Маслосмазываемые вакуумные насосы – это один из самых распространенных типов оборудования для создания и поддержания низкого давления в различных технологических процессах. Чтобы понять, почему именно выбор масла имеет решающее значение, сначала разберем принцип работы таких насосов и роль смазки.
Как работают маслосмазываемые вакуумные насосы?
Наиболее распространены роторно-пластинчатые насосы, например Leybold TRIVAC и SOGEVAC. Принцип их работы следующий:
- во вращающемся цилиндре установлены пластины (лопатки), которые за счет центробежной силы прижимаются к стенкам;
- пространство между пластинами и корпусом периодически увеличивается и уменьшается, что позволяет втягивать газ из камеры и выталкивать его в атмосферу;
- масло в таких насосах выполняет несколько функций одновременно: смазывает трущиеся поверхности, герметизирует рабочие полости, отводит тепло и улавливает загрязнения.
Например, Leybold предлагает модели:
- TRIVAC D4B, D8B, D16B, D25B, D40B и D65B – двухступенчатые роторно-пластинчатые насосы, позволяющие достигать конечного давления до 10^-4 мбар.
- SOGEVAC SV 40B, SV 65B, SV 100B и др., применяемые в вакуумной упаковке, металлургии, научных исследованиях.
Как вакуум связан с давлением паров: почему кипение и испарение происходят иначе
Чтобы понять, почему масла в вакууме предъявляют особые требования, важно осознать одну простую аналогию: вакуум имитирует подъём на высоту, где атмосферное давление снижается.
Когда мы поднимаемся выше уровня моря, давление воздуха падает, и температура кипения воды снижается. Это легко представить на примере, который многим знаком:
- На уровне моря (1013 мбар) вода закипает при +100 °C.
- На 2000 м над уровнем моря (около 800 мбар) кипение начинается при ~93 °C.
- На Эвересте (примерно 300 мбар) вода закипает уже при ~70 °C.
А в условиях глубокого вакуума, например 1 мбар, вода закипает всего при +7 °C.
Это значит, что при снижении давления жидкости начинают интенсивно испаряться или даже кипеть при температурах, которые в обычных условиях считаются «холодными».
Тот же принцип справедлив и для вакуумных масел:
- У каждого масла есть давление насыщенного пара – то есть давление, при котором жидкость испаряется.
- При низком давлении в насосе даже самые стабильные масла могут выделять пары, если их давление пара не соответствует уровню вакуума.
Наглядно это можно представить в таблице:
| Абсолютное давление, мбар | Температура кипения воды, °C | Комментарий для понимания |
|---|---|---|
| 1013 | 100 | Уровень моря (нормальное атмосферное давление) |
| 800 | ~93 | Высота около 2000 м над уровнем моря |
| 500 | ~81 | Высота около 5500 м (Андские плоскогорья) |
| 300 | ~70 | Эверест (~8848 м) |
| 100 | ~46 | Глубокий вакуум в промышленных установках |
| 10 | ~7 | Высокий вакуум, типичный для роторно-пластинчатых насосов |
| 1 | ~0 | Глубокий высокий вакуум |
| 0.01 | «минусовые» температуры | Вода мгновенно испаряется или замерзает в зависимости от энергии |
Вывод:
Вакуум – это не просто «отсутствие воздуха», а среда, где жидкости ведут себя так, будто вы поднялись на небывалую высоту. Поэтому масла должны выдерживать эти условия без испарения и деградации.
Почему вакуум предъявляет особые требования к маслу?
Если использовать неподходящие масла (например, компрессорные), то при снижении давления они начинают интенсивно испаряться. Это приводит к:
- ухудшению конечного вакуума (до 1–10 мбар вместо 10^-3 – 10^-4 мбар),
- образованию лаковых и смолистых отложений,
- засорению фильтров и каналов,
- ускоренному износу пластин и уплотнений,
- выбросам масла через выпускной патрубок.
В отдельных случаях пользователи утверждают, что компрессорное масло работает «нормально», особенно при вакууме порядка 1–10 мбар. Но при более низких давлениях такие масла часто становятся причиной проблем.
Вязкость масел и соотношение с размерами насосов
Вязкость подбирается в зависимости от габаритов насоса и условий работы:
- VG 32 – масла с низкой вязкостью, подходят для маленьких насосов (например, SOGEVAC SV 10, SV 16).
- VG 68 – оптимальны для средних насосов (TRIVAC D16B, SOGEVAC SV 40B).
- VG 100 – более вязкие масла применяются в крупных насосах или при высоких температурах (SOGEVAC SV 100B, SV 300B).
Слишком вязкое масло в маленьком насосе затрудняет пуск и ухудшает циркуляцию, а слишком жидкое снижает герметизацию.
Минеральные и синтетические вакуумные масла
Leybold классифицирует масла по составу:
Минеральные масла (LVO 1XX):
- наиболее универсальны и доступны по стоимости;
- например:
- LVO 100 (VG 100): стандартное масло для TRIVAC и SOGEVAC;
- LVO 120 (VG 32): для маленьких насосов;
- LVO 130 (VG 68): для средних и крупных насосов.
Синтетические масла (LVO 2XX и LVO 3XX):
- более стабильны при высоких температурах;
- LVO 210 – синтетическое эфирное масло (VG 100), для высоких нагрузок;
- LVO 300, LVO 310 – PAO-масла с хорошей текучестью при низких температурах;
- LVO 400 – PFPE-масло для инертных и агрессивных сред.
Обзор популярных масел Leybonol
ООО «The Greaseman» предлагает из наличия следующие масла:
- LVO 100 – минеральное, универсальное.
- LVO 120 – минеральное с низкой вязкостью.
- LVO 130 – минеральное средней вязкости.
- LVO 210 – синтетическое эфирное для тяжелых условий.
Заключение
Правильный выбор вакуумного масла критически важен для:
- достижения стабильного вакуума,
- продления срока службы оборудования,
- предотвращения испарения и деградации масла.
Если у вас есть вопросы или требуется подбор подходящего масла под конкретные задачи, специалисты ООО «The Greaseman» готовы помочь. Пожалуйста, свяжитесь с нами для консультации.
