственно. Для этого необходима целая система поддержания состояния в отсеке или контейнере, состоящая из насоса и других компонентов, которые обеспечивают его бесперебойную работу. Кроме того, область вакуума необходимо ограничивать, что делается при помощи предохранителей, клапанов и затворов. И им же нужно управлять, для чего подключаются регулировщики каждого сегмента, которые бывают электронными или механическими, а также оснащаются тепловыми, ионизационными и деформационными датчиками.

Сама же система может создавать вакуум следующих уровней:

Разделение на категории происходит по силе взаимодействия молекул между собой, а именно в зависимости от длины их свободного пробега.

Особенности каждого вида вакуума следующие:

Сверхвысокий вакуум имеет также свою особенность: он практически не меняет свойства свободной от газа поверхности за какое-либо существенное время.

Создание определенного уровня вакуума зависит от применения насосов. Их количество варьируется в зависимости от сложности установки и целевого назначения всей системы. Концентрация молекул уменьшается во время процесса откачки.

От насосов и конденсаторов (их типов и количества) зависит степень дегазации пространства. Конденсаторы называют ловушками, потому что они собирают газы и пары на холодных поверхностях, а также впитывают их при помощи пористого сорбента (другой тип ловушки). В некоторых случаях для удаления отдельных элементов газов используется ионизация.

Схема простой вакуумной системы

Вакуумные системы состоят из таких компонентов:

На схеме видно, как последовательно должны включаться высоковакуумный и низковакуумный насосы для откачки. Низкий вакуум при этом создается с помощью форвакуума. Все насосы в обязательном порядке соединяются с ловушками, которые устанавливают над устройствами. Ловушки служат предохранителями сосуда с откачиваемым объектом. Их предназначение в том, чтобы не допустить попадания вещества насосов в вакуумную среду, а также поймать нежелательные в области откачки газы.

Низковакуумный насос в предложенном примере оснащен ловушкой, которая предохраняет высоковакуумный насос от попадания паров форвакуума.

Вся система соединяется при помощи клапанов и затворов. На схеме трубопроводы отображаются простыми основными линиями, какого бы функционального назначения они не были.

Основная часть вакуумной системы – это камера, в которой и создаются необходимые условия за определённое время на определённый период. На схеме данная камера названа «откачивающим объектом».

Существует классификация камер по типу применения оборудования по созданию вакуума для следующего:

Кроме того, камеры подразделяются по степени охвата сопутствующего оборудования для работы в вакууме:

Функциональное назначение камер вакуума бывает следующее:

Соединения между камерами, ловушками и насосами обеспечивают трубопроводы, которые также бывают разных типов (форвакуумный, вакуумный, байпасный и т.д.). Это основная часть любой схемы вакуумной системы, поскольку она соединяет все элементы воедино, обеспечивая бесперебойную работу и взаимосвязанные процессы включения/отключения оборудования.

Что собой представляет автоматическая вакуумная система?

Автоматика используется в таких процессах, которые требуют долгого времени бесперебойной работы вакуумной установки.

Сферы применения таких систем вакуума обычно включают:

В отличие от обычных вакуумных систем автоматические системы оснащены встроенными логическими контролирующими элементами. Именно контроллер управляет всеми частями работы установки, а в случае ошибки или поломки подключает резервные системы. Таким образом, для обслуживания не нужно постоянное или даже временное присутствие персонала, а достаточно проверять состояние вакуума по экранам контроллеров.

Также автоматизированные системы внедряются централизовано, чтобы охватить несколько областей производства или экспериментальных процессов на предприятии. Автоматика позволяет управлять работой установок централизовано и удаленно. Небольшие вакуумные системы имеют около 20 различных параметров, которые настраиваются под пользователя и его нужды. Крупные установки могут оснащаться расширенным функционалом.

Преимуществами автоматических вакуумных систем:

Как правило, автоматика оснащается двумя и более насосами, поскольку один требует гарантии проведения техобслуживания (для этого систему и должны отключить). Два насоса обеспечивают надежность работы, а если в установке их три, то ещё и гарантируют включение резервной системы при возможных неполадках. В зависимости от назначения создания вакуума системы откачки используются параллельно или попеременно.

Устройство вакуумных систем

Как уже упоминалось, система вакуума – это набор устройств, которые призваны создавать, поддерживать и регулировать состояние вакуума в определенной области. В систему входят элементы измерения, откачки, связующие звенья, устройства герметизации и другие сборочные элементы. Конструкция вакуумной системы зависит от ее назначения и характеристик элементов, входящих в ее состав.

Основные элементы устройства вакуумной системы:

Классификация всех элементов производится по их назначению в конкретно взятой вакуумной системе. Камеры и трубопроводы имеют самый большой разброс характеристик, поскольку могут находиться в разных частях установки и применяться, как промежуточные звенья, так и конечные элементы системы.

Запорные аппараты, которые регулируют все процессы внутри сложной агрегатной системы, применяются на всех уровнях вакуума:

Все они бывают разных приводов: от полноценной механики до электрических модификаций в автоматических системах (электро-механические, электромагнитные, пневматические или гидравлические). Не последнюю роль играет способ, которым эти «малыши» обеспечивают герметизацию всех узлов вакуумной системы. Применяется уплотнитель или расплавляемые металлы.

В условиях высокого и сверхвысокого вакуума клапаны срабатывают очень часто, особенно при прогревах, поэтому, в таких системах используют усиленную герметизацию.

Соединения запорных аппаратов и других элементов системы подразделяют установки вакуума на такие виды:

Выбор одного из двух способов стыковки элементов зависит от условий создания вакуума и рабочих температур.

Работа вакуумных систем

Получить вакуум можно при помощи удаления газа из камеры. В одном случае газ направляется вне вакуумной системы, а в другом связывается внутри установки. Для этого используются насосы, запускающие весь процесс создания условий в камере.

Газ перемещается по системе порциями, но непрерывно. Его удаление происходит через изоляцию в рабочей камере насоса, а затем передачу за пределы откачивающего элемента. Это происходит при помощи сжатия газа в процессе перемещения так, чтобы его давление было больше, чем давление на выходе из насоса.

Во время работы откачивающих систем вакуума возможны следующие негативные явления:

Во всех этих случаях применяются ловушки, которые запускаются вместе с насосами в системе. Обычно на каждый насос существует своя ловушка, которая выступает предохранителем для условий, создающихся в камере.

Цикл откачки и удаления нежелательных элементов повторяется снова и снова, пока в камере не будет достигнуты необходимые условия вакуума. Поддержание этого состояния зависит от регулярности работы насоса, а также клапанов системы. Насосы, которые связывают газы, не откачивают их, а захватывают в твердом состоянии. И те, и другие имеют трудности и ограничения, особенно, когда необходимо откачать водород или неон.

Последовательное соединение насосов обеспечивает их цикличную работу на разных ступенях. Это применяется для создания сверхвысокого и высокого вакуума. Откачка газа проходит несколько этапов регуляции и изменения давления в системе, постепенно достигая нужной отметки дегазованности. Впоследствии условия поддерживаются в камере через повторное включение насосов и герметизацию объекта откачки.

Примером тому является система принудительного вытеснения. Она имеет ручной водяной насос, который внутри самого себя способен создать герметичную область вакуума. Происходит перепад давления и жидкость из целевой камеры (например, колодца) перемещается в эту область, после чего она закрывается со стороны целевой камеры, но открывается в сторону атмосферы. В процессе область сжимается до минимально возможного размера, что и выталкивает жидкость дальше. Поддержание в насосе вакуума обеспечивается расширением и закупориванием области перемежающимися периодами прохождения через полость воды.

Источник

Вакуумная система: вакуумная установка и сферы ее применения, оборудование вакуумных систем и вакуумной техники, вакуумный насос

Само понятие вакуумной системы, подразумевает наличие огромного количества самых разных вакуумных агрегатов, которые могут иметь самые разные характеристики, типы конструкции и принципы работы. Сейчас уже тысячи различных предприятий пытаются как можно быстрее закупить подобных агрегатов, так как вакуумные системы сейчас показывают отличные показатели в плане производительности, причем эффективность подобных устройств высока настолько, что перегоняет все другие системы по всем возможных показателям в несколько раз. При сравнении обычных систем с вакуумными, становится сразу понятно, что вакуумные агрегаты имеют ряд существенных преимуществ, из-за чего большая часть покупателей выбирает именно такой тип систем.

Внешний вид вакуумной системы

В данной статье мы рассмотрим:

Навигация по разделу:

Ведь по сути, человек покупает агрегат за одни и те же деньги, но взамен получаете очень качественное и более функциональное устройство, которое имеет ряд существенных преимуществ, которые часто дают о себе знать во время работы. Не стоит также забывать и о множестве дополнительных функций, которые присутствуют в вакуумных системах. На первый взгляд может показаться, что все эти функции не играют какой-то особой роли, но на самом деле их значимость очень велика и если правильно использовать эти дополнения, можно значительно увеличить производительность труда.

Вакуумная система — это совмещение в одном месте сразу нескольких крупных агрегатов, которые могут отлично взаимодействовать во время рабочего процесса. Такие системы отлично справляются с созданием повышенного уровня вакуума в любом устройстве. Также этой системе легко дается откачивание сосудов и вакуумных водопроводов, что для подобных систем и вовсе не является какой-то видимой проблемой. Вакуумные системы могут справляться с теми задачами, которые уж точно будут не по зубам обыкновенным системам, работающим на обыкновенном принципе действия.

Цена подобных систем на данный момент очень высока и обычный человек вряд ли сможет себе позволить такой крупный агрегат, с таким спектром возможностей. Именно из-за этого, чаще всего подобные системы используются именно на больших предприятиях, где подобные системы могут выполнять целый ряд трудоемких задач, которые не являются чем-то затруднительным для такой габаритной и производительной системы, которая способна выполнять и более тяжелые задачи.

Вакуумная установка

Вакуумная установка — представляет собой однородную систему, которая создана по принципу совмещения нескольких насосов, которые уже в свою очередь создают и поддерживают нужный уровень технического вакуума. Происходит все это дело во время откачки воздушных или газовых смесей. Чаще всего подобные установки применяются в стационарных системах, но есть, конечно же и множественные исключения, так как в последнее время такие установки стали применять в самых разных сферах. Чаще всего подобные системы можно заметить в производственных организациях, которые более чем заинтересованы в работе подобного аппарата.

Вакуумная установка: внешний вид

Что касается сферы применения, то для данного устройства она достаточно широка и уже сейчас такие агрегаты применяются в самых разных сферах, включая даже самые необычные варианты.

Сферы применения вакуумных установок:

Каждая из этих сфер имеет свои характерные особенности, что не так часто можно встретить в современном мире. Так что если вы выбираете себе устройство для широкого применения, то обратите свое внимание и на вакуумные установки, так как он могут показать отличные показатели в плане качества и конечно же самой производительности в целом.

Неплохим преимуществом подобных систем также является и возможность напыления, которая на данный момент является большой редкостью на рынке. Подобная обработка материалов сейчас стоит больших денег, и многие готовы за это платить. Сам процесс напыления не так сложен, как может показаться на первый взгляд и для того чтобы это работало эффективно, надо лишь найти к этому делу правильный подход и настроить вакуумную установку в точности с тем, как указано в инструкции для эксплуатации.

Оборудование вакуумных систем (арматура, фланцы, датчики)

Если говорить об оборудовании вакуумной системы, то сюда входят различные фланцы, арматура, датчики, и тому подобные элементы, которые не играют каких-то ключевых ролей, но все-таки являются более чем важными в данных устройствах. Все эти элементы немалую роль также играют и в производительности данного типа устройств, которые в последнее время показывают отличные результаты в данном направлении.

Главные элементы оборудования вакуумных систем

Если говорить об главных элементах вакуумной системы, то они выгладят таким образом:

Также не стоит забывать и о наличии второстепенных элементов, которые также являются важными, но не настолько как первые:

Сами индикаторы по своему принципу работы делятся на три ключевых категории:

Каждый из этих индикаторов предназначен для выполнения отдельных задач, так как их на любом производстве может быть просто огромнейшее количество.

Вакуумная техника

Вакуумная техника в первую очередь предназначена для создания и поддерживания определенного уровня вакуума в установок. Как мы все уже знаем, вакуум — это одна из ключевых частей работы любоuо вакуумного устройства, так как при наличия высокого или же сверхвысокого вакуума в системе, она может выдавать просто феноменальные показатели в плане производительности. Это играет далеко не последнюю роль в популярности вакуумной техники, которая с каждым годом становится только очевиднее. Ведь ассортимент вакуумной техники действительно очень широкий и среди всего количество агрегатов, любой человек может найти себе то, что подойдет именно ему.

Вакуумная техника также показывает характер и отличную интенсивность протекания физико-химических процессов, из-за чего многие стали говорить о том, что вакуумная техника является наиболее функциональной и производительной. Внутри всей вакуумной техники всегда есть определенное количество свободного пространства, которое создается благодаря действию системы. Это пространство позволяет исключать воздействие газов на определенные процессы, что также является одним из преимуществ данной системы.

Вакуумная техника: внешняя характеристика

Техника создания вакуума в данных агрегатах на самом деле довольно интересна, так как создается он при помощи нескольких элементов системы, которые активно воздействуют друг с другом и способны проводить образование высокого или даже сверхвысокого вакуума. Но не стоит также забывать и о поддержании условий вакуума, так как его создание это далеко не единственный процесс в системе. Поддержание вакуума в вакуумной технике — это одно из её преимуществ, так как подобные аппараты отлично показывают себя в этом деле, и способны поддерживать уровень высокого вакуума на протяжении нескольких часов. Это позволяет устройству долгое время работать в штатном режиме и выдавать стабильные показатели производительности.

Многие производители обратили внимание на данный вид техники именно из-за таких возможностей, и теперь подобные аппараты набирают все большей популярности. Немалую роль в этом играет и широкий спектр применение данных устройств, так как их можно задействовать в самых разных сферах и в каждой из них они способны показывать себя исключительно в лучшем свете.

Вакуумный насос

Вакуумный насос — это весьма трудный по своей структуре механизм, который способен одновременно выполнять огромное количество процессов, из-за чего и пользуется столь большой популярностью.

Для начала разберем, какой же принцип работы присутствует у самого вакуумного насоса, дабы понять, что из себя вообще представляет это устройство. Вначале происходит перемена объема серповидных лопастей, которые ведут к тому, что газ перемещается по всей внутренности агрегата. Что касается самих полостей, то они начинают работать благодаря двум спиралям, которые благодаря своей необычной структуре создают для этого оптимальные условия. При этом стоит отметить, что в движении находится только одна из спиралей, в то время как вторая все время находится в одном положении, по сути, не выполняя никаких функций.

Как выглядит вакуумный насос

Если затрагивать тему применения вакуумных насосов, то можно узнать много интересных возможностей данного рода аппаратов. Сейчас уже огромное количество предприятий готов покупать вакуумные насосы для постоянной работы, так как их цена не столь высока, в то время как эффективность во время работы достигает просто максимальных показателей, что собственно и привлекает внимание покупателей.

Сейчас мы подробнее рассмотрим сферы применения вакуумных насосов:

Это еще далеко не весь перечень направлений, где активно применяются вакуумные насосы, так как есть ещё огромное количество других отраслей, где такие агрегаты нашли своего широкого распространения.

Не стоит также забывать о том, что вакуумные насосы делаться на определенные виды, дабы покупателю было легче классифицировать их по задачам и выбрать себе тот аппарат, который нужен именно ему.

Виды вакуумных насосов:

Все эти разновидности вакуумных насосов направлены на выполнение отдельных задач, которые, так или иначе, важны какому-либо предприятию. Вакуумные печи уже используются в самых разных отраслях, причем некоторые модели насосов выполняют там далеко не самые приятные и легкие функции. Но есть и другие направления, где активно применяются вакуумные насосы, причем очень даже ценятся из-за своей производительности.

Источник

вакуумная система

3.6 вакуумная система (vacuum system): Совокупность взаимосвязанных устройств для создания, повышения и поддержания вакуума, приборов для вакуумных измерений, а также откачиваемых сосудов и связывающих их вакуумных трубопроводов.

Смотри также родственные термины:

23. Вакуумная система электронного микроскопа

Система, предназначенная для создания вакуума в электронном микроскопе

Полезное

Смотреть что такое «вакуумная система» в других словарях:

вакуумная система — Совокупность взаимосвязанных устройств для создания, повышения и поддержания вакуума, приборов для вакуумных измерений, а также откачиваемых сосудов и связывающих их вакуумных трубопроводов. [ГОСТ 5197 85] Тематики вакуумная техника EN vacuum… … Справочник технического переводчика

вакуумная система — vakuuminė sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. vacuum system vok. Vakuumsystem, n rus. вакуумная система, f pranc. système à vide, m … Fizikos terminų žodynas

вакуумная система электронного микроскопа — вакуумная система Система, предназначенная для создания вакуума в электронном микроскопе. [ … Справочник технического переводчика

вакуумная система выгрузки топлива из ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN vacuum defueling systemVDS … Справочник технического переводчика

вакуумная система инжектора пучка нейтральных частиц — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN neutral beam injectior vacuum system … Справочник технического переводчика

вакуумная система транспортировки золы (на ТЭС) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN vacuum ash conveying system … Справочник технического переводчика

вакуумная система ускорителя — Совокупность элементов ускорителя заряженных частиц с устройствами для создания и поддержания в них вакуума необходимого уровня. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных частиц EN accelerator vacuum system … Справочник технического переводчика

Вакуумная система электронного микроскопа — 23. Вакуумная система электронного микроскопа Вакуумная система D. Vakuumanlage E. Vacuum system Система, предназначенная для создания вакуума в электронном микроскопе Источник: ГОСТ 21006 75: Микроскопы электронные. Термины, определения и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Вакуумная техника — совокупность методов и аппаратуры для получения, поддержания и контроля вакуума. История развития физики и химии, а также ряда отраслей промышленности неразрывно связана с развитием В. т. Герон из Александрии (вероятно, 1 в.)… … Большая советская энциклопедия

вакуумная дуговая печь — [vacuum arc furnace] дуговая печь, в которой электрическая дуга горит в разреженной до 0,1 1 Па атмосфере между расходным или нерасходным электродом катодом и жидким металлом анодом (рис.) Вакуумная дуговая печь примяется для рафинирования… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Вакуумная система: устройство, применение, автоматические вакуумные системы

Вакуумная система представляет собой набор взаимосвязанных элементов, которая предназначена для создания и поддержания требуемого размера разряжения. Современные вакуумные системы подразделяют по уровню создаваемого вакуума.

Устройство вакуумной системы

Устройство вакуумной системы

Вакуумная система состоит из следующих конструктивных элементов:

В зависимости от типа вакуумной системы и требований, которые предъявляются к ней, некоторые из конструктивных элементов могут отсутствовать либо устанавливаться дополнительно. Для поддержания непрерывного режима работы многие элементы могут дублироваться. Вакуумная система, оснащенная автоматическим оборудованием, способна самостоятельно производить подключение дополнительного модуля для работы, управлять процессом работы составляющих элементов системы и сохранять необходимый уровень разряжения в системе.

Используемая в вакуумной системе арматура подразделяется на предохранительную, запорную и регулирующую. При необходимости определенные типы регулирующей арматуры можно заменить на запорную, к которой относятся обратные клапаны, предназначенные для обеспечения отсекания потока рабочей среды при движении в обратном направлении, предохранительные и регулирующие устройства.

Применение вакуумных систем

Применение вакуумных систем

Вакуумные системы получили широкое применение в следующих отраслях:

Использование вакуумной системы в той или иной сфере обусловлено типом оборудования. Вакуумная система с низким значением вакуума чаще всего используется в лабораторных исследованиях и в домашней промышленности. Вакуумная система среднего вакуума получила более широкое применение. Такие системы получили применение, начиная с металлургии и заканчивая медициной. Вакуумное оборудование высоких показателей вакуума применяются в тех технологических схемах, которые направлены на достижение высокотехнологических целей.

Автоматическая вакуумная система

Автоматическая вакуумная система оснащается контролирующим автоматическим элементом, предназначенным для управления работой отдельных частей оборудования, а в случае аварийной ситуации для прекращения работы основных частей системы и подключения резервной системы. Для работы автоматической вакуумной системы нет необходимости постоянного нахождения рядом обслуживающего персонала. Достаточно проводить контроль уровня вакуума с помощью информации, которая выводится на монитор.

Автоматическая вакуумная система

Для того, чтобы охватить несколько технологических процессов и даже несколько областей промышленности автоматические вакуумные системы внедряются централизованно. С помощью системы автоматики имеется возможность удаленно управлять процессом работы системы. Каждая автоматическая вакуумная система имеет до 20 рабочих параметров, которые могут подстраиваться под нужны конкретного потребителя. Крупные вакуумные системы имеют расширенный функционал.

Автоматические вакуумные системы обладают следующими преимуществами:

Как правило, автоматическая вакуумная система оснащается двумя вакуумными насосами для обеспечения надежности работы системы. Установка трех вакуумных насосов при возникновении аварийной ситуации гарантирует включение резервной системы.

Работа вакуумной системы

Работа вакуумной системы

Разряжение в технологической схеме достигается удалением газа из рабочей камеры. Для этих целей используется вакуумный насос, с работы которого начинается работа вакуумной системы. Газ по системе перемещается порциями в непрерывном режиме. В процессе движения газа его сжатие происходит таким образом, чтобы его давление превышало давление на выходе насоса. В процессе работы вакуумной системы могут возникать следующие негативные явления:

Для предотвращения потерь используются ловушки, работа которых запускается во время запуска оборудования. Как правило, каждый установленный в системе насос обладает своей ловушкой. Удаление нежелательных элементов продолжается до тех пор, пока в системе не будут достигнуты необходимые параметры вакуума. Последовательность подключения вакуумных насосов позволяет обеспечить циклическую работу оборудования в разных его режимах. Откачка рабочей среды происходит в несколько технологических этапов. Ее эффективность зависит от изменения давления в системе и постепенно достигается необходимая отметка дегазованности. Посредством включения насосов поддерживается необходимые условия работы системы. При наличии системы автоматики весь процесс работы происходит без участия оператора.

Источник