Безмасляные винтовые вакуумные насосы доступны в нескольких вариантах исполнения:

  1. серии PS (с водяным охлаждением)/ PSE (с воздушным охлаждением)
  2. энергосберегающие серии PD (с водяным охлаждением)/ PDE (с воздушным охлаждением)

Серия PD/PDE обеспечивает низкое энергопотребление, что показано на графике производительности насосов.

Сравнение энергопотребления серий PS и PD

Особенности:

  • Отсутствие смазок и рабочих жидкостей позволяет обеспечивать высокую чистоту газовой среды.
  • Отсутствие в рабочей камере пар трения исключает необходимость замены уплотнений и обеспечивает высокую степень сжатия на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Контроллер с микропроцессором и встроенным жидкокристаллическим дисплеем позволяет не только удаленно управлять работой насоса, но и проводить мониторинг работы для обеспечения защиты насоса в случае сбоя. Он также предоставляет возможность объединения нескольких насосов и управления ими с помощью специального программного обеспечения.
  • Система продувки азотом препятствует коррозии и загрязнению частицами, что позволяет использовать насосы для откачки агрессивных сред и сред с высоким содержанием мелкодисперсных частиц, например, в полупроводниковом производстве.
  • Применение инвертера позволяет снизить время выхода на рабочее давление и снизить энергозатраты.

Область применения:

  • вакуумное напыление
  • осаждение покрытий
  • вакуумные печи
  • вакуумная металлургия
  • полупроводниковое производство
  • TFT/LCD
  • фармацевтика
  • химическая промышленность
  • вакуумная сушка
  • дегазация

Опции:

  • исполнение в кожухе
  • исполнение на раме
  • взрывозыщищенное исполнение
  • замкнутый контур охлаждения
  • контроллер управления
  • покрытие винтов - NMC, Ni, Ni-Teflon, Defric
  • инвертер
  • нагреватель азота
  • система контроля температуры
  • глушитель
  • обратный клапан

Серия PS/PSE

Винтовые насосы График работы винтовых насосов
Модель PS/PSE 80 PS/PSE 160 PS/PSE 180
Скорость откачки л/мин 1300 2150 2500
м3 80 130 150
Предельное давление Торр 7.5х10-3
мбар 1 х10-2
Па 1
Двигатель Частота Гц 50/60
Напряжение В 220-380
Мощность (с водяным охлаждением/ с воздушным охлаждением) кВт 2.98/3.75 4.47/5.6 4.47/5.6
Порты подключения Входной - KF50
Выходной - KF40
Охлаждающая вода Минимальный поток л/мин 3 (15 оС)-7 (30 оС)
Максимальное давление кг/см2 4
Подключение - RC 3/8”
Замкнутый контур охлаждения Потребляемая мощность охлаждающего вентилятора кВт 0.373
Потребляемая мощность водяного насоса кВт 0.373
Продувка азотом Давление МПа 0.05
Поток ст. л/мин 6-60
Подключение - Swagelok 1/4”
Габаритные размеры (PS/PSE) ДхШхВ мм 814х380х663/ 1295×497×571 895х410х678/ 1295×497×586 920х430х650/ 1295×497×593
Вес (PS/PSE) кг 280/300 300/340 320/365
Уровень шума, не более дБ 68 70 70
Максимальный уровень течи мбар*л/с 1 х10-5
Температура окружающей среды оС 5-40
Влажность окружающей среды % 90

Серия PD/PDE

Винтовые насосы График работы винтовых насосов
Модель PD/PDE120 PD/PDE300 PD/PDE400 PD/PDE800
Скорость откачки л/мин 1336 4500 5550 11100
м3 80 270 333 660
Предельное давление Торр 7.5х10-3
мбар 1 х10-2
Па 1
Двигатель Частота Гц 50/60
Напряжение В 220/380/440 +/-5%
Мощность (с водяным охлаждением/ с воздушным охлаждением) кВт 2.98/3.73 6/7.5 15 18.5/22
Порты подключения Входной - KF50 ISO63 ISO63 ISO100
Выходной - KF40 KF40 KF50 ISO63
Охлаждающая вода Минимальный поток л/мин 3 3 6 6
Максимальное давление кг/см2 4
Температура оС 18-25
Подключение - RC 3/8” RC 1/2”
Продувка азотом Давление МПа 0.15-0.2 0.05
Поток ст. л/мин 6-60 12-150
Подключение - Swagelok 1/4” Swagelok 3/8”
Габаритные размеры (PD/PDE) ДхШхВ мм 814×380×663/ 1150×515×600 1055×425×560/ 1365×570×595 1500×650×767/ 1820×780×770 1900×900×1035
Вес кг 280 350 865 1050
Уровень шума дБ 70 72 80 95
Максимальный уровень течи мбар*л/с 1 х10-5
Температура окружающей среды оС 5-40
Влажность окружающей среды % 90

Вакуумные винтовые системы с бустерным насосом

На базе винтовых насосов серии PS/PSE могут быть построены вакуумные системы высокой производительности – до 1 500 м3/ч в серийном исполнении и до 3 500 м3/ч в специальном исполнении (по заказу).
Винтовые насосы График работы винтовых насосов
Модель* PS/PSE 602 PS/PSE 902 PS/PSE 1302 PS/PSE 1802
Скорость откачки л/мин 8300 12500 17500 25000
м3 500 750 1050 1500
Предельное давление Торр 7.5х10-3
мбар 1 х10-2
Па 1
Двигатель Частота Гц 50/60
Напряжение В 220-380
Мощность (с водяным охлаждением/ с воздушным охлаждением) кВт 2.98+2.98/ 3.75+3.75 4.47+2.98/ 5.6+3.73 4.47+4.47/ 5.6+5.6 4.47+4.47/ 5.6+5.6
Порты подключения Входной - ISO100 ISO160
Выходной - KF40
Охлаждающая вода Минимальный поток л/мин 3 (15 оС)-7 (30 оС)
Максимальное давление кг/см2 4
Подключение - RC 3/8”
Замкнутый контур охлаждения Потребляемая мощность охлаждающего вентилятора кВт 0.373
Потребляемая мощность водяного насоса кВт 0.373
Продувка азотом Давление МПа 0.05
Поток ст. л/мин 6-60
Подключение - Swagelok 1/4”
Габаритные размеры (PS/PSE) ДхШхВ мм 814х380х915/ 1295×497×780 895х410х943/ 1295×497×812 920х430х957/ 1295×497×855 920х430х1030/ 1380×497×855
Вес (PS/PSE) кг 450/455 520/525 540/575 545/560
Уровень шума, не более дБ 70
Максимальный уровень течи мбар*л/с 1 х10-5
Температура окружающей среды оС 5-40
Влажность окружающей среды % 90

* Могут также использоваться модели винтовых насосов серии PD/PDE

Принцип работы

Винтовой механизм, повсеместно используемый в компрессорах, может быть адаптирован для использования в качестве вакуумного насоса. В данном механизме пара винтов вращается с одинаковой высокой скоростью в противоположных направлениях

Существует несколько вариантов конструкции винтового вакуумного насоса: с одинарным шагом, с переменным шагом, ступенчатым шагом. Винты расположены параллельно с небольшим зазором. Откачиваемый газ движется вдоль оси винтов от впускного патрубка к выпускному. Конструкция является безмасляной.

В насосе обеспечивается высокая степень сжатия. Считается, что максимальное сжатие происходит на последнем витке спирали, около выпускного окна. Насос «выжимает» газ к маленькому выпускному клапану, который открывается и закрывается. Газ «пульсирует» около выпускного отверстия, расширяясь и сжимаясь на каждой стадии (каждом обороте винта). При этом выделяется много тепла. Таким образом, на выходе насоса создается область высокой температуры, в то время как на входном патрубке, из-за низкой степени сжатия, температура остается низкой.

В современных винтовых насосах, температура газа на выходе насоса достигает 300 °С (в когтевых насосах – 180 °С). Высокая температура газа может быть отрицательным фактором в некоторых химических производствах, где откачиваемый газ или частицы вещества могут самовоспламеняться при данной температуре.

Незначительное снижение данной высокой температуры можно достигнуть впрыском холодного газа (воздуха или азота), но для этого требуется большое количество газа (в случае использования азота это может привести к значительным расходам). Еще одна проблема, возникающая при впрыске холодного газа в том, что это приводит к локальному охлаждению и появлению возможности конденсации паров и местной коррозии. Также может приводить к охлаждению частей насоса, в частности ротора. При использовании атмосферного воздуха возникает проблема попадания влаги внутрь насоса и вакуумной системы.

При низком давлении КПД винтового вакуумного насоса ниже, чем у двухроторного насоса Рутса, из-за более низкой степени сжатия.

Обычно в винтовых насосах, как и в насосах Рутса, один ротор приводится в движением двигателем, а на другой крутящий момент передается через шестерню. Тем не менее, некоторые производители используют для вращения роторов разные электродвигатели, работающие синхронно. В результате отсутствует проблема смазки шестеренок и потери мощности. Винтовые роторы отшлифованы и сбалансированы и относительно друг друга, что приводит к необходимости замены всех роторов, если один поврежден.

Винтовые роторы вращаются со скоростью до 6000 оборотов в минуту, и поэтому к ним предъявляются высокие требования по твердости и стойкости к повреждениям поверхности. Один из способов обеспечить это – нанесение защитного покрытия, которое истирается на начальном этапе работы насоса, пока не произойдет образование рабочих поверхностей.

По геометрическим размерам и величине предельного остаточного давления, винтовые вакуумные насосы сходны с когтевыми насосами и насосами Рутса. Средняя производительность достигает значения около 70 м3/ч, предельное давление составляет, в зависимости от модели, как правило, от 0,1 до 0,001 мбар.