Вакуумный насос устройство и принцип действия: принцип работы, устройство, правила выбора – Принцип действия вакуумного насоса — Все о канализации

Содержание

Знакомство с вакуумным насосом для воды из скважины на vodatyt.ru

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.

Плюсы и минусы вакуумного насоса для качки воды из скважиныПлюсы и минусы вакуумного насоса для качки воды из скважины

Вакуумные водяные насосы считаются экономными, имеют различные сферы применения:
  • 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!

Вакуумные насосы — устройство, принцип работы, своими руками

Вакуумные насосы – устройство, принцип работы, виды и изготовление своими руками

Сегодня технологии создания вакуума применяются в различных сферах жизнедеятельности человека. Для этого используются специальные вакуумные насосы, конструктивные особенности которых могут отличаться, в зависимости от потребностей владельцев. Ниже изучим принцип работы вакуумных агрегатов, их классификацию и области эксплуатации.

Устройство вакуумного насоса

В отличие от насосного оборудования других видов, вакуумный насос обладает более сложной конструкцией. Он состоит из таких элементов:

Вакуумные насосы

  • Масляный сепаратор;
  • Резервуар для масла;
  • Газобалластный клапан;
  • Рабочая камера.

В большинстве случаев материалом для изготовления элементов вакуумных насосов служит металл – нержавеющая сталь или алюминий. Некоторые модели, используемые на производстве, выполнены из чугуна, что придает оборудованию прочности и значительно утяжеляет его.

Главным требованием, которое предъявляют к устройству вакуумного насоса, является его герметичность. Поэтому в конструкции прибора находится большое количество прокладок и втулок. Каждая резиновая прокладка защищает конструкцию от протечек масла и попадания внутрь прибора жидкости.

Устройство вакуумного насоса

Принцип работы вакуумного насоса

Принцип работы вакуумного оборудования не так прост, как может показаться на первый взгляд. Большинство агрегатов функционируют по принципу вытеснения, чем сильно напоминают эксплуатацию объемных приборов.

Суть работы вакуумного насоса сводится к тому, чтобы понизить давление внутри замкнутого пространства. При чем, сделать это насос должен за определенное время. Последовательность этих условий должна быть сохранена в четко заданном порядке. К примеру, агрегат выполнит забор определенного количества газа, но, если он не понизит давление, то какого-либо результата от эксплуатации прибора не будет. С удалением газов воды и паров, внутренние полости насоса меняются в объеме. В результате этого молекулы перекачиваемого вещества выталкиваются в нужном направлении.

Принцип работы вакуумного насоса

Такой принцип действия вакуумных насосов наиболее эффективен, что позволяет получать высокую производительность агрегата при минимальном потреблении энергии.

Области применения вакуумного оборудования

Изобретение агрегатов для вакуумирования позволило человеку решить массу проблем. Сегодня вакуумные насосы успешно используются во многих сферах, среди которых можно выделить:
Водоструйный насос

  • Защита окружающей среды – для этого применяются приборы с очистным фильтром и контейнерами. Они отличаются компактностью и низким уровнем шума;
  • Полиграфия – в этой сфере применяется водоструйный насос, помогающий при копировании, сканировании и подготовке изображений;
  • Пищевая промышленность – в этой области промышленные насосы эксплуатируются для подготовки фруктов, овощей и мясных изделий, а также для их дальнейшей расфасовки по вакуумным контейнерам;
  • Медицина – в этой отрасли применяются мини-вакуумные приборы и трубки для дыхательных путей и откачивания крови;
  • Химическая промышленность – здесь форвакуумный насос используется для сжатия газов, а также перегонки веществ и продуктов их распада;
  • В хозяйстве – в этой отрасли используется фекальный вакуумный насос, который быстро справиться с очисткой выгребных ям и других резервуаров с нечистотами.
  • В спасательных службах – в этой области используется шиберный насос, обладающий высокой мощностью и сравнительно крупными габаритами. Он позволяет выкачивать воду для обслуживания автомобилей, применяемых для пожаротушения.

Вакуумные насосы также нередко используются в строительстве, фармакологии и на нефтедобывающем производстве. Они выкачивают газообразные вещества, очищая основной продукт от посторонних примесей.

Виды вакуумных насосов – классификация оборудования

В связи с большим распространением вакуумных насосов, они могут отличаться между собой конструкцией и некоторыми другими особенностями. Среди наиболее часто используемых агрегатов следует выделить:
Виды вакуумных насосов

  • Пластинчато-роторные насосы – эти приборы делятся на масляные и безмасляные устройства. В первом случае рабочая поверхность пластинчато-роторного насоса смазывается специальным вакуумным составом. Во втором случае смазка не требуется. Рабочая камера пластинчато-роторного насоса состоит из двух секций с разным объемом. Движение лопастей и ротора регулирует циркуляцию газа по принципу замещения по очереди внутри каждого отсека. Перемещение газа из одной камеры воздушно-вакуумного насоса в другую способствует открыванию обратного клапана, сквозь который газ попадает внутрь камеры всасывания. Вакуумный насос для воды такого рода может быть одно- и двухроторным. Второй вариант отличается более высокой производительностью, однако потребляет больше электроэнергии;
  • Водокольцевые насосы – эти механические устройства очень напоминают приборы первого типа. В их конструкции давление понижается за счет ротора, вращающегося в жидкости. При этом жидкая среда должна регулярно попадать в прибор. Водокольцевой насос обладает массой преимуществ: простотой конструкции, высокой эффективностью и хорошими техническими характеристиками. Такой вакуумный водяной насос требует регулярного обслуживания, что считается его главным минусом;
  • Мембранно-поршневые насосы – в этих приборах поршень приводится в действия посредством вала электрического мотора, соединенного с шатуном при помощи эксцентрика. Поршневой насос чаще всего используется для дома. Он отличается бесшумностью и низким потреблением электроэнергии. При этом каждый бытовой насос мембранного типа показывает высокую производительность и обладает скромными габаритами, что позволяет использовать его для откачки воды из узких резервуаров.
  • Винтовые насосы – эти агрегаты отличаются тем, что не требуют монтажа компрессора и для их работы не нужно использовать масло. Винтовой насос отличается небольшими габаритами и достаточно высокой производительностью. Нередко в продаже можно найти ручной агрегат, который может использоваться исключительно для выкачивания небольших объемов чистой воды. Винтовой агрегат может быть одноступенчатым и двухступенчатым – второй вариант отличается большими размерами и более высокой мощностью;
  • Вихревые насосы – эти приборы могут быть эжекторными или пароэжекторными. Вихревой агрегат используется для поднятия воды из глубоких скважин. Эжекторный прибор отличается длительными сроками эксплуатации, однако потребляет значительное количество электроэнергии, что делает невыгодным его использование в быту. Пароэжекторный насос применяется исключительно в химической промышленности.

Помимо мембранно-поршневого агрегата, в быту также нередко используется и водокольцевой насос. Однако он не отличается длительными сроками эксплуатации, что не позволяет регулярно применять его для воды из скважины большого объема.

Как сделать вакуумный насос – подготовка и план работ

Изготовить агрегат для использования в быту своими руками достаточно просто. Хорошим вариантом самодельного прибора станет вакуумный насос из компрессора от холодильника. Для изготовления потребуется подготовить:
Как сделать вакуумный насос?

  • Компрессор от холодильника;
  • Фольга из латуни;
  • Стальной уголок, размером 2,5×2,5 см;
  • Устойчивые к воздействию масел трубки;
  • Кусок линолеума;
  • Сварочный аппарат и плоскогубцы;
  • Паяльник и ножовка для работы с металлом.

Процесс изготовления насоса своими руками выглядит следующим образом:

  1. Вначале потребуется спилить верхнюю часть компрессора ножовкой;
  2. Далее нужно извлечь мотор, подвешенный на пружинах внутри корпуса;
  3. После этого необходимо соединить медные трубки из корпуса с подготовленными трубками, имеющими устойчивость к маслу. При этом трубки должны состыковаться с плюсом и минусом на моторе. Лишние части потребуется срезать;
  4. Разрезанный корпус нужно оборудовать крышкой. В закрытом положении между крышкой и корпусом должны оставаться открытые стыки, чтобы масло могло стекать вниз. Крышку лучше всего изготовить из фольги, применив паяльник. Внешнюю часть элемента нужно обить линолеумом, а к внутренней поверхности прикрепить ребра жесткости.

Вакуумный насос из компрессора, изготовленный своими руками, прослужит длительное время и будет незаменимым помощником в быту. Благодаря простоте конструкции из подручных материалов, владельцу будет очень просто выполнить ремонт, не покупая дорогостоящие запчасти.

Какое масло заливать в вакуумный насос – советы специалистов

Как ручной, так и промышленный вакуумный насос, требует замены масла. Оно играет роль смазки агрегата, не давая стираться ротору и поршням устройства. Несмотря на столь важную функцию прибора, далеко не все владельцы вакуумного оборудования знают, какой именно состав заливать в насос. Чтобы выбрать подходящую смазку, требуется соблюдать ряд важных правил:
Какое масло заливать в вакуумный насос?

  • Необходимо покупать только то масло, которое не вступает в реакцию с химическими веществами;
  • Масло должно обладать повышенной термической стойкостью;
  • Окисляемость масла должна быть на минимальном уровне;
  • Смазка должна обладать сопротивлением к высыханию.

Далеко не все современные масла обладают всеми этими свойствами. Поэтому покупателю, скорее всего, придется изучить сразу несколько вариантов, прежде, чем он подберет оптимальное средство. В противном случае несоблюдение этих правил приведет к скорой замене вакуумного насоса.

Как проверить вакуумный насос?

Единственной проблемой, которая может возникнуть с вакуумным насосом, является его частичная или полная разгерметизация. Нередко это случается в связи с износом основных элементов прибора. Проверку насоса можно осуществить, как с работающим, так и с заглушенным мотором. Действовать следует по такому принципу:
Как проверить вакуумный насос?

  • Отключите прибор. После этого прислушайтесь, нет ли шипения, которое может создавать выходящий наружу воздух. Если никаких звуков нет, значит, все в порядке;
  • Запустите насос. Так как шипящего звука слышно не будет из-за звуков от работающего прибора, то потребуется приложить тонкую ткань. С ее помощью удастся понять, не выходит ли воздух из устройства.

Выполнив эти нехитрые процедуры, владелец насоса сможет определить неисправности прибора и необходимость в его дальнейшем ремонте.

Спиральный насос: принцип работы и особенности

Спиральный насос предназначен для создания вакуума безмасляным способом. Этот вид насоса является альтернативным пластинчатому вакуумному насосу. Производительность спиральных вакуумных насосов может достигать 35 куб.м/ч, а глубина вакуума достигается – до 0,02мбар.

Навигация:

  1. Насосы спирального типа
  2. Форвакуумный спиральный насос
  3. Купить спиральный насос (перечислить поставщиков спиральных насосов)

спиральный насос

Спиральный вакуумный насос имеет достаточно простую конструкцию и состоит из следующих комплектующих:

  • корпуса;
  • подвижной спирали;
  • неподвижной спирали;
  • силового противовеса;
  • приспособления от поворота;
  • вала-эксцентрика;
  • сильфонного уплотнения;
  • уплотнителя.

Примечание. К материалам запчастей и их покрытию предъявляются особые требования.

Корпус насоса спирального должен быть с достаточной толщиной стенки, так как при работе он получает большие нагрузки в виде высокого давления. Двигающаяся спираль выполняет движения не радиально, а по вытянутой орбите. Неподвижная спираль установлена строго стационарно на корпусе, причем не разрешаются ни малейшие ее колебания. Внутри нее, в центре находится нагнетательный канал. Силовой противовес уравновешивает спираль, которая вращается, поскольку головной ее участок по весу больше, чем осевой. Приспособление от поворота пружины полностью фиксирует подвижную пружину, не давая ей крутится вокруг оси. Это предотвращает тому, чтобы спирали заклинивали. Вал-эксцентрик является промежуточным звеном между электродвигателем и подвижной спиралью. Он передает вращение на спираль. Сильфонное уплотнение создает герметичное соединение корпуса и подвижной спирали. Поэтому пары масла не просачиваются в рабочую камеру и откачиваемую смесь.

Примечание. Благодаря герметичности рабочей камеры спиральный вакуумный насос считается безмасляным.

Уплотнители способствуют повышению КПД спирального насоса и ускорению процесса откачки за счет сохранения воздушной смеси в рабочей камере. Уплотнители выполняются из PTFE и находятся в пазу на торце спирали.

Устройство спирального вакуумного насоса в разрезе можно увидеть на фото.

спиральный вакуумный насос

Примечание. Отдельные модели снабжаются газобалластным устройством, которое дает возможность создавать вакуум конкретного значения. Например, спиральный насос XDS35I.

Рассмотрев устройство спирального насоса, рассмотрим теперь его принцип работы.  Расположение спиралей в насосе такое, что позволяет создавать большое количество серповидных объемов, где сжимается воздух или газ. При вращении спирали, эти объемы уменьшаются и продвигают к середине спирали сжатую среду. Между спиралями обязательно должен быть зазор 0,05-0,01мм. Забор воздушной смеси происходит с периферии спиралей, а завершается сжатие в середине спирали. В это время рабочие полости соединяются и получаются парные объемы. С торца неподвижной спирали находится выходное отверстие и обратный клапан, через них и выходят сжатые газы. Рабочие объемы всасывания и сжатия отделяются друг от друга другими полостями, находящимися между ними и полностью изолирую эти участи. Такой принцип позволяет исключить перетекание и обособить участки высокого и низкого давления. Число оборотов спирали соответствует полному циклу перекачки, т.е. объем всасываемого воздуха равен объему рабочих полостей.

спиральный вакуумный насос

В рабочей камере насоса (даже при отключении) всегда есть определенное количество сжатого воздуха, и во время простоя насоса могут создаваться напряжения. Во избежание этого рекомендуется выполнить несколько оборотов в обратном направлении после выключения оборудования.

Примечание. Есть модели спиральных насосов, которые позволяют автоматически поддерживать вакуум определенного давления в закрытом пространстве.

Чтобы лучше понять спиральный вакуумный насос (компрессор) и его принцип работы рекомендуется посмотреть видео, где подробно показан весь процесс сжатия.

Преимущества использования спиральных вакуумных насосов:

  1. Отсутствие масляных паров в рабочей камере и откачиваемом воздухе.
  2. Небольшое остаточное давление.
  3. Плавность работы и, как следствие, отсутствие вибраций.
  4. Высокая результативность работы.
  5. Достаточно большая надежность за счет небольшого количества движущихся элементов.
  6. Компактность и малый вес.

Недостатком спиральных насосов является невозможность работы с загрязненными средами. Работа насоса возможна только при вращении вала в одном направлении, на это стоит обратить внимание при подключении насоса с трехфазным двигателем. Так как неправильное подключение приведет к движению вала в обратном направлении, и как следствие, полной поломке всех рабочих элементов. Основное применение спиральных насосов – в качестве форвакуумного оборудования. Кроме этого, они замечательно заменяют пластинчато-роторные насосы в условиях, где требуется безмасляная среда. Области применения спиральных вакуумных насосов:

  • для лабораторных условий;
  • медицина и фармацевтика;
  • биологические исследования;
  • электроника и полупроводниковое производство;
  • для имитации космического пространства;
  • как спиральный компрессор теплового насоса и прочее.

Благодаря своим достоинствам в работе, спиральные насосы продолжают развиваться и находить все больше возможностей для своего применения.

Насосы спирального типа

Насос спирального типа делится на одноступенчатый и многоступенчатый.

Одноступенчатые насосы со спиральным отводом имеют в свое конструкции рабочее колесо двухстороннего входа. Спиральный отвод насоса – это канал, который охватывает колеса по кругу. Площадь сечения отвода увеличивается по мере увеличения расхода жидкости, которая идет от рабочего колеса, чем уменьшает скорость перемещения жидкости ближе к выходу.

насосы спирального типа

Чтобы правильно определить необходимое сечение спирального отвода, требуется произвести расчет спирального отвода насоса. Спиральные центробежные насосы бывают горизонтального и вертикального исполнения, а рабочее колесо одностороннего или двухстороннего входа.

Форвакуумный спиральный насос

Спиральный форвакуумный насос имеет производительность 3-35 куб.м/ч и предельное давление 0,01мбар. Примером форвакуумного насоса является спиральный насос ISP 250.

форвакуумный спиральный насос

Спиральный форвакуумный насос часто применяется в паре с турбомолекулярным или диффузионным вакуумными насосами высокого давления.

Купить спиральный насос

Спиральный насос купить можно и отечественного, и зарубежного производства. Выбор спирального вакуумного насоса определяет цена, которую может оплатить заказчик и необходимые условия работы.

Качественные спиральные вакуумные насосы российского производства и зарубежного можно приобрести на предприятиях, которые уже давно зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. К ним относятся ООО «ПКФ «ГИДРОМАШ», АО «Вакууммаш», компания Интек, NexLab, ТАКО Вакуум, АКТАН ВАКУУМ, «МИЛЛАБ», группа компаний «ЛБМ» и другие.

Все эти компании имеют множество представительств в разных городах России и осуществляют поставки в любой регион страны не только спиральные вакуумные насосы, но и комплектующие и запчасти к ним.

Применение вакуумных насосов — ЗАВОД РУ

Область применения вакуумных насосов

Устройства используются в разных промышленных приборах с целью:

  • снижения температуры кипения вещества

  • повышения однородности структуры материала путем дегазации

  • создания стерильных условий на производстве продуктов питания или в фармакологии

  • экстренной просушки, не допуская повышения температуры

  • создания нейтральной среды, необходимой для нормального течения химических реакций.

В быту вакуумные насосы применяются:

  • для герметичного хранения сезонных вещей

  • в кондиционерах

  • для откачки воды

  • в тормозной системе автомобиля

  • для других бытовых нужд.

В сельском хозяйстве применяется для доильных аппаратов.

Принцип работы вакуумных насосов

На практике принудительное выдавливание газовой смеси из емкости ограниченного объема реализуется 2 методами:

  • Водяным. Принцип работы водного насоса предполагает создание вакуума путем вытеснения газа из емкости. Процесс осуществляется водяной или паровой струей высокого давления. Подобная схема имеет существенный недостаток – низкий коэффициент полезного действия.

  • Механическим. Схема подобного агрегата предполагает наличие основного вращающегося/движущегося звена. В процессе работы механического насоса через равные отрезки времени внутри емкости создается расширяющееся пространство, что приводит к выталкиванию вещества. Используются механические насосы в промышленном производстве.

Основные разновидности вакуумных насосов

При производстве вакуумных агрегатов используют химически нейтральные механически прочные материалы. Особенно тщательно подгоняют узлы и места соединения различных поверхностей. Все это делается с целью исключения обратного попадания газообразного вещества в емкость.

Вакуумные насосы разделяют на несколько основных типов.

Водокольцевые

В агрегатах данного типа применяется струя воды высокого давления. Внешний вид аппарата представляет собой цилиндр, внутри которого находится вал, оборудованный лопастями. Перед началом каждого цикла заполняется дистиллированной водой.

Во время работы двигателя, вал вращается и лопасти распределяют воду по стенкам цилиндра. Между ними и крутящимся валом образуется вакуум, который тут же заполняет газообразное вещество. Движущаяся крыльчатка перемешивает газообразное вещество с жидкостью и выбрасывает полученную смесь через выходной патрубок.

На практике прибегают к использованию водокольцевых насосов для неполной очистки вещества за счет энергичного взаимодействия с водной массой.

Устройство водокольцевой конструкции имеет массу преимуществ:

  • Дистиллированная вода с успехом заменяет уплотнения (некоторым образом сглаживая дефекты производителя) и тем самым исключает вероятность обратного проникновения газа

  • За счет простой схемы, практически не требуют ремонта. Это связано с тем, что вода снижает трение, повышая также износостойкость. Оборудование долговечно и энергоэкономично

  • Дистиллированная вода является химически нейтральным веществом, поэтому не оказывает разрушающего действия на устройство.

Пластинчато-роторные

Конструкция данного типа предполагает размещение корпуса и ротора в разных геометрических плоскостях. Боковой зазор между внутренней поверхностью агрегата и вала имеет разный зазор по всей длине окружности из-за несовпадения их осей.

Крутящийся вал оснащен подвижным пластинами, которые при работающем двигателе создают сектора переменного давления.

Пластины в устройстве данного типа изготавливают из материалов с пониженным коэффициентом трения. Например, фторопласта, бронзы, железо-графита, латуни или баббита. Кроме того для снижения силы трения применяют маловязкие масла.

Насосы данной конструкции создают самый сильный вакуум, но слишком требовательны к чистоте обрабатываемого вещества и смазки. Поэтому их необходимо регулярно чистить.

Мембранно-поршневые

Работа этих агрегатов основана на применении гибкой мембраны, колеблющейся под действием электрического или пневматического механизма.

Основной рабочий орган мембранно-поршневого насоса изготавливают из пластичных многокомпонентных материалов высокой прочности.

При изгибании центральной части пластины, создается переменное давление внутри емкости, сопровождающееся всасыванием и выталкиванием жидкого или газообразного вещества.

Направление воздушных потоков определяет совокупность клапанов.

Достоинствами мембранно-поршневых агрегатов являются:

  • долговечность конструкции благодаря режиму «сухой» работы

  • высокая энергоэкономичность

  • чистота, благодаря отсутствию масел

  • абсолютная герметичность.

Винтовые

Метод действия основан на вытеснении вещества вдоль вращающегося винтового ротора. В результате работы агрегата образуются сектора переменного давления, на выходе – избыточное, на входе – вакуум.

К недостаткам конструкции относятся высокие требования к тщательному подгону узлов и мест соединений различных материалов. Это повышает стоимость устройства.

К достоинствам винтовых насосов относятся:

Вихревые

Конструкция вихревых вакуумных насосов основана на принципе действия центробежной силы. Как и все остальные агрегаты имеют рабочий крутящий вал.

Отличительной особенностью центробежных насосов, является расположение входной трубки на внешней поверхности корпуса, а не вблизи крутящего вала.

Подобная схема создает простоту в использовании и ремонте. Однако вихревые вакуумные насосы обладают низким коэффициентом полезного действия при перекачивании газожидкостных смесей, и чувствительны к попаданию механических примесей.

Популярные производители

Отлично зарекомендовали себя в применении вакуумные насосы следующих фирм-производителей:

  • Becker

  • Pfeiffer Group

  • BUSCH

  • Elmo Rietschle

  • Robuschi

  • РОСВАКУУМ

  • NASH

  • Samson Pumps.

Самостоятельное изготовление вакуумного насоса

При желании, можно сэкономить и не покупать готовый вакуумный агрегат, сделав его собственными руками. Если насос планируется использовать для дома, например, откачивать воздух из небольших емкостей, то пригодится одноразовый шприц. Необходимо соединить тройник и шприц гибкими трубочками. По бокам устанавливаются 2 обратных клапана.

В бытовых целях народные умельцы модернизируют автомобильные или велосипедные насосы. Для этого устройство разбирают, разворачивают манжету на 180 градусов и собирают заново. Подобное изменение конструкции приводит к тому, что агрегат перестает накачивать воздух, а, наоборот, начинает вытягивать. Необходимо установить обратный клапан в месте соединения шланга и модернизированного устройства.

В качестве обратного клапана можно использовать запасную часть от аквариумного компрессора.

Чтобы изготовить качественный вакуумный насос часто используют компрессор от холодильника. Принцип его работы заключается в откачке паров хладагента из испарителя, и последующего направления их в конденсатор. Поскольку он уже предназначен для перекачки газообразного вещества, то модернизация будет минимальной. Для этого необходимо:

  • отделить устройство от остальных приборов

  • установить воздушный фильтр на входе

  • прикрепить патрубок на выходе

  • подключить к электрической сети.

Применять модернизированный агрегат для откачки газожидкостной смеси ни в коем случае нельзя. Водные пары могут стать причиной поломки вакуумного насоса.

Вакуумные насосы отличаются габаритами, производительностью, объемом. Различные типы агрегатов применяют в завимости от особенностей конструкции.

Вакуумный насос Водокольцевые вакуумные насосы Пластинчато-роторные вакуумные насосы Мембранно-поршневые вакуумные насосы Винтовые вакуумные насосы Вихревые вакуумные насосы Becker Pfeiffer Group BUSCH Elmo Rietschle Robuschi РОСВАКУУМ NASH Samson Pumps

Форвакуумный насос — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Схема золотникового (плунжерного) форвакуумного насоса

Форвакуумный насос (англ. backing vacuum pump)  — насос для предварительного разрежения — форвакуума (порядка 1 — 10−4мм рт. ст.). Первая ступень вакуумных насосов в системах для получения высоких разрежений. Предназначен для экономии энергии или обеспечения условий работы насоса более высокого вакуума.

В качестве форвакуумного насоса используют механические водокольцевые, роторно-пластинчатые (самый дешёвый и малопроизводительный вариант), пластинчато-статорные, золотниковые (плунжерные) насосы; также могут использоваться пароструйные эжекторные насосы.

Для достижения более высокого вакуума используют ступени паромасляный диффузный насос, ртутный пароструйный диффузный насос, турбомолекулярный насос и др.

Используются для поддержания выпускного давления других насосов, с помощью которых достигается ещё более низкое давление, в частности, высоковакуумных насосов[1].

При использовании масляных форвакуумных насосов может происходить загрязнение получаемого форвакуума парами масел. Для защиты от обратного потока масла от насоса к рабочим объемам используются форвакуумные ловушки.[2]

  • К. А. Путилов. Курс физики. Том I. Механика. Акустика. Молекулярная физика. Термодинамика. — М.: ГИ ФМЛ, 1963, 560 с. — § 97 Вакуумные насосы, стр 385—390

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о