Некоторые процессы в химическом производстве часто необходимо проводить в условиях давления ниже атмосферного. Вакуумный насос — это механическое устройство, создающее абсолютное давление ниже атмосферного. Существует множество конструктивных типов вакуумных насосов. Несколько типов вакуумных насосов, обычно используемых на химических заводах, представлены следующим образом.

1. Поршневой вакуумный насос
Принцип работы поршневого вакуумного насоса в основном такой же, как и у поршневого компрессора, и конструктивная разница невелика, но используемый клапан должен быть легче и его легче открывать и закрывать. Когда требуемая степень вакуума высока, степень сжатия велика, а влияние остаточного газа в зазоре велико, поэтому зазор вакуумной системы должен быть небольшим. Чтобы уменьшить влияние люфта, между левым и правым концами цилиндра вакуумного насоса установлен уравновешивающий воздушный канал. Когда поршень выдохнется, оставьте каналы балансировочного воздуха открытыми на короткое время, позволяя газу, оставшемуся в зазоре, течь с одной стороны поршня на другую, тем самым снижая его давление.

2. Водокольцевой вакуумный насос
В круглой оболочке эксцентрично установлено рабочее колесо, а насос содержит определенное количество воды. При вращении ротора под действием центробежной силы вода отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо. Это водяное кольцо действует как уплотнение и закрывает щель между лопастями на множество мелких ячеек разного размера. Когда ротор поворачивается на правую половину, объем герметичной камеры постепенно расширяется, и газ вдыхается из всасывающего отверстия справа; при повороте ротора влево объем камеры постепенно уменьшается, и газ выбрасывается из выпускного отверстия слева.

Объем воздуха, создаваемый водокольцевым вакуумным насосом, ограничен температурой воды, обычно достигающей примерно 83,4x103 Па. Насос также может использоваться в качестве воздуходувки, а создаваемое давление (манометрическое давление) не превышает 98,07x103 Па.

Вакуумная система с водяным кольцом имеет простую и компактную конструкцию, проста в изготовлении и обслуживании и имеет длительный срок службы, поскольку вращающаяся часть не имеет механического трения.

Водокольцевые вакуумные насосы подходят для транспортировки агрессивных или взрывоопасных газов. Недостатком является низкий КПД, обычно 30~50%.

3. Водоструйный вакуумный насос
Если рабочей жидкостью струйного насоса является вода, он называется водоструйным насосом; если это водяной пар, он называется пароструйным насосом.

Давление одноступенчатого пароструйного насоса может достигать 0,01 МПа. Для достижения более высокой степени вакуума можно использовать многоступенчатую струйную систему.

Преимуществами струйного вакуумного насоса являются широкий диапазон рабочего давления, большая производительность и простота конструкции. Недостатком является то, что эффективность очень низкая.