Насосы вакуумный – Портал о насосах. Вакуумный насос: принцип работы, характеристики

alexxlab | 16.12.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Вакуумные насосы. Водокольцевые вакуумные насосы

Плунжерный вакуумный насос это тип механического вакуумного насоса, который способен сжимать газы до атмосферного давления. Такой аппарат обладает устройством аналогичным поршневому компрессору двойного действия. Основное отличие состоит в том, что плунжерный вакуумный насос отличается более высокой степенью сжатия.

Изображение 1. Плунжерный насос.

Слева-начальная стадия, 2 позиции в центре – промежуточная стадия, справа – конечная стадия

Плунжер включает в себя цилиндрическую часть, которая охватывает эксцентрик и полую прямоугольную часть, которая свободно перемещается в пазу шарнира. Когда поворачивается плоская часть плунжера, шарнир также свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса. Данный плунжер оснащен каналом, по которому газ поступает в насосную камеру из откачиваемой полости. Попадание встречного потока газа во входную часть насоса ограничивается предварительным закрытием входа при движении золотника. Существует также возможность сокращения вредного пространства. Герметичность контакта ротора с цилиндром в насосах обеспечивается тем, что в клине между ротором и цилиндром образуется толстый слой масла.

Механические вакуумные насосы осуществляют откачивание объема, начиная с уровня атмосферного давления. По причине того, что откачиваемый газ выбрасывается в атмосферу, относительно механических вакуумных насосов не используют такие характеристики как наибольшее рабочее давление, а также наибольшее давление запуска и выпуска. Ключевыми характеристиками механических вакуумных насосов с масляным уплотнением являются:

• предельное остаточное давление;
• быстрота действия.

Механические вакуумные насосы

Механический вакуумный насос это агрегат, удаляющий газ, который используется для получения/поддержания давления ниже атмосферного в емкостях, откуда откачивается рабочая жидкость на определенных интервалах при определенном составе и величине газового потока.

Работа такой насосной установки основана на том, что газ перемещается в результате механического движения рабочих деталей насоса, тем самым совершает откачивающее действие. Объем, который заполнен газом, отсекается от входа и двигается на выход. Газ систематически продвигается на выход насосной установки в результате импульса движения, который передается молекулам газа.

В соответствии с особенностями конструкции и способом действия данного вида насоса выделяют семь видов насосов (винтовые/диафрагменные/поршневые/пластинчато-роторные/ золотниковые/рутса/спиральные). В соответствии с видом рабочей жидкости, механические насосы могут быть молекулярными (функционируют за счет течения молекул вещества) и объемными (функционируют за счет ламинарного течения вещества). Механические вакуумные насосы дифференцируются в соответствии с уровнем концентрации вакуума (высокого, низкого, среднего). Кроме того, данный вид насосов подразделяют на те, что могут функционировать без смазочного материала и со смазочным материалом.

Данный тип насосных установок используется в самых разных отраслях промышленности: химия, металлургия, электроника, пищевая промышленность, медицина, космонавтика. Механические вакуумные насосы также применяются в составе самых разных промышленных установок, а также в техпроцессах (на пример переплавка металлов, нанесение тонких пленок, моделирование космических условий т.п.).

В связи с ростом потребности в насосных установках, механические вакуумные насосы непрерывно совершенствуются и развиваются, разрабатываются насосные установки с улучшенными показателями.

Скорость действия таких насосов не зависит от вида откачиваемого газа. Остаточное давление зависит от конструкции насосной установки и свойств рабочей жидкости. Рабочей жидкостью, как правило, является масло, которое обладает перечнем необходимых характеристик:

• низкая кислотность;
• вязкость;
• хорошие смазывающие свойства;
• низкое давление насыщенных паров в интервале рабочих температур насоса;
• малое поглощение газов и паров;
• стабильность вязкости при изменении температуры;
• высокая прочность тонкой (0,05–0,10 мм) масляной пленки, способной выдержать в зазоре перепад давлений, равный атмосферному давлению.

Стабильность характеристик механических вакуумных насосов зависит от размера зазоров между поверхностями, количества данных зазоров, а также качества масла, смазывающего трущиеся поверхности.

Плунжерный вакуумный насос может оснащаться перепускным устройством для повышения коэффициента полезного действия. Перепускные устройства могут отличаться конструктивно. Их функция заключается в выравнивании давления по обе стороны поршня в конце хода поршня.

Изображение 2. Цилиндр вакуумного насоса, оснащенного перепускными каналами

При отсутствии данных каналов остаток сжатого газа из вредного пространства расширяется по мере того, как поршень двигается слева направо. При этом, остаток сжатого газа имеет уровень давления p₂. Кривая ea₁ до давления всасывания p₁ и p₁ и λ₀=V₁/V. В вакуумном насосе при крайнем левом положении поршня остаток газа передвигается в правую полость цилиндра, где давление равно p₁. Давление во вредном пространстве падает от p₂ до p_в, а остаток газа расширяется по кривой fa. Всасывание начинается в самом начале хода поршня (λ₀=(V’₁/V)>λ₀). Аналогичный процесс протекает при ходе поршня в обратном направлении (справа налево). В результате объемный коэффициент полезного действия повышается с 0.8 до 0.9

λ₀.

Наличие вредного пространства является причиной по которой поршневой вакуумный насос не способен создать абсолютный вакуум и имеет теоретический предел данной величины, что соответствует определенному остаточному давлению p_пр. Величина p_пр при отсутствии перепуска больше, чем при его наличии.

Если вакуумный насос работает непрерывно, то объем отсасываемого газа равный объему выбрасываемых в атмосферу технологических газов и объемы, которые подсасываются извне сквозь неплотные участки, не меняются во времени. Показатель мощности на валу вакуумного насоса также не подвержен изменениям. Следует отметить, что данный параметр в разы выше для машин оснащенных перепуском, т.к. теряется работа расширения перепускаемого количества сжатого газа.

ence-pumps.ru

Типы вакуумных насосов и их применение

В настоящее время технология вакуумирования используется в самых различных сферах хозяйственной деятельности человека, где требуется в некотором пространстве создать разряжение путем дегазации – откачивания газообразной среды различного типа. Для получения вакуума в этом объеме применяются вакуумные насосы, модификаций которых сконструировано немало в зависимости от потребностей потребителя.

Применение вакуумных насосов

Промышленное применение

 

Вакуумные насосы позволяют осуществлять дегазацию, поэтому активно применяются для обезвоживания и высушивания в фармацевтической, текстильной и пищевой промышленности. В частности это может быть откачка воздуха из стеклянной тары при розливе жидкостей или просушка кожи после ее дубления. Технология экструзии, применяемая для производства полимерных изделий различного назначения, невозможна без вакуумизации. В металлургии устройствами данного типа выполняется устранении газообразных примесей в структуре металлического расплава, что необходимо для получения монолитных материалов, лишенных раковин и пористости, что недопустимо. Кроме того, вакуумная техника используется в нефтегазовой, электротехнической, химической отраслях промышленности, а также в производстве строительных материалов, сельском хозяйстве, медицине и многих других сферах.

В холодильной отрасли вакуумирование важная часть технологического процесса установки и монтажа оборудования – из холодильного контура обязательно необходимо удалять воздух и влагу, иначе обеспечить нормальную работоспособность не удастся. Для этого выпускают специальные вакуумные насосы для HVAC-отрасли.

Зачем нужно искусственно создавать вакуум в быту?

 

Помимо промышленного использования, современный человек часто сталкивается с вакуумной аппаратурой в бытовой жизни. Приведем несколько примеров.

• Механизмы вакуумного усиления торможения в транспортных средствах позволяют облегчить работу тормозной системы и увеличить срок ее эксплуатации. Они применяются в конструкции педали тормоза и за счет создаваемого разряжения позволяют снизить нагрузку на водителя.

• Вакуумные насосы используются в системах кондиционирования воздуха для стравливания смеси газов из фреонового трубопровода, что необходимо в целях устранения кислорода (как сильнейшего окислителя) и водяных паров. Посторонние примеси в трассе сплит-систем приводят к ее преждевременному выходу из строя.

• Вакуумизация требуется в упаковке пищевых продуктов и позволяет увеличить срок хранения скоропортящейся пищи за счет практически полного устранения кислорода, как окислителя и одного из важнейших компонентов для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, ответственных за гниение, брожение, плесневение и других патогенных факторов.

• Удаление кислорода из герметично замкнутой упаковки позволяет снизить ее объем и обуславливает экономию пространства, что особенно актуально при хранении различных предметов повседневного обихода человека, к примеру, одеял, подушек, одежды и тому подобное.

Общий механизм действия

Вне зависимости от вида, вакуумный насос предназначен для создания тяги (разряжения) в конструкциях, системах, или их отдельных элементах. В ходе этого процесса формируется область пониженного атмосферного давления, в которую «притягиваются» частицы газообразной среды. При этом молекулы могут двигаться в различных режимах, включающих в себя не только направленные потоки, но и хаотические перемещения. Логично предположить, что в процессе своего перемещения, молекулы могут взаимодействовать друг с другом, что определяет изменение их траектории и скорости. Характер тока среды и ее скорость определяется степенью создаваемого насосом разряжения, которая, в свою очередь, тесно связана с типом такого устройства.

Наиболее распространенные типы вакуумных насосов

Учитывая широту применения устройств для вакуумирования, становится ясно, что вариантов их конструкции существует множество. Попробуем выделить наиболее часто используемые.

Пластинчато-роторные насосы

 

Пластинчато-роторные механизмы, подразделяющиеся на масляные (рабочие поверхности смазываются специальными вакуумными составами) и безмасляные (смазка не требуется). Данный тип конструкций имеет собранный на валу электродвигателя ротор, и не отличается слишком высокой скоростью откачки, поэтому они используются для закрытых систем небольшого размера. Конструктивно рабочая камера этой аппаратуры состоит из двух модулей, имеющих разный объем. Перемещение ротора и лопастей определяет движение газовой среды по принципу «замещения» внутреннего объема отсеков попеременно. Пи этом нагнетание газа из одной камеры в другую приводит к открыванию выпускного клапана, через который происходит стравливание среды в камеру всасывания. Устройства роторного типа работают в области вакуума низкой глубины и являются одними из самых популярных видов вакуумных насосов.

Водокольцевые насосы

 

Водокольцевые вакуумные насосы, работающие в области глубокого вакуума, с точки зрения своего устройства сходны с пластинчато-роторными устройствами. Образование области сниженного давления в этой конструкции происходит за счет погружения вращающегося ротора (импеллера) в жидку среду (чаще применяется чистая вода), которая должна непрерывно поступать в установку. Вращение ротора с лопатками внутри жидкости приводит к сжатию закачанного в систему газа и его перемещению к выходному клапану рабочей камеры. Оттуда газообразная среда выпускается из насоса под давлением. Такой ход ротора внутри камеры обеспечивается его эксцентричным положением внутри рабочего пространства. Обладая массой преимуществ (резистентность по отношению к примесям в транспортируемой газообразной среде, простоте устройства, отсутствие масляных включений в откачиваемом газе и некоторые другие), водокольцевые вакуумные насосы требуют периодического обслуживания сервисной жидкости, что является их недостатком.

Мембранно-поршневые

 

Мембранно-поршневые насосы, в рабочей камере которых производится сдавливание газообразной среды за счет перемещения поршнем гибкой, не проницаемой для молекул газа мембраны. При этом при сжатии газ из рабочей камеры выводится через выпускной клапан за пределы насоса, что определяет снижение давления в камере, за счет которого происходит втягивание новой порции в систему. Поршень в этих установках приводится в движение валом электродвигателя, соединенного с шатуном посредством эксцентрика. Главное преимущество таких типов вакуумных насосов их практически полная бесшумность и универсальность в отношении транспортируемой среды (к примеру, конструкция и тип привода в таких аппаратах обуславливает отсутствие возможности образования искр, поэтому механизмы данного типа пригодны для перекачивания пожаро- и взрывоопасных сред).

Кроме того, в быту и промышленности применяются и другие типы конструкций, отличающихся производительностью и глубиной получаемого вакуума. К ним относятся спиральные, кулачковые, вихревые и другие модификации вакуумных насосов, различающихся по производительности, контролируемой по национальному российскому стандарту ГОСТ Р 53335-2009, соответствующему международному нормативу ИСО1607-1:1193. Конструкция насосов разных типов должна изготавливаться согласно разным нормативам, к примеру, для пластинчато-роторных устройств это ГОСТ 14707-82.

Таким образом, вакуумные насосы, как устройства для получения состояния среды, давление в которой ниже атмосферного, представляют собой конструкции различной производительности, объема и габаритов. Конкретный характер применения этой аппаратуры определяется особенностями конструкций такого назначения.

masterxoloda.ru

Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы, типы насосов и его производители

Водокольцевой вакуумный насос – это оборудование, с помощью которого создается вакуум низкого давления.

Навигация:

1. Принцип работы водокольцевых насосов
2. Вакуумные водокольцевые насосы ВВН
3. Купить водокольцевой вакуум-насос

С помощью водокольцевого насоса откачивается газ, пар, воздух или их смеси, которые ведут себя неагрессивно по отношению к чугуну. Применяется он в очень разнообразных областях. Область применения водокольцевого вакуумного насоса:

• целлюлозно-бумажная промышленность;
• медицина и фармацевтика;
• пищевое производство;
• химическая промышленность;
• нефтедобывная и газовая промышленность;
• микробиология;
• парфюмерия и прочее.

Такая широкая сфера применения объясняется преимуществами водокольцевых насосов. Преимущества применения водокольцевых вакуумных насосов:

• не используется масло для смазки и как следствие – чистый выходящий воздух;
• возможность откачивать загрязненные среды и воздушные смеси, насыщенные паром;
• небольшая температура воздуха на выходе, поскольку все тепло сжимаемый воздух отдает воде;
• простая конструкция и отсутствие трущихся частей способствуют длинному сроку службы насоса.

Недостатки применения водокольцевых вакуумных насосов:

• необходимость постоянно следить за уровнем жидкости в рабочей камере и восполнять ее;
• повышение температуры рабочей жидкости в агрегате способствует снижению производительности;
• возможно появление кавитации, избавится от которой можно, если подаваемая жидкость будет низкой температуры.

Примечание. Из-за необходимости постоянно добавлять воду при работе водокольцевого насоса, важной характеристикой является расход рабочей жидкости за единичный период времени (литр за час).

В зависимости от конструкции и производительности водокольцевого насоса различается три типа оборудования. Типы водокольцевых вакуумных насосов:

1. Одноступенчатый с 1 рабочей камерой.
2. Одноступенчатый с 2 камерами.
3. Двухступенчатый с 2 камерами.

Первый тип это моноблочный водокольцевой вакуумный насос, в котором одна камера и один импеллер. Мощность такого насоса не более 15 кВт. Второй тип насоса имеет две камеры с двумя импеллерами и 4 патрубка, подача воздуха происходит с двух сторон, и каждая из этих камер работает самостоятельно. Третий тип позволяет получить более высокий вакуум за счет того, что воздух проходит через две камеры поочередно.

Во многих областях водокольцевой насос используется не как самостоятельное оборудование, а как часть определенной вакуумной системы. К примеру, в доильных аппаратах работа водокольцевого вакуумного насоса сводится к созданию и поддерживанию стабильного давления. В этом случае применяется насос вакуумный водокольцевой НВ -75 или вакуумные водокольцевые насосы НВМ-70.

Устройство и принцип работы водокольцевого вакуумного насоса НВ-75 можно посмотреть на видео.

Принцип работы водокольцевых насосов

Устройство водокольцевого вакуумного насоса представляет собой барабан, внутри которого расположен ротор с лопастями. Корпус барабана оснащен входом и выходом в виде уплотненных отверстий. Ротор расположен эксцентрично относительно оси, внутрь барабана заливается вода (рабочая жидкость). Чаще всего воду заливают до середины емкости водокольцевого вакуумного насоса. Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса заключается в следующем:

1. При вращении ротора, центробежная сила образует вокруг ротора водяное кольцо. Поскольку ротор находится немного выше центра, то под ним создается пустое серпообразное пространство, окруженное водой. Это пространство герметично, и оно будет служить рабочей камерой насоса.
2. Лопасти ротора разделяют рабочую камеру на неравномерные части. Откачиваемая среда поступает внутрь камеры и заполняет ячейки. Ячейки постепенно уменьшаются в объеме, и воздушная смесь сжимается до необходимой величины. Проходя мимо выходного отверстия газ выходит наружу.

Примечание. При прохождении откачиваемого воздуха через водяное кольцо вакуумного насоса, он очищается от пыли, пара и прочих посторонних веществ. Поэтому водокольцевой насос часто применяют для работы с загрязненными средами или насыщенными различными парами.

Схема водокольцевого вакуумного насоса, а именно процесс сжатия газа в нем, представлено на рисунке.

В период работы из водокольцевого насоса постоянно вместе со сжатым газом происходят потери рабочей жидкости, поэтому ее требуется постоянно пополнять. Чтобы избавить сжатый газ от частичек воды, на выходе из насоса устанавливается сепаратор. Тяжелая вода оседает внутри него, а чистый воздух направляется вверх и выходит через отверстие. Если рабочая смесь не содержит загрязняющих веществ (пыли, абразива), то жидкость в сепараторе используется повторно для восполнения объема рабочей жидкости в насосе. Повторно используется и загрязненная вода, но перед этим она должна отстояться, чтобы все твердые частички осели на дно.

Схема подключения вакуумного водокольцевого насоса к сепаратору с рециркуляцией представлена ниже.

Клапан подачи воды в насос срабатывает на перемену давления и закрывается при выключении насоса. Однако водокольцевой вакуумный насос при таком подключении получает назад в насос теплую воду, которая нагревается во время сжатия воздуха. Чтобы исправить эту проблему, воду либо частично заменяют из сепаратора, либо используют теплообменники для охлаждения воды. Для наглядности можно посмотреть водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы на видео.

Вакуумные водокольцевые насосы ВВН

Самый распространенным среди водокольцевых насосов является водокольцевой вакуумный насос типа ВВН. Принцип работы его не отличается от общего принципа работы, описанного выше.

Вакуумный водокольцевой насос ВВН используется для откачки неагрессивных сред, поскольку основной материал в них – чугун и обычная сталь. Но существуют модификации насосов, в которых чугунные детали заменяются на титановые (водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-12ТМ) или на сплавы на никелевой основе, типа 12Х18Н9Т (водокольцевой вакуумный насос ВВН1-3Н). Поэтому такие насосы могут работать с агрессивными средами. Определить в водокольцевом вакуумном насосе характеристики легко по его обозначению. Например, насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 обозначает: ВВН1 – водокольцевой вакуумный насос, номинальное давление 0,04МПа, 1,5 – производительность, куб.м/мин. Небольшие насосы, такие как насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 может изготавливаться моноблочной конструкцией. Более мощные агрегаты, как насос вакуумный водокольцевой ВВН 1-6, состоят из насоса и двигателя, установленных на одной раме.

Для всех насосов, особенно для тех, которые имеют большой вес, например, вакуумный водокольцевой насос ВВН-25 весом около 1840 кг, должен быть изготовлен отдельный бетонный фундамент.

Купить водокольцевой вакуум-насос

Водокольцевой вакуумный насос купить можно и отечественного и зарубежного производства в любом регионе страны. Лучше выбирать насос вакуумный водокольцевой, производители которого хорошо зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. К ним относятся российские компании ОАО «Вакууммаш», ЗАО «Беском», ОАО «Ливгидромаш», ООО «ПромЕвромаш», ООО Компрессормаш и многие другие. Эти компании производят не только продажу и доставку насосного оборудования, но и производят обслуживание и ремонт водокольцевых вакуумных насосов, а также изготавливают запасные части к ним. Только необходимо учитывать одну особенность – запчасти разных производителей не взаимозаменяемы между собой. Зарубежного производства водокольцевой вакуумный насос, цена которого будет несколько выше, можно приобрести на складах группы предприятий «ЛБМ Вакуум», ООО «ПромЕвромаш» и других компаний. Водокольцевые вакуумные насосы для доильных аппаратов отечественного производства можно купить сразу со склада завода-изготовителя, например, АО «Челно–Вершинский машиностроительный завод» (г.Самара), ООО «МегаТехника» и прочие.

Это лишь небольшая часть предприятий и компаний, которые занимаются производством и продажей водокольцевых вакуумных насосов и известны во многих странах. Все они имеют представительства в разных уголках страны. Кроме того, существует много официальных интерне-магазинов, которые предлагают качественную продукцию известных производителей по приемлемым ценам. Поэтому купить водокольцевой вакуумный насос сегодня совсем не сложно, сложнее его выбрать. Но и эта проблема решаема, так как в любой известной компаний есть специалисты, которые помогут подобрать оборудование, соответствующее всем требованиям заказчика.

 

tek-prom.ru

Вакуумный насос своими руками из компрессора

До недавнего времени вообще мало кто задумывался что такое вакуумный насос и для чего он нужен. А ведь это незаменимая штука как в быту, так и при промышленном производстве, мелкосерийном изготовлении разных изделий, для упаковки и для решения многих технологических задач. Как правило, эти приборы изготавливаются только в условиях производства, но при наличии определенных навыков и комплектующих, его можно сделать своими руками.

Содержание:

1. Что такое вакуумный насос
2. Для чего применяют вакуумные насосы
3. Принцип работы и простейший вакуумный насос
4. Используем мембранный компрессор от аквариума
5. Масляные и безмасляные компрессоры высокой производительности

Что такое вакуумный насос

Вакуумный насос, в принципе, довольно простая конструкция. Принцип его действия — откачка воздуха из заданного объема. Для откачки, естественно, потребуется приспособление, которое может быть аналогом насоса или же сам обычный насос. Но для начала стоит рассмотреть сферы применения устройства в быту.

Мощные модели промышленных вакуумных насосов применяются в технологических процессах химической промышленности, для откачки больших объемов неагрессивных газов и жидкостей. Также без вакуумного насоса не обойтись при формовке пластиковых и полиуретановых изделий. Для этого применяют вакуумные контейнеры с насосом разных размеров и разных мощностей.

Для чего применяют вакуумные насосы

 

Чтобы понимать, для чего нужен вакуумный насос в быту, а не строить исключительно гипотетически полезное устройство, посмотрим на несколько примеров:

1. Вакуумная упаковка. Самый надежный и простой вариант для длительного хранения продуктов питания. Благодаря тому, что кислород не контактирует с поверхностью продукта, пища не пересыхает и надежно защищена от бактерий. Собственно, это и нужно для длительного хранения. Вакуумный насос откачивает воздух из заданного объема, в нашем случае — полиэтиленового пакета, полностью обволакивая продукт.
2.  Упаковка объемных мягких предметов. Вакуумный насос может пригодиться при упаковке одеял, пуховиков, мягких игрушек. Для чего? Очень просто. При транспортировке такие изделия занимают довольно много места. Если использовать вакуумную упаковку, объем, занимаемый предметом, уменьшится в несколько раз.
3. Ламинирование древесины, фанеры. Вакуумный насос своими руками из компрессора, конечно, не позволит выполнить ламинирование крупных изделий, но небольшие детали, для моделизма, к примеру, отлично ламинируются с помощью такого устройства.
4.  Изготовление прессованных пластиковых формовых изделий — упаковок, коробок, контейнеров.
5.  Для откачки воздуха, жидкостей и газов не насосом непосредственно, а с применением ресивера.

Принцип работы и простейший вакуумный насос

Простейший вакуумный насос — это медицинский шприц и обратный клапан от компрессора для аквариума. Не нужно объяснять принцип работы устройства — за несколько циклов высасывания шприцем можно откачать воздух из небольшого объема, не более небольшого пакета размером со спичечный коробок.

Для работы с более серьезными объемами необходимо пользоваться либо более производительными насосами с некоторыми переделками, либо компрессором. Мощность компрессора зависит от потребностей в применении вакууматора, а компрессор может быть как миниатюрный, от аквариума, так и более мощный — для накачки автомобильных шин, покрасочных работ. Но суть переделок от этого не меняется.

Используем мембранный компрессор от аквариума

К примеру, для использования в качестве вакуумного насоса компрессора от аквариума с минимальной производительностью, достаточно доработать узел, в котором находятся клапана и встроить трубку для отвода конденсата и попавшей влаги.

Для этого необходимо поменять местами клапана, тогда мембранный насос будет не нагнетать воздух, а откачивать его из определенного объема. Конструкции мембранных насосов разные, но принцип модернизации один. Пример переделки небольшого аквариумного насоса в вакуумный показан на фото.

Для более серьезных задач нужно использовать компрессор мощнее. К примеру, можно использовать прибор от старого холодильника. Как правило, при помощи такого компрессора масляного типа, можно добиться давления около 5 атм, что вполне достаточно для бытовых нужд. Схема сборки устройства достаточно проста.

Масляные и безмасляные компрессоры высокой производительности

Масляный компрессор подсоединяется к ресиверу, в качестве которого можно использовать любой небольшой газовый баллон или подобный сосуд. Насос имеет три вывода:

• для залива масла;
• для забора воздуха;
• для подачи воздуха.

Дальше все просто — в компрессор заливается обычное моторное масло через соответствующую трубку, к трубке для забора воздуха подключается пылеулавливающий фильтр, а к трубке подачи воздуха подсоединяется ресивер через разветвитель. Теперь устройство можно использовать и как компрессор с ресивером, и как вакуумный насос с довольно высокой производительностью. Для использования в качестве компрессора, достаточно подключить шланг подачи воздуха к разветвителю от ресивера. Если устройство необходимо в качестве вакуумного насоса, тогда шланг подключается к патрубку забора воздуха.

Это далеко не все способы и варианты переделки компрессоров в вакуумные насосы. В случае с безмасляным компрессором, нет необходимости устанавливать маслоотделитель, но фильтр на патрубке подачи воздуха должен быть установлен в обязательном порядке. Экспериментируйте, и для решения любых задач можно собрать вакуумный насос из подручных средств.

nashprorab.com

Центробежный вакуумный насос – принцип работы центробежных насосов. Возможность применения центробежных насосов в большой промышленности

Вакуумное оборудование – это один из лучших вариантов на данный момент, для крупных предприятий. Все мы прекрасно понимаем, что большие компания, прежде всего, интересуются максимально высокими показателями производительности. В этом плане, вакуумное оборудование выступает самым настоящим помощником.

Особенно актуален вопрос вакуумных насосов, которые особенно ценятся на больших предприятиях. Вакуумные насосы – это один из наиболее важных элементов в процессе образования вакуума внутри системы. А это, как известно, явление, без которого и вовсе невозможно достичь каких-либо показателей производительности.

Благо, ассортимент вакуумных насосов на данном этапе максимально широк и среди всех вариантов, каждый сможет подобрать себе что-то подходящее. Если же говорить о наиболее стабильном и в то же время производительном виде вакуумных насосов, то без сомнений можно сказать, что – это центробежный вакуумный насос.

Конструкция и принцип работы центробежного насоса устроены таким образом, что все наиболее важные процессы протекают через центральную часть насоса. Таким образом, удается собрать в одной точке все элементы системы, дабы на выходе получить максимально высокие показатели производительности.

Но стоит осознавать, что столь густое скопление комплектующих в одной точке, позволяет возникновению перегрева внутри вакуумного насоса. Дабы этот вопрос не был столь частым в процессе эксплуатации, производители установили в вакуумный насос качественное воздушное охлаждение, позволяющее нейтрализовать какую-либо угрозу перегрева.

Еще один очень интересный вопрос – это составляющие центробежного вакуумного насоса. Сейчас мы рассмотрим наиболее важные элементы, из которых состоит данный агрегат:

• Рабочая камера
• Система охлаждения
• Клапаны и фланцы
• Впускной и выпускной механизм
• Компрессор
• Трубки и дополнительное оборудование

При полном взаимодействии, все эти составляющие позволяют обеспечить максимально стабильный и качественный рабочий процесс. Это говорит о том, что устройство является по-настоящему эффективным, если найти ему верное применение.

Вакуумные системы центробежных насосов уже сейчас используются во всех современных отраслях. Причем в каждом из них, они показывают исключительно свои сильные стороны.

Принцип работы центробежных насосов

Не менее важным моментом, является принцип работы центробежного насоса. Как мы ранее уже говорили, все наиболее важные комплектующие собраны в центральной части системы, которая собственно и является проточной. Сам же насос, работает на основе рабочего компрессора, позволяющего производить откачку из герметичных емкостей.

Большую роль в рабочем процессе данного насоса, играет предварительное разрежение. Именно от него зависит то, насколько будет эффективным центробежный насос и сможет ли он продемонстрировать весь свой потенциал.

Многие предприниматели, предпочитают покупку центробежных вакуумных насосов, обращая свое внимание именно на их принцип работы. Точно та же ситуация в случае с конструкцией подобных насосов. Она также уникальна и мало какой агрегат на современном вакуумном рынке может сравниться по этим показателям с центробежными насосами.

Применение центробежных насосов

Также большую роль играет и вопрос применения центробежных насосов. Исходя из всего вышесказанного, мы можем прийти к выводу, что насосы центробежного типа действительно очень востребованы. Это говорит о том, что их эффективность находится на достаточно высоком уровне.

Если же говорить о направлениях, где они используются чаще всего, то это займет очень много времени. Причина этого банально проста – широкий спектр использования. Это говорит о том, что при правильном подборе модели центробежного насоса, можно без каких-либо проблем задействовать его в любом направлении.

Сейчас мы рассмотрим те отрасли, где подобные насосы используются чаще всего:

• Медицина
• Фармацевтика
• Серийное производство
• Пищевая промышленность
• Канализации и скважины

Все эти отрасли, банально не могут обойтись без наличия насосов центробежного типа. На данном этапе, попросту нет достойной альтернативы центробежному насосу, которая сможет показать себя еще лучше.

Цена центробежного насоса – это уже скорее недостаток подобного оборудования. А все потому, что сейчас стоимость подобных насосов находится в высшем ценовом диапазоне. Это говорит о том, что позволить себе насос центробежного типа может далеко не каждый. Особенно, если речь идет о промышленном вакуумном насосе центробежного типа, стоимость которого и вовсе находится на высочайшем уровне.

wiiuclub.ru

Вакуумный насос для откачки воздуха (фильтр)

Содержание   

Изобретение вакуумных насосов дало человеку возможность справляться с достаточно специфичными нетривиальными задачами. За довольно короткий период их произвели в огромных количествах. Сейчас вакуумные насосы чрезвычайно распространены и используются для решения огромного количества задач.

Сухой вакуумный насос для откачки воздуха и газов

В данной статье будут рассмотрены устройства для откачки воздуха с помощью вакуума. Вы узнаете принцип их работы, особенности конструкции, а также познакомитесь с наиболее распространенными видами вакуумных насосов.

Особенности вакуумных насосов для откачки воздуха

Всё вакуумное оборудование, для более понятного ознакомления, имеет смысл рассматривать как некое подобие компрессоров, которые в процессе работы выполняют уменьшение атмосферного давления, а не нагнетают его.

Как вы знаете, повышение давления воздуха в замкнутом пространстве получается в результате его сжатия, в результате чего количество столкновений между молекулами за отдельно взятый промежуток времени растет, вакуум же – наоборот, получается в результате сведения числа столкновения молекул между собой к минимуму.

На практике, вакуум, посредством воздушно вакуумного насоса, создается в результате принудительного удаления молекул воздуха из герметичного пространства (рабочей камеры насосы).

Откачка воздуха из замкнутой среды приводит в результате увеличение его плотности (сжимания), и дальнейшего выброса к напорному патрубку, что приводит к уменьшению абсолютного давления оставшегося в системе воздуха. Как только давление в ней приближается к минимальным показателям атмосферного столбика, считается, что технический вакуум создан.

Интересной особенностью оборудования для создания вакуума, которую обязательно необходимо учитывать при его выборе, является то, что ни один насос для откачки воздуха не может изменить давление ограниченной системы, больше, чем на показатель номинального атмосферного давления воздуха.

А атмосферное давление, как известно, разнится в зависимости от конкретно взятого места (от температуры воздуха и высоты над уровнем моря, если быть точным). Что из этого следует на практике: оборудование, способное создавать разрежение давления в 730 мм ртутного столбца, при атмосферном давлении, допустим, 700 мм ртутного столба (возьмем для примера Читу).

Мобильный бытовой вакуумный насос с манометром

Сможет обеспечить разрежение воздуха на: 730×700/760 = 672 мм.рт.ст. Взятый для расчета показатель 760 мм.рт.ст – это стандартное атмосферное давление при температуре в 15 градусов, на территории, находящейся на уровне моря.

То есть, при выборе насоса для откачки воздуха вам нужно знать номинальное давление на вашем рабочем месте, и производить подбор техники исходя из этого показателя – так как стоимость вакуумных насосов растет в прямом соотношении к их мощности, излишки которой, могут быть попросту не востребованными

к меню ↑

Принцип работы вакуумных насосов

Принцип работы вакуумных насосов заключается в откачке газов (воздуха), из герметичной рабочей камеры. В процессе откачки воздуха происходит изменение объема полостей замкнутой системы, в результате чего в ней происходит перераспределение молекул воздуха. То, каким образом выполняется откачка, зависит непосредственно от типа агрегата.

Большая часть вакуумных насосов работает по методу вытеснения, при котором, качество понижения давления в рабочей камере напрямую зависит от уровня её герметичности, которую могут нарушить даже малейшие механические загрязнения.

Для создания максимально герметичной рабочей камеры, производители используют самые разнообразные технологии уплотнения, при этом, обязательной частью любого вакуумного насоса является механический фильтр, который очищает перекачиваемую среду от пыли и твердых частиц.

Существует три этапа фильтрации, для каждой из которых нужен отдельный фильтр: масляный фильтр, воздушный фильтр на всасываемый воздух и выхлопной фильтр, который удаляет пары масла из выхлопных газов вакуумных насосов.

Принцип работы насосов для откачки воздуха схож с технологией, лежащей в основе функционирования воздушных компрессоров.

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Главным отличием между ними является то, что вакуумный агрегат выполняет всасывание воздуха в герметичную систему, и последующее его удаление, при котором, давление воздуха на всасывающем патрубке обязательно меньше, чем существующее атмосферное давление, а при максимальных показателях вакуума оно вообще приближено к нулю.

Остальные отличие между воздушными вакуумными насосами и компрессорами следующие:

• Вакуумные агрегаты не могут создавать давление, разница которого с номинальным атмосферным давлением больше, чем 760 мм. рт. ст;
• Количество воздуха, который выкачивает из системы вакуумник, с каждым тактом откачки уменьшается, по мере уменьшения давления в замкнутой системе, в то время как компрессор обладает постоянной производительностью;
• Поскольку количество воздуха, при высоких показателях вакуума, которое проходит через насос минимальное – все тепло, которое выделяется во время работы насоса, рассеивается в середине корпуса агрегата, что делает его устойчивым к перегреву, в отличие от компрессора.

Читайте также: пошаговая инструкция по строительству винного погреба.

к меню ↑

Виды и их отличия

Классификация вакуумных насосов осуществляется исходя из их конструктивных особенностей. Выделяют механические, струйные, сорбционные и магниторазрядные устройства.

Механические вакуумные агрегаты (наиболее распространенные в бытовом и мелком промышленном использовании насосы) делятся на такие группы:
к меню ↑

Пластинчато-роторные устройства

К данной категории относится наиболее распространенный вид насосов для откачки воздуха – водокольцевые устройства, сжатие воздуха в которых выполняется посредством работы жидкостного кольца, которое приводится в работу движением лопаточного колеса.

Рабочая камера водокольцевого агрегата перед запуском должна заполняться жидкостью (обычной водой).

Модель мембранного или диафрагменного вакуумного насоса

В движения рабочего колеса, вода лопастями отбрасывается к корпусу насоса, в результате чего между стенками корпуса, и рабочим колесом образовывается свободное от жидкости пространство, которое разграничивается лопастями колеса на ячейки, чей размер зависит от угла поворота колеса.

Когда рабочее колесо изменяет своё положение и размер ячеек увеличивается, они заполняются воздухом либо газом, который подводится через всасывающий патрубок насоса.

Изменение угла наклона при дальнейшем движении рабочего колеса провоцирует уменьшение размера ячеек, воздух в которых сжимается до тех пор, пока к ячейкам не подводится нагнетательный патрубок, в который и выталкивается сжатый воздух.

Механическое усилие для движения колеса в данных вакуумных насосах создается посредством электрического силового агрегата, на валу которого рабочее колесо закреплено с помощью муфтового соединения. Такие устройства не боятся перегрева привода, так как процесс откачки воздуха осуществляется с постоянным использованием жидкости, которая выполняет охлаждение двигателя.

Чтобы в результате теплообмена не происходило повышение температуры водяного кольца, в насос постоянно подается холодная жидкость. Отработанная вода, при этом, отводится через подсоединенный к нагнетательному патрубку шланг. Данная технология дает возможность откачивать не только воздух, но и разнообразные легковоспламеняющиеся газы.

Также существуют пластинчато-роторные насосы с масляным уплотнением. Такие агрегаты обладают корпусом цилиндрической формы, внутри которого вращается ротор с пластинчатыми пазами. В процессе откачки, движение ротора прижимает пластины к стенкам корпуса, вследствие чего происходит увеличения размера ячеек.

После всасывания воздуха ячейки уменьшаются, и воздух выталкивается в нагнетательный патрубок. Для смазки рабочей части, а также для уплотнения и дополнительной герметизации корпуса, в насос непрерывно подается масло.
к меню ↑

Спиральные насосы

Спиральный вакуумный насос промышленного типа

Спиральные агрегаты дают возможность получить вакуум без какой-либо дополнительной смазки. Они состоят из двух архимедовых спиралей, которые размещены со смещением в 180 градусов. Такое расположение спиралей делит рабочее пространство насоса на две разные по объему области.

Работа привода вызывает вращение спиралей по орбитальной траектории, при таком движении происходит поэтапное увеличение и уменьшение объема рабочих полостей, что провоцирует выдавливание воздуха из рабочей камеры к нагнетательному патрубку.

К достоинствам таких агрегатов относится высокий КПД, возможность создания высокого вакуума и отсутствие шума при работе. Такие насосы очень чувствительны к загрязнениям, поэтому им требуется качественный фильтр, так как даже минимальное загрязнение поверхностей трения сильно снижает эффективность работы насоса.
к меню ↑

Винтовые агрегаты

Винтовые устройства для откачки воздуха внутри рабочей камеры имеют два ротора винтообразной формы, которые оборудованы разнонаправленной резьбой. Такие винты при вращательных движениях в замкнутом пространстве камеры формируют области, в которых выполняется сжатие, и транспортировка воздуха к нагнетательному патрубку.

Винтовые насосы способны создавать достаточно глубокий вакуум, при этом, она не требуют постоянной подачи воды, либо масляной смазки, что делает их одним из наиболее распространенных видов вакуумных насосов на промышленных предприятиях. Как и все сухие насосы, винтовые насосы нуждаются в максимально качественном уплотнении, и фильтрации откачиваемой среды.
к меню ↑

Диафрагменные насосы

Принцип работы диафрагменных агрегатов для откачки воздуха заключается в поступательных движениях диафрагмы, посредством которых выполняется сжатие и выброс откачиваемой среды. Сама диафрагма расположена на вале привода, который двигает её параллельно всасывающему клапану.

Пространство, образовавшееся между диафрагмой и клапаном, называется камерой всасывания. Эта камера полностью изолирована от привода, что позволяет данному виду насосов нормально работать в самых агрессивных средах, с высоким количеством пыли и других механических загрязнений.

Самый популярный в наших краях, водокольцевой вакуумный насос

Однако такая технология обладает существенными недостатками, которые ограничивают среду её использования – диафрагменные насосы не могут обеспечить высокую скорость откачки воздуха, при этом качество вакуума, создаваемое такими агрегатами достаточно невысокое (при комбинировании нескольких стадий откачки предельное давление может быть понижено до 0.5 мБар).

Также существуют вакуумные насосы Рутса – это те же пластинчато-роторные устройства, оборудованные двумя, либо тремя роторами.
к меню ↑

Особенности некоторых разновидностей

Каждая отдельно взятая группа вакуумных насосов обладает своими преимуществами, которые обуславливаются их принципом действия, особенностями конструкции, типа используемой жидкости, и множества других факторов.

К примеру, прастинчато-роторные агрегаты способы работать при высоких температурах, так как они обладают высокой устойчивостью к водяному пару, при этом, такие насосы имеют компактные размеры, высокую продуктивность откачки воздуха, и минимальное потребление электроэнергии.

Водокольцевые насосы считаются выносливыми агрегатами для самых тяжелых условий работы, которые способны осуществлять откачку загрязненного воздуха (специальный фильтр выполняет грубую очистку воздуха от пыли и основных механических загрязнений).

Читайте также: зачем нужны фильтры грубой очистки воды?

Винтовые насосы для откачки воздуха имеют наибольший ресурс работы, так как в них отсутствуют конденсаторы и для функционирования такие механизмы не требуют масла.

Устройства, работающие по спиральной и мембранной технологии, обладают максимальной эффективностью и способны создавать высокий вакуум, и при этом они обладают возможностью работы в агрессивной среде (откачивание химических газов и паров возможно при условии обработки основных элементов насоса специальным защитным покрытием).
к меню ↑

Пример действия простейшего вакуумного насоса (видео)

 Главная страница » Насосы

byreniepro.ru

Вакуумный насос Википедия

Вакуумный насос — устройство, служащее для удаления (откачки) газов или паров до определённого уровня давления (технического вакуума).

История развития вакуумной техники[ | ]

Началом научного этапа в развитии вакуумной техники можно считать 1643 г., когда Торричелли впервые измерил атмосферное давление. Около 1650 года Отто фон Герике (Otto von Guericke) изобретает механический поршневой насос с водяным уплотнителем. Изучалось поведение различных систем и живых организмов в вакууме.^[1]

Наконец, во второй половине XIX в. человечество шагнуло в технологический этап создания вакуумных приборов и техники. Это было связано с изобретением ртутно-поршневого насоса в 1862 году и потребностью в вакуумировании со стороны нарождающейся электроламповой промышленности.^[2] Начинают изобретаться такие вакуумные насосы: вращательный (Геде, 1905), криосорбционный (Дж. Дьюар, 1906), молекулярный (Геде, 1912), диффузионный (Геде, 1913)^[3]; манометры: компрессионный (Г. Мак-Леод, 1874), тепловой (М. Пирани, 1909), ионизационный (О. Бакли, 1916).

В СССР становление вакуумной техники началось с организации вакуумной лаборатории на ленинградском заводе «Светлана».^[4] Началось бурное развитие электроники и новых методов физики.

Принципы работы[ | ]

Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения (форвакуума). К ним относятся поршневые, жидкостно-кольцевые, ротационные (вращательные). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы.

Схема ротационного насоса: 1, 3 – лопасти, 2 – кожух.

К высоковакуумным механическим насосам относятся: пароструйные насосы (парортутные и паромасляные), турбомолекулярные насосы. Молекулярные насосы осуществляют откачку за счёт передачи молекулам газа количества движения от твёрдой, жидкой или парообразной быстродвижущейся поверхности. К ним относятся водоструйные, эжекторные, диффузионные молекулярные насосы с одинаковым направлением движения откачивающей поверхности и молекул газа и турбомолекулярные насосы с взаимно перпендикулярным движением твёрдых поверхностей и откачиваемого газа.

Классификация[ | ]

Вакуумные насосы классифицируют как по типу вакуума, так и по устройству. Область давлений, с которой имеет дело вакуумная техника, охватывает диапазон от 10⁵ до 10⁻¹² Па. Степень вакуума характеризуется коэффициентом Кнудсена Kn{\displaystyle Kn}, величина которого определяется отношением средней длины свободного пробега молекул газа к линейному эффективному размеру вакуумного элемента Lэф. Эффективными размерами могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами прибора.

Вакуумные насосы по назначению подразделяются на сверхвысоковакуумные, высоковакуумные, средневакуумные и низковакуумные, а в зависимости от принци

ru-wiki.ru