В различных отраслях промышленности вакуумные насосы являются незаменимым оборудованием — от высокоточной обработки электронных полупроводников до дистилляции и очистки в химической промышленности, от вакуумной упаковки в пищевой промышленности до асептического производства в фармацевтической отрасли, они присутствуют повсюду. Однако, в отличие от обычного оборудования общего назначения, сценарии применения вакуумных насосов сильно различаются: требуемая степень вакуума варьируется от грубого вакуума до сверхвысокого вакуума, а условия процесса охватывают различные сложные среды, такие как высокие температуры, коррозия и чистота. Эта особенность делает выбор и приобретение вакуумных насосов сопряженными с множеством «подводных камней». Неправильный выбор приведет не только к частым поломкам оборудования и резкому росту затрат на техническое обслуживание, но и повлияет на нормальную работу всей производственной линии, что повлечет за собой огромные экономические потери.

В этой статье рассматриваются 10 наиболее распространенных ошибок и ловушек в процессе закупки вакуумных насосов, анализируются потенциальные риски в сочетании с реальными сценариями применения и предлагаются рекомендации по их предотвращению, которые помогут вам избежать ошибок и выбрать высококачественные вакуумные насосы, соответствующие требованиям технологического процесса.

1. Ошибка 1: Слепое стремление к высоким параметрам, убеждение в том, что более высокая степень вакуума лучше.

Это основная ошибка, которую чаще всего допускают покупатели. Многие считают, что «чем лучше параметры, тем лучше производительность», и готовы тратить большие деньги на вакуумные насосы со сверхвысоким вакуумом, игнорируя при этом свои реальные потребности в технологическом процессе.

▌Опасности: Вакуумные насосы с высокой степенью вакуума не только имеют более высокую стоимость приобретения, но и более высокое энергопотребление в процессе эксплуатации и сложности в техническом обслуживании. Например, для обычных процессов вакуумной сушки достаточно лишь приблизительного вакуума. Если принудительно выбрать высоковакуумное оборудование, это не только приведет к двойной потере средств и энергии, но и может вызвать неравномерную сушку материала и снижение эффективности производства из-за несоответствия оборудования и процесса.

▌Рекомендации по избеганию: Для начала уточните основные требования к степени вакуума для вашего технологического процесса, определите необходимый диапазон вакуума на основе экспериментальных данных или рабочих параметров существующего оборудования, а затем выберите соответствующую модель. Помните: оптимальная степень вакуума — это правильный выбор, а не принцип «чем выше, тем лучше».

2. Ошибка 2: Выбор «как само собой разумеющееся», игнорирование основных требований процесса.

Опираясь исключительно на опыт или субъективное суждение при выборе подходящего типа оборудования без учета технологических характеристик, это одна из главных причин преждевременного выхода оборудования из строя. Типичные ситуации следующие:

▌Неверный сценарий 1: Выбор масляного насоса, когда следует использовать безмасляный насос. В отраслях с высокими требованиями к чистоте, таких как пищевая, фармацевтическая и электронная промышленность, масляные пары, образующиеся во время работы масляных насосов, загрязняют материалы и производственную среду, нарушая отраслевые стандарты чистоты; в то же время масляный туман также оседает на трубопроводе, увеличивая последующие затраты на очистку.

▌Неверный сценарий 2: Выбирайте обычный насос, когда необходимо использовать коррозионностойкий. В таких отраслях, как химическая промышленность и гальваническое производство, перекачиваемая среда часто содержит коррозионно-активные компоненты, такие как кислоты, щелочи и органические растворители. Полость, трубопроводы и другие компоненты обычных вакуумных насосов быстро подвергаются коррозии, что приводит к утечке вакуума из оборудования, частым отказам и даже потенциальной угрозе безопасности.

▌Рекомендации по избеганию: Необходимо всесторонне определить основные требования к технологическому процессу, включая состав перекачиваемой среды, уровень чистоты и наличие ограничений по загрязнению. При необходимости следует проконсультироваться с технической группой производителя оборудования для определения подходящего типа насоса (например, безмасляный спиральный насос, коррозионностойкий диафрагменный насос и т. д.) путем моделирования условий работы.

3. Ошибка 3: «Ощутимый» подбор вакуумных насосов, несоответствие коэффициентов.

Для сложных процессов с высоким вакуумом и большой производительностью откачки часто необходимо использовать комбинацию нескольких типов вакуумных насосов (например, обратный насос + насос Рутса + диффузионный насос). Многие покупатели игнорируют согласование коэффициентов производительности между насосными агрегатами при подборе, что приводит к неудовлетворительным результатам отдачи от комбинации.

▌Опасности: Если скорость откачки вспомогательного насоса недостаточна, это может привести к тому, что основной насос, например, роторный, не сможет нормально запускаться, и даже к повреждению основного насоса из-за чрезмерного давления; если диапазон вакуума основного и вспомогательного насосов не совпадает, возникнет ситуация «маленькая лошадь тянет большую телегу», что не только не позволит достичь требуемого уровня вакуума, но и значительно увеличит энергопотребление оборудования и уровень шума при работе. Напротив, если производительность насосного агрегата чрезмерно завышена, это приведет к неоправданным затратам на приобретение и эксплуатацию.

▌Рекомендации по избеганию: Подбор насосных агрегатов должен осуществляться в соответствии с принципом «дополнительной эффективности и согласования коэффициентов». С учетом кривой степени вакуума и требований к скорости откачки технологического процесса, план подбора должен быть разработан профессиональными техническими специалистами. Следует избегать самостоятельного подбора оборудования разных марок и моделей наугад.

4. Ошибка 4: Игнорирование условий эксплуатации, приводящее к «акклиматизации» оборудования.

Работоспособность вакуумного насоса тесно связана с условиями эксплуатации, однако многие покупатели при выборе обращают внимание только на параметры процесса, игнорируя адаптивность к окружающей среде, что приводит к «акклиматизации» оборудования.

▌Типичные ошибки:

• Выбор насоса с водяным охлаждением в альпийских регионах: низкие температуры зимой могут привести к замерзанию охлаждающей воды, засорению трубопроводов, повреждению корпуса насоса и даже повлиять на нормальный запуск оборудования.
• Выбор масляного насоса в условиях чистого технологического процесса: Пары масла загрязняют чистый цех, нарушая отраслевые стандарты, такие как GMP и ISO.
• Выбор незащищенных прецизионных вакуумных насосов для работы в условиях высоких температур и запыленности: попадание пыли в корпус насоса приводит к износу прецизионных компонентов, а высокие температуры ускоряют старение смазочного масла, сокращая срок службы оборудования.

▌Рекомендации по избеганию: Перед закупкой тщательно определите ключевые параметры рабочей среды, включая температуру окружающей среды, влажность, содержание пыли, высоту над уровнем моря и т. д., и выберите соответствующий тип оборудования (например, насосы с воздушным охлаждением для альпийских регионов, насосы с пылезащитными кожухами для пыльных сред). При необходимости дополнительно установите адаптивные к условиям окружающей среды аксессуары (например, нагреватели, фильтры).

5. Ошибка 5: Игнорирование совместимости технологических принципов и частое техническое обслуживание насоса.

Различные типы вакуумных насосов имеют фиксированные принципы работы и подходят для разных технологических сценариев. Если принцип работы вакуумного насоса противоречит технологическому процессу, оборудование будет длительное время работать в режиме перегрузки, а частота технического обслуживания значительно возрастет.

▌Пример: В процессах, требующих перекачивания большого количества конденсируемого пара (например, дистилляция, сушка), при выборе обычного роторно-лопастного насоса конденсируемый пар будет попадать в полость насоса и смешиваться со смазочным маслом, что приведет к эмульгированию смазочного масла и снижению герметичности, что, в свою очередь, вызовет износ корпуса насоса, утечку вакуума и другие неисправности; в то время как выбор водокольцевого насоса или вакуумного насоса с воздушным балластом позволяет эффективно избежать этой проблемы.

▌Рекомендации по избеганию: Необходимо глубокое понимание основных характеристик вашего процесса (например, требуется ли откачка конденсируемого газа, присутствуют ли твердые частицы, необходима ли непрерывная работа и т. д.) и выбор подходящей модели в сочетании с принципом работы вакуумного насоса. Если процесс относительно специфичен, можно попросить производителя провести мелкомасштабную проверку.

6. Ошибка 6: Выбор принципа «чем больше, тем лучше» или слепой выбор низкой скорости накачки.

Скорость откачки — один из ключевых параметров вакуумного насоса. Многие покупатели руководствуются принципом «чем больше, тем меньше» или вслепую выбирают оборудование с низкой скоростью откачки, чтобы сэкономить. Обе ситуации приведут к проблемам.

▌Опасности:

• Выбор слишком высокой скорости откачки: увеличивается стоимость приобретения оборудования, возрастает энергопотребление в процессе работы, и одновременно процесс может стать нестабильным из-за слишком быстрой откачки (например, в процессе вакуумного напыления слишком быстрая откачка приведет к неравномерному формированию пленочного слоя).
• Выбор слишком низкой скорости откачки: она не соответствует требованиям процесса, что приводит к слишком длительному времени достижения целевой степени вакуума, снижению эффективности производства и даже к невозможности достижения требуемого уровня вакуума, что влияет на качество продукции.

▌Рекомендации по избеганию: В соответствии с требуемыми для процесса «целевой степенью вакуума» и «временем откачки», а также типом откачиваемой среды, необходимо определить точную требуемую скорость откачки с помощью формульных расчетов или технических расчетов производителя, а затем выбрать соответствующую модель оборудования.

7. Ошибка 7: Игнорирование совместимости материалов, легко повреждающее компоненты.

Материалы основных компонентов, таких как полость, рабочее колесо и уплотнения вакуумного насоса, напрямую влияют на срок службы оборудования в конкретных технологических процессах. Многие покупатели игнорируют совместимость материалов с технологическими средами и окружающей средой, что приводит к быстрому выходу компонентов из строя.

▌Пример: В процессах перекачивания высококоррозионных сред, таких как фтор и хлор, если выбрать вакуумный насос из обычного чугуна, полость и рабочее колесо быстро подвергнутся коррозии; в пищевой и фармацевтической промышленности, если использовать уплотнительные материалы, содержащие тяжелые металлы, это может привести к загрязнению материала, нарушая отраслевые стандарты безопасности.

▌Рекомендации по избеганию: Уточните состав рабочей среды (является ли она коррозионной или токсичной), температурный диапазон и т.д., и соответствующим образом выберите материалы основных компонентов (например, нержавеющая сталь, ПТФЭ, фторкаучук и т.д.). Для специальных сред заранее уточните у производителя коррозионную стойкость и безопасность материалов.

8. Ошибка 8: Покупка только корпуса насоса без учета средств защиты технологического процесса.

Многие покупатели считают, что «если корпус насоса хорошего качества, он будет соответствовать требованиям процесса», игнорируя важность наличия вспомогательного оборудования для защиты технологического процесса. На самом деле, сам вакуумный насос не может решить все технологические риски, и для обеспечения стабильной работы в течение длительного времени необходимо дополнительное оборудование для защиты.

▌Частые сценарии отсутствия данных:

• Неправильная установка воздушного фильтра приводит к попаданию пыли и твердых частиц в корпус насоса и износу прецизионных компонентов.
• Неправильная настройка устройства для сбора конденсата приводит к эмульгированию смазочного масла из-за попадания конденсируемых паров в полость насоса.
• Неправильная настройка предохранительного клапана приводит к тому, что он не может своевременно сбросить давление при аномальном давлении в системе, что повреждает корпус насоса.
• Неправильная настройка устройства предварительной обработки газа для работы в агрессивных средах приводит к прямому проникновению коррозионных сред в корпус насоса.

▌Рекомендации по предотвращению рисков: При покупке обращайте внимание не только на сам корпус насоса, но и на наличие соответствующего вспомогательного защитного оборудования (например, фильтров, конденсатоотводчиков, предохранительных клапанов, осушителей и т. д.) в соответствии с технологическими рисками. При необходимости вы можете обратиться к производителю за комплексным решением «корпус насоса + вспомогательная защита».

9. Ошибка 9: Неправильная установка, создающая скрытые опасности для эксплуатации.

Качество установки вакуумного насоса напрямую влияет на стабильность его работы, однако многие покупатели игнорируют технические характеристики и позволяют непрофессионалам устанавливать его без разбора, создавая множество скрытых опасностей.

▌Типичные ошибки:

• Неровное основание при установке оборудования приводит к сильной вибрации во время работы, износу подшипников и уплотнений.
• Неполное соединение трубопровода, приводящее к утечке вакуума и влияющее на достижение необходимой степени вакуума.
• Неправильная компоновка трубопровода (например, слишком много отводов, слишком длинные трубопроводы) увеличивает сопротивление перекачке и снижает эффективность перекачки.
• Недостаточное пространство, зарезервированное для проведения технического обслуживания, что делает последующее обслуживание неудобным.
• Неправильная проводка, приводящая к перестановке оборудования или электрическим сбоям.

▌Рекомендации по избеганию: Строго следуйте требованиям руководства по установке оборудования и поручите монтаж профессиональной монтажной бригаде. Перед установкой проверьте ровность фундамента и герметичность трубопровода, а после установки проведите тестовый запуск, чтобы убедиться в стабильной работе оборудования и нормальных параметрах.

10. Ошибка 10: Игнорирование обучения операторов, частые сбои, вызванные человеческим фактором.

Многие предприятия вводят вакуумный насос в эксплуатацию сразу после его приобретения, не проводя систематического обучения операторов, что приводит к сбоям, вызванным человеческим фактором, поскольку операторы не знакомы с характеристиками оборудования и техническими параметрами его работы.

▌Распространенные ошибки, вызванные человеческим фактором:

• Несвоевременное добавление или замена смазочного масла приводит к повреждению корпуса насоса в результате сухого трения.
• Непроверка состояния оборудования (например, переключателей клапанов, уровня масла, давления и т. д.) перед запуском приводит к запуску оборудования под нагрузкой и повреждению двигателя.
• Несвоевременное отключение и устранение неисправностей при срабатывании аварийных сигналов оборудования приводит к тому, что мелкие поломки перерастают в серьезные повреждения.
• Нерегулярное техническое обслуживание (например, несоблюдение правил регулярной очистки фильтра, игнорирование проверки уплотнений) приводит к снижению производительности оборудования и сокращению срока его службы.

▌Рекомендации по избеганию: После приобретения оборудования потребуйте от производителя предоставления услуг по профессиональному обучению операторов, включая такие темы, как принципы работы оборудования, технические характеристики, рекомендации по ежедневному техническому обслуживанию и методы устранения распространенных неисправностей. Одновременно необходимо разработать надежную процедуру эксплуатации оборудования и учета технического обслуживания, чтобы обеспечить стандартизацию работы операторов.

Заключение: Выбор подходящего вакуумного насоса начинается с избегания ошибок.

Закупка вакуумного насоса – это не вопрос «покупки параметров» или «покупки по низкой цене», а вопрос «покупки совместимости» – совместимости с технологическими требованиями, совместимости с условиями эксплуатации и совместимости с длительной эксплуатацией. Вышеупомянутые 10 основных ошибок в основном обусловлены недостаточным пониманием технологических требований, характеристик оборудования и условий эксплуатации.

Перед закупкой предприятиям рекомендуется тщательно проработать основные требования, такие как параметры процесса, условия окружающей среды и бюджетные ограничения. При необходимости следует обратиться за технической поддержкой к профессиональным производителям оборудования для определения оптимального плана выбора на основе анализа условий эксплуатации, проведения мелкомасштабных испытаний и т.д. Одновременно необходимо уделить внимание техническим условиям установки и обучению персонала, чтобы вакуумный насос действительно играл ключевую роль и обеспечивал стабильность производства.