Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности
Основной принцип вакуумного насоса любого типа – это вытеснение. Он одинаковый у всех вакуумных насосов любого размера и любого способа применения. Другими словами, принцип действия вакуумного насоса сводится к удалению газовой смеси, пара, воздуха из рабочей камеры. В процессе вытеснения изменяется давление, и молекулы газа перетекают в требуемом направлении.
Навигация:
- Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
- Работа пластинчато-роторных насосов
- Принцип работы насоса ВВН
Два важных условия, которые должен выполнить насос – это создать вакуум определенной глубины, откачав газовую среду из необходимого пространства и сделать это в течении заданного времени. Если какое-то из этих условий не выполняется, то приходится подключать дополнительный вакуумный насос. Так, в случае необеспечения требуемого давления, но за нужный промежуток времени, подключается форвакуумный насос. Он дополнительно снижает давление, чтобы выполнились все необходимые условия. Этот принцип работы вакуумного насоса подобен последовательному подключению. И наоборот, если не обеспечивается скорость откачки, но при этом достигается нужная величина вакуума, то потребуется другой насос, который поможет достичь необходимый вакуум быстрее. Такой принцип работы вакуумного насоса схож с параллельным подключением.
Примечание. Глубина вакуума, создаваемого вакуумным насосом зависит от герметичности рабочего пространства, которое создают элементы насоса.
Чтобы создать хорошую герметичность рабочего пространства применяется специальное масло. Оно уплотняет зазоры и полностью их перекрывает. Вакуумный насос, имеющий такое устройство и принцип действия называется масляным. Если принцип вакуумного насоса не предусматривает использование масла, то он называется сухим. Преимуществом в использовании пользуются сухие вакуумные насосы, так как они не требуют обслуживания с заменой масла и так далее.
Кроме вакуумных насосов промышленного назначения, широкое применение получили небольшие насосы, которые можно использовать в домашних условиях. К ним относится ручной вакуумный насос для перекачки воды из скважин, водоемов, бассейнов и прочего. Принцип работы ручного вакуумного насоса разный, все зависит от его типа. Различаются такие виды ручных вакуумных насосов:
- Поршневой.
- Штанговый.
- Крыльчатый.
- Мембранный.
- Глубинный.
- Гидравлический.
Поршневой вакуумный насос работает за счет движения внутри него поршня с клапанами в середину корпуса. В результате давление уменьшается, и вода через нижний клапан поднимается вверх пока ручка поршня опускается вниз.
Штанговый вакуумный насос похож по принципу действия на поршневой, только роль поршня в корпусе выполняет очень вытянутая штанга.
Крыльчатый вакуумный насос имеет совсем другой принцип действия. Давление в рабочей камере насоса создается за счет движения рабочего колеса с лопастями (крыльчатка). При этом вода поднимается по стенке камеры, это повышает давление и, вода выплескивается наружу.
Более сложной конструкции является роторный вакуумный насос. Но эта сложность компенсируется тем, что в возможности насоса входит перекачка не только воды, но и более тяжелых масляных жидкостей. Давление в насосе создает ротор с тонкими пластинами, которые вращаются и с помощью центробежной силы втягивают жидкость в емкость, а потом физической силой выталкивает ее.
Мембранный вакуумный насос не имеет никаких трущихся частей, поэтому может использоваться для перекачки очень грязных смесей. С помощью внутреннего маятника и мембраны создается вакуум, который перемещает жидкость через корпус в необходимое место. Чтобы корпус не заклинивал от задержавшегося случайно мусора, насос оснащен специальными клапанами, которые очищают насос.
Глубинный вакуумный насос способен поднимать воду с очень большой глубины (до 30м). Принцип его работы такой же, как и у поршневого, но с очень длинным штоком.
Гидравлический вакуумный насос хорошо перекачивает вязкие вещества, но широкого применения он не получил. Более подробно принцип работы и устройство вакуумных насосов рассмотрим на отдельных его видах.
Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип действия его основан на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.
Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. Внутри корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы. Внутрь корпуса закачивается вода. При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно большая, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса. В середине корпуса получается свободное пространство, которое и будет так называемой рабочей камерой.
Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо. Поэтому такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.
Рабочая камера получается серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ перемещается поочередно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь. Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ проходит через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым. Это свойство оказывается очень полезным для откачивания загрязненных сред или насыщенных паром газовых сред. Вакуумный насос во время работы постоянно теряет небольшое количество рабочей жидкости, поэтому в конструкции вакуумной системы предусмотрен резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру. Это необходимо еще и потому, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, тем самым нагревая ее. И чтобы избежать перегрева насоса, вода охлаждается в таком отдельном резервуаре.
Подробно посмотреть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и принцип его работы можно на видео, предложенном ниже.
Работа пластинчато-роторных насосов
Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который расположен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.
Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток. Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.
Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счет насыщения пара.
Когда сжатый газ выходит наружу, вместе с ним выходит и образовавшийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, поэтому в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство. Схематично посмотреть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5. Как уже упоминалось, пластинчато-роторный насос – это масляный насос. Масло необходимо, чтобы устранить все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.
Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она окончательно очищается от масла. А масло, вес которого больше, оседает в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.
Примечание. Качественные насосы очищают воздух очень тщательно, потерь масла практически нет, поэтому подливать масло в такие насосы необходимо крайне редко.
Принцип работы насоса ВВН
ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого такой же, как у водокольцевого вакуумного насоса.
Рабочей жидкостью насосов ВВН является вода. На схеме можно увидеть простой принцип работы насоса ВВН.
Движение ротора насоса ВВН происходит непосредственно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как следствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН могут создать только низкий, из-за этого их называют насосами низкого давления. Простые насосы ВВН могут откачивать газы, насыщенные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа. Поэтому существуют модели насосов ВВН, детали которых изготовлены из титанового сплава или сплава на основе никеля. Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений. Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.
Разновидности вакуумных насосов для воды и их принцип работы.
Вакуум – фаза газа, при которой давление ниже атмосферного. Газ разрежается, когда вещество принудительно откачивают из прибора с ограниченным объемом. Устройство, предназначенное для таких целей, – вакуумный насос.
Вакуумные насосы используются для образования вакуума.
Область применения вакуумных насосов
Вакуумные насосы тратят мало энергии и имеют небольшие размеры. Благодаря им быстро получается разредить среду. Устройства используют в различных отраслях:
- химическая и нефтеперерабатывающая, чтобы поддерживать соответствующие условия для протекания реакции и разделения составов;
- фармацевтическая, чтобы быстро сушить продукцию;
- текстильная, чтобы сушить изделия без увеличения температуры;
- во время дегазации металлов и прочих материалов, когда создают детали с однородной структурой;
- пищевая отрасль – во время расфасовки продуктов из рыбы, мяса, а также молочных напитков;
- во время вакуумирования холодильной и прочей аппаратуры, у которой повышенные критерии к отсутствию влажности;
- для оптимальной работы автоматических конвейерных линий, где захватами выступают специальные присоски;
- в лабораториях производственных и научных отделов;
- в медицине во время использования дыхательных аппаратов, в кабинетах стоматологов;
- в полиграфии, когда требуется закрепить термопленку.
Вакуумная система в промышленности.
Принцип работы вакуумных насосов
Вакуум формируется, когда механическим способом удаляют соединения из закрытого пространства. Это можно осуществить разными методами.
Функционирование насоса струйного типа базируется на выносе молекул газа с паровой либо водяной струей, которые имеют большую скорость и вылетают из эжектора. Дополнительно подключаются по бокам патрубки, чтобы создавалось разрежение.
Достоинство такого механизма заключается в том, что в нем нет двигающихся элементов. Минусы – низкий коэффициент полезного действия и перемешивание соединений.
Наиболее популярным является механический вариант устройства. В нем основной элемент является вращающимся либо двигается возвратно-поступательно. При этом периодически создается внутри механизма пространство, которое заполняется газовой смесью из патрубка с дальнейшим его выталкиванием через отверстие выхода. Конструкции таких насосов могут быть разными.
Принцип работы вакуумного насоса.
Основные разновидности вакуумных насосов
Во время производства устройств для формирования вакуума применяют детали из пластмассы и металлов, которые обладают устойчивостью к химическому влиянию перекачиваемых веществ. Кроме того, элементы конструкции должны обладать достаточной прочностью. Обязательно подгоняют все узлы, проверяют герметичность, чтобы поверхности не пропускали обратно газы.
Выделяют несколько типов насосов, которые используют для дома и других целей.
Водокольцевые
Водокольцевой тип вакуумного насоса представляет собой одну из разновидностей жидкостно-кольцевых устройств, которые используются, чтобы разрежать циркуляцию чистой воды.
Прибор имеет цилиндрическую форму и ротор с лопатками, который вращается с помощью вала, который смещен от центра. Перед тем как включать устройство, его наполняют жидкостью. Когда запускается двигатель, крыльчатка разгоняет ее по стенкам корпуса. Между водой и роторным механизмом формируется серпообразная зона вакуума. В нее направляется газ из патрубка. Лопатки направляют его вдоль вала, и он выходит через отверстие.
Подобные типы устройств используют еще для того, чтобы частично очищать газ, когда он активно контактирует с жидкостью. Дополнительно присутствуют приспособления для откачки воды.
Водокольцевой вакуумный насос.
Применение жидкости как рабочей поверхности дает следующие плюсы:
- Вода, когда вращается внутри устройства, не дает газу возвращаться.
- Все детали устройства, когда постоянно вращаются, омываются водой, так что уменьшается трение, снижается их температура.
- Подобный механизм редко нуждается в ремонтных работах и обладает долгим периодом эксплуатации. Кроме того, он потребляет немного электрической энергии.
- Контакт с газами, которые содержат капли жидкости и небольшие механические примеси, не влияет на состояние оборудования.
Последний факт особенно важен при применении подобных устройств для откачивания воздуха из емкостей, которые содержат влагу. Используют их в кондиционерах, холодильных установках перед тем, как заполнять их фреоном.
Пластинчато-роторные
Насос пластинчато-роторного типа имеет корпус в виде цилиндра. Он отшлифован внутри. Сам ротор располагается в нем, при этом оси у них не совпадают. В роторе есть специальные двигающиеся пластины. Они прижаты к корпусу пружинами, так что внутри имеется сектор с пустым пространством.
Когда включается двигатель, то газы начинают двигаться.В патрубке-приемнике всегда формируется разрежение, а в напорном механизме – избыток давления.
Чтобы трение у пластин уменьшалось, их делают из материалов антифрикционного типа, а также применяют специальные масла с малой вязкостью. У таких насосов повышенная восприимчивость к чистоте газа или жидкости, которые перекачиваются, так что требуется периодически осуществлять очистку конструкции.
Пластинчато-роторный вакуумный насос.
Мембранно-поршневые
У мембранно-поршневых вакуумных насосов главной деталью служит гибкая мембрана, которая связана с механизмом рычагов. Его делают из материалов композитного типа, которые обладают стойкостью к нагрузкам. Края мембраны фиксируются к корпусу, а центр будет выгибаться.
К достоинствам такого механизма относится возможность использовать пневматический привод для контакта со взрывоопасными веществами, долгий срок применения, легкость регулирования расходов, экономичность, высокая герметизация, отсутствие остатков смазки и пр.
Винтовые
Функционирование винтовых вакуумных насосов основывается на том, что газ либо жидкость вытесняются вдоль вращающегося винта. Конструкция включает 1-2 ротора винтовидного типа, привод и статор. Из-за высокого качества устройство является недешевым. К преимуществам относится то, что уровень шума невысокий и есть способность перекачивать среды, которые содержат механические включения.
Устройство винтового насоса.
Вихревые
Вакуумные устройства вихревого типа похожи на центробежные насосы и подобное оборудование. Конструкция включает колесо и лопасти, которые вращаются на валу. Отличие заключается в патрубке-приемнике. Он располагается снаружи корпуса, а не возле центральной оси.
Такие насосы просто использовать и легко ремонтировать. Но при этом специалисты указывают на то, что у них низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, они восприимчивы к попаданию примесей механического типа.
Популярные производители
Существует множество производителей подобных насосов. Одним из самых популярных является Вакууммаш. Он производит устройства сухого механического типа, с масляными уплотнениями, водокольцевые, пароводянистые и пр.
Производитель ERSTEVAK выпускает устройства, которые формируют 1 мбар давления. Компания создает водокольцевые, вихревые и пластинчато-роторные механизмы.
Производитель BUSCH выпускает масляные и сухие устройства с разной производительностью и функциональностью. Ассортимент продукции – диффузные, турбомолекулярные, вихревые, жидкостно-кольцевые, пластинчато-роторные механизмы.
Самостоятельное изготовление вакуумного насоса
Насос можно соорудить собственноручно. Для того чтобы откачивать воздух из емкости с небольшими размерами, можно воспользоваться медицинским шприцом либо ручным насосом для велосипедов (его придется немного модернизировать). Если применяют большие емкости, то лучше всего подойдут приборы с электрическим приводом.
Для создания вакуумной конструкции рекомендуется использовать компресс от холодильника (можно воспользоваться старым). Он перекачивает газы и при небольшом изменении сможет формировать разрежение.
Алгоритм действий:
- Обрезать ножовкой для металла 2 медные трубки, которые подходят к компрессору.
- Демонтировать устройство вместе со схемой электропитания.
- На патрубок из меди, который выходил из конденсатора, поместить дюритовый шланг соответствующего диаметра. Его другой край зафиксировать на вакуумируемой таре.
- Чтобы соединение было герметичным, рекомендуется воспользоваться хомутом либо скруткой из проволоки.
- Подключить насос к электросети.
Остается только проверить работу оборудования.
vodasovet.ru
характеристики, конструкция, принцип работы, применение
Вакуумные насосы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это удаление воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы рассмотрим наиболее распространенные типы, характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.
Классификация насосов по диапазону давления
Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :
- первичные (форвакуумные ) насосы,
- дожимные насосы
- вторичные насосы.
В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из этих типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков: возможный диапазон давления, производительность, цена и периодичность и простота технического обслуживания.
Независимо от конструкции вакуумных насосов, основной принцип работы один и тот же. Вакуумный насос удаляет молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении последовательно).
При уменьшении давления в камере, последующее удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . Поэтому промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до Торр. В научной сфере данный показатель достигает торр или ниже.
Выделяют следующие диапазоны давления:
- Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
- Средний вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
- Высокий вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
- Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
- Экстремальный высокий вакуум: < 10-11 торр
Соответствие вакуумных насосов диапазонам давления :
Первичные (форвакуумные ) насосы- низкий вакуум.
Дожимные (бустерные ) насосы — низкий вакуум.
Вторичные (высоковакуумные) насосы: Высокий, сверхглубокий и экстремально высокий вакуум.
Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом
Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:
- Перекачка газа
- Улавливание газа
Насосы работающие по технологии перекачки газа подразделяются на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.
Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному. Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.
Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его через насос. В герметичной камере газ сжимается до меньшего объема при более высоком давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).
Обычно кинетические и объемные работают последовательно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным последовательно с винтовым (объемным) насосом в единую установку.
Насосы работающие по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхностях в вакуумной системе. Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать сверхвысокий до торр, и безмасляный вакуум. Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химической реакции и не имеют движущихся частей.
Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции
В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.
В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.
В конструкции мокрого насоса используется масло или вода для смазки и / или герметизации. Данная жидкость может загрязнять перекачиваемый газ. Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части и зависят от уплотненных зазоров между вращающимися и статическими частями насоса. В качестве уплотнения чаще всего используют полимер (PTFE) или диафрагму для отделения механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.
В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще всего используются следующие конструкции, описанные ниже.
Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций
Маслозаполненный ротационный лопастной насос
(мокрый, объемный)
В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей. Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ×10-3 мбар. Производительность составляет от 0,7 до 275 м3/ч.
Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы
(мокрый,объемный)
Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо. Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия . Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой 15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.
Диафрагменный вакуумный насос
(сухой объемный)
На диафрагменных насосах используется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и попеременно перемещается в противоположных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Затем впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.
Диафрагменный вакуумный насос компактный и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме. Это насос малой мощности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное предельное давление 5 ×10-3 мбар. Производительность от 0,6 до 10 м3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).
Спиральный вакуумный насос
(сухой объемный)
Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении центра спирального вращающегося ротора. Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе. Достигаемое давление 1 × мбар. Производительность от 5 до 46 м3/ч.
Дожимные (бустерные) насосы
Двухроторный вакуумный насос
(сухой объемный)
Двухроторные насосы в основном используется в качестве дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления больших объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос. Это повышает производительность первичного / форвакуума насоса, увеличивая скорость откачки примерно 7: 1 и улучшает окончательное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное предельное давление <10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.
Кулачково-зубчатый насос
(сухой объемный)
Кулачково-зубчатый насос имеет два кулачка , которые вращаются в противоположные друг другу стороны. Схема работы вакуумного насоса аналогична роторному насосу, за исключением того, что газ передается в осевом направлении, а не сверху вниз. Очень часто кулачковый и двухроторный насосы применяются в комбинации. На одном общем валу устанавливаются ступени роторов и ступени кулачков. Данный тип насосов предназначен для суровых промышленных условий и обеспечивает высокую производительность. Типичное предельное давление 1 × 10-3 мбар. Производительность же составляет от 100 до 800 м3/ч.
Винтовой насос
(сухой объемный)
Основными рабочими органам агрегата являются два вращающихся винта, которые не касаются друг друга. Вращение переносит газ с одного конца на другой. Винты сконструированы таким образом, что по мере прохождения газа через них пространство между ними становится меньше и газ сжимается, тем самым вызывая пониженное давление на входе. Этот насос обладает высокой производительностью. Винтовой насос может работать со средами, содержащими жидкость и включения , а также хорошо работает при суровых условия. Типичное предельное давление составляет около 1 × 10-2 Торр. Производительность может достигать 750 м3/ч.
Вторичные (высоковакуумные) насосы
Турбомолекулярный насос
(сухой, кинетический)
Турбомолекулярные насосы работают путем переноса кинетической энергии в молекулы газа с использованием высокоскоростных вращающихся угловых лопастей, которые продвигают газ на высоких скоростях. Скорость вращения наконечника лопастей обычно составляет 250-300 м/ с. Получая импульс от вращающихся лопастей, молекулы газа, перемещаются к выпускному отверстию. Турбомолекулярные насосы обеспечивают низкое давление и имеют невысокие параметры производительности. Типичное предельное давление составляет 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности от 50 до 5000 л/с. Ступени накачки часто сочетаются со ступенями торможения, что позводяет турбомолекулярным достигать более высоких давлений (> 1 торр).
Диффузионные паромаслянные насосы
(мокрый, кинетический)
Паровые диффузионные насосы передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Тем самым обеспечивает пониженное давление на входе. Данная конструкция является довольно устаревшей. В значительной степени они вытесняются на рынке более удобными сухими турбомолекулярными насосами. Диффузионные паромаслянные насосы не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой. Предельное давление менее 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности 10 — 50 000 л/с.
Криогенный насос
(сухой, технология улавливания газа)
Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собираемые газы / пары должны периодически удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса. Этот процесс также известен как регенерация. Криогенные насосы требуют установки дополнительной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей. Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон производительности от 1200 до 4200 л/с.
Основные производители вакуумных насосов
Вакуумный насос купить можно производства следующих изготовителей
BUSCH www.buschvacuum.com
Becker www.beckerpumps.com
Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en
NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/
Robuschi http://www.gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuum-pumps
Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com
Samson Pumps www.samson-pumps.com
rupumps.com
Знакомство с вакуумным насосом для воды из скважины на vodatyt.ru
Автор Пётр Андреевич На чтение 6 мин. Опубликовано
Широкое применение в разных отраслях промышленности получил вакуумный насос. Основным принципом его работы является вытеснение среды из рабочей камеры. В процессе работы возрастает давление и необходимая скорость перемещения молекул. Посмотрим его применение в домашнем водоснабжении. На сколько он является эффективным, какие разновидности имеет и в чем заключаются их преимущества.
Область применения
Уникальность вакуумной среды люди изучают продолжительное время.
С учетом современного технологического прогресса вакуумные установки значительно усовершенствовались, нашли широкое применение в разных областях промышленности и в устройствах бытовых приборов. За счет специального винта небольшие габариты устройства позволяют быстро создавать высокую степень разрежения среды.
- при изготовлении металлических изделий с плотной структурой без пор;
- в производстве текстиля, для быстрой сушки без превышения температурного режима;
- при расфасовке молочных продуктов, упаковывания мяса и рыбы;
- в оборудовании со специальными требованиями к сухой среде;
- для полноценной работы вакуумных присосок;
- в научных лабораториях различного направления;
- в фармацевтической области, медицине.
Как видим, применение вакуума имеет самое разнообразное назначение.
Принцип работы + видео обзор моделей
В основу функционала входит принудительное механическое удаление среды из ограниченного пространства. Происходит это несколькими способами:
- Насос струйного типа
Агрегат функционирует за счет подачи из бокового патрубка струи молекул воды либо пара, которая на большой скорости выносит находящееся вещество и создает разрежение. Плюсом данной схемы считается отсутствие движущихся элементов, что значительно увеличивает срок эксплуатации конструкции. Минусом будет смешивание компонентов и малый КПД.
- Насос механического типа
В принцип работы вакуумного насоса входит вращающаяся конструкция либо возвратно-поступательного действия, которая внутри создает эффект расширения пространства путем его наполнения из приемного патрубка для последующего выталкивания через выпускной патрубок. Конструктивных решений такого принципа находится в достаточном количестве. Такие конструкции отличаются большим КПД.
Каждый из вышеописанных вариантов для дома имеет свои преимущества и недостатки.
Основные разновидности вакуумных насосов
Для создания корпусов и движущихся деталей применяется металл и прочный пластик. Важным моментом считается их устойчивость к агрессивной среде перекачивающих веществ. Особое внимание следует уделить прочности конструкции и высокой точности подгонки всех деталей. В совокупности это позволит создать герметический контакт и направить поток молекул в едином направлении. Рассмотрим некоторые типы вакуумных насосов, принцип их действия.
Водокольцевые
Для создания разрежающей среды используется вода. Насос выполнен в цилиндрическом виде с находящимся внутри ротором, оснащенным лопатками, которые вращаются на смещенном от центра валу. Для запуска такого агрегата его необходимо заполнить жидкостью.
Такой вакуумный насос имеет следующий принцип работы. После пуска двигателя крыльчатка рассредотачивает воду по внутренним стенкам рабочей камеры. Между ними образуется вакуумная среда. Из приемного патрубка подается газ, который перемешивается и выбрасывается в выпускной патрубок. Такие агрегаты часто используются при очистке газа.
Применение жидкости дает массу преимуществ:- вода усиливает герметичность конструкции, она не позволяет газу направиться в обратном направлении;
- она охлаждает и смачивает вращающиеся элементы, уменьшая процесс трения;
- такие агрегаты считаются экономичными и долговечными;
- возможна работа с газами в сочетании с элементами воды.
Такой насос часто используется для перекачки газов с примесями воды. Это превосходный вариант для кондиционера, холодильника.
Пластинчато роторные
Эти насосы выполнены в цилиндрическом корпусе с гладкой внутренней поверхностью и действующим ротором. Смещенная ось позволяет получить различный боковой зазор. На роторе установлены подвижные пластины, прижимающиеся пружинами к корпусу, за счет чего свободное пространство делится на сектора с изменяющимся объемом. После запуска двигателя начинают передвигаться газы, образуя разрежение в приемном патрубке и избыточное давление на выходе.
При изготовлении пластин используются антифрикционные материалы либо специальные масла, имеющие малую вязкость. Такие водяные насосы способны создать сильный вакуум, однако они слишком чувствительные к качеству перекачиваемого вещества. Поэтому они требуют периодической чистки, в результате чего загрязняют воду фракциями смазки.
Мембранно поршневые
Движущим элементом такой конструкции является мембрана, движущаяся за счет рычажного механизма. Она должна иметь достаточную прочность к механическим воздействиям. По краям она надежно фиксируется к внутренним стенкам корпуса, а центральная часть крепится к движущемуся штоку. За счет этого постоянно меняется объём пространства внутри рабочей камеры.
Подобные вакуумные насосы для воды работают за счет втягивания и выталкивания перекачиваемого вещества. Совместив работу двух таких мембран в противофазе происходит движение перекачиваемого вещества в заданном направлении. Этот механизм не имеет крутящихся деталей, в нем нет эффекта трения.
К плюсам такой конструкции можно отнести:
- нет загрязнения перекачивающегося вещества продуктами смазки;
- герметичность конструкции полностью исключает возможную утечку;
- обладает хорошей регулировкой расхода, отличается экономичностью;
- возможна длительная работа в сухом режиме;
- может применяться при работе во взрывоопасной среде.
Все зависит от прочности мембраны, которая постоянно находится в движении.
Винтовые
В основе такого вакуумного водяного насоса находится вращающийся винт, находящийся в центре рабочей камеры. При его вращении происходит выталкивание воды.
Конструкция состоит из:- движущегося привода;
- одного либо двух роторов;
- статора.
Рассмотрим, как работает данная техника. Точность подгонки деталей исключает изменение направления перекачиваемой жидкости. Таким образом, на входе образуется вакуум, а на выходе – избыточное давление. Лучшие модели в своём классе.
Преимущества конструкции:
- небольшой шум в работе;
- равномерный расход;
- возможность перекачки жидкого вещества с механическим приводом.
Важно контролировать смазку трущихся деталей.
Вихревые
В их основу входит использование центробежной силы. Вакуумный насос для откачки воды имеет основной узел, которым является вращающееся на центральном валу колесо с лопастями. Входной патрубок располагается на боковой стороне корпуса, а не вблизи к центру оси.
Малый зазор между лопастями и корпусом способствует эффективному направлению движения жидкости. Такая конструкция отличается способностью нагнетания высокого давления и наличием самовсасывающего эффекта. Она простая в применении, легкая в ремонте, однако обладает низким КПД. Попадание посторонних мелких фракций приведет к механическим повреждениям лопастей. Полный обзор технологии.
Самостоятельное изготовление + видео
При дефиците семейного бюджета существует возможность сделать насос для воды собственноручно. В примитивном виде это может быть медицинский шприц либо велосипедный механический насос. Для большей производительности можно использовать компрессор старого холодильника.
Применение насоса в обустройстве частного водоснабжения значительно повысит уровень комфорта проживания в загородном доме!
vodatyt.ru
Принцип работы вакуумных насосов: водокольцевые вакуумные насосы ВВН
Вакуумные насосы являются инструментом для создания разряженного пространства в системе. С их помощью производят перемещение жидкостей, воздуха, пара и других газообразных сред. Все они имеют различный принцип работы, о которых пойдет речь в статье.
Навигация:
- Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
- Работа пластинчато-роторных насосов
- Принцип работы насоса ВВН
Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
Водокольцевые вакуумные насосы предназначены для перекачивания воды и газов. Корпус установок данного типа имеет цилиндрическую форму. Внутри него имеется ротор с лопатками, который вращается за счет действия электрического двигателя и, в заведенном состоянии, центробежной силы.
В ходе вращения ротора лопатками происходит захватывание жидкости и отбрасывание к корпусу. При этом в пространстве между лопастями образуются кольца, из-за которых насосы называются водокольцевыми. Рабочая полость установки – пространство, возникающее между колесом и корпусом. Лопатками оно разбивается на ячейки различного объема.
Всасывание происходит в процессе увеличения объема определенной ячейки, ограниченной лопатками. В процессе уменьшения ячейки жидкость сжимается и нагнетается. Во время сжатия в установке газа, происходит отвод тепла. При этом газ при сжатии не меняет температуру, в то время как рабочая жидкость становится теплее. Это обуславливает необходимость постоянно ее обновлять. Подача рабочей жидкости организуется посредствам всасывающего патрубка. В некоторых случаях она может организовываться посредствам гидравлическое уплотнение вала. После того, как рабочая жидкость с газом проходят через рабочую зону, они выходят через нагнетательное окно.
Благодаря тому, что водокольцевые насосы имеют простой принцип работы, они просты в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Среди двигающихся частей агрегата только рабочее колесо с лопатками. Для того чтобы свести к минимуму трение деталей, между рабочими поверхностями имеются зазоры. Высокая надежность водокольцевого насоса обусловлена отсутствием шестереночных передач, клапанов и других изнашиваемых деталей. В них не используются вакуумные масла, отсутствует система смазки. Уплотнение зазоров происходит за счет рабочей жидкости, которая так же обеспечивает смазку сальников вала.
При помощи водокольцевых насосов можно производить равномерную откачку и подачу неагрессивных газов. С их помощью можно отсасывать и параллельно подавать в вакуумную систему. Благодаря тому, что процесс сжатия является изотермическим, с его помощью можно перекачивать ацетилен, углекислый газ, хлор и другие газы.
Увеличение производительности водокольцевого насоса наблюдается при конденсации водяных паров. При этом установки данного типа имеют невысокую производительность. Зачастую они могут использоваться как форвакуумные установки.
Работа пластинчато-роторных насосов
Пластинчато-вакуумные насосы предназначены для создания в системе, оборудовании вакуума низкой, средней и высокой глубины. Одноступенчатые насосы способны создавать давление в системе со значением 2000 Па. Двухступенчатые способны создавать давление в системе со значением 1000 Па. Благодаря тому, что они имеют высокую производительность, могут использоваться на промышленных предприятиях. Быстродействие некоторых установок составляет 1500 м3/час.
Существуют сухие пластинчато-роторные насосы, которые не способны создавать глубокое давление, то обладают таким же быстродействием. Основным их преимуществом является то, что в процессе работы они не выделяют веществ, которые могут загрязнять газовую смесь.
Корпус пластинчато роторного насоса имеет цилиндрическую форму. Внутри него находится ротор с лопастями, которые при вращении осуществляют нагнетание воздушной смеси. Они изменяются в длине за счет пружин.
Принцип работы пластинчато-роторного насоса по этапам:
- Воздушная или газовая смесь поступает в рабочую камеру за счет разряжение.
- Лопасти ротора начинают проталкивать воздух по кругу в рабочей камере.
- Происходит изоляция воздуха во время его отсечения пластинами. Пластины плотно прижаты к корпусу благодаря действию пружины, которая установлена на них.
- Воздушная смесь продолжает движения за счет пластин, которые разжимаются под действием пружин. Это происходит из-за того, что ротор имеет эксцентричное расположение. Т.е. он смещен относительно центра. Во время перемещения в основном рабочем объеме газ продолжает сжиматься, происходит насыщение паром и образование конденсата.
- В конечном итоге сжатая смесь выходит из рабочей камеры. В результате высокой скорости вращения и постоянного сжатия газа происходит накапливание конденсата, который необходимо выводить из системы.
В большинстве пластинчато-роторных насосов используется вакуумное масло. Такие установки относятся к масляным вакуумным насосам. Те агрегаты, в которых оно не используется, называются сухими. Вакуумное масло необходимо для того, чтобы зазоры между рабочими лопатками и корпусом уплотнялись, не пропуская воздушную смесь.
В рабочую зону вакуумное масло попадает из специального резервуара. Там оно смешивается с газом, который подвергается откачиванию. При выходе из рабочей камеры масло обратно возвращается в резервуар. Это происходит за счет того, что в насосе имеется сепаратор и газовая смесь уходит в него, а вакуумное масло стекает назад. При прохождении через сепаратор воздушная смесь подвергается очистке.
Одна из основных проблем, которая возникает при работе пластинчато-роторного насоса, — это конденсат. Для того чтобы эффективно избавлять от него установки могут оснащаться газобалластным устройством. Необходимо помнить, что оно немного ухудшает возможности насоса. Показатель предельного остаточно давления при его использовании возрастает. Но этот недостаток отходит на второй план перед тем, что установка с газобалластным устройством имеет длительный срок службы. Менять вакуумное масло также приходится реже.
Принцип работы насоса ВВН
Длительны срок службы насосов ВВН достигается благодаря тому, что в качестве рабочей жидкости используется вода. Она оказывает смазочный эффект для основных двигающихся элементов установки. Установки медленно изнашиваются из-за отсутствия в системе соприкасающихся деталей, кроме подшипника.
Электродвигатель ВВН заставляет двигаться ротор с лопастями, который в свою очередь создает центробежную силу. После включения в устройство начинает поступать вода, которая заполняет часть рабочего пространства. При работе вода начинает прижиматься к стенкам, оставляя место для перекачиваемых газов.
За счет того, что в насосе создается разница давлений, газовая смесь продвигается в середину установки. Из-за наличия в системе жидкости, газ во время движения очищается и походит через ячейки. Постоянное вращение ротора позволяет осуществлять непрерывную перекачку смеси. Через установку могут проходить газы различных типов, в том числе взрывоопасных. Благодаря этой особенности они используются предприятиями химической промышленности. В действии они просты, поэтому не требуют особенных знаний для проведения технического обслуживания.
Чаще всего на предприятиях используются насосы серии ВВН. Различные модели имеют свои технические характеристики. Для сравнения рассмотрим модели серии. Установка ВВН 1-12 оснащается двигателем, который имеет мощность 22 кВт. Количество заливаемой жидкости в установку составляет 1,4 м3/ч. Ротор вращается со скоростью 1000 об/мин.
Более производительные установки данной серии это; ВВН 1-3, ВВН 2-50, ВВН 70-А. Первая модель потребляет около 7 л/мин и ее производительность составляет 3,3 м3 мин. Максимальный показатель остаточного давления может быть не более 0,45 мм.рт.ст.
Водокольцевые вакуумные насосы имеют высокую популярность на предприятиях различного типа. Благодаря тому, что в них используется жидкость, они занимают определенную нишу в вакуумном оборудовании и не могут заменяться установками другого типа.
generic-lasix.ru
Вакуумный насос своими руками в домашних условиях
Насосное оборудование вакуумного типа нашло применение промышленностью и бытовыми условиями. Конструкция повсеместно используется для откачивания газообразных, парообразных веществ. Готовых изделий на рынке достаточно, однако цена чрезмерно завышена. Достаточно иметь смекалку и некоторые подручные средства, для сборки насоса своими руками.
Вакуумный насос своими рукамиПринцип работы вакуумного насоса
Перед сборкой конструкции необходимо разобрать, из каких частей она состоит и как работает. Принцип работы не сильно отличается от работы обычного насосного оборудования, при развороте клапанов обратной стороной, получается вакуумное устройство. Производительность насоса достигается путем герметизации системы, в противном случае, мощность падает.
Также следует следить за состоянием впускного тракта, т.к. при откачке может попасть мусор, что забивает каналы установки.
Существуют основные принципы работы вакуумного насоса:
- Двигающий элемент, состоящий из поршня, мембраны, либо ротора создает разряжение в цилиндре режимом всасывания. В этот момент выпускной клапан находится закрытым состоянием, впускной максимально открыт.
- В процессе обратного хода впускной клапан переходит к закрытому состоянию, при этом остается давление низкого уровня во впускной камере. Через отверстие выпуска стравливается газ, наполненность цилиндра приходит в минимальное состояние.
- Устройство вакуумного насоса
- Устройство двигателя вакуумного насоса
Данный цикл работы применяется к поршневым установкам, роторными имеет расположение лопатка, которая переводит камеру всасывания по кругу, в определенных моментах соединяя с отверстиями впуска и выпуска. Принцип работы поможет разобраться, как грамотно изготовить вакуумный насос своими руками.
Изготовление вакуумника своими руками
Бытовая помпа, своими руками может быть изготовлена различными способами и установками. Простейшая конструкция состоит из частей, которые возможно соединить в домашних условиях. Бытовыми условиями вакуумные установки могут найти применение при упаковке вещей, продуктов и т. д.
Составляющие вакуумного насоса, изготовленного своими руками:
- поршень с приводом;
- ручка;
- трубка сливная;
- гайка с шайбой;
- сальник из резины;
- впускной клапан
- штуцер фланцевого типа.
Модификация различных исполнений происходит с помощью велосипедного или автомобильного насоса, аквариумного нагнетателя, старого холодильного компрессора.
Преобразование манжетного насоса
Манжетные конструкции применяются ручными автомобильными насосными изделиями. Для изготовления требуемого прибора понадобиться сам механизм, несколько трубок и клапан. Переделка происходит несколькими шагами, самодельный вакуумный насос не требует применения сложных инструментов.
- Разбирается механизм, для этого необходимо открутить контр гайку, вынуть содержимое. Внутри изделия располагается манжета, пружина, застопоренные шайбой и гайкой, которые нужно демонтировать.
- Далее нужно развернуть манжету противоположной стороной, решение подойдет для операций, не требующих мощного вакуума.
- Изделие собирается обратным порядком, перед установкой манжеты, ее можно смазать небольшим слоем солидола, это продлит срок службы, увеличит мягкость хода.
- Для сохранения состоянию вакуума понадобится обратный клапан. Его установка производится в подобранную трубку подходящего размера, к основанию модификации. Герметичность достигается установкой хомутов на соединениях, используется герметик при установке.
Готовое изделие, при соблюдении технических условий способно выдавать КПД до 85%. Достаточно соблюдать параметры герметичности, технического состояния манжеты.
Низковакуумный насос
Модификация работает по центробежной схеме, похожа на роторные конструкции. Готовые продукции имеют различные характеристики, самодельный вакуумный насос такого типа изготовить достаточно трудно. При изготовлении не обойтись без услуг токаря, с его помощью производится вал, ровный цилиндрический корпус. Продукт совершает всасывание путем применения лопастной конструкции, при подаче жидкости оно вращается, создается центробежная сила, нагнетающая вакуум.
Низковакуумный насос
Работа устройства невозможна без применения электрического двигателя, установка оси лопастей не по центру, для реализации проталкивания газа в отверстия системы. Основным недостатком является перегрев воды, которую со временем нужно менять. Поделка снабжается отверстиями входа и выхода жидкостей, газов.
Эксплуатация механизма происходит на крупных производствах и сельских местностях, где в отводимом газу наблюдается большое содержание сажи и пыли.
Продолжительные действия происходят с системой отвода газа, охлаждения электродвигателя, постоянной подачи жидкости.
Простейший вакуумный насос
Ручная откачка воздуха может понадобится в любой момент при бытовых условиях. Эту функцию способна выдержать вакуумная помпа, изготовленная своими руками из пластиковых бутылок. Для изготовления понадобятся:
- шланг, небольшого диметра, отлично подходит для этих целей велосипедный;
- пластиковые бутылки разного диаметра;
- дрель или другой ручной инструмент резки отверстий.
Подбор бутылок необходимо производить одинаковой формы, одна из них немного меньшего диаметра, выступает видом поршня. Вакуумный насос для откачки воздуха собирается следующим образом:
- срезается верхняя часть большой бутылки;
- по центру бутылки меньшего диаметра, в нижней части, прорезывается отверстие;
- после примерки изготавливается уплотнительное кольцо их скотча или изоленты.
К крышке подсоединяется шланг, происходит опробование действия насоса. При движении малой бутылки создается вакуум, достаточный для бытовых нужд.
Вакуумный нагнетатель из велосипедного насоса
Конструкция велосипедного нагнетателя не отличается от автомобильного насоса. Важно отметить, что необходимо произвести установку дополнительного механизма, иначе изделие будет прорабатывать всего один цикл. Если не имеется специального обратного клапана, подойдет золотник, но необходимо установить герметичное соединение. Вакуумный насос для откачки воздуха действует на разряжение, поэтому клапан или золотник должен устанавливаться противоположным направлением.
Процесс происходит ручным способом, после переделки необходимо тянуть ручку с усилием на себя, что в некоторых ситуациях сделать трудно. Для модификации возможно не переворачивать манжету, а загерметизировать нижние отверстие выходного штуцера, изготовить отвод газа сверху изделия. Таким исполнением механизм будет работать в штатном режиме, но создавая вакуум. Реализация происходит сложнее, однако при наличии определенного инструмента, можно полностью изготовить своими руками.
Вакуумный насос из автомобильного компрессора
В качестве донора используется портативный нагнетать воздуха для поддержки давления в автомобильных шинах. Исполнение производится, если в гараже имеется доступный автомобильный аксессуар, если же приобретать ее на рынке, то лучше сразу купить готовый продукт. Самодельный вакуумный насос изготавливается по несложному принципу, достаточно переделать устройство с минимальным вмешательством.
Вакуумный насос своими руками из автомобильного компрессора
Для изготовления понадобится поменять местами впускной и выпускной клапан, на место впускного ставиться запорный механизм другого образца. Монтируется шланг, к направлению забора воздуха, поршневой механизм тем самым создает разряжение. При использовании можно добавить манометр вакуумного типа, для контроля состояния разрежения. Полноценная камера может получиться с применением герметичной сковородки.
Модифицирование аквариумного компрессора
В случаях, когда требуются высокие показатели разреженности, возможно приметить более производительные технические элементы. Бытовые аквариумные компрессоры для откачки воздуха, способны выдерживать нагрузку продолжительное время, выдавать нужный показатель. Применяется модифицированное изделие во множестве экспериментов и бытовых деяний, где требуется повышенный показатель разрежённости. Изготовить самодельный вакуумный механизм достаточно легко, не требуется дополнительных инструментов или знаний.
Устройство аквариумного компрессора
Важно соблюдать последовательность действий, чтобы получить наиболее производительное изделие на выходе:
- с помощью отвертки демонтируются крепления корпуса;
- после снятия крышки, составом компрессора имеется узел с клапанами, его нужно демонтировать;
- в углу корпуса отпиливается отверстие, для соединения подготовленного шланга;
- в нижней стенке просверливается отверстие для удаления конденсата и влаги;
- система отведения газов исполняется с помощью клея, подходящей трубки.
Сборка производится обратной последовательностью, на выходе должно получится устройство, изготовленное своими руками, способное откачивать воздух вместо нагнетания. Таким прибором можно уменьшать температуру кипения жидкостей при экспериментах, но следует контролировать уровень газов.
Водокольцевой насос
Низковакуумное оборудование применяется при необходимом долгосрочном обеспечении среды в производстве. Прибор имеет внутри корпус с пластинами, прикрепленными к ротору, погружаемыми в воду. Процесс подразумевает создание 90% вакуума, повысить показатель возможно с применением жидкости с более высокой температурой кипения. Преимущества данного прибора заключаются в том, что оно имеет повышенный ресурс, ввиду отсутствия трущихся частей и уплотнителей.
Водокольцевой насос
Водокольцевые агрегаты имеют несколько недостатков:
- важно организовать устройство улавливания или рециркуляции жидкости, отвода отработанных газов;
- необходимо следить за уровнем рабочей жидкости, иначе при вращении в «сухую» устройство перегреется, выйдет из строя;
- сложное техническое решение не позволяет выполнить сборку своими руками при отсутствии особых навыков.
Однако, при подготовке специализированных деталей, можно произвести конструкцию на свет. Необходимо воспользоваться чертежом для сборки, подготовить корпус цилиндрической формы и подходящего размера. Вал, с лопастями, помещается к рабочей части, далее подается пробная порция воды. Жидкость подается под углом, для воздействия на лопасти.
Преобразование медицинского шприца
Создание простейшего инструмента из медицинского шприца не потребует специальных навыков. Данный прибор применяется к емкостям небольшого объема, из которых нужно откачать воздух. Понадобится обычный шприц, состоящий из сопла и ядра, а также пластиковый тройник, штуцер. Сборка не отличается повышенной сложностью, необходимо соблюдать последовательность шагов, чтобы получить качественный результат.
- Сопло вставляется в одну из сторон тройника, далее накручивается штуцер на резьбу, подсоединяется к шлангу длинной не более 15 см.
- К отводу тройника подсоединяется дополнительный шланг, опускается до требуемого уровня.
- В конец шланга устанавливается ядро, к противоположной стороне подводится короткий шланг отвода воды.
Вакуумный насос своими руками из шприца
Сборка считается оконченной после проведения тестового запуска. Подается вода и создается разряжение, за счет которого откачивается газ или жидкость. Стоит подчеркнуть, что сделанный своими руками прибор может нарушить действие всей системы, он уступает по надежности покупным аналогам. Поэтому, для ответственных нужд подбираются более надежные конструкции.
Использование холодильного компрессора
Для работы в качестве вакуумного насоса может применяться старый компрессор от холодильника, основным требованием является его работоспособность. Изготовленная вакуумная помпа своими руками может продолжать действие как в качестве нагнетателя, так и вакуумного устройства. Перед сборкой понадобится несколько элементов, которые можно найти на разборах:
- рама, на неё будут крепиться все детали, изготавливается из уголков методом сварки или болтовым креплением;
- в качестве ресивера допускается применить баллон от фреона или пропана небольших размеров;
- манометр;
- шланги для соединения;
- влагоотделительный фильтр;
- автомат и провода;
- крестовина, выступающая ролью коллектора.
Вакуумный насос своими руками из компрессора от холодильника
В случае построения универсальной конструкции, стоит предусмотреть реле давления, которое отключает нагнетатель по достижению определённого уровня. Перед сборкой удаляется отработанное масло, заливается новое, чтобы продлить долговечность прибора. Порядок сборки происходит следующим методом:
- К раме прикручивается компрессор с ресивером, установка нагнетателя производится вертикальным положением, применяются антивибрационный материал или подушки.
- Шлангами стыкуются все детали, фильтр.
- Монтаж электропитания производится с обязательным включением в схему автомата, для избегания поломки результатом короткого замыкания.
Когда необходим компрессор, просто меняются шланги местами. Универсальная конструкция позволяет использовать прибор во многих направлениях.
Применение ресиверов
Работа примитивных инструментов не требует поддержания постоянного давления системой. Ручной вакуумный насос для откачки воздуха эффективен только в процессе хода поршня, при этом возникают скачки.
Ресивер из газового баллона
При выполнении точных действий не допускается наличие перерывов, для этого используется ресивер.
Принцип действия ресивера состоит в поддержании буферного состояния при скачках давления, в качестве прибора может использоваться старый газовый баллон.
Устройство подключается последовательно, оснащается манометром, расчет производится при соответствии с материалом и емкостью. Использование вакуумного ресивера может быть исполнено обычной стеклянной бутылкой.
Особенности эксплуатации
Вакуумные насосы имеют предназначение к созданию пространства разряжения отдельными объемами. Применяется бытовым назначением, автомобилестроением, производством. Эксплуатация прибора, приготовленного своими руками может значительно сократить время на откачку газа.
Нагнетатель вакуумный не является первым бытовым устройством, большинство пользуется обычным пылесосом. Однако имеются задачи, с которыми не справиться без специального прибора. Наличие устройства поможет выполнить большинство задач своими руками, не прибегая к помощи специалистов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Принцип работы и типы форвакуумных насосов. Вакуумное масло
Насосы, имеющие различный принцип работы, габариты, технические характеристики способны создавать в вакуумной системе давление различного значения. Как правило, для низкого вакуума используются механические насосы. Они также часто применяются при необходимости создать средний вакуум. Более сложный вопрос – это высокий и сверхвысокий вакуум. Для того чтобы выполнить эту задачу, зачастую применяются две установки: форвакуумный насос и насос для высокого и сверхвысокого давления.
Навигация:
- Принцип работы форвакуумных насосов
- Масло для форвакуумных насосов
- Безмасляный форвакуумный насос
- Спиральный форвакуумный насос
- Купить форвакуумный насос
Форвакуумный насос предназначен для того, чтобы создать предварительное разряжение. Это, примерно, 80-90% от всего вакуума. Механические форвакуумные насосы не способны довести уровень вакуума в системе до значения 99,9%. Для этого используются паромасляные диффузионные насосы. При этом установки данного типа самостоятельно не производят предварительное разряжение. Поэтому, использование форвакуумных насосов неизбежно.
Принцип работы форвакуумных насосов
Для того чтобы создать предварительно разряжение могут использовать форвакуумные насосы различных типов. Это могут быть диафрагменные, пластинчато-роторные или насосы Рутса. Принцип работы этих установок значительно отличается. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.
Принцип работы диафрагменных форвакуумных насосов заключается в механическом изменении объема камеры насоса. Диафрагма установок имеет свойство прогибаться под действием пневмопривода. В зависимости от размеров диафрагмы, рабочего объема, а так же мощности пневмопривода установка способна откачивать определенное количество воздуха или газовой смеси. Кроме корпуса, мембраны и мневмопривода во всех моделях имеется теплообменник, с помощью которого уменьшается температура рабочего процесса.
Основное преимущество перед другими насосами для создания предварительного разряжения – это возможно производить откачку газов различного типа, поскольку они относятся к взрывобезопасным установкам.
Пневмопривод осуществляет двойную работу по изменению направления прогиба диафгагмы. Он сначала сдавливает диафрагму, а затем наоборот, вытягивает. За это время рабочая смесь всасывается за счет изменения диафрагмы. При изменении настроек газораспределителя можно осуществлять изменение параметров откачки, а также менять ее направление. Мембранный клапан, который входит в состав установки, имеет корпус, седло и пластины с кольцами.
Еще одно эффективное средство для создания предварительного разряжения – пастинчато-роторный насос. Он, по сравнению с диафрагменным насосом способен показывать более высокие показатели быстродействия и получения необходимого давления. Кроме этого с его помощью можно получать давление низкого и среднего уровня. Основным недостатком считается слабая стойкость к механическим загрязнениям. Пластинчато-роторные форвакуумные насосы оснащаются электродвигателем, ротором с пластинами и корпусом.
Одной из самых распространенных моделей отечественного образца является 2НВР-5Д. Он зачастую применяется в качестве форвакуумного насоса вкупе с диффузионным насосом, который создает высоки и сверхвысокий вакуум. Благодаря тому, что в нем имеется газобалластный клапан, он может использоваться в качестве форвакуумного насоса. Клапан препятствует постоянному образованию и накапливанию конденсата в системе, который может навредить процессу создания высокого и сверхвысокого вакуума.
Еще один насос форвакуумный Ulvac VDN301 купить можно в Москве, Санкт-Петербурге и других городах страны. Данная модель является масляной двухступенчатой установкой. Она отличается тем, что для ее изготовления используются высококачественные материалы, обеспечивающие надежность и долговечность. Их использование не производит шума и вибрации, поэтому может использоваться в помещениях различного типа. Кроме создания форвакуума, они используются при сушке, дегазации, выпарке, нанесении покрытий, а так же откачке аналитического оборудования.
Форвакуумные насосы Edwards, которые имеют масляное уплотнение, способны показывать высокую производительность. В состав установки входит рабочий блок статора и ротора. Ротор производит вращение и, за счет лопастей сжимает неагрессивную смесь. Лопасти прижимаются к краю за счет наличия пружин.
Форвакуумный насос форвакуумный Еdwards RW3 A65201903 обладает низким уровнем вибрации, потребляет небольшое количество энергии. В комплект поставки входит полный спектр аксессуаров, с помощью которых можно не только получать разряженное пространство, но и выполнять другие задачи. Благодаря тому, что в них имеется газобалластный клапан, они отлично подходят для создания форвакуума. Быстродействующий обратный клапан не допускает продавливания масла во время остановки насоса.
Масло для форвакуумных насосов
В насосах для создания вакуумного пространства могут использоваться только вакуумные масла. Существуют минеральные, полусинтетические, синтетические вакуумные масла.
В форвакуумных насосах необходимо использовать только те масла, которые обладают следующими свойствами:
- обеспечивать низкое давление, даже если система работает при высоких показателях температуры;
- иметь высокое смазывающее свойства в различных температурных условиях;
- низкой вероятностью обратного поступления масла;
- переносить высокие нагрузки, без ухудшения свойств;
- отличаться минимальным значением окисляемости.
Лучше всего для этих целей подойдут полусинтетические и синтетические масла. Их использование позволит избежать попадания в систему вредных химических элементов, способных навредить насосу для создания высокого и сверхвысокого вакуума. При откачивании газов, они переносят нагрузки и не теряют своих свойств раньше времени. Но, какое масло бы не применялось в форвакуумной установке, существует вероятность, что оно будет загрязнять систему парами, которые начнут выделяться при высокой температуре.
Безмасляный форвакуумный насос
Лучший вариант для создания разряженного пространства – это безмасляный или сухой форвакуумный насос. Основная задача установок данного типа – это чистота проведения процесса. Для создания сверхвакуума используется насос другого типа, поэтому, производительность форвакуумной установки, заключающаяся в глубине вакуума и быстродействии, отходит на второй план перед чистотой откачки.
Особенность безмасляного насоса, как бы банально это не звучало, — это отсутствие масла в системе. Основные детали системы изготавливаются из качественных материалов, которые стойко переносят постоянное механическое воздействие. При этом производители используют высокоточные технологии, чтобы обеспечить наличие минимальные зазоры между статическими и вращающимися элементами статора и ротора.
Спиральный форвакуумный насос
Спиральный форвакуумный насос отличается от моделей других серий тем, что способен за короткий срок обеспечить необходимое давление в системе. При его изготовлении используются только качественные марки стали, которые способны выдерживать высокое давление. Основными рабочими элементами являются две спирали, одна из которых совершает вращательное движение, а вторая стоит на месте, закрепленная к корпусу.
Спирали, которые разрабатываются на высокоточном оборудовании, при вращении образуются небольшие полости, которые, по мере приближения к центру становятся меньше, за счет чего увеличивается давление, а значит и коэффициент сжатия. Они отлично подходят для создания предварительного разряжения, поскольку в них не используется вакуумное масло, которое способно загрязнять откачивающие газы.
Купить форвакуумный насос
Купить форвакуумный насос можно со склада завода изготовителя. Кроме этого существуют фирмы, занимающиеся продаже установок различных фирм и типов. Их преимуществом является широкий ассортимент товаров для выбора. К таковым относятся организации «Научно-производственная компания ЗМЕ», «Компания БЛМ Синержи», «Актан вакуум», «компания Интек Аналитика». Они занимаются производством и продажей установок собственного производства, а также иностранных производителей различных фирм.
generic-lasix.ru
