Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Что такое форвакуумный насос

  • 28.05.2026
  • Инженерные термины и определения

Форвакуумный насос — это устройство, создающее предварительное разрежение в диапазоне от атмосферного давления до 10⁻¹ Па. Он работает как первая ступень в вакуумных системах перед турбомолекулярными и диффузионными насосами. Без форвакуумной откачки достичь высокого вакуума технически невозможно.

Что такое форвакуумный насос и его назначение

Форвакуумный насос — это механический агрегат объёмного действия, предназначенный для создания низкого и среднего вакуума. Согласно ГОСТ 5197-85 «Вакуумная техника. Термины и определения», форвакуумным называют насос, работающий в составе системы откачки на стороне предварительного разрежения.

Основная функция оборудования — снижение давления в рабочей камере до уровня, при котором запускается высоковакуумный насос. Большинство турбомолекулярных и диффузионных насосов не способны откачивать газ непосредственно от атмосферы.

Рабочий диапазон форвакуумных насосов охватывает 10⁵–10⁻¹ Па (от 760 мм рт. ст. до примерно 10⁻³ мм рт. ст.). Это соответствует области низкого и среднего вакуума по классификации, основанной на числе Кнудсена.

Принцип работы форвакуумного насоса

В основе работы лежит принцип объёмного вытеснения газа. Подвижные элементы насоса периодически увеличивают и уменьшают рабочую камеру, захватывая порции газа на впуске и выталкивая их через выпускной патрубок.

Этапы рабочего цикла

  1. Всасывание — рабочая камера расширяется, газ поступает из вакуумируемого объёма.
  2. Изоляция — впускной канал перекрывается подвижным элементом.
  3. Сжатие — объём камеры уменьшается, давление растёт.
  4. Выхлоп — при превышении атмосферного давления газ выбрасывается через клапан.

Цикл повторяется десятки раз в секунду. Для уплотнения зазоров применяют вакуумное масло либо точно подогнанные сухие пары трения с антифрикционными покрытиями.

Виды форвакуумных насосов и их классификация

Современный форвакуумный насос реализуется в нескольких принципиально разных конструкциях. Выбор зависит от требуемого остаточного давления, чистоты процесса и характера откачиваемых газов.

Пластинчато-роторные насосы

Наиболее распространённый тип. В эксцентрично расположенном роторе перемещаются подпружиненные пластины, которые скользят по статору и формируют изменяющиеся камеры. Одноступенчатые модели обеспечивают остаточное давление около 5×10⁻¹ Па, двухступенчатые — до 5×10⁻⁴ Па.

Спиральные (scroll) насосы

Состоят из неподвижной и орбитальной спиралей. При вращении эксцентрикового вала между спиралями образуются полости, перемещающие газ от периферии к центру. Это безмасляный форвакуумный насос, обеспечивающий чистую откачку до 10⁻¹–10⁻² Па.

Другие типы

  • Мембранные — диафрагма колеблется в камере; ультимативное давление 1–5 мбар, полная сухость.
  • Винтовые — два роторных винта без контакта; высокая производительность для агрессивных сред.
  • Водокольцевые — рабочая жидкость формирует кольцо; используются при пыльных и парогазовых смесях.
  • Роторно-поршневые — поршень с золотником; промышленные масштабы откачки.
Тип насосаОстаточное давление, ПаПроизводительность, м³/чОсобенность
Пластинчато-роторный (1 ступень)~5×10⁻¹3–250Масляная смазка
Пластинчато-роторный (2 ступени)~5×10⁻⁴3–100Глубокий форвакуум
Спиральный1–105–60Без масла
Мембранный100–5000,5–10Полностью сухой
Винтовой1–10до 750Сухой, промышленный

Применение форвакуумного насоса

Форвакуумный насос применяется везде, где необходимо предварительное разрежение или самостоятельный низкий и средний вакуум. Без него не работает ни одна высоковакуумная установка.

Совместная работа с высоковакуумными насосами

Турбомолекулярный насос требует на выпуске форвакуум порядка 1–10 Па. Диффузионный паромасляный насос — около 5–10 Па. Без форвакуумной ступени их роторы или пары рабочей жидкости будут перегружены или разрушены.

Основные отрасли применения

  • Вакуумная металлургия — плавка и термообработка металлов в безокислительной среде.
  • Вакуумное напыление — нанесение тонкоплёночных покрытий PVD, CVD, магнетронное распыление.
  • Аналитическое оборудование — масс-спектрометры, электронные микроскопы, спектрометры утечек.
  • Фармацевтика и пищевая отрасль — лиофильная сушка, вакуумная упаковка.
  • Микроэлектроника — производство полупроводниковых приборов и фотошаблонов.
  • Лабораторные процессы — фильтрация, дегазация, роторное испарение.

Преимущества и недостатки разных типов

Масляные пластинчато-роторные насосы дают самый низкий форвакуум и стоят дешевле сухих аналогов. Однако они выбрасывают пары масла, что недопустимо для аналитики и микроэлектроники.

Сухие спиральные и мембранные насосы исключают масляное загрязнение, но создают менее глубокий вакуум и требуют более частой замены уплотнений. Винтовые насосы устойчивы к агрессивным газам, но дороже в обслуживании.

Ключевое правило выбора: чистота процесса важнее — берут сухой насос; нужен глубокий форвакуум при низкой стоимости — выбирают двухступенчатый пластинчато-роторный с газобалластом.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Срок службы форвакуумного насоса зависит от соблюдения регламента. Для масляных моделей критична своевременная замена вакуумного масла (обычно каждые 2000–4000 часов работы). Газобалластный клапан позволяет откачивать конденсируемые пары без эмульгирования масла.

Сухие насосы требуют контроля состояния уплотнений и подшипников. Спиральные модели нуждаются в замене кончиковых уплотнений примерно раз в 15 000–20 000 часов наработки.

Часто задаваемые вопросы

Какое давление создаёт форвакуумный насос?
Типичный рабочий диапазон — от атмосферного давления до 10⁻¹ Па. Двухступенчатые пластинчато-роторные модели достигают 5×10⁻⁴ Па, сухие спиральные — около 1–10 Па.
Чем форвакуумный насос отличается от высоковакуумного?
Форвакуумный работает в диапазоне низкого и среднего вакуума и откачивает газ непосредственно от атмосферы. Высоковакуумный включается после достижения форвакуума и доводит давление до 10⁻⁵ Па и ниже.
Что такое безмасляный форвакуумный насос?
Это насос без масла в рабочей камере: спиральный, мембранный или винтовой. Он исключает загрязнение откачиваемой среды углеводородами и подходит для аналитики, фармы и электроники.
Можно ли использовать форвакуумный насос самостоятельно?
Да, если задача — низкий или средний вакуум: дегазация, упаковка, фильтрация, сушка. Для высокого вакуума он работает только в связке с турбомолекулярным или диффузионным насосом.
Нужен ли газобалласт?
Газобалластный клапан необходим, если в откачиваемой среде есть пары воды или растворителей. Он подаёт воздух в зону компрессии, предотвращая конденсацию паров в масле.

Форвакуумный насос — базовый элемент любой современной вакуумной системы. Он определяет производительность, чистоту и надёжность всей установки. Выбор между масляной и сухой технологиями зависит от требований процесса: глубина вакуума, чистота среды, характер откачиваемых газов. Знание принципов работы и параметров типовых конструкций позволяет грамотно подобрать оборудование под конкретную задачу.

Статья носит исключительно ознакомительный и образовательный характер. Информация предназначена для технических специалистов и не заменяет инженерную консультацию, требования производителей оборудования и действующих нормативных документов. Автор не несёт ответственности за решения, принятые на основе материала: подбор и эксплуатация вакуумного оборудования должны выполняться квалифицированными специалистами с учётом конкретных условий применения, действующих ГОСТ и технической документации производителя.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.