По какому принципу работает вакуумный насос?

Лучшие высоковакуумные насосы

При разработке инновационных продуктов часто требуются высоковакуумные насосы. Их задача – создавать глубокий и чистый вакуум. Такие приборы работают в научно-исследовательских институтах, в космонавтике и медицине. Специалисты высоко оценили способности нескольких агрегатов.

Leybold COOLVAC

Рейтинг: 4.9

Известная швейцарская компания Oerlicon выпускает криогенные насосы Leybold COOLVAC. Они работают по принципу холодильной установки. Оборудование отличается очень чистым вакуумом, низкой вибрацией, высокой производительностью. В серии имеется 10 модификаций, потребитель без проблем найдет наиболее подходящий вариант. Сфера применения этого агрегата широка, начиная с производства лабораторного оборудования и заканчивая электронно-лучевой сваркой. За высокое качество изготовления и исключительную чистоту вакуума насос становится победителем нашего рейтинга.

Пользователи отмечают, что во время работы не требуется продувка азотом, управлять агрегатом можно с помощью ПК. К недостаткам следует отнести высокую цену и необходимость регулярной регенерации.

• высокая чистота вакуума;
• удобство пользования;
• низкая вибрация;
• широкая сфера применения.

Недостатки

требуется периодическая регенерация.

Agilent TwissTorr

Рейтинг: 4.8

Не уступает победителю рейтинга в чистоте вакуума американский насос Agilent TwissTorr. Турбомолекулярная модель применяется в самых высокотехнологических сферах производства и в научной деятельности человека. Добиться высокой чистоты вакуума производителю удалось за счет усовершенствованных подшипников, которые работают на сухой смазке. Эксперты по достоинству оценили низкий уровень вибрации агрегата, высокую скорость и прочность. Уступает американский вакуумник европейцу в богатстве ассортимента. Серия включает только 5 модификаций.

Пользователи довольны высокой производительностью, качеством вакуума, надежностью, современным дизайном и простотой эксплуатации. Из минусов можно отметить высокую цену и ограниченный модельный ряд.

1 Назначение и особенности

Водокольцевые вакуумные насосы работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Они откачивают газы за счет образования кольца в камере, через это кольцо внутри насоса образует облать вакуума или крайне низкого давления.

Сферы применения вакуумных насосов:

• машиностроение;
• металлургия;
• химическая промышленность;
• деревообрабатывающая промышленность;
• пищевая промышленность;
• сельское хозяйство и другие.

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

• надежность;
• экономичность;
• простота конструкции;
• простота в обращении;
• долговечность;
• ремонт без особых затрат.

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма. Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

Наши рекомендации

• Производительность работы с ручными шприцами зависит от физических сил и терпения. Довольно утомительно держать гладкий цилиндр одной рукой и изо всех сил тянуть шток поршня другой. Поэтому время перекачки указано примерно. Кстати, надо работать в толстых перчатках: ведь корпус шприца при попадании горячего масла моментально разогревается.
• Электрические насосы нужно сначала смочить небольшой порцией масла. Без этого их самовсасывание недостаточно: не более 10 мм ртутного столба. А вот если подать туда совсем немного любого масла, то насос создаст достаточное разрежение.
• Шприцевые изделия для откачивания масла мы не рекомендуем: и шлангов нет, и пользоваться неудобно.
• Из электрических изделий нормально себя проявил только SAMP 2 GS9222.
• Вакуумные насосы с камерами для накопления масла приводятся мускульной силой, но усилия не так велики, как в шприцах. Можно создать запас разрежения и перемещать конец шланга в поддоне для лучшего удаления остатков масла. Оба вакуумных устройства показали себя хорошо. При этом у «Мастака» запас прочности деталей меньше, чем у его колонноподобного конкурента. Зато «шарик» легче разместить где-нибудь в углу балкона.

Результаты нашей экспертизы относятся к конкретной выборке изделий и не могут служить основанием для суждений обо всей одноименной продукции.

Насосы для замены масла: выбор «За рулем»

Назначение вакуумных насосов. Отличие от компрессоров.

Сегодняшняя статья – первая часть большого материала по вакуумным насосам, который мы подготовили в справочных целях. В ней описано общее назначение, принцип действия. Также мы подробно отвечаем на вопрос, чем вакуумные насосы отличаются от своих родственников — воздушных компрессоров.

Введение

Оборудование, используемое для создания вакуума, аналогично воздушным компрессорам. Его даже можно использовать для получения сжатого воздуха или для получения вакуума в зависимости от способа установки.

Вакуумные насосы в целом можно рассматривать как компрессоры, которые уменьшают, а не увеличивают атмосферное давление.

Напомним, что суть сжатия воздуха (повышения давления) состоит в увеличении числа столкновений молекул в единицу времени. Напротив, суть вакуума заключается в уменьшении числа таких столкновений в единицу времени.

Вакуум в камере создается путем физического удаления молекул воздуха и вывода их из системы. Удаление воздуха из замкнутой системы постепенно уменьшает плотность воздуха в ограниченном пространстве, что вызывает падение абсолютного давления оставшегося газа. Вакуум создан.

Изменение давления, создаваемое в результате работы вакуумного насоса, не может превышать атмосферного давления. Номинальное атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба на уровне моря при температуре 15 °С

Важно знать его значение на Вашем рабочем месте. Например, вакуумный насос, который создает разрежение в 730 мм ртутного столба, не сможет обеспечить такое разрежение, если атмосферное давление данной местности составляет 700 мм ртутного столба (например, в Чите)

Пропорция удаляемого воздуха при работе вакуумного насоса будет одинаковой при любом атмосферном давлении. Это значит, что в Чите указанный насос будет создавать разрежение, равное 730 * 700/760 = 672 мм.рт.столба.

Вакуумные насосы: принцип действия и отличие от компрессоров.

Вакуумный насос преобразует механическую энергию, подаваемую на вращаемый вал, в пневматическую энергию путем откачивания воздуха, находящегося внутри системы. Уровень внутреннего давления таким образом, становится ниже, чем у наружного атмосферного. Объем полезной работы, совершенной вакуумным насосом зависит от кол-ва откачанного газа и разности созданных давлений.

Механические вакуумные насосы используют тот же принцип работы, что и воздушные компрессоры, за исключением того, вакуумный насос всасывает воздух из замкнутого объема и удаляется наружу.

Основное различие между вакуумным насосом и компрессором в том, что давление воздуха на всасывающей линии всегда ниже атмосферного и становится исчезающее малым при высоких уровнях вакуума.

Другие отличия между вакуумными насосами и компрессорами таковы:

— у вакуумных насосов разница между создаваемым и атмосферным давлением не может быть выше 760 мм ртутного столба (при абсолютном вакууме). У компрессоров создаваемое давление может составлять десятки и даже сотни атмосфер.

— масса воздуха, подаваемого в вакуумный насос на каждый такт впуска, а также абсолютное изменение давления, уменьшаются по мере увеличения уровня вакуума. У компрессора производительность и давление постоянны.

— при высоких уровнях вакуума значительно меньше воздуха проходит через насос. Таким образом, практически все тепло, выделяющееся в процессе работы насоса поглощается и рассеивается внутри самого насоса. У вакуумного насоса не возникает проблемы отвода тепла, как у компрессора.

Получение вакуума в несколько ступеней

Как и при сжатии воздуха, создание вакуума может быть достигнуто за одно прохождение воздуха через насосную камеру. Но для этого может понадобиться и несколько этапов. Один вакуумный насос может использоваться в качестве первой ступени и уменьшать давление в камере, например, на 650 мм.рт. столба. Разряженный воздух подается в другой вакуумный насос, создающий более глубокий вакуум, например, в мембранный вакуумный насос. Тот уже будет доводить уменьшаемое давление до 750 мм.рт. столба. Зачем это нужно? Например, это может объясняться энергетической эффективностью, когда парная работа двух насосов разного типа приводит к меньшим энергозатратам, чем использование только одного насоса, создающего глубокий вакуум.

Принцип работы вакуумных насосов

Вакуум формируется, когда механическим способом удаляют соединения из закрытого пространства. Это можно осуществить разными методами.

Функционирование насоса струйного типа базируется на выносе молекул газа с паровой либо водяной струей, которые имеют большую скорость и вылетают из эжектора. Дополнительно подключаются по бокам патрубки, чтобы создавалось разрежение.

Принцип работы вакуумного насоса.

Наиболее популярным является механический вариант устройства. В нем основной элемент является вращающимся либо двигается возвратно-поступательно. При этом периодически создается внутри механизма пространство, которое заполняется газовой смесью из патрубка с дальнейшим его выталкиванием через отверстие выхода. Конструкции таких насосов могут быть разными.

Схема водоснабжения с использованием вакуумного насоса.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись. Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз. Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Принцип работы вакуумных насосов

Вакуум формируется, когда механическим способом удаляют соединения из закрытого пространства. Это можно осуществить разными методами.

Функционирование насоса струйного типа базируется на выносе молекул газа с паровой либо водяной струей, которые имеют большую скорость и вылетают из эжектора. Дополнительно подключаются по бокам патрубки, чтобы создавалось разрежение.

Принцип работы вакуумного насоса.

Наиболее популярным является механический вариант устройства. В нем основной элемент является вращающимся либо двигается возвратно-поступательно. При этом периодически создается внутри механизма пространство, которое заполняется газовой смесью из патрубка с дальнейшим его выталкиванием через отверстие выхода. Конструкции таких насосов могут быть разными.

Схема водоснабжения с использованием вакуумного насоса.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись. Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз. Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Лучшие мембранные аппараты

Chemker 300

Технические характеристики:

• габариты 218х124х132 см;
• вес 20 кг;
• расход до 22 000 м3/час;
• максимальное значение давления до 120 МБар.

Устройство мембранного типа, предназначенное для использования в лаборатории. Имеет компактные размеры и устойчиво к агрессивным химическим соединениям. Работает от бытовой электрической сети напряжением 220 В.

Pfeiffer Vacuum MVP 010

Технические характеристики:

• габариты 20х10,5х0,99 см;
• вес 2 кг;
• расход до 0,6 м3/час;
• максимальное значение давления до 1 МБар.

Промышленный мембранный насос. Имеет малые габариты, возможно использование в лаборатории. Главный недостаток – возможность работы исключительно от источника постоянного тока.

Принцип работы вакуумных насосов

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

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

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

Безмасляный вакуумный насос и его виды

Механические безмасляные вакуумные насосы работаю на принципе сжатия воздуха посредством изменения объема. Они не способны создавать высокий и сверхвысокий вакуум, но имеют ряд преимуществ, которые позволяют использовать их во многих областях промышленности.

Преимущества использования безмасляных вакуумных насосов:

1. Экологичность. Откачиваемая среда на выходе не содержит паров масла.
2. Простота конструкции. Отсутствует маслоотделительный узел и система циркуляции масла.
3. Простота в эксплуатации. Нет необходимости контролировать количество и состояние смазки, следовательно, появляется возможность устанавливать насосы в труднодоступных местах.
4. Высокая производительность. Некоторые виды насосов обладают быстротой действия до 630 куб.м. в час.
5. Возможность откачивать агрессивные, химически активные и вредные смеси. Нет опасности взаимодействия смазки с откачиваемой средой.
6. Стабильность и долговечность.
7. Ремонтопригодность.

Недостатки безмасляных вакуумных насосов:

1. Низкий вакуум. Из-за отсутствия масла нет достаточной герметичности узлов для создания глубокого вакуума.
2. Вибрация и шум. Этим недостатком обладают только некоторые виды безмасляных насосов.

Сухие насосы бывают разных конструкций, приобрести их можно у представителей компаний в Москве. В основном насосы работают по тому же принципу, что и масляные, но из-за отсутствия смазки имеют свои особенности. Например, некоторые сухие насосы оборудованы системой охлаждения, чтобы предотвратить перегрев.

Виды механических безмасляных вакуумных насосов:

1. Безмасляный пластинчато-роторный.
2. Мембранный.
3. Поршневой.
4. Винтовой.
5. Спиральный.

Самые распространенные сухие пластинчато-роторные вакуум-насосы. Это связано с их долговечностью и небольшой стоимостью. Они способны работать при длительных нагрузках без потерь производительности, создавая до 90 мбар. В отличие от масляных, лопатки ротора у них изготавливаются из графитового материала, который устойчив к износу. Долговечность таких лопастей измеряется сроком эксплуатации и составляет 10000-20000 часов, в зависимости от производителя. Работа оборудования с изношенными пластинами приводит к потере герметичности и снижению производительности, поэтому необходим контроль за их состоянием.

Мембранные насосы также имеют высокие показатели надежности, так как в них полностью отсутствуют трущиеся части. Благодаря конструкции, насосы обладают высокой герметичностью и исключают попадание посторонних примесей в откачиваемую среду. Создаваемый вакуум может достигать 65 мбар. Особенность оборудования в том, что насос способен откачивать смеси с абразивными включениями, которые имеют размеры до 6 см.

Поршневые насосы обладают высоким КПД и могут эксплуатироваться длительное время. Оборудование имеет предохранительный клапан, что не дает возможности воздуху выходить обратно. Но оборудование имеет большие габариты и вес, работает с сильной вибрацией, поэтому ему необходимы массивные и надёжные фундаменты.

Большой надежностью при длительной эксплуатации обладают и винтовые насосы. Остаточное разряжение, создаваемое оборудованием достигает 2 мбар, скорость откачивания – 110-630 куб.м. в час. Они хорошо приспособлены к различным условиям работы. Благодаря большой скорости откачивания и экономичности, они легко заменяют пластинчато-роторные насосы.

Спиральный насос может откачивать воздушную среду до 0,05 мбар, имеет небольшие размеры, потребляет мало энергии, но не приспособлен для работы с коррозионными и абразивными средами.

Область применения вакуумных насосов

Вакуум широко применяется в различных технических устройствах. Он позволяет снизить температуру кипения для воды или химических жидкостей, произвести удаление газов из материалов, требующих повышенной однородности состава, создать стерильные условия обработки и хранения. При небольших габаритах и экономичном расходе энергии современные вакуумные насосы позволяют быстро достигать глубокой степени разрежения. Они применяются в самых разных процессах и сферах деятельности:

• в нефтеперерабатывающей и химической промышленности для поддержания необходимых условий протекания реакций и разделения получаемых смесей;
• при дегазации металлов и иных материалов для создания деталей с однородной структурой и отсутствием пор;
• в фармацевтике и текстильной промышленности для быстрой осушки изделий без повышения температуры;
• в пищевой промышленности при расфасовке молока, соков, мясных и рыбных продуктов;
• в процессе вакуумирования холодильного и иного оборудования с повышенными требованиями к отсутствию влаги;
• для нормального функционирования автоматических конвейерных линий, использующих в качестве захватов вакуумные присоски;
• при оборудовании производственных и научно-исследовательских лабораторий;
• в медицине при эксплуатации дыхательных аппаратов и стоматологических кабинетов;
• в полиграфии для фиксации термопленок.

Популярные производители

Существует множество производителей подобных насосов. Одним из самых популярных является Вакууммаш. Он производит устройства сухого механического типа, с масляными уплотнениями, водокольцевые, пароводянистые и пр.

Производитель ERSTEVAK выпускает устройства, которые формируют 1 мбар давления. Компания создает водокольцевые, вихревые и пластинчато-роторные механизмы.

Производитель BUSCH выпускает масляные и сухие устройства с разной производительностью и функциональностью. Ассортимент продукции — диффузные, турбомолекулярные, вихревые, жидкостно-кольцевые, пластинчато-роторные механизмы.

Преимущества и недостатки

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы используются во многих отраслях промышленности, в зависимости от поставленных перед ними задач. Такие агрегаты можно применять для работы и с пожароопасными веществами.

Как и многое другое оборудование, такие приборы имеют свои преимущества и недостатки. При выборе агрегата нужно учитывать все нюансы.

Основные плюсы:

• Несложная конструкция;
• Долгий срок эксплуатации;
• Стойкость к загрязнениям откачиваемого пара или газа;
• Отсутствие масла в очищенном выходящем продукте;
• Высокая степень производительности;
• Не шумит и не вибрирует во время работы;
• Детали между собой не соприкасаются, что исключает износ элементов и необходимость их замены.

Перед покупкой насоса его рекомендуется проверить на работоспособность Единственной деталью, которая может подвергаться нагрузке и возможной замене, является подшипник, который нуждается в дополнительной смазке. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

Недостатки:

• Постоянно нужно пополнять жидкость внутри системы для бесперебойной работы агрегата;
• Для снижения уровня давления внутри прибора нужно периодически охлаждать жидкость, находящуюся в агрегате;
• При испарении газов может выделяться небольшое количество жидкости, которую нужно улавливать.

В зависимости от выбора вида и модели характеристики насосов могут отличаться. Производительность прибора зависит от мощности его двигателя – от 4 до 40 кВт. Соответственно, чем мощнее прибор, тем больше его габариты. Вес агрегата может колебаться от 25 кг до более чем 2000 кг, смотря в какой промышленности он используется.

Использование холодильного компрессора

Для работы в качестве вакуумного насоса может применяться старый компрессор от холодильника, основным требованием является его работоспособность. Изготовленная вакуумная помпа своими руками может продолжать действие как в качестве нагнетателя, так и вакуумного устройства. Перед сборкой понадобится несколько элементов, которые можно найти на разборах:

• рама, на неё будут крепиться все детали, изготавливается из уголков методом сварки или болтовым креплением;
• в качестве ресивера допускается применить баллон от фреона или пропана небольших размеров;
• манометр;
• шланги для соединения;
• влагоотделительный фильтр;
• автомат и провода;
• крестовина, выступающая ролью коллектора.

Вакуумный насос своими руками из компрессора от холодильника

В случае построения универсальной конструкции, стоит предусмотреть реле давления, которое отключает нагнетатель по достижению определённого уровня. Перед сборкой удаляется отработанное масло, заливается новое, чтобы продлить долговечность прибора. Порядок сборки происходит следующим методом:

• К раме прикручивается компрессор с ресивером, установка нагнетателя производится вертикальным положением, применяются антивибрационный материал или подушки.
• Шлангами стыкуются все детали, фильтр.
• Монтаж электропитания производится с обязательным включением в схему автомата, для избегания поломки результатом короткого замыкания.

Когда необходим компрессор, просто меняются шланги местами. Универсальная конструкция позволяет использовать прибор во многих направлениях.

Применение ресиверов

Работа примитивных инструментов не требует поддержания постоянного давления системой. Ручной вакуумный насос для откачки воздуха эффективен только в процессе хода поршня, при этом возникают скачки.

Ресивер из газового баллона

При выполнении точных действий не допускается наличие перерывов, для этого используется ресивер.

Устройство подключается последовательно, оснащается манометром, расчет производится при соответствии с материалом и емкостью. Использование вакуумного ресивера может быть исполнено обычной стеклянной бутылкой.

Особенности эксплуатации

Вакуумные насосы имеют предназначение к созданию пространства разряжения отдельными объемами. Применяется бытовым назначением, автомобилестроением, производством. Эксплуатация прибора, приготовленного своими руками может значительно сократить время на откачку газа.

Нагнетатель вакуумный не является первым бытовым устройством, большинство пользуется обычным пылесосом. Однако имеются задачи, с которыми не справиться без специального прибора. Наличие устройства поможет выполнить большинство задач своими руками, не прибегая к помощи специалистов.

Область применения вакуумных насосов

Вакуум широко применяется в различных технических устройствах. Он позволяет снизить температуру кипения для воды или химических жидкостей, провести удаление газов из материалов, требующих повышенной однородности состава, создать стерильные условия обработки и хранения. При небольших габаритах и экономичном расходе энергии современные вакуумные насосы позволяют быстро достигать глубокой степени разрежения. Они применяются в самых разных процессах и сферах деятельности:

• в нефтеперерабатывающей и химической промышленности для поддержания необходимых условий протекания реакций и разделения получаемых смесей;
• при дегазации металлов и других материалов для создания деталей с однородной структурой и отсутствием пор;
• в фармацевтике и текстильной промышленности для быстрой осушки изделий без повышения температуры;
• в пищевой промышленности при расфасовке молока, соков, мясных и рыбных продуктов;
• в процессе вакуумирования холодильного и другого оборудования с повышенными требованиями к отсутствию влаги;
• для нормального функционирования автоматических конвейерных линий, использующих в качестве увлечений вакуумные присоски;
• при оборудовании производственных и научно-исследовательских лабораторий;
• в медицине при эксплуатации дыхательных аппаратов и стоматологических кабинетов;
• в полиграфии для фиксации термоплівок.

Как функционирует водокольцевой механизм?

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.

Лучшие водокольцевые варианты

NASH 905 L

Технические характеристики:

• габариты 218х124х132 см;
• вес 120 кг;
• расход до 22 000 м3/час;
• максимальное значение давления до 10 МБар.

NASH 905 L – современные водокольцевые вакуумные насосы. Их главная особенность – низкая стоимость обслуживания и высокая эффективность. При этом возможно использование в экстремальных условиях (например, с агрессивными химическими веществами, при повышенной температуре).

Elmo Rietschle 2BL2 041 H50-4A

Технические характеристики:

• габариты 185х125х102 см;
• вес 105 кг;
• расход до 270 м3/час;
• максимальное значение давления до 10 МБар.

Экономичный, но в то же время производительный насос. Обеспечивает перекачивание почти 300 м3 газа в час. Не требует постоянного подвода воды. Нуждается в минимальном техническом обслуживании. Поставляется с завода полностью готовым к работе.

Виды вакуумных насосов

Принцип работы зависит во многом от типа устройства, поэтому целесообразным считаем рассмотреть существующие виды насосов, производящих выкачивание воздуха.Самодельный вакуумный насос для откачки воздуха

Наиболее распространенная классификация выглядит следующим образом. Для получения среднего и низкого вакуума используют механический тип насосов. К ним относятся двухроторные, жидкостно-кольцевые, пластинчато-роторные, пластинчато-статорные, турбомолекулярные, поршневые.

Пластинчато-роторные насосы

Пластинчато-роторные в своей основе имеют ротор, вращающий 2 пластинки, которые прижаты пружиной к краям камеры. Они делятся на одно, – и двухступенчатые. Разница кроется в количественном оснащении камерами, в которые поступает удаляемый воздух. Двухступенчатые устройства, в отличие от одноступенчатых, создают разряженное давление повышенного значения. (Предельное остаточное давление одноступенчатого – 1,33 Па, двухступенчатого – 0,133 Па).

Смазочным веществом выступает масло, использование которого значительно продлевает срок эксплуатации механизма, предотвращая рабочие органы от перегрева. Скорость откачки колеблется от 0,21-3 л/с. Производительность 4-1600 куб. м в час.Простейший механический вакуумный насос

Пластинчато-статорные применяются для создания начального форвакуумного давления на входе насоса, предварительного разрежения в системе.

Турбомолекулярные изделия

Чтобы получить «безмасляный» высокий вакуум были сконструированы турбомолекулярные насосы, получившие широкое распространение. Они представляет собой осевой многоступенчатый компрессор с такими элементами, как статорные диски, жестко укрепленные на корпусе, вращающиеся диски, помещенные на роторе. Диски с радиальными пазами составляют рабочий механизм насоса.

Вращение ротора со скоростью свыше 1000 об/мин. обеспечивается электродвигателем. В их арсенале – ряд преимуществ: откачка конденсируемых паров, устойчивость к резкому повышению давления; быстрый запуск, высокая степень сжатия воздуха, высокое предельное разрежение (достигает вплоть до 10-7 Па). Однако есть и недостатки – это сложность устройства, необходимость разбора всей конструкции при очистке, большие габариты, высокая цена.

Жидкостно-кольцевые механизмы

Жидкостно-кольцевые механизмы считаются самым старым видом вакуумных насосов. В конструкцию вошли: барабан, наполненный частично водой, ротор с лопатками. При его вращении на жидкость воздействует центробежная сила, в результате чего вода прижимается к внутренним стенкам барабана. Водокольцевые электронасосы проверены временем, но расходуют много энергии, поэтому теряют свою популярность. Плюс – простота функционирования и конструкции.

Производительность равна 300 куб.м в час, производимый вакуум находится в диапазоне 33-1013 мБар. Установки способны откачивать загрязненные и опасные потоки.