Вакуумная система промышленная — устройство, назначение, характеристики, виды, проектирование, установка, проверка
Системы, в конструкции которых имеются в наличие сразу несколько довольно мощных агрегатов, способных создавать разряжение разных параметров, называются вакуумными. Они имеют довольно успешное применение на промышленных предприятиях, где для проведения технологических процессов требуется создавать вакуум низких или высоких значений.
Для систем такого назначения нет невыполнимых задач на современном этапе развития производственных процессов, их применение оправдано в различных сферах человеческой деятельности.
Содержание:
- Устройство вакуумных систем
- Промышленные вакуумные системы — назначение
- Виды вакуумных систем
- Проектирование вакуумных систем
- Установка вакуумной системы
- Проверка вакуумной системы насоса
Устройство вакуумных систем
Сложная конструкция аналогичных изделий состоит из основных и вспомогательных элементов, которые не только создают любые параметры разряженной атмосферы, но и поддерживают их в течение заданного временного отрезка, а также обеспечивают контроль над основными параметрами.
Устройство вакуумных систем
Первостепенную роль играют насосы, которые откачивают среду из определённого резервуара, к ним относятся агрегаты такого типа:
- криогенные;
- форвакуумные;
- Рутса;
- турбомолекулярные или ТМН;
- плунжерные;
- пластинчато-роторные;
- водокольцевые или ВВН.
Ловушки различного вида предназначаются для задержания паров нефтепродуктов, устанавливаются они на фланцах насосов, чтобы препятствовать загрязнению откачиваемой среды.
К запорно-регулирующей составляющей относятся фитинги, краны, вентили, затворы и клапаны, а соединительные шланги и трубопроводы обеспечивают герметичность ввода и вывода газов или газовоздушных смесей в/из ёмкостей.
К средствам измерения относятся вакуумметры, манометры и различные датчики, контролирующие основные параметры системы.
Вспомогательные элементы или входят в состав перечисленных компонентов, либо используются самостоятельно, например, электрические и термопарные вводы, смотровые окна и т. п.
Промышленные вакуумные системы — назначение
По создаваемому давлению оборудование делится на системы: низкого, среднего, высокого или сверхвысокого вакуума. Применение низковакуумных изделий осуществляется для уборки помещений от пыли и мелкого мусора или при упаковке продуктов питания. Средний вакуум используется при производстве лекарств, а также при изготовлении формованной продукции. Более высокие значения разряжения нужны для создания оборудования высоких технологий и в научно-исследовательской деятельности.
Промышленные вакуумные системы — назначение
Компрессорные системы состоят из насосов и компрессоров вакуумного типа, они широко используются в нефтехимической и газодобывающей промышленностях, где требуется надёжная работа со взрывоопасными и легковоспламеняющимися веществами. Такие агрегаты могут действовать при минусовых температурах, захватывая газ, конденсат или полужидкие субстанции, а мощный компрессор помогает осуществлять их сжатие. Ещё одним распространённым применением являются различные холодильные установки, где требуется работа с хладагентом.
Системы прессования с применением вакуума используются там, где нужно надёжно соединить отдельные части будущего изделия между собой или при изготовлении гнутоклееных композиций, например, корпусная мебель, двери с выпуклыми элементами, струнно-смычковые музыкальные инструменты, светильники ажурной формы и многое другое.
При дегазации аналогичные системы могут создавать области с низким давлением, поэтому температура кипения применяемых жидкостей и выделение пузырьков воздуха происходит при совершенно других параметрах нагрева, а исходные изделия имеют уникально гладкую и однородную структуру.
Устройства формовки с применением разряжённого пространства используются при производстве пустотелых камней, фигурного кирпича, при авиационном строении, при литье деталей и изделий из пластмасс и композиционных материалов.
Аналогичные медицинские установки используются в фармацевтике, для продолжительного хранения запасов крови и определённого вида лекарств, изготовления протезов
Централизованные системы вакуумного типа применяются в животноводстве для машинного доения, в автомобилестроении и изучении космического пространства, при переработке природных ископаемых, на деревообрабатывающих комбинатах, а также в бытовых целях, для обеспечения водой высотных зданий и удаления сточных вод в системы очистки.
Виды вакуумных систем
Классификация аналогичных систем производится с применением различных методик:
- учитывая величину создаваемых параметров вакуума;
- по виду применяемых средств откачивания;
- во внимание принимаются материалы, которые используются при изготовлении основных элементов, например, металл или стекло;
- в зависимости от распределения давления в системе — динамические или статические.
Виды вакуумных систем
Причём первый вид в последнем варианте характеризуется неравномерным распределением параметров давления в разных частях, а перепады становятся больше при наибольшем удалении от средств откачки. А статическая система отличается равномерностью распределения давления во всех элементах.
Проектирование вакуумных систем
При разработке проектов вакуумного оборудования важным этапом считается совместимость всех составляющих друг с другом, при этом необходимо учитывать условия проводимого производственного процесса и его технологических нюансов. В зависимости от процессов, которые происходят внутри аналогичных систем и подразделяют на несколько категорий.
Проектирование вакуумных систем
Например, по создаваемому давлению:
- Низкое — такие системы находят достойное применение в промышленных установках по вакуумной упаковке различных товаров.
- Среднее, здесь сфера использования значительно расширяется — от металлургических комбинатов до фабрик, производящих лекарственные препараты.
- Высокое и сверхвысокое, аналогичное оборудование применяется для создания и устойчивой работы газовых анализаторов, атомно-силовых установок и электронных микроскопов и телескопов большой мощности.
При разработке новых проектов учитывается и степень чистоты технологического процесса: для откачки используются только сухие агрегаты мембранного, спирального, винтового типа и насосы Рутса, чтобы полностью исключить влияние нефтепродуктов.
В тех процессах, где особая чистота рабочего потока не требуется, нужно убедиться в совместимости материалов используемой системы с агрессивными газами, активно создающих коррозию на поверхности внутренних полостей.
Во время проектирования правильный подбор запорно-регулирующей арматуры, которая отвечает всем требованиям технологий будущих процессов, имеет принципиальное значение.
Установка вакуумной системы
Вначале выполняется монтаж вакуумного агрегата с электрическим приводом на прочном фундаменте и подсоединение к нему трансмиссии, датчиков и запорных устройств. Рекомендуется устанавливать такие изделия в отдельно стоящих одноэтажных постройках с высотой перекрытия не менее 4-х, исключающих возможность возгорания.
Установка вакуумной системы
Фундамент заливается предварительно исходя из габаритов насоса и всей системы, он оборудуются таким образом, чтобы был обеспечен подход к изделию с любой стороны.
Во время установки насосов под лапы подкладываются демпфирующие прокладки. Крепёжные болты рамы затягиваются только после нивелировки и полного застывания цементного раствора.
Трубопровод к агрегату присоединяется при полном совпадении фланцев, натяжка категорически запрещена, кроме этого, вся соединительная система должна иметь минимум поворотов. Прокладки и соединительные элементы всасывающей магистрали плотно подгоняются, чтобы исключить подсос окружающего воздуха. Располагается такая конструкция только в зоне с температурами в пределах 12—20° С, потому что лёд внутри может образовываться и при параметрах в +6—8 градусов, что доказано на практике.
Перед насосом принято устанавливать запорное устройство, чтобы во время экстренной остановки агрегата в трубопровод не попадала рабочая жидкость.
До начала установки все нагнетающие и всасывающие трубопроводы проверяют на герметичность, очищаются, обезжириваются и протираются внутренние каналы.
Проверка вакуумной системы насоса
Аналогичная техника по созданию различных параметров вакуума отличается высокой надёжностью, но при постоянной эксплуатации аналогичных агрегатов нужно периодически проводить диагностику при помощи течеискателей и вакуумметров. Первый из названных устройств отлично справляется с поиском утечек, а второй — отвечает за поверку внутреннего давления. Выбор вакуумметра напрямую зависит от того, какого типа насос установлен в системе.
Проверка вакуумной системы насоса
Поверка с использованием течеискателя производится после создания в системе разряжения с наличием во внутреннем объёме молекул гелия, потому что устройство определяет утечку по наличию молекул этого газа рядом с протечкой, которую прибор мгновенно локализует и сообщает оператору звуковым и световым сигналом.
С использованием вакуумметра проверяются такие показатели:
- падение давления в насосе не должно превышать 100 мм. рт. ст или 133,3 мбар за 2,5 минуты;
- время создания сухого вакуума должно быть не более 20 секунд.
Но пользователи должны знать и такой нюанс, что отличные показатели не являются гарантом бесперебойной и эффективной работы на всё время эксплуатации, аналогичные проверки нужно проводить минимум 2 раза в год.
Кроме перечисленных поверок, производится визуальный осмотр стыков и фланцев на предмет засорения их, если насос используется под открытым небом или в колодце. Водокольцевые аналоги проверяются на присутствие внутри воды, которая должна занимать половину объёма.
Качественную диагностику могут выполнять только квалифицированные специалисты из центров сервиса.