Устройство и принцип работы вакуумных насосов различных типов, изготовление насоса своими руками

Вакуумные насосы — устройство, принцип работы, 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:

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.

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.

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:

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:

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:

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:

Вначале потребуется спилить верхнюю часть компрессора ножовкой;
Далее нужно извлечь мотор, подвешенный на пружинах внутри корпуса;
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;
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:

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:

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.

Источник: https://sadovij-pomoshnik.ru/nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-dachi/vakuumnye.html

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Основной принцип вакуумного насоса любого типа – это вытеснение. Он одинаковый у всех вакуумных насосов любого размера и любого способа применения.

Другими словами, принцип действия вакуумного насоса сводится к удалению газовой смеси, пара, воздуха из рабочей камеры.

В процессе вытеснения изменяется давление, и молекулы газа перетекают в требуемом направлении.

Навигация:

Два важных условия, которые должен выполнить насос – это создать вакуум определенной глубины, откачав газовую среду из необходимого пространства и сделать это в течении заданного времени.

Если какое-то из этих условий не выполняется, то приходится подключать дополнительный вакуумный насос. Так, в случае необеспечения требуемого давления, но за нужный промежуток времени, подключается форвакуумный насос.

Он дополнительно снижает давление, чтобы выполнились все необходимые условия. Этот принцип работы вакуумного насоса подобен последовательному подключению.

И наоборот, если не обеспечивается скорость откачки, но при этом достигается нужная величина вакуума, то потребуется другой насос, который поможет достичь необходимый вакуум быстрее. Такой принцип работы вакуумного насоса схож с параллельным подключением.

Примечание. Глубина вакуума, создаваемого вакуумным насосом зависит от герметичности рабочего пространства, которое создают элементы насоса.

Чтобы создать хорошую герметичность рабочего пространства применяется специальное масло. Оно уплотняет зазоры и полностью их перекрывает. Вакуумный насос, имеющий такое устройство и принцип действия называется масляным.

Если принцип вакуумного насоса не предусматривает использование масла, то он называется сухим. Преимуществом в использовании пользуются сухие вакуумные насосы, так как они не требуют обслуживания с заменой масла и так далее.

Кроме вакуумных насосов промышленного назначения, широкое применение получили небольшие насосы, которые можно использовать в домашних условиях. К ним относится ручной вакуумный насос для перекачки воды из скважин, водоемов, бассейнов и прочего. Принцип работы ручного вакуумного насоса разный, все зависит от его типа. Различаются такие виды ручных вакуумных насосов:

Поршневой.
Штанговый.
Крыльчатый.
Мембранный.
Глубинный.
Гидравлический.

Поршневой вакуумный насос работает за счет движения внутри него поршня с клапанами в середину корпуса. В результате давление уменьшается, и вода через нижний клапан поднимается вверх пока ручка поршня опускается вниз.

Штанговый вакуумный насос похож по принципу действия на поршневой, только роль поршня в корпусе выполняет очень вытянутая штанга.

Крыльчатый вакуумный насос имеет совсем другой принцип действия. Давление в рабочей камере насоса создается за счет движения рабочего колеса с лопастями (крыльчатка). При этом вода поднимается по стенке камеры, это повышает давление и, вода выплескивается наружу.

Более сложной конструкции является роторный вакуумный насос. Но эта сложность компенсируется тем, что в возможности насоса входит перекачка не только воды, но и более тяжелых масляных жидкостей. Давление в насосе создает ротор с тонкими пластинами, которые вращаются и с помощью центробежной силы втягивают жидкость в емкость, а потом физической силой выталкивает ее.

Мембранный вакуумный насос не имеет никаких трущихся частей, поэтому может использоваться для перекачки очень грязных смесей. С помощью внутреннего маятника и мембраны создается вакуум, который перемещает жидкость через корпус в необходимое место. Чтобы корпус не заклинивал от задержавшегося случайно мусора, насос оснащен специальными клапанами, которые очищают насос.

Глубинный вакуумный насос способен поднимать воду с очень большой глубины (до 30м). Принцип его работы такой же, как и у поршневого, но с очень длинным штоком.

Гидравлический вакуумный насос хорошо перекачивает вязкие вещества, но широкого применения он не получил. Более подробно принцип работы и устройство вакуумных насосов рассмотрим на отдельных его видах.

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип действия его основан на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.

Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. Внутри корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы. Внутрь корпуса закачивается вода.

При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно большая, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса.

В середине корпуса получается свободное пространство, которое и будет так называемой рабочей камерой.

Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо. Поэтому такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.

Рабочая камера получается серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ перемещается поочередно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь.

Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ проходит через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым. Это свойство оказывается очень полезным для откачивания загрязненных сред или насыщенных паром газовых сред.

Вакуумный насос во время работы постоянно теряет небольшое количество рабочей жидкости, поэтому в конструкции вакуумной системы предусмотрен резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру.

Это необходимо еще и потому, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, тем самым нагревая ее. И чтобы избежать перегрева насоса, вода охлаждается в таком отдельном резервуаре.

Подробно посмотреть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и принцип его работы можно на видео, предложенном ниже.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который расположен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.

Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток. Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.

Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счет насыщения пара.

Когда сжатый газ выходит наружу, вместе с ним выходит и образовавшийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, поэтому в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство.

Схематично посмотреть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5. Как уже упоминалось, пластинчато-роторный насос – это масляный насос.

Масло необходимо, чтобы устранить все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.

Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она окончательно очищается от масла. А масло, вес которого больше, оседает в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.

Примечание. Качественные насосы очищают воздух очень тщательно, потерь масла практически нет, поэтому подливать масло в такие насосы необходимо крайне редко.

Принцип работы насоса ВВН

ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого такой же, как у водокольцевого вакуумного насоса.

Рабочей жидкостью насосов ВВН является вода. На схеме можно увидеть простой принцип работы насоса ВВН.

Движение ротора насоса ВВН происходит непосредственно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как следствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН могут создать только низкий, из-за этого их называют насосами низкого давления.

Простые насосы ВВН могут откачивать газы, насыщенные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа.

Поэтому существуют модели насосов ВВН, детали которых изготовлены из титанового сплава или сплава на основе никеля. Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений.

Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.

Источник: http://tek-prom.ru/princip-raboty-vakuumnyh-nasosov/

Как сделать вакуумный насос своими руками (самодельный)?

Для откачки парообразных и газообразных смесей применяются вакуумные насосы. Аппараты дорогостоящие, поэтому не все потребители имеют возможность приобрести данный вид товара.

Изучив информацию о конструкции, можно сделать вакуумный насос своими руками.

Принцип действия

Принцип работы аппаратов заключается в вытеснении. Принцип работы разбивается на два основных этапа:

понижение давления в закрытом пространстве;
лимит времени, за который должно выполниться понижение давления.

к меню ↑

Применение

Назначение агрегатов этого вида в откачивании воздуха, то есть создании вакуума внутри определенной емкости.

Одноступенчатые пластинчато-роторные вакуумные насосы

Вакуумные помпы используются в таких сферах:

Упаковочные агрегаты. Для упаковочных лент, производства мешков.
Химия. Для постоянной перегонки химических веществ, сжатие газов и сушка химических препаратов.
Продукты питания. Для очистки рыбы и овощей, переработки молока, птицы, фруктов.
Полиграфия. В печатных и обрабатывающих устройствах применяются компрессоры.
Окружающая среда. В этой сфере аппараты применяются для аэрации сооружений, очистных конструкций, фильтрации.
Медицина. Дыхательные аппараты и стоматологическое оборудование.

Устройства классифицируются по видам рабочего колеса: делятся на пластинчато-роторные и вихревые агрегаты. Пластинчато-роторные, в свою очередь, делятся на сухой и масляный вид.
к меню ↑

Как сделать вакуумный насос?

Вакуумный аппарат самостоятельно возможно изготовить из таких устройств:

Схема золотникового вакуумного насоса

В зависимости от исходного материала, вакуумные насосы своими руками используются в разных сферах и для различных целей.
к меню ↑

Вакуумный насос своими руками из компрессора холодильного

Насос для откачки воздуха сделать из компрессора холодильника достаточно просто. Процедура состоит из таких действий:

ножовкой спиливается верхняя часть аппарата;
двигатель достается из устройства. Нагнетательный и всасывающий шланги соединяются с трубками из меди;
поскольку верхняя часть насоса спилена, ее необходимо заменить новой. Новую крышку изготавливают из латуни. С внутренней стороны обшивается линолеумом, который служит звукоизолирующим материалом. Диаметр крышки должен быть меньше диаметра корпуса для предотвращения вытекания масла из корпуса;
аппарат оснащается уровнеизмерителем для контроля расхода масла (изготавливается из оболочки шариковой ручки, установленной колпачком вверх и зафиксированной трубкой, устойчивой к маслу). Колпачок ручки закрывается не плотно, что обеспечивает поступление воздуха.
аппарат размещается в емкость;
перед патрубком всасывания размещается фильтр-маслоулавливатель;
между нагнетательным патрубком и фильтром устанавливается механизм сброса избыточного давления. Такое мероприятие предотвратит обмотку от сгорания;

к меню ↑

Как сделать вакуумный насос водокольцевого типа?

Аппараты для откачивания воздуха водокольцевого типа используются для сельхозтехники. Откачивает газ с примесями влаги и пыли.

Устройство вакуумного водокольцевого насоса

Принцип сооружения:

внутри цилиндрического корпуса размещается рабочее колесо, с радиальными лопастями. Колесо не должно соприкасаться с корпусом. Рабочее колесо вращается с помощью двигателя. Помпа наполняется водой;
Поступление жидкости происходит с бака или нагнетательного патрубка;
Съемник напрессовывает подшипник. Для напрессовки в отверстия пластин вставляются шпильки. Затягивая гайки будет происходить напрессовка пластины на вал.

к меню ↑

Вакуумный насос своими руками из аквариумной помпы

В домашних условиях переделать аквариумный компрессор не составит большого труда. Для этого достаточно клапаны, находящиеся на разъемных креплениях, поменять местами. Для предотвращения образования конденсата, в корпусе сверлится отверстие.
к меню ↑

Аппарат из шприца

Это самый бюджетный и быстрый способ самостоятельного изготовления вакуумного устройства.

Изготовление вакуумного насоса из шприца

Схема изготовления:

нам понадобится шприц (лучше использовать пятидесяти кубовый) трубка, обратные клапаны, совпадающие по диаметру;
отверстие делается в центре трубки. В отверстие размещается шприц;
два обратных клапана размещаются по обе стороны трубки. Первый клапан-всасывающий, второй-выпускающий;
всасывающий клапан крепится к жесткой трубке;
производя движения шприцом, в необходимой емкости будет происходить откачивание воздуха.

к меню ↑

Как сделать мощный вакуумный насос из шприца своими руками (видео)

к меню ↑

Как насос изготавливается из автомобильной помпы?

Последовательность изготовления:

сток с манжетой снимается из открытой на гильзе крышке;
после откручивания шурупа извлекается манжета;
перевернув ее обратной стороной, прикручивается на место. Шток размещается на свое место;
к образовавшейся всасывающейся трубке подключается готовый обратный клапан. При установке обращают внимание на то, что воздух должен поступать в гильзу. Для этого в клапан дуют;
к обратному концу клапана присоединяется трубочка. Трубочка должна быть из плотного материала, не поддающегося атмосферному материалу.

Такой самодельный вакуумный насос создает разреженную среду в судке для пищевых продуктов или чехле для хранения одежды.

Вакуумный насос своими руками из автомобильной помпы

При эксплуатации аппаратов возникают поломки. Изучив материалы и модель агрегата, ремонт вакуумного насоса, осуществляют самостоятельно. Самостоятельно отремонтировать свой агрегат без обращения к специалистам возможно при ознакомлении с конструкцией устройства.

Для создания вакуумного агрегата достаточно иметь исходный материал. От типа исходного аппарата зависит сложность изготовления и назначение вакуумного насоса. Преимуществом самостоятельного изготовления агрегата вакуумного является экономия денежных средств.

Источник: http://NasosovNet.ru/vacuum/vakuumnyj-nasos-svoimi-rukami.html

Как сделать вакуумный насос своими руками: мастер-класс

В промышленности приспособления для создания вакуума необходимы для удаления больших объемов воздуха и газа. Однако этот способ нашел применение и в быту, хоть и не так давно.

Такие устройства помогают хранить продукты питания и вещи, мариновать мясо, выкачивать газ, а также жидкость. Их можно без труда приобрести в магазинах, но стоят они недешево.

Существует альтернативный вариант — изготовить вакуумный насос своими руками.

Виды и область применения

Вакуумирование в быту применяется для удаления лишнего воздуха из полиэтиленовых упаковок, предназначенных для хранения одежды или продуктов питания. При заборе воздуха уменьшается объем тары, полиэтилен плотно прилегает к продукту. Использование такого метода помогает хранить еду длительное время, она не портится даже без заморозки.

Благодаря вакуумным агрегатам, можно обрабатывать ламинирующей пленкой деревянные изделия или стройматериалы. Вакуумные помпы используются для отвода газа или пара в быту. Это необходимо для того, чтобы восстановить герметичность приборов. Кроме этого, устройства нашли применение в сплит-системах.

Основные виды вакуумных приспособлений:

Водокольцевые — их работа осуществляется путем погружения в жидкость устройства, которое во время вращения выкачивает воздух из центра лопастного механизма.
Роторно-пластинчатые агрегаты — зачастую производятся двухкамерными, действуют методом нагнетания газа из первой камеры во вторую, обеспечивая работу ротора.
Мембранно-поршневые приспособления — в них вакуум создается поршневой системой. Сжатый газ выходит с помощью клапана за пределы камеры, обеспечивая уменьшение давления и поступление новых порций. Такие устройства считаются одними из наиболее универсальных и бесшумных.

Простейшие устройства

Если приспособление понадобилось срочно, можно быстро изготовить простейший вакуумный насос своими руками.

Для этого потребуются две пластмассовые бутылки различных диаметров, которые без труда помещаются друг в друга.

Одна из них будет выполнять роль поршня, поэтому следует подбирать приближенные по диаметру емкости, иначе на меньшей из них нужно будет делать большой уплотнительный слой. Кроме этого, потребуется шланг от велонасоса.

Сначала нужно срезать горлышко у большей емкости.

Затем в дне меньшей бутылки проделать отверстие и вставить бутылки друг в друга (следует отметить, что на внутренней могут понадобиться уплотнители, которые можно изготовить с помощью скотча).

Затем в большую емкость ввинтить шланг, обязательно в обратном направлении. Устройство будет выкачивать воздух при осуществлении движения поршнем из меньшей емкости.

Модернизация манжетного насоса

Изготовить вакуумный насос для откачки воздуха своими руками можно из любого манжетного приспособления. Для этих целей подойдут даже устройства для велосипедов. Конечно же, лучше брать автомобильный насос, ведь с его усовершенствованием будет гораздо меньше хлопот.

Пошаговая инструкция по изготовлению:

Раскрутить автомобильное устройство.
Снять манжет и перевернуть его наоборот.
Собрать прибор в обратной последовательности. Разница состоит в том, что манжет перевернут в обратную сторону.
На входе в насос, где расположен шланг, с помощью которого откачивается воздух, прикрутить обратный клапан. Последний должен функционировать, пропуская поток воздуха от сосуда к прибору. Движений воздушной массы в обратную сторону быть не должно. Обратный клапан можно приобрести отдельно или взять с аквариумного компрессора. Непосредственно перед установкой нужно подуть в него. Ту из сторон, которая не будет пропускать воздух, прикрутить к насосу, а вторую — к трубке. Следует отметить, что устройства вполне хватит для удовлетворения потребностей в быту, но для создания глубокого вакуума оно не подойдет ввиду малой мощности.

Вакуумное приспособление из компрессора

Более мощное устройство можно получить из компрессора, который присутствует в кондиционерах или холодильниках. Поэтапный мастер-класс по самостоятельной сборке агрегата:

Компрессор освободить от испарителя и конденсатора. Чтобы это сделать, нужно перерезать медные трубки, с помощью которых осуществляется соединение приборов.
Правильно подключить компрессор к электросети.
На входе в устройство закрепить воздушный фильтр тонкой очистки (приобрести можно в любом автомагазине).
Прикрепить гибкий шланг нужного диаметра к выходному отверстию прибора.
Подключить компрессор к сети.

С помощью такого агрегата нельзя откачивать воздушные массы, которые содержат много водяных паров. Это может стать причиной поломки устройства. В таком случае необходимо сделать ресивер и отстойник. Такие детали будут совместно работать в качестве осушительного приспособления.

Вакуумный насос можно самостоятельно сделать из аквариумного компрессора. Для этого нужно разобрать его и удалить обратные клапаны. При перевороте клапанов компрессор вместо нагнетания начнет откачивать воздух. Процедура аналогична изготовлению прибора из автонасоса.

Использование медицинского шприца

Такое устройство непременно пригодится в хозяйстве, если потребуется выкачать жидкость или газ в небольших объемах. Для работы необходимы следующие детали:

тройник из пластмассы;
гибкая пластмассовая труба, ее диаметр должен быть идентичен отверстиям тройника и шприца;
2 обратных клапана для аквариума;
шприц, объем которого зависит от мощности устройства (чем больше шприц, тем больше мощность).

Пластиковую трубу нарезают на кусочки размером по 10 см, а затем присоединяют их к тройнику. Трубочки должны плотно прилегать к носику тройника. Это необходимо для того, чтобы они не соскакивали под давлением во время работы устройства.

Следующим шагом является монтаж клапанов. Зачастую на них обозначается маркировка с указательной стрелкой. Один из них следует разместить так, чтоб стрелка показывала от тройника, а второй — со стрелкой на него. В общем, система будет подобна указателю входа-выхода.

Ручное устройство готово. С его помощью можно откачать воду из одной емкости в другую, разместив один клапан в жидкость, а другой — в емкость для перекачивания. Стрелки выступают в качестве направляющих. В воду нужно погрузить клапан, указатель которого показывает на тройник. Система будет работать, когда начнется движение поршня, который находится на шприце.

Низковакуумный агрегат

Его достаточно трудно сделать самостоятельно при отсутствии токарного станка, сварочного аппарата и без специальных навыков. Для изготовления необходим цилиндрический корпус. В нем следует разместить вал, оснащенный лопастным колесом. Во время подачи воды осуществляется вращение колеса и под действием центробежных сил в устройстве непременно будет создаваться вакуум.

Механизм действует при помощи электродвигателя. Лопастное колесо не следует устанавливать прямо по центру. Это нужно для того, чтобы газообразная масса нагнеталась и проталкивалась через систему. Минусом такого устройства является то, что жидкость, благодаря которой работает устройство, постоянно греется и нуждается в замене.

Прибор должен быть оснащен входными отверстиями. С их помощью жидкость будет поступать внутрь. Кроме этого, должны быть выходные отверстия, через которые сможет выходить газ.

Подобные механизмы используются на больших предприятиях, а также в сельскохозяйственных работах для отведения газа с примесью песка или пыли.

Для непрерывной работы необходимо обеспечить газоотвод, постоянную подачу жидкости и систему охлаждения мотора.

Переделка автомобильной помпы

Сделать вакуумную помпу своими руками можно при помощи аналогичного автомобильного устройства. Поэтапный процесс состоит в следующем:

сначала необходимо снять шток с манжетой из открытой крышки, расположенной на гильзе;
предварительно открутив шурупы, извлечь манжету;
последнюю перевернуть в обратную сторону и установить на место ее и шток.

В результате проведенных манипуляций получится всасывающая трубка, к которой необходимо подключить обратный клапан. Во время установки нужно следить, чтобы воздух поступал в гильзу. Чтобы это проверить, необходимо подуть в клапан. Ко второму концу клапана следует присоединить трубку, которая должна быть изготовлена из плотных материалов, не поддающихся атмосферному влиянию.

Такое устройство создает вакуум в сосудах с пищевыми продуктами или чехлах для хранения одежды. Возникающие поломки можно легко устранить своими руками. Для этого достаточно изучить материалы по устройству исходного агрегата. Ознакомившись с конструкцией, можно самостоятельно отремонтировать прибор, без помощи дорогостоящих мастеров.

Источник: https://rybki.guru/ajeracija/kak-sdelat-vakuumnyj-nasos.html

Устройство вакуумного насоса и принцип работы

Приборы, рассчитанные на откачку газов или паров из замкнутых резервуаров для создания там вакуума, называются вакуумными насосами. Их классифицируют исходя из особенностей действия. В данной статье мы поговорим об устройстве этих агрегатов и раскроем принцип работы установок.

Как работают вакуумные насосы?

Вакуумный насос элиминирует пар, газ или воздух из рабочей камеры

Вакуумный насос элиминирует пар, газ или воздух из рабочей камеры. С их постепенным откачиванием наступает изменение плоскостей, что стимулирует перераспределение молекул удаляемого вещества в необходимых направлениях. Особенности функционирования конкретных вакуумных механизмов зависят непосредственно от типа агрегата.

Общий принцип действия

Принцип работы вакуумных насосов подразумевает манипуляции с давлением и объёмами рабочей камеры

Принцип работы вакуумных насосов подразумевает манипуляции с давлением и объёмами рабочей камеры. С изменением данных характеристик давление в насосе понижается. В итоге пространство заполняется частичным либо полноценным вакуумом.

https://www.youtube.com/watch?v=XLWaAmQS2gY

Работа основного количества вакуумных насосов зависит от действия принципа вытеснения. Объём вакуума, полученного таким образом, напрямую зависит от уровня герметичности рабочего пространства. Её обеспечением занимаются рабочие элементы самого насоса (колёса, золотники, пластины).

Иногда вакуумный агрегат способен осуществить забор газовой среды, но его усилий не достаточно для понижения давления до необходимого уровня. Тогда используют форвакуумный механизм. Он гарантирует достижение нужных показателей.

В таком случае схема работы такая же, как и при последовательном соединении насосов. Если вакуумный механизм может понизить давление, но не способен задать необходимую скорость забора, нужно подключить ещё один агрегат.

За пример берут схему параллельного соединения.

Особенности замены

Замену вакуумного устройства производят на основании некоторых принципов

Замену вакуумного устройства производят на основании таких принципов:

Механизм для замены либо их комбинация должны иметь производительность с показателями соответствующими характеристикам заменяемого агрегата при равнозначных условиях всасывания.
Заменяющий механизм либо комбинация должны гарантировать обеспечение необходимого объёма вакуума.

К замене устройства нередко выдвигают ряд дополнительных требований, среди которых особое место занимают:

Стойкость материалов к воздействию агрессивной среды;
Отсутствие рисков смешивания неблагоприятной среды с газом или жидкостью.

Вакуумные водокольцевые насосы лучше всего функционируют в паре с гидравлическими. Они используются в качестве вспомогательного оборудования для обеспечения работоспособности больших центробежных насосов.

С их помощью на насосных станциях устанавливается «самовсасывающий режим». Экономия затрат достигается за счёт относительно небольшой заглублённости механизмов.

Когда время запуска не критично, используют агрегат более медлительный, чем заменяемое устройство.

Как функционирует водокольцевой механизм?

Водокольцевые насосы относятся к самым популярным видам группы

Водокольцевые насосы относятся к самым популярным видам группы. В качестве их рабочей жидкости чаще всего выступает вода, значительно реже используют тосол, масло, кислоты, щелочи и другие вещества. Отбрасывание жидкости происходит при содействии ротора, оснащённого лопатками.

Принцип работы достаточно прост, его можно изложить в нескольких абзацах. Ротор, расположенный эксцентрично, находится в цилиндрическом корпусе, частично заполненном жидкостью. Вещество перемещается по корпусу с помощью лопаток. В итоге внутри корпуса формируется кольцо жидкости.

При сжатии газа, тепло отводится к жидкости. Её необходимо периодически менять в связи с постоянным нагревом. Жидкость поступает сквозь гидравлическое уплотнение в районе вала или всасывающий патрубок. Удаляется она вместе с газом через нагнетательные окна.

Особенности функционирования дизельного насоса

Вакуумный насос нужен для создания разряжения в дизельных двигателях

Вакуумный насос нужен для создания разряжения в дизельных двигателях. Агрегат оснащён ротором, который содержит движущуюся пространственную лопасть, что разделяет рабочую полость на две части.

Ротор установлен эксцентрично. При его вращении и одновременном перемещении лопастей, одна часть рабочей полости увеличивается, в то время как другая – уменьшается. На стороне всасывания воздух забирается из системы, постепенно вытесняясь в специальный проход.

Через специальный канал от головки цилиндров к насосу двигателя подаётся масло. Оно смазывает и уплотняет лопасти, расположенные в рабочей части. В качестве привода выступает коленчатый либо распределительный вал. Как видите, принципы работы водокольцевого и дизельного насоса имеет не много отличий.

Выбираем насос

Устройство и принцип действия вакуумного насоса напрямую зависит от поставленных перед ним задач

Устройство и принцип действия вакуумного насоса напрямую зависит от поставленных перед ним задач.

За последние десятилетия было придумано множество схем и создано немало разновидностей подобных агрегатов, которые ныне активно используются в промышленности и быту.

Естественно, бытовые модели отличаются более слабыми характеристиками, имеют относительно небольшие габариты. Чаще всего их используют для откачки воды.

Манипуляции с рабочей камерой позволяют аппарату перекачивать огромные количества жидкости за минимальное время. Впрочем, это далеко не всё, на что способно вакуумное оборудование. Взять, к примеру, контейнеры с насосом, предназначенные для длительного хранения продуктов после герметизации.

Оцениваемые параметры

Механизм выбирают на основании главных технических характеристик

Механизм выбирают на основании главных технических характеристик:

Предельный вакуум;
Скорость откачки;
Начальное давление (предварительный вакуум);
Максимальное выпускное давление;
Уровень производительности.

Начальным считают тот уровень давления, при котором механизм начинает нормальную работу, создаётся у выхода насоса. Предельные показатели давления входного сечения, с которыми аппарат поддерживает номинальную быстроту действия, считают максимальным рабочим давлением.

Максимальное выпускное давление – это наибольшая величина давления со стороны выпускного патрубка. Некоторые механизмы не способны выводить в атмосферу откачанный газ.

Для их успешного функционирования со стороны выпуска создают форвакуум. Если речь идёт о предельном или конечном давлении, имеется в виду показатель, измеренный в плотно закрытой ёмкости, которая не выделяет паров или газов.

Перечисленные типы давления принято измерять в Па.

Скорость откачки определяют при помощи измерения объёмов газа, проходящих через выпускной патрубок при стандартном уровне давления. Принцип повышения/снижения – скорость откачки меняется в соответствии со сменой давления. Производительность вычисляют путём умножения давления на быстроту откачки.

При выборе насоса обращают внимание не только на основные параметры, но и на дополнительные:

Число оборотов;
Показатели расхода охлаждающей воды;
Количество ступеней откачки;
Потребляемая мощность двигателя;
Объём рабочей жидкости;
Размеры насоса.

Источник: https://vodakanazer.ru/nasosy-i-nasosnoe-oborudovanie/nasosnye-stancii/ustrojstvo-vakuumnogo-nasosa.html

Вакуумные насосы

Вакуумные насосы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это удаление воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы рассмотрим наиболее распространенные типы, характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.

Классификация насосов по диапазону давления

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :

первичные (форвакуумные ) насосы,
дожимные насосы
вторичные насосы.

В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из этих типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков: возможный диапазон давления, производительность, цена и периодичность и простота технического обслуживания.

Независимо от конструкции вакуумных насосов, основной принцип работы один и тот же. Вакуумный насос удаляет молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении последовательно).

При уменьшении давления в камере, последующее удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . Поэтому промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до Торр. В научной сфере данный показатель достигает торр или ниже.

Выделяют следующие диапазоны давления:

Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
Средний вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
Высокий вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
Экстремальный высокий вакуум: < 10-11 торр

Соответствие вакуумных насосов диапазонам давления :

Первичные (форвакуумные ) насосы- низкий вакуум.

Дожимные (бустерные ) насосы — низкий вакуум.

Вторичные (высоковакуумные) насосы: Высокий, сверхглубокий и экстремально высокий вакуум.

Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом

Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:

Перекачка газа
Улавливание газа

Насосы работающие по технологии перекачки газа подразделяются на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.

Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному. Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.

Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его через насос. В герметичной камере газ сжимается до меньшего объема при более высоком давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).

Обычно кинетические и объемные работают последовательно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным последовательно с винтовым (объемным) насосом в единую установку.

Насосы работающие по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхностях в вакуумной системе.

Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать сверхвысокий до торр, и безмасляный вакуум.

Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химической реакции и не имеют движущихся частей.

Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.

В конструкции мокрого насоса используется масло или вода для смазки и / или герметизации. Данная жидкость может загрязнять перекачиваемый газ.

Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части и зависят от уплотненных зазоров между вращающимися и статическими частями насоса.

В качестве уплотнения чаще всего используют полимер (PTFE) или диафрагму для отделения механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.

В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще всего используются следующие конструкции, описанные ниже.

Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

(мокрый, объемный)

В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления.

Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей. Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ×10-3 мбар.

Производительность составляет от 0,7 до 275 м3/ч.

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

(мокрый,объемный)

Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо.

Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия .

Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок.

Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой 15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.

Диафрагменный вакуумный насос

(сухой объемный)

На диафрагменных насосах используется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и попеременно перемещается в противоположных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Затем впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.

Диафрагменный вакуумный насос компактный и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы.

Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме. Это насос малой мощности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб.

Типичное предельное давление 5 ×10-3 мбар. Производительность от 0,6 до 10 м3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).

Спиральный вакуумный насос

(сухой объемный)

Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении центра спирального вращающегося ротора.

Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе. Достигаемое давление 1 × мбар.

Производительность от 5 до 46 м3/ч.

Дожимные (бустерные) насосы

Двухроторный вакуумный насос

(сухой объемный)

Двухроторные насосы в основном используется в качестве дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления больших объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос.

Это повышает производительность первичного / форвакуума насоса, увеличивая скорость откачки примерно 7: 1 и улучшает окончательное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное предельное давление 1 торр).

Диффузионные паромаслянные насосы

(мокрый, кинетический)

Паровые диффузионные насосы передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Тем самым обеспечивает пониженное давление на входе. Данная конструкция является довольно устаревшей.

В значительной степени они вытесняются на рынке более удобными сухими турбомолекулярными насосами. Диффузионные паромаслянные насосы не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой. Предельное давление менее 7,5 х 10-11 Торр.

Диапазон производительности 10 — 50 000 л/с.

Криогенный насос

(сухой, технология улавливания газа)

Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа.

Собираемые газы / пары должны периодически удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса. Этот процесс также известен как регенерация. Криогенные насосы требуют установки дополнительной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей.

Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон производительности от 1200 до 4200 л/с.