Лабораторные вакуумные насосы - это легко приспосабливаемый механизм, который может помочь многим различным инженерам и ученым-исследователям.
Области применения вакуумных насосов в лаборатории
Лаборатории обычно используют лабораторные вакуумные насосы для выполнения следующих задач:
- обеспечивает всасывание, которое приводит к фильтрации или аспирации взвешенных или жидких образцов;
- контролировать или индуцировать испарение растворителя за счет снижения давления пара, например, в концентраторах, осушителях, роторных испарителях и печах;
- повысить чувствительность приборов к обнаружению за счет определения молекул воздуха, которые могут загрязнять или просто затемнять образцы, например, в масс-спектрометре;
- отбирать пробы газа либо из атмосферы, либо из испытательных камер;
- обеспечивать среду с отрицательным давлением, которое меньше, чем окружающее стандартное атмосферное давление, для предотвращения утечки потенциально опасных материалов для образцов.
Первые две области применения в этом перечислении представляют собой подавляющее большинство применений лабораторных вакуумных насосов, используемых в лабораториях естественных наук и химии. Вакуумные насосы, которые поддерживают чувствительность приборов, обычно интегрируются с поддерживаемыми ими приборами, такими как сканирующие электронные микроскопы, масс-спектрометры, перчаточные ящики, лиофилизаторы и газовые хроматографы. Многие пользователи не знают о существовании вакуумного насоса до тех пор, пока он не выйдет из строя.
Лабораторные вакуумные насосы
Сканирующие электронные микроскопы, масс-спектрометры и газовые хроматографы содержат как высоковакуумные, так и низковакуумные насосы, которые необходимо обслуживать через определенные промежутки времени. К сожалению, эти насосы часто хорошо спрятаны во внутренних частях инструмента, что отталкивает пользователя от желания обслуживать насосы.
Для высоковакуумных насосов, как правило, турбонасосов, техническое обслуживание, включающее замену подшипников, необходимо выполнять с различными интервалами, чтобы продлить срок службы оборудования и предотвратить катастрофический отказ узла ротора.
Что касается низкого вакуума, пластинчато-роторные насосы с масляным уплотнением требуют замены жидкости для удаления загрязнений и старой жидкости из системы, а также требуют профилактического обслуживания, такого как замена лопастей и уплотнений на определенных уровнях. Эксплуатация пластинчато-роторных насосов с сальниковым уплотнением без замены жидкости или снижения уровня жидкости до рекомендуемого уровня может привести к катастрофическому повреждению насоса.
Более новые системы могут быть оснащены насосом для сухой обработки, таким как сухой спиральный насос. Сухие спиральные насосы также требуют профилактического обслуживания, такого как замена уплотнения наконечника и подшипников, чтобы продлить срок службы агрегата и предотвратить серьезные повреждения спиральных пластин.
Перчаточные ящики и лиофилизаторы обычно имеют низкий вакуумный насос, такой как пластинчато-роторный, сухой спиральный насос или мембранный насос. В зависимости от процесса, который проходит через систему, загрязняющие вещества, побочные продукты и вода могут накапливаться в вакуумных насосах, что может привести к потенциальному повреждению, если их не устранить. Техническое обслуживание насосов грубой очистки с рекомендованными производителем интервалами, например, замена жидкости для пластинчато-роторных насосов с масляным уплотнением и промывка воздухом для мембранных и спиральных насосов, помогает продлить срок службы агрегата.
В дополнение к лабораторному оборудованию многие лаборатории, особенно в старых лабораторных зданиях, оснащены системами централизованного вакуума. Эти системы часто удобны, особенно при обучении в лабораториях, особенно где основными областями применения являются аспирация и фильтрация.
Еще одним источником вакуума в лабораториях может быть "вакуумный аспиратор" или "водоструйный насос". Эти устройства крепятся к крану для раковины в лаборатории, так как быстрое протекание воды через это устройство приводит к образованию вакуума внутри бокового рычага, который подключен к вакуумному устройству. Исторически сложилось так, что водяные аспираторы были довольно популярны из-за их низкой стоимости приобретения и относительно низкого вакуума от 1333 до 2000 Па. Уровень вакуума зависит от температуры и давления воды, хотя даже при умеренном использовании они могут пропускать около 200 000 литров воды в год на один аспиратор.
Ограниченная мощность и негибкость центральной вакуумной системы, а также эксплуатационные расходы и воздействие аспираторов воды на окружающую среду означают, что все больше число исследователей выбирают индивидуальные вакуумные насосы в качестве способа использования в своих лабораториях. Правильный выбор вакуумного насоса может повысить производительность и удобство в лаборатории, в то время как неправильный выбор насоса может помешать научным целям, что приведет к неприятным условиям в лаборатории и значительным требованиям к обслуживанию.
Мембранные лабораторные вакуумные насосы
Мембранный (диафрагменный) вакуумный насос - это сухой насос, который приводится в действие при помощи вращающегося поршня, который закрывает и открывает внутренние мембраны для перемещения воздуха. Благодаря уникальной конструкции мембранного насоса отпадает необходимость в использовании масла. Доступны коррозионностойкие модели, которые включают мембраны, изготовленные из политетрафторэтилена, что делает насос менее подверженным повреждению агрессивными парами.
Хотя первоначальная стоимость мембранного насоса может быть выше, чем пластинчато-роторного насоса с масляным уплотнением, основным преимуществом является то, что для работы мембранных насосов не требуется масло. В результате они проще и дешевле в обслуживании, чем те насосы, которые требуют масла. Эти насосы хорошо справляются с высоковязкими жидкостями и могут использоваться для отбора различных проб, но их применение ограничено образцами, для которых требуется более высокий предельный уровень вакуума. Предельный уровень вакуума мембранных насосов не является высоким, а их производительность по объему немного ниже, чем у других типов вакуумных насосов.
Эти насосы являются одними из самых устойчивых к коррозии и химическим воздействиям насосов, доступных на рынке. В результате в этих насосах можно использовать практически все типы проб, в том числе образцы, содержащие комбинацию кислот и растворителей. Мембранные насосы являются отличным выбором как для концентрирования, так и для выпаривания. Однако они не могут быть использованы для сублимационной сушки, поскольку их глубина вакуума недостаточна.