Криогенные насосы вакуумные - принцип работы, действия, как устроен крионасос, конструкция, производители, производство
Криогенные насосы представляют собой специальные устройства, которые используются для откачивания различных газов и смесей из криогенных систем и камер. В основе их работы лежит явление адсорбции газов на поверхностях за счет их охлаждения до низких показателей температур. Процесс охлаждения осуществляется посредством основной рабочей газовой среды, которой является газ гелий.
Крионасосы предназначены для работы с различными газовыми средами – кислородом, водородом, азотом, метаном, неоном, аргоном и другими. Наиболее распространенной средой является азот – это обусловлено его доступной стоимостью и повсеместной распространенностью в различных производственных процессах.
Криогенный насос
Содержание:
- Криогенный насос - область применения крионасосов
- Выбор криогенного вакуумного насоса
- Использование криогенных поршневых аппаратов
- Применение криогенного центробежного оборудования
Криогенный насос - область применения крионасосов
При помощи крионасосов удается достичь уровня разреженности воздуха до 10-10 Торр и даже ниже, в зависимости от необходимости. Принцип работы криогенных систем тесно связан с особенностями конструкции оборудования. Специальные криопанели обладают отличными удерживающими и конденсирующими характеристиками. Благодаря этому осуществляется откачивание газов после включения устройства в работу. Охлаждение панелей происходит за счет циркуляции гелия внутри системы.
Как устроен крионасос? Конструкция криогенного насоса предполагает наличие таких составляющих:
- Корпус, выполненного из прочного и устойчивого к развитию коррозии материала нержавеющей стали или алюминия.
- Криоохладитель крепится к сосуду при помощи метода сварки или усиленных болтов.
- Внутренние поверхности, которые непосредственно контактируют с разреженным вакуумом, также выполняются из нержавеющей стали.
- Нагревательные элементы изготовлены из меди с защитным покрытием (чаще всего никелевым).
- Излучающий экран из меди крепится к первой ступени нагрева оборудования.
- Второй излучающий экране покрывается черной краской и предназначен для поглощения входящей теплоты.
- Между экранами находятся криопанели второй ступени с никелевым покрытием.
- Над панелями располагается древесный или активированный уголь, который обеспечивает явление адсорбции.
Область применения крионасосов
Производительность и быстродействие оборудование зависит от размера, формы и количества поверхностей и панелей.
В процессе изготовления криогенных насосов современные производители тщательно отслеживают качество своей продукции. Это позволяет предлагать для реализации надежное и безопасное в эксплуатации оборудование для работы с криогенными газами и создания криосистем высокой сложности. Благодаря тестовым испытаниям проверяется эффективность и быстродействие работы установок, которые поступают в продажу в дальнейшем.
Высокая техническая сложность криогенных вакуумных насосов обуславливает необходимость обращения к специалистам при выполнении комплекса работ – установке, настройке, технического обслуживания и профилактических или ремонтных услуг. Правильно выполненные работы являются гарантией и залогом длительной, бесперебойной эксплуатации оборудования.
Среди производителей крионасосов присутствуют отечественные и зарубежные компании, продукция которых широко известна во всех странах мира. Сегодня данный тип оборудования используется в различных отраслях науки и промышленности, включая исследовательские работы, приборо- и машиностроение, добычу ископаемых, изготовление оптических инструментов и в других сферах.
Выбор криогенного вакуумного насоса
Криогенное оборудование представлено производителями в ассортименте. Выбирать крионасосы следует с учетом основной цели, с которой приобретаются подобные устройства:
- Погружные.
- Центробежные.
- Поршневые.
Каждая из представленных категорий оборудования применяется для выполнения определенных видов работ. Погружные установки пользуются популярностью при работе с резервуарами с охлаждающей жидкостью, их применяют при выполнении погрузочно-разгрузочных видов работ для автомобилей, которые занимаются транспортировкой крупногабаритных изделий и продукции.
Выбор криогенного вакуумного насоса
Центробежные установки обладают простой конструкцией и очень удобны в проведении технического обслуживания. Насосы используются для работы с большими объемами газовой среды, но при этом они обладают довольно компактными размерами. Благодаря наличию специальных уплотнений на корпусе установки подходят для эксплуатации в условиях пониженных температур.
При выборе оптимального устройства следует учитывать тип эксплуатации. В зависимости от этого все криогенные насосы делятся на погружные и выносные. Второй вариант агрегатов располагается на единой раме крионасосной установки на удалении от основной рабочей емкости. Также обязательно следует учитывать уровень производительности выбранной техники:
- Малая – 20 л/мин, 1200 л/ч.
- Средняя – до 80 л/мин, до 4800 л/ч.
- Высокая – до 110 л/мин, до 6600 л/ч.
Какой бы тип криогенного насоса не был выбран для использования, потребитель может быть уверен в высоком качестве и чистоте получаемого вакуума. Этого удается достичь за счет отсутствия масляных выхлопов в откачиваемом объеме – в процессе откачивания газов осуществляется их вымораживание, что значительно обеспечивает уменьшение давления паров и позволяет получить вакуум с высокой степенью разреженности.
Отдельная категория оборудования – криогенные насосы для СПГ, или сжиженными природными газами. К ним относятся метан, пропан и бутан. В зависимости от состава газы могут содержать включения в виде углекислого газа, аммония и других видов хладагентов. Основная проблема при работе с СПГ заключается во взрывоопасности веществ. Именно поэтому к подобным установкам предъявляются строгие требования качества, надежности и безопасности. При работе с сжиженными газами следует выбирать оборудование с соответствующей маркировкой, что станет залогом эффективной и производительной работы установок в опасных условиях.
Использование криогенных поршневых аппаратов
Поршневые криогенные насосы работают за счет вытеснения откачиваемого объема посредством поршней. Оборудование используется для выполнения таких видов работ:
- Заполнение емкостей криогенным содержимым – цилиндры, баллоны и резервуары буферного типа.
- Установки воздухоразделительные.
- Установки газификационные.
Поршневые насосы широко используются в разных сферах и отраслях, включая фармацевтику и медицину, где требуется высокая эффективность при работе с резервуарами и емкостями значительного объема.
При эксплуатации поршневого насоса газовые смеси откачиваются механическим способом, за счет поступательного движения поршня. При первом движении происходит заполнение камеры рабочим веществом, что влечет за собой падение давления внутри устройства. При возвратном движении наблюдается нагнетание давления до избыточного, в результате чего осуществляется вытеснение газов из откачиваемого объема.
Использование криогенных поршневых аппаратов
Поршневые криогенные насосы эксплуатируются в различных условиях, включая постоянные нагрузки и суровые климатические условия. Их используют для закачки газовых составов в нефтяные пласты, что значительно увеличивает уровень добычи полезных ископаемых.
В зависимости от конфигурации и конструкции выделяют несколько типов поршневых или плунжерных насосов:
- Одноплунжерные, горизонтальные – простые, легкие в обслуживании и эксплуатации, доступные в ценовом выражении.
- Вертикальные – используются для работы на крупных и средних объектах.
- Многоплунжерные с горизонтальной ориентацией рабочих цилиндров – отличаются высокой долговечностью и надежность. эксплуатации.
Оборудование с вертикальной конструкцией обеспечивает высокий уровень производительности, при этом исключается гравитационная нагрузка на рабочий орган установки, увеличивается срок эксплуатации оборудования и всех его комплектующих.
Применение криогенного центробежного оборудования
Криогенные насосы центробежного типа относятся к категории устройств периодическим режимом работы. Они используются для перекачивания криогенного содержимого различного происхождения, включая сжиженные природные газы. Движение криогенной жидкости осуществляется за счет центробежной силы, которая создается при движении лопастей основного рабочего органа установки. При этом происходит вытеснение жидкости к периферии, в результате чего жидкость перемещается в специальный нагнетательный трубопровод.
Все крионасосы центробежного типа делятся на одноступенчатые и многоступенчатые. Представленное различными производителями оборудование отличается широким диапазоном технических характеристик и параметров работы, что позволяет подобрать агрегаты для эксплуатации в определенных условиях и с необходимым уровнем производительности.
Применение криогенного центробежного оборудования
Центробежные насосы используются для перекачивания веществ в больших объемах, в том числе и для перекачивания их из одной емкости в другую (например, при заправке различных баллонов и цилиндров).
Криогенные насосы представляют собой сложное оборудование, которое используется для обеспечения различных технологических процессов в промышленности, на производстве, в фармацевтике и медицине. Оборудование отличается большим разнообразием параметров работы, что важно учитывать при подборе устройств с оптимальной конфигурацией. Особое внимание следует уделить условиям эксплуатации установок и характеристике перекачиваемых сред. Производители предлагают большой спектр современных и безопасных решений для профессионального использования.