Видове вакуумни помпи и техния принцип на работа

В различните сфери на човешката дейност е необходимо създаването на вакуум. Този термин характеризира състоянието на газова фаза, чието налягане е под атмосферното налягане. Измерва се в милиметри живак или паскал. Намаляването на газовете възниква, когато веществото е принудено извадено от устройства с ограничен обем. Техническо устройство, предназначено за тази цел, се нарича вакуумна помпа. Тя може да се използва самостоятелно или да влезе в по-сложни системи.

Приложение на вакуумни помпи

Вакуумът се използва широко в различни технически устройства. Тя позволява да се намали температурата на кипене на вода или химически течности, за да се отстранят газовете от материали, които изискват повишена хомогенност на състава, за да се създадат стерилни условия за обработка и съхранение. С малки размери и икономично потребление на енергия съвременните вакуумни помпи ви позволяват бързо да постигнете дълбока степен на разреждане. Те се използват в различни процеси и дейности:

  • в нефтопреработвателната и химическата промишленост да поддържат необходимите условия за реакции и отделяне на получените смеси;
  • с дегазация на метали и други материали за създаване на части с хомогенна структура и без пори;
  • във фармацевтичната и текстилната промишленост за бързо изсушаване на продукти без повишаване на температурата;
  • в хранително-вкусовата промишленост с опаковки на мляко, сокове, месо и рибни продукти;
  • в процеса на евакуация на хладилни и други съоръжения с повишени изисквания за отсъствие на влага;
  • за нормална работа на автоматични линии на конвейер, използващи вакуумни компресори като захващащи устройства;
  • при оборудване на промишлени и научноизследователски лаборатории;
  • в медицината за работа с дихателни апарати и стоматологични кабинети;
  • в печат за фиксиране на термични филми.

Принцип на действие на вакуумни помпи

Вакуумът се създава чрез механично отстраняване на материята от затворено пространство. Технически това се осъществява по различни начини. Принципът на действие на вакуумна помпа тип струя се основава на улавянето на газови молекули от поток от вода или пара, който излъчва с висока скорост от дюзата на изхвъргача. Схемата му включва свързването на странична тръба, в която се създава вакуум.

Предимството на този дизайн е липсата на подвижни части, а недостатъкът е смесването на вещества и ниската ефективност.

В машинното инженерство най-широко се използват механичните агрегати . Работата на вакуумна помпа с въртящо се или движещо се бутало основно тяло периодично създава разширяващо се пространство в корпуса, запълвайки го с газ от входната тръба и след това го изтласква през изхода. Дизайнът на вакуумната помпа може да бъде много разнообразен.

Основните видове вакуумни помпи

При производството на уреди за създаване на вакуум се използват метални и пластмасови материали, които са устойчиви на химическото действие на изпомпваната среда и имат достатъчна механична якост. Голямо внимание се отделя на точността на монтажа и на плътността на контактните повърхности, което изключва обратния поток от газове. Ето списък на основните типове вакуумни помпи, които се различават по дизайн и принцип на работа.

Воден пръстен

Вакуумната помпа с воден пръстен е един от вариантите на течно-пръстеновидните единици, като се използва за създаване на разреждане циркулацията на чистата вода . Той има формата на цилиндър с ротор, оборудван с лопатки, въртящ се на вал, изместен от центъра. Преди да започнете работа, го напълнете с течност.

Когато двигателят се стартира, работното колело ускорява водата по вътрешните стени на корпуса. Между него и ротора се образува сърповидна област с форма на сърп. Газът от входящата тръба на помпата се влива в него. Преместващите се остриета го преместват покрай вала и се изтласкват през изхода. Единиците от този тип често се използват и за частично пречистване на газа поради интензивния му контакт с вода.

Използването на течност като работен орган дава много предимства.

  1. Водата, въртяща се в пространството между ротора и корпуса на помпата, елиминира възможността от обръщане на обратния газ, смяна на уплътненията и намаляване на изискванията за точност на частите.
  2. Всички въртящи се части на помпата постоянно се промиват с течност, което намалява триенето и подобрява разсейването на топлината.
  3. Такива устройства рядко се нуждаят от ремонт, имат дълъг експлоатационен живот и консумират минимално количество електроенергия.
  4. Работата с газове, съдържащи водни капчици и малки механични примеси, не оказва неблагоприятно влияние върху техническото състояние на оборудването.

Последното обстоятелство е важно, когато се използват такива помпи за изпомпване на въздух от контейнери, съдържащи влага. Те се използват за климатици и други хладилни системи, когато системата е евакуирана преди да ги напълни с фреон.

Ротари визьор

Такива помпи имат цилиндрично тяло с внимателно полирана вътрешна повърхност и ротор в него. Техните оси не съвпадат, поради което страничната противоположност има различна стойност. Роторът се състои от специални подвижни плочи, които се притискат от пружини към тялото и разделят свободното пространство в сектори с променлив обем. Когато двигателят е включен, газовете влизат в движение по такъв начин, че във входната тръба винаги се създава отрицателно налягане, а свръхналягането в нагнетателната връзка.

За да се намалят триещите плочи са изработени от антифрикционни материали или се използват специални масла с нисък вискозитет. Помпите от този тип могат да създадат достатъчно силен вакуум, но са чувствителни към чистотата на изпомпваната течност или газ, изискват редовно почистване и замърсяват продукта с мазнини.

мембрана бутала

Работното тяло на помпите на този принцип на действие е гъвкава мембрана, свързана с лостовия механизъм. Той е изработен от съвременни композитни материали, устойчиви на механично натоварване. Краищата му са здраво фиксирани в тялото, а централната част под действието на електрически или пневматични криви на задвижване, редуващо се намалява и увеличава пространството на вътрешната камера.

Промяната на обема се придружава от засмукване и изхвърляне на входящите газове или течности. Когато работят заедно в антифаза на две мембрани, се осигурява непрекъснат режим на изпомпване. Клапанната система регулира правилното разпределение и посоката на потоците. Механизмът няма ротационни или триене части в контакт с изпомпвания продукт.

Предимствата на такива помпи включват:

  • без замърсяване на продукта със смазка или механични примеси;
  • пълна недостъпност, елиминиране на изтичането;
  • висока рентабилност;
  • лесно управление на потока;
  • дългосрочна експлоатация в сух режим, което не вреди на структурата;
  • Възможност за използване на пневматично задвижване за работа в експлозивна атмосфера.

винт

Принципът на действие на винтовите помпи се основава на изместването на течност или газ по въртящия се винт. Те се състоят от задвижване, един или два ротора със спирална конфигурация и статор със съответната форма. Високата точност при производството на части не позволява на изпомпваната среда да се върне назад. В резултат на това се създава свръхналягане на изхода на помпата и вакуум на изхода на помпата.

Това оборудване е скъпо поради високите изисквания за качество. Тя не може да се задържи дълго време на "суха" основа.

Основните предимства на такива помпи:

  • еднороден поток;
  • ниско ниво на шум;
  • способност да изпомпва течност с механични вмествания.

водовъртеж

Vortex вакуумни помпи с техния дизайн приличат на центробежно оборудване . Имат и работно колело с лопатки, въртящи се на централния вал. Основната разлика се състои в местоположението на тръбата на приемния клон на външната обиколка на корпуса, а не в близост до централната ос.

Минималната хлабина между работното колело и корпуса осигурява постоянно движение на изпомпваната течност в желаната посока. Единици от този тип са в състояние да създадат достатъчно високо налягане на впръскване и да имат самоприемлив ефект. Тези помпи са лесни за работа, лесни за ремонт и са доказали себе си при изпомпване на смеси газ-течност, но те имат ниска ефективност. Те са чувствителни към проникването на механични примеси, което може да доведе до бързо износване на работното колело.

Производство на вакуумна помпа самостоятелно

Ако не сте готови да поемете разходите за закупуване на фабрично оборудване, опитайте сами да направите вакуумна помпа. Медицинска спринцовка или леко модернизирана ръчна помпа за велосипеди може да се използва за изпомпване на въздух от контейнер с малък обем .

Съвет! При честа употреба и евакуация на големи съдове е по-удобно да се използват устройства с електрическо задвижване.

Обмислете възможността за производство на вакуумна инсталация от стар хладилен компресор. Той вече е проектиран за изпомпване на газ и с минимален ремонт може да създаде вакуум. Вашите действия ще бъдат изключително прости:

  • на определено разстояние от компресора, нарязани две медни тръби, подходящи за него с метална хартия;
  • разглобявайте компресора заедно с веригата за захранване или го заменете с стартовото реле чрез нова, аналогично на старата;
  • върху медната тръба, която идва от кондензатора, се поставят върху подходящ диаметър и го свързват с другия край с евакуиран капацитет;
  • за уплътнението на връзката можете да използвате обикновена скоба или да използвате усукване от стоманена тел;
  • направете свързването на вакуумната помпа с електрическата мрежа и след като започнете на изхода за въздух от втората медна тръба, уверете се, че работи правилно.

Важно! Компресорът на хладилника не е проектиран за работа във влажна среда, така че трябва да сте сигурни, че няма вода.

Компютърна Помощ
Цифрова Техника
Производители TV