КАДАММ НС-Р — пластинчато-роторный вакуумный насос 1–4 л/с, до 1.33 Па

КАДАММ НС-Р — настольные пластинчато-роторные масляные насосы на 1, 2 и 4 л/с (3.6, 7.2 и 14.4 м³/ч) с предельным парциальным давлением не выше 6·10⁻² Па и полным не выше 1.33 Па. Это тот класс вакуума, до которого не дотягивает ни один мембранный или водокольцевой насос: 1.33 Па — это 0.013 мбар, на два порядка ниже, чем даёт мембранный насос с проточной частью PTFE. Поэтому НС-Р ставят там, где вакуум нужен не для отгонки растворителя, а для процесса: сублимационная сушка, вакуумные сушильные шкафы при низких температурах, дегазация масел и компаундов, откачка вакуумных камер и форвакуум для бустерных, диффузионных и молекулярных насосов. Все три типоразмера построены на одном корпусе высотой 260–282 мм при ширине 168 мм, работают от двигателя 1400 об/мин и заправляются 0.7–1.2 л вакуумного масла; масло первой заправки входит в комплект.

Состав ряда: 1, 2 и 4 л/с на одной платформе

КАДАММ НС-Р1 — 1 л/с, двигатель 250 Вт, уровень шума 65 дБА, длина 469 мм, масса нетто 17 кг, заправка масла 0.7 л. КАДАММ НС-Р2 — 2 л/с, 370 Вт, 66 дБА, длина 514 мм, 20 кг, масло 1 л. КАДАММ НС-Р4 — 4 л/с, 550 Вт, 68 дБА, длина 565 мм, 22 кг, масло 1.2 л. Предельное давление, обороты 1400 об/мин, питание 220/380 В и присоединение — входной патрубок Ø12 мм по наружному диаметру — у всех трёх одинаковые; в комплект входят переходники малого диаметра и переходник на фланец KF, так что насос подключается и к вакуумному шлангу сушильного шкафа, и к штатной арматуре KF камеры. Разница между типоразмерами — только в быстроте действия и, как следствие, во времени откачки: при одинаковом объёме камеры НС-Р4 доводит её до рабочего давления вчетверо быстрее, чем НС-Р1, при том же конечном вакууме.

Предельное давление 6·10⁻² Па: что это даёт на практике

Паспорт насоса называет два значения. Парциальное давление ≤ 6·10⁻² Па измеряется по неконденсирующимся газам и характеризует механику насоса; полное давление ≤ 1.33 Па включает пары масла и воды в системе и ближе к тому, что покажет вакуумметр на камере. Для сублимационной сушки существенно второе: давление насыщенных паров льда при −40 °C составляет около 13 Па, при −50 °C — около 4 Па, а рабочее давление в камере лиофильной сушилки обычно лежит в диапазоне 10–30 Па. Насос с полным давлением 1.33 Па держит его с запасом на порядок, и запас нужен: по мере сублимации пары воды нагружают насос, а поток из камеры к насосу ограничен проводимостью трубопровода. Для вакуумного сушильного шкафа при +40…+60 °C глубина 1.33 Па избыточна, зато позволяет сушить при более низкой температуре, если продукт термолабилен. При дегазации эпоксидных смол, силиконов и трансформаторного масла глубокий вакуум вытягивает растворённые газы и воду из вязкой среды, где давления 50–100 мбар мембранного насоса уже не хватает.

Газобалласт и защита от обратного всасывания масла

Главный враг масляного насоса — водяной пар. При сжатии в рабочей камере пар достигает давления насыщения раньше, чем открывается выпускной клапан, конденсируется и смешивается с маслом; эмульсия теряет смазывающие свойства, а предельный вакуум насоса ухудшается. Газобалласт решает это подачей небольшого количества атмосферного воздуха в камеру сжатия: смесь выталкивается через клапан до того, как пар успевает сконденсироваться. У НС-Р газобалласт штатный и рассчитан на откачку небольшого количества паров воды — то есть на влажный продукт в сушильном шкафу или остаточную влагу при досушивании, а не на откачку паров литрами. Если в камере много воды или растворителя, перед насосом ставится ловушка (конденсатор) из списка опций, которая вымораживает пары до входа в насос и сохраняет масло. Вторая штатная защита — клапан, исключающий обратное всасывание масла: при остановке насоса под вакуумом масло не поднимается из насоса в трубопровод и в камеру, что для сушилок с продуктом принципиально. На выхлопе при работе на входных давлениях выше нескольких десятков паскалей образуется масляный туман; для помещений без вытяжки предусмотрен маслоотделитель выхлопа — фильтр масляного тумана из тех же опций.

Как подобрать масляный насос под камеру и процесс

Быстроту действия выбирают по объёму откачиваемой системы и допустимому времени выхода на режим. Оценка проста: время откачки от атмосферы до давления p равно (V/S)·ln(p₀/p), где V — объём камеры, S — быстрота действия насоса. Камера 100 л с НС-Р1 (1 л/с) доходит от атмосферы до 100 Па примерно за 12 минут без учёта газовыделения стенок и продукта, с НС-Р4 — за 3 минуты; при реальной нагрузке влажным продуктом время растёт в 1.5–2 раза. Отсюда практическое правило: НС-Р1 — сушильные шкафы и камеры до 50–100 л, лабораторная дегазация, форвакуум для небольшого диффузионного насоса; НС-Р2 — камеры 100–200 л и сушилки с несколькими полками; НС-Р4 — камеры до 300–400 л или процессы, где важна скорость цикла. Если в откачиваемой среде нет паров воды и растворителей, а вакуум нужен не глубже 1 мбар, масляный насос не нужен вовсе — тише и без обслуживания масла отработает мембранный КАДАММ НС-МП с проточной частью PTFE. Если процесс чистый (масс-спектрометрия, перчаточные боксы) и пары масла на выхлопе недопустимы, смотрите сухие спиральные КАДАММ НС-С. Для камер от 8 м³/ч и выше в той же логике предельного давления выпускаются КАДАММ НС-РТ на KF25/KF40 и двухступенчатые КАДАММ НС-РД 4–90 м³/ч.

Ряд 1 и ряд 2: в чём разница

Параллельно выпускается КАДАММ НС-Р.2 — те же 1, 2 и 4 л/с, та же мощность 250–550 Вт и те же габариты, но с другим входом и другим питанием. У ряда 1 вход Ø12 мм с комплектом переходников малого диаметра и KF, питание 220/380 В на 1400 об/мин; у ряда 2 вход Ø20 мм (1 л/с) и Ø30 мм (2 и 4 л/с) с переходниками по наружному и внутреннему диаметру, а двигатель рассчитан на сеть 50 и 60 Гц с оборотами 1400/1720 и производительностью на 20 % выше при 60 Гц. Ряд 1 — выбор для лабораторной обвязки шлангами Ø12 и арматуры KF; ряд 2 — для присоединения к трубе большего сечения и для поставок в сети 60 Гц. По предельному давлению ряды равны.

Смежные разделы: роторные испарители, реакторы лабораторные, вакуумная арматура и контроллеры.

Пластинчато-роторные насосы КАДАММ НС-Р поставляются как лабораторное электрооборудование: подтверждается соответствие требованиям технических регламентов ЕАЭС ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», продукция выпускается в системе менеджмента качества ISO 9001. С насосом передаются паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке и декларация соответствия.

Насос масляный: выхлоп содержит масляный туман, поэтому при работе на давлениях выше нескольких десятков паскалей выхлопной патрубок выводится в вытяжку либо оснащается маслоотделителем. Насос не является взрывозащищённым и не предназначен для откачки взрывоопасных, окисляющих и агрессивных газов; пары растворителей и воды должны задерживаться ловушкой (конденсатором) на входе. Корпус насоса при длительной работе нагревается — размещение с зазором для воздушного охлаждения и вне контакта с горючими материалами.

• Электробезопасность — питание 220/380 В по исполнению, двигатель 250–550 Вт; розетка или клеммная коробка с заземлением, для трёхфазного исполнения — проверка направления вращения.
• Вакуумная безопасность — напуск атмосферы в камеру — штатным клапаном, не отсоединением шланга; насос останавливать при закрытом входе, клапан против обратного всасывания масла штатный.
• Пары и газы — газобалласт — для небольшого количества паров воды; растворители, кислоты и окислители в насос не допускаются, перед входом — ловушка.
• Термическая и шумовая нагрузка — 65–68 дБА на расстоянии оператора; горячий корпус при непрерывной работе — не накрывать, обеспечить приток воздуха.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; сертификаты и протоколы — по запросу.

Число ступеней, тип и марка масла первой заправки, класс защиты двигателя и допустимая температура окружающей среды — в паспорте конкретной поставки; уточняйте у менеджера.

Насосы НС-Р поставляются в сборе с маслом первой заправки и комплектом переходников; ввод в работу занимает час силами лаборатории. Порядок, который мы рекомендуем при первом запуске любого из трёх типоразмеров:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Масло — контроль уровня и цвета через смотровое окно; помутнение (эмульсия с водой) — прогон с открытым газобалластом 30–60 минут, потемнение — замена масла.
• Газобалласт — после каждого цикла с влажным продуктом — прогон с открытым газобалластом при закрытом входе для осушения масла.
• Ловушка на входе — слив конденсата и очистка после каждого цикла; при вымораживании — оттаивание до следующего пуска.
• Маслоотделитель выхлопа — замена фильтрующего элемента при росте противодавления или появлении тумана на выходе.
• Уплотнения и клапаны — осмотр при каждой замене масла; дрейф предельного давления при чистом масле — повод для замены уплотнений.